Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wprowadzenie do informatyki
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
JMNB-1-106-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikro- i nanotechnologie w biofizyce
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Malinowski Janusz (malinowski@fis.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem przedmiotu jest zapoznanie się z podstawowymi zagadnieniami z dziedziny informatyki, które będą przydatne w dalszej części studiów.

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 zna podstawowe pojęcia z zakresu systemu Linux, programu GNUplot oraz LaTeX. MNB1A_W01, MNB1A_W04 Kolokwium
M_W002 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia i metody obliczania reprezentacji liczb w różnych systemach pozycyjnych. Pod pojęciem "podstawowe" należy rozumieć wszystkie pojęcia omawiane w ramach wykładu MNB1A_W01, MNB1A_W04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Student zna i rozumie zasady tworzenia oprogramowania z wykorzystaniem proceduralnego języka C. MNB1A_W01, MNB1A_W04 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wykorzystać podstawowe elementy system operacyjny typu UNIX-owego. MNB1A_U04, MNB1A_U01, MNB1A_U02 Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi rozwiązać prosty problem programistyczny korzystając z instrukcji języka C MNB1A_U04, MNB1A_U01, MNB1A_U11 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności, niezbędne do realizacji jego zadania. MNB1A_K03, MNB1A_K05, MNB1A_K01 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
60 15 0 30 15 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 zna podstawowe pojęcia z zakresu systemu Linux, programu GNUplot oraz LaTeX. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia i metody obliczania reprezentacji liczb w różnych systemach pozycyjnych. Pod pojęciem "podstawowe" należy rozumieć wszystkie pojęcia omawiane w ramach wykładu + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna i rozumie zasady tworzenia oprogramowania z wykorzystaniem proceduralnego języka C. + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykorzystać podstawowe elementy system operacyjny typu UNIX-owego. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi rozwiązać prosty problem programistyczny korzystając z instrukcji języka C - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności, niezbędne do realizacji jego zadania. + - + + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 36 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 24 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
  1. 1) Lunix, GNUplot, LaTeX.

    Linux:
    - podstawowe polecenia użytkownika: zarządzanie plikami, edycja plików, archiwizacja plików
    GNUplot:
    - rysownanie wykresów 2D oraz 3D, dopasowanie krzywej do danych eksperymentalnych, zapis do pliku
    LaTeX:
    - struktura języka, pisanie tekstu, pisanie wyrażeń matematycznych, przykład artykułu, przykład prezentacji

  2. 2) Arytmetyka binarna, algortymika.

    Arytmetyka binarna:
    - liczby całkowite a liczby zmiennoprzecinkowe
    Algorytmika:
    - struktury danych
    - instrukcje sterujące
    - sposoby zapisu algorytmów
    - tworzenie i analiza algorytmu

  3. 3) Wyrażenia, instrukcje, funkcje, wskaźniki.

    Struktura programu, typy danych, stałe, zmienne lokalne, zmienne globalne, inicjalizacja zmiennych, blok kodu, zasięg widzialności zmiennej, kwalifikatory i specyfikatory typów, operatory, instrukcje warunkowe, iteracyjne. Definicja funkcji, przekazywanie parametrów do funkcji, zwracanie wartości przez funkcje, funkcje o zmiennej liście parametrów, funkcje rekurencyjne, deklarowanie i inicjalizowanie tablic oraz wskaźników, operator pobierania adresu, operator dereferencji, arytmetyka wskaźników.

  4. 4) Tablice, łańcuchy, struktury.

    Tablice znaków i operacje na łańcuchach, wskaźniki do funkcji, argumenty wiersza poleceń. Deklarowanie struktur, operatory dostępu do składowych struktury , przekazywanie struktur do funkcji, wskaźniki do struktur.

  5. 5) Preprocesor, biblioteka standardowa

    Dyrektywy preprocesora, makrodefinicje z parametrami. Funkcje matematyczne, funkcje wejścia/wyjścia, funkcje dynamicznej alokacji pamięci.

  6. 6) Inne języki programowania i narzędzia.

    Podstawowe cechy języków Java, Python, PHP, SQL. Krótka prezentacja narzędzi: LabView, MatLab, Mathematica, GNU Octave, SageMath, Scilab.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):
  1. 1) Linux oraz GNUplot

    • Student potrafi korzystając z linii poleceń systemu Linux tworzyć i zarządzać plikami i katalogami,
    • Student potrafi przygotować poprawny wykres z wykorzystaniem programu Gnuplot,
    • Student umie dopasować krzywą o zadanym równaniu do danych eksperymentalnych z pliku.

  2. 2) Edycja tekstu naukowego – LaTeX

    • Student potrafi wygenerować dokument z wykorzystaniem systemu LaTeX,
    • Student potrafi przygotować prostą prezentację z wykorzystaniem systemu LaTeX.

  3. 3) Arytmetyka binarna oraz algorytmika

    • Student potrafi zapisać liczbę całkowitą i zmiennoprzecinkową w systemie binarnym,
    • Student umie wykonywać podstawowe operacje matematyczne na liczbach w systemie binarnym,
    • Student potrafi wytłumaczyć różnice pomiędzy obliczeniami wykonywanymi na liczbach całkowitych i zmiennoprzecinkowych,
    • Student potrafi zanalizować algorytm zapisany w pseudokodzie,
    • Student potrafi zanalizować proste zadania programistyczne i przedstawić je za pomocą schematu blokowego oraz pseudokodu,
    • Student potrafi zapiać algorytm w postaci iteracyjnej i/lub rekurencyjnej.

  4. 4) Wyrażenia i instrukcje

    • Student potrafi zadeklarować i zainicjalizować zmienne całkowite, rzeczywiste, i znakowe,
    • Student potrafi zadeklarować zmienne lokalne oraz globalne,
    • Student potrafi utworzyć blok kodu i wykorzystać go do ograniczenia zakresu widzialności zmiennych,
    • Student potrafi zaimplementować program z użyciem instrukcji warunkowych, iteracyjnych oraz skoku,
    • Student potrafi skonstruować poprawne wyrażenie przy użyciu operatorów arytmetycznych, logicznych, bitowych, relacyjnych,
    • Student potrafi określić wartość wyrażenia i na podstawie priorytetów odpowiednich operatorów.

  5. 5) Funkcje, wskaźniki, tablice oraz łańcuchy

    • Student potrafi zadeklarować tablicę jednowymiarową i wielowymiarową oraz łańcuch,
    • Student potrafi zadeklarować wskaźnik oraz pobrać adres zmiennej,
    • Student potrafi użyć wskaźnika do indeksowania tablicy,
    • Student potrafi zdefiniować i wywołać funkcję,
    • Student potrafi przekazać zmienną do funkcji przez wartość oraz adres,
    • Student potrafi zwrócić wartość zmiennej przy pomocy instrukcji return.

  6. 6) Struktury

    • Student potrafi zadeklarować i zainicjalizować strukturę oraz wskaźnik do struktury,
    • Student potrafi manipulować zawartością struktur przy pomocy operatorów bezpośredniego i pośredniego dostępu do pola struktury,
    • Student potrafi przekazać do funkcji i zwrócić strukturę przez wartość i adres.

  7. 7) Preprocesor i biblioteka standardowa

    • Student potrafi wykorzystać dyrektywę #include,
    • Student potrafi zdefiniować makro z parametrami,
    • Student potrafi skompilować program z użyciem funkcji matematycznych,
    • Student potrafi biegle operować funkcjami wejścia/wyjścia,
    • Student potrafi używać funkcji dynamicznej alokacji pamięci,
    • Student potrafi przekazywać funkcje do funkcji przy użyciu wskaźnika do funkcji.

  8. 8) Inne języki porgramowania i narzędzia

    • Student zna różnicę między językami kompilowanym a interpretowanymi,
    • Student zna najważniejsze cechy języka Phyton, Java, PHP, SQL
    • Student wie w jakich sytuacjach użyteczne są takie programy jak LabView, MatLab, Mathematica, GNU Octave, SageMath, Scilab.

Ćwiczenia projektowe (15h):

Zajęcia projektowe mają na celu opracowanie programu pozwalającego na rozwiązanie prostego problemu z wykorzystaniem narzędzi poznanych na wykładach i laboratoriach.

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.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Pierwsze dwa laboratoria oceniane są za pomocą kolokwium, które odbywa się na laboratorium nr 3. Z kolokwium można zdobyć maksymalnie 10 punktów. Na laboratoriach 4-8 studenci dostają zadanie – samodzielne napisanie programu w języku C. Każdy program oceniany jest na 5 punktów. W sumie jest więc do zdobycia 35 punktów. Procent uzyskanych punktów reprezentujący stopień opanowania materiału przeliczany jest na ocenę, zgodnie ze skalą ocen obowiązującą w regulaminie AGH (Par.13, pk. 1).

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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa to średnia z ocen z ćwiczeń laboratoryjnych (waga 0.8) i projektowych (0.2). Pierwsze dwa laboratoria oceniane są za pomocą kolokwium, które odbywa się na laboratorium nr 3. Z kolokwium można zdobyć maksymalnie 10 punktów. Na laboratoriach 4-8 studenci dostają zadanie – samodzielne napisanie programu w języku C. Każdy program oceniany jest na 5 punktów. W sumie jest więc do zdobycia 35 punktów. Procent uzyskanych punktów reprezentujący stopień opanowania materiału przeliczany jest na ocenę, zgodnie ze skalą ocen obowiązującą w regulaminie AGH (Par.13, pk. 1).

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

Nieobecność na jednych ćwiczeniach/laboratorium wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa ćwiczenia/laboratoria i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne, może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć.Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawowa umiejętność posługiwania się komputerem.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1) http://www.tldp.org/LDP/Bash-Beginners-Guide/html/Bash-Beginners-Guide.html
2) Tobias Oetiker, Tomasz Przechlewski, Ryszard Kubiak “Nie za krótkie wprowadzenie do systemu LaTeX”
3) http://www.gnuplot.info/documentation.html
4) T.H.Cormen , Ch.E.Leiserson, R.L.Rivest, C.Stein, „Wprowadzenie do algorytmów”, ISBN: 978-83-204-3328-9
5) Stephen Prata, Język C. Szkoła programowania, ISBN 83-87150-06-1

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:
Nieobecność na jednych ćwiczeniach/laboratorium wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa ćwiczenia/laboratoria i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne, może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć.Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.