Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
VPython - symulacje fizyczne z grafiką 3D dla każdego
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
JMNB-1-041-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikro- i nanotechnologie w biofizyce
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. Bzdak Adam (adam.bzdak@fis.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Główną częścią modułu jest dyskusja biblioteki VPython pozwalającej na tworzenie prostej grafiki 3D i wykorzystaniu jej w symulacjach fizycznych.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student pozna podstawy języka Python MNB1A_W01, MNB1A_W04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student pozna podstawy biblioteki Numpy MNB1A_W03, MNB1A_W04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student będzie potrafił tworzyć wysokiej jakości wykresy 2D oraz symulacje fizyczne z wizualizacją 3D MNB1A_U01, MNB1A_U11, MNB1A_U02, MNB1A_U06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student pozna podstawy bibliotek Matplotlib i VPython MNB1A_U01, MNB1A_U05, MNB1A_U02, MNB1A_U06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi komunikować swoje wyniki MNB1A_K01, MNB1A_K04, MNB1A_K03 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student pozna podstawy języka Python + - + - - - - - - - -
M_W002 Student pozna podstawy biblioteki Numpy + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student będzie potrafił tworzyć wysokiej jakości wykresy 2D oraz symulacje fizyczne z wizualizacją 3D + - + - - - - - - - -
M_U002 Student pozna podstawy bibliotek Matplotlib i VPython + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi komunikować swoje wyniki - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 78 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 33 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

wykład 1,2,3: wprowadzenie do języka Python
wykład 4,5,6: omówienie biblioteki Numpy (do szybkich obliczeń)
wykład 7,8,9: omówienie biblioteki Matplotlib (tworzenie grafiki 2D)
wykład 10,11,12,13,14: omówienie biblioteki VPython (grafika 3D)

Wykład rozpocznie się od elementarnego wprowadzenia do języka Python. Następnie zostaną omówione różne biblioteki języka Python np. NumPy do szybkich obliczeń numerycznych lub Matplotlib do tworzenia profesjonalnych wykresów. Główną częścią wykładu będzie szczegółowa dyskusja biblioteki VPython, która umożliwia na proste tworzenie grafiki 3D.

Najważniejszą częścią modułu są laboratoria, poświęcone pisaniu konkretnych programów, bazując na materiałach z wykładów. Zaczniemy od elementarnych programów wprowadzających do języka Python a skończymy na np. symulowaniu i graficznej oprawie układu wielu ciał odziałujących sprężyście.

VPython jest prostą i intuicyjną biblioteką języka Python i do uczęszczania na moduł nie są potrzebne żadne wiadomości wstępne.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

Pisanie programów na podstawie materiału z wykładów

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

laboratoria to najważniejsza część modułu: ocenę otrzymuje się za napisanie konkretnego programu wskazanego przez prowadzącego.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena na podstawie ocen cząstkowych z ćwiczeń laboratoryjnych

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

student powinien skontaktować się z prowadzącym w celu ustalenia terminu
spotkania na którym, w uzasadnionych przypadkach, zajęcia będą mogły być odrobione.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawowa wiedza z programowania.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

https://www.python.org/
http://www.numpy.org/
https://matplotlib.org/
http://vpython.org/

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie posiadam publikacji związanych z tematyką przedmiotu.

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności
studenta na zajęciach: student powinien skontaktować się z prowadzącym w celu ustalenia terminu spotkania na którym, w uzasadnionych przypadkach, zajęcia będą mogły być odrobione.