Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technologie informacyjne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-1-317-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Kwiatkowski Mirosław (kwiatkow@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł poświęcony zastosowaniu zaawansowanych technologii informacyjnych w zadaniach inżynieryjno-technicznych w tym w obliczeniach inżynierskich oraz elementom tworzenia programów komputerowych.

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 posiada podstawową wiedzę z zakresu wykorzystywania sprzętu komputerowego oraz podstawowego oprogramowania do realizacji zadań typowych między innymi dla technologii chemicznej. Student w szczególności zna: - budowę komputerów osobistych i sieci komputerowych, - zasady użytkowania procesora tekstu, - zasady tworzenia prezentacji multimedialnych, - elementy grafiki komputerowej, - wybrane funkcje arkusza kalkulacyjnego oraz podstawy środowiska programistycznego VBA, - reguły korzystania z baz danych oraz tworzenia podstawowych baz danych, - podstawy obsługi środowiska Matlab. TCH1A_W07 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi dokonywać edycji tekstu, tworzyć profesjonalne prezentacje multimedialne oraz dokonać obróbki grafiki. Student potrafi przeprowadzać różne obliczenia w MS Excel wykorzystując m.in. wbudowane funkcje, potrafi stworzyć prostą aplikację oraz wykresy różnych typów, potrafi wymieniać dane i obiekty między programami pakietu MS Office oraz dokonywać analizy danych z zakresu inżynierii chemicznej. TCH1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U002 Student potrafi posługiwać się w podstawowym zakresie programem Matlab, przeprowadzać w nim podstawowe obliczenia inżynierskie z zakresu inżynierii chemicznej, wykorzystać dostępne funkcje biblioteczne do rozwiązywania wybranych problemów i realizacji zadań typowych dla inżynierii chemicznej. TCH1A_U04 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U003 Student potrafi efektywnie pozyskać i przetwarzać informacje z różnych komputerowych baz danych w celu wykorzystania ich w praktyce inżynierskiej z zakresu inżynierii chemicznej. TCH1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole przygotowując prezentację o korzystnych jak i niekorzystnych aspektach działalności związanej z produkcją i stosowaniem związków chemicznych oraz potrafi nadać właściwą formę przekazywanym informacjom. TCH1A_K01 Prezentacja,
Zaangażowanie w pracę zespołu
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 posiada podstawową wiedzę z zakresu wykorzystywania sprzętu komputerowego oraz podstawowego oprogramowania do realizacji zadań typowych między innymi dla technologii chemicznej. Student w szczególności zna: - budowę komputerów osobistych i sieci komputerowych, - zasady użytkowania procesora tekstu, - zasady tworzenia prezentacji multimedialnych, - elementy grafiki komputerowej, - wybrane funkcje arkusza kalkulacyjnego oraz podstawy środowiska programistycznego VBA, - reguły korzystania z baz danych oraz tworzenia podstawowych baz danych, - podstawy obsługi środowiska Matlab. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi dokonywać edycji tekstu, tworzyć profesjonalne prezentacje multimedialne oraz dokonać obróbki grafiki. Student potrafi przeprowadzać różne obliczenia w MS Excel wykorzystując m.in. wbudowane funkcje, potrafi stworzyć prostą aplikację oraz wykresy różnych typów, potrafi wymieniać dane i obiekty między programami pakietu MS Office oraz dokonywać analizy danych z zakresu inżynierii chemicznej. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi posługiwać się w podstawowym zakresie programem Matlab, przeprowadzać w nim podstawowe obliczenia inżynierskie z zakresu inżynierii chemicznej, wykorzystać dostępne funkcje biblioteczne do rozwiązywania wybranych problemów i realizacji zadań typowych dla inżynierii chemicznej. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi efektywnie pozyskać i przetwarzać informacje z różnych komputerowych baz danych w celu wykorzystania ich w praktyce inżynierskiej z zakresu inżynierii chemicznej. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole przygotowując prezentację o korzystnych jak i niekorzystnych aspektach działalności związanej z produkcją i stosowaniem związków chemicznych oraz potrafi nadać właściwą formę przekazywanym informacjom. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
  1. Wprowadzenie do Technologii Informacyjnych i zajęcia motywacyjne

    Wprowadzenie do Technologii Informacyjnych i zajęcia motywacyjne na których udzielone zostaną między innymi odpowiedzi na pytania:
    a. Dlaczego znajomość Technologii informacyjnych to podstawa powodzenia na studiach i bardzo dobrego startu w życie zawodowe?
    b. Jak Technologie Informacyjne mogą pomóc zostać człowiekiem sukcesu?
    c. Do czego się przydadzą Technologie Informacyjne w inżynierii chemicznej?
    Ponadto: zasady tworzenia profesjonalnych prezentacji multimedialnych i ich przedstawiania, tak aby osiągnąć spektakularny sukces swojej prezentacji oraz elementy grafiki komputerowej.

  2. Kierunek rozwoju technologii informacyjnych

    Kierunek rozwoju technologii informacyjnych; uczenie maszynowe, głębokie uczenie i projekt Google AutoML, sztuczna inteligencja oraz super sztuczna inteligencja, osobliwość technologiczna i roboty humanoidalne.
    Poruszone zostaną kwestie: czy należy bać się super sztucznej inteligencji i przed czym ostrzegali Elon Musk, Stephen Hawking oraz Bill Gates?
    Wykorzystanie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji w inżynierii chemicznej.

  3. Zaawansowane funkcje edycji dokumentów w MS WORD

    Zaawansowane funkcje edycji dokumentów w MS WORD (tworzenie profesjonalnego
    pisma urzędowego i CV, abstraktu, krótkiego artykułu naukowego oraz korespondencji
    seryjnej). Ponadto: budowa komputerów, funkcje poszczególnych podzespołów i
    przetwarzanie informacji; systemy operacyjne i bezpieczeństwo w sieci.

  4. Zaawansowane funkcje arkusza kalkulacyjnego MS Excel

    Zaawansowane funkcje arkusza kalkulacyjnego MS Excel: zaawansowane formuły,
    wbudowane funkcje, tworzenie wykresów i grafiki prezentacyjnej, analiza poprawności
    danych oraz formatowanie warunkowe.

  5. Funkcje logiczne i elementy programowania

    Funkcje logiczne w MS Excel, automatyzacja zadań powtarzalnych, algorytmy i elementy programowania – czyli jak stworzyć własny prosty program komputerowy, nie poświęcając na to zbyt dużo czasu i energii.

  6. Wykorzystanie MS Excel w obliczeniach typowych dla sektora paliw i środowiska

    Przykłady wykorzystania MS Excel w obliczeniach typowych dla inżynierii chemicznej – czyli jak komputer może nam ułatwić życie i zwiększyć naszą konkurencyjność na rynku pracy oraz pozwolić osiągać sukcesy zawodowe.

  7. Wprowadzenie do pracy w środowisku MATLAB

    Wprowadzenie do pracy w środowisku MATLAB: operacje na wektorach i macierzach,
    liczby zespolone, macierze rzadkie, rozwiązywanie układów równań, wykresy
    dwuwymiarowe i trójwymiarowe w MATLAB oraz opcjonalnie podstawowe metody numeryczne.

  8. Matlab w obliczeniach inżynieryjno-technicznych

    Wykorzystanie programu Matlab do obliczeń inżynieryjno-technicznych typowych dla inżynierii chemicznej oraz elementy uczenia maszynowego i wykorzystania
    sztucznej inteligencji.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):
W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci wykorzystają wiedzę z zakresu Technologii Informacyjnych, którą nabyli w trakcie wykładów. W szczególności laboratoria z TI obejmą ćwiczenia z zakresu:

- tworzenia zaawansowanych prezentacji multimedialnych:
- zaawansowanych dokumentów (profesjonalnego pisma urzędowego i CV, abstraktu, krótkiego artykułu naukowego i korespondencji seryjnej),
- zaawansowanych funkcji arkusza kalkulacyjnego MS Excel (zaawansowane formuły, wbudowane funkcje, tworzenie wykresów i grafiki prezentacyjnej, analiza poprawności danych oraz formatowanie warunkowe),
- zastosowanie funkcji logicznych w MS Excel, automatyzacja zadań powtarzalnych i algorytmów,
- obliczeń typowych dla inżynierii chemicznej,
- zastosowania arkuszy kalkulacyjnych w obliczeniach inżynierskich,
- elementy tworzenia własnego programu komputerowego,
- podstawowe prace i obliczenia w programie MATLAB (operacje na wektorach i macierzach, liczby zespolone, macierze rzadkie, rozwiązywanie układów równań, wykresy dwuwymiarowe i trójwymiarowe i podstawowe obliczenia inżynieryjno-techniczne typowe dla inżynierii chemicznej,
- obliczenia inżynieryjno-techniczne w programie MATLAB typowe dla inżynierii chemicznej,
- opcjonalnie elementy uczenia maszynowego i wykorzystania sztucznej inteligencji w inżynierii chemicznej.

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:

Wykład:
– Obecność obowiązkowa: Tak
– Zasady udziału w zajęciach: udział w prelekcjach, prezentacjach materiałów multimedialnych oraz udział w dyskusji.
Ćwiczenia laboratoryjne:
– Obecność obowiązkowa: Tak
– Zasady udziału w zajęciach: wykonywanie indywidualnych i zespołowych zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych na pracowni komputerowej.

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 końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona oceny kolokwium zaliczeniowego z wykładów (W) oraz oceny z ćwiczeń laboratoryjnych (L).

OK = 0,2·W + 0,8·L

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych (L) obliczana jest jako średnia ważona oceny uzyskanej za przygotowany projekt P, oceny sprawdzianów wiadomości S1 i S2 oraz aktywności w pracy zespołowej A

OK = 0,2·P+ 0,5·S1 + 0,2·S2+0,1·A

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:
Udział w zajęciach jest obowiązkowy. Dopuszcza się jedną nieobecność nieusprawiedliwioną , w przypadku większej ilości nieobecności wymagane jest oficjalne zaświadczenie lekarskie lub inne zaświadczenie usprawiedliwiające nieobecności – oczywiście prowadzący zajęcia będzie się starał pomóc w sprawach problemowych i do każdej sprawy podejść indywidualnie dla dobra studenta. Nieobecności będą mogły być odrobione w ramach konsultacji, w formie przygotowania opracowania lub w innym terminie.
Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :
Wymagane jest chęć poznania nowych zagadnień i zaangażowanie – a wiedza i umiejętności opanowane będą bez problemu oraz w miłej i spokojnej atmosferze.
Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. L. Null, J. Lobur, Struktura organizacyjna i architektura systemów komputerowych, Wyd. Helion, Gliwice 2004.
2. G. Kowalczyk, MS Word 2003. Ćwiczenia praktyczne, Wyd. Helion, Gliwice 2004.
3. J. Walkenbach, Excel 2010 PL. Biblia, Wyd. Helion, Gliwice 2011/04.
4. D. Mendrala, M. Szeliga, Access 2007 PL. Kurs, Wyd. Helion, Gliwice 2007.
5. P. Drozdowski, „Wprowadzenie do MATLAB-a”, Wydawnictwa Politechniki Krakowskiej, Kraków 1996.
6. A. Zalewski, R. Cegieła, „MATLAB – obliczenia numeryczne i ich zastosowania” Wydawnictwo Nakom, Poznań 1996.
7. J. Brzózka, L. Dorobczyński, MATLAB środowisko obliczeń naukowo-technicznych, Wyd. MICOM, Warszawa 2005.
8. Notatki z wykładów.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
Prowadzący przedmiot dr hab. inż. Mirosław Kwiatkowski zajmuje się od wielu lat naukowo zagadnieniami komputerowych metod obliczeniowych i analizy danych i jest autorem ponad 40 publikacji w najbardziej renomowanych czasopismach międzynarodowych, w tym między innymi:

1. M. Kwiatkowski, D. Kalderis, E. Diamadopoulos, Numerical analysis of the influence of the
impregnation ratio on the microporous structure formation of activated carbons, prepared by
chemical activation of waste biomass with phosphoric acid. JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF
SOLIDS 105, 81-85 (2017).
2. M. Kwiatkowski, V. Fierro, A. Celzard, Numerical studies of the effects of process conditions on the
development of the porous structure of adsorbents prepared by chemical activation of lignin with
alkali hydroxides. JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE 486, 277-286 (2017).
3. M. Kwiatkowski, Numerical analysis of the effect of the kind of activating agent and the impregnation
ratio on the parameters of the microporous structure of the active carbons. JOURNAL OF PHYSICS.
CONFERENCE SERIES, 633/012047, 1-6 (2015).
4. M. Kwiatkowski, J.T. Duda, J. Milewska-Duda, Application of the LBET class models with the original
fluid state model to an analysis of single, double and triple carbon dioxide, methane and nitrogen
adsorption isotherms. COLLOIDS AND SURFACES A: PHYSICOCHEM. ENG. ASPECTS 457, 449-454
(2014)
5. M. Kwiatkowski, E. Broniek, Application of the LBET class adsorption models to the analysis of
microporous structure of the active carbons produced from biomass by chemical activation with the
use of potassium carbonate. COLLOIDS AND SURFACES A: PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING
ASPECTS 427, 47-52 (2013).
6. M. Kwiatkowski, E. Broniek, Komputerowa analiza struktury porowatej adsorbentów otrzymanych z
odpadowych materiałów pochodzenia roślinnego w procesie aktywacji chemicznej kwasem
fosforowym(V). PRZEMYSŁ CHEMICZNY 91/12, 2355-2360 (2012).
7. M. Kwiatkowski, E. Broniek, Application of the LBET class adsorption models to analyze influence of
production process conditions on the obtained microporous structure of activated carbons. COLLOIDS
AND SURFACES A: PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS 411, 105-110 (2012).
8. M. Kwiatkowski, M. Wiśniewski, G. Rychlicki, The numerical analysis of the spherical carbon adsorbents
obtained from ion-exchange resins in one-step steam pyrolysis. APPLIED SURFACE SCIENCE 259, 13-
20 (2012).

Ponadto dr hab. inż. Mirosław Kwiatkowski był opiekunem 66 prac magisterskich i 67 prac inżynierskich z których większość obejmuje zagadnienia wykorzystania metod obliczeniowych, symulacji komputerowych programowania i analizy danych w inżynierii chemicznej, sektorze paliw i środowiska oraz energetyce. Dr hab. inż. Mirosław Kwiatkowski jest także uznanym specjalistą międzynarodowym, będąc redaktorem naczelnym czasopisma: International Journal of System Modeling and Simulation, Dubai, UAE,

i redaktorem pomocniczym czasopisma:
Micro & Nano Letters Stevenage, UK,
oraz członkiem komitetów redakcyjnych innych czasopism międzynarodowych.

Dr hab. inż. Mirosław Kwiatkowski jest także recenzentem w renomowanych czasopismach międzynarodowych (wykonał aż 153 recenzje) oraz członkiem komitetów naukowych i organizacyjnych międzynarodowych konferencji naukowych, w tym między innymi:

- The Spring World Congress on Engineering and Technology, 18-20 April 2017, Chengdu, China,
- The 13th Annual International Conference on Information Technology & Computer Science, 15-18 May
2017, Athens, Greece,
- The 2nd Annual International Conference on Applied Engineering and Applied Science, 19-22 June
2017, Athens, Greece,
- The 2nd International Symposium on Computational and Applied Mathematics, January 13-15, 2018,
Sanya, China,
- International Conference on Computational Materials Science and Thermodynamic Systems, March
22-23, 2018, Wolfson College, Cambridge, United Kingdom,
- Spring International Conference on Applied and Engineering Mathematics April 23-25, 2018 Guilin,
China,
- 11th Global Experts Meeting on Chemistry and Computational Catalysis, May 18-19, 2018 Singapore,
Malaysia,
- 1st International Conference on Numerical Modelling in Engineering, 28-29 August 2018, Ghent
University, Belgium,
- 3rd International Conference on Materials Technology and Applications, October 26th to 29th, 2018,
Hokkaido, Japan,
- 2nd Annual Conference on Material Science and Engineering, November 12-14, 2018, Dubai, UAE,
- The 3rd International Conference on Materials Engineering and Nano Sciences, March 26-28, 2019,
Hiroshima, Japan March 26-28, 2019,

co jest dowodem wyjątkowego uznania w akademickiej społeczności międzynarodowej.

Informacje dodatkowe:
Najbardziej oczekiwanymi kompetencjami przez pracodawców od absolwentów uczelni technicznych jest znajomość technologii informacyjnych, informatyki i komputerowych metod obliczeniowych.

W związku z powyższym program niniejszego przedmiotu wychodzi na przeciw wymaganiom współczesnego i przyszłego rynku pracy, dając wszechstronną wiedzę z tego zakresu i otwierając szansę na sukces w życiu zawodowym.

Zajęcia w ramach tego przedmiotu prowadzi dr hab. inż. Mirosław Kwiatkowski, specjalista o uznanej międzynarodowej renomie w zakresie między innymi obliczeń i analiz komputerowych procesów fizykochemicznych występujących w inżynierii chemicznej i energetyce, modelowania komputerowego procesów adsorpcyjnych i materiałów wykorzystywanych powszechnie w inżynierii chemicznej oraz sektorze paliw i środowiska i energetyce. Zajęcia odbywają się w miłej, spokojnej i bezstresowej atmosferze, pełnej także pasji i zaangażowania. Motto prowadzącego: “Jestem dla studentów, aby im pomóc osiągnąć sukces zawodowy i życiowy….ucząc tylko przydatnych i praktycznych zagadnień potrzebnych w życiu”.