SYLABUS 1.1. P / X ☐ W – Ć – 2.W W 3. , ,

(1)

Załącznik nr 4 do Uchwały Senatu nr 430/01/2015

SYLABUS

DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA ...

(skrajne daty) 1.1. PODSTAWOWE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE/MODULE

Nazwa przedmiotu/ modułu Wprowadzenie do metrologii Kod przedmiotu/ modułu*

Wydział (nazwa jednostki

prowadzącej kierunek) Wydział Matematyczno-Przyrodniczy Nazwa jednostki

realizującej przedmiot Wydział Matematyczno-Przyrodniczy

Kierunek studiów Systemy diagnostyczne w medycynie

Poziom kształcenia studia I stopnia

Profil ogólnoakademicki

Forma studiów stacjonarne

Rok i semestr studiów rok I, semestr 1

Rodzaj przedmiotu podstawowy

Koordynator dr Krzysztof Kucab

Imię i nazwisko osoby prowadzącej / osób prowadzących

dr Krzysztof Kucab

* - zgodnie z ustaleniami na wydziale

1.2.Formy zajęć dydaktycznych, wymiar godzin i punktów ECTS

Wykł. Ćw. Konw. Lab. Sem. ZP Prakt. Inne ( jakie?) Liczba pkt ECTS

15 30 4

1.3. Sposób realizacji zajęć X zajęcia w formie tradycyjnej

☐ zajęcia realizowane z wykorzystaniem metod i technik kształcenia na odległość

1.4. Forma zaliczenia przedmiotu/ modułu (z toku) (egzamin, zaliczenie z oceną, zaliczenie bez oceny) WYKŁAD – ZALICZENIE BEZ OCENY

ĆWICZENIA – ZALICZENIE Z OCENĄ

2.WYMAGANIA WSTĘPNE

WIEDZA Z ZAKRESU PODSTAW FIZYKI ORAZ MATEMATYKI

3. CELE, EFEKTY KSZTAŁCENIA , TREŚCI PROGRAMOWE I STOSOWANE METODY DYDAKTYCZNE 3.1. Cele przedmiotu/modułu

C1 zapoznanie studenta z zasadami współczesnej metrologii oraz statystycznej analizy danych (narzędzia pomiarowe, sygnały i ich przetwarzanie, zasady techniki mierzenia, niepewności pomiarowe)

C2 nabycie przez studenta umiejętności korzystania z podstawowych narzędzi pomiarowych

(2)

C3 nabycie przez studenta umiejętności szacowania błędów i niepewności pomiarów oraz tworzenia raportu z przeprowadzonych pomiarów

3.2 EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU/MODUŁU EK (efekt

kształcenia) Treść efektu kształcenia zdefiniowanego dla przedmiotu (modułu)

Odniesienie do efektów kierunkowych (KEK) EK_01 student posiada ogólną wiedzę z zakresu podstawowych

koncepcji, zasad i teorii właściwych dla metrologii K_W01

EK_02

student ma znajomość rachunku różniczkowego i całkowego w zakresie niezbędnym dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania problemów związanych ze statystyczną analizą danych wykorzystywaną w metrologii

K_W02

EK_03

student rozumie oraz potrafi wytłumaczyć podstawowe wiadomości dotyczące rachunku błędów pomiarowych oraz narzędzi pomiarowych wykorzystując język matematyki, w szczególności potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe twierdzenia i prawa

K_W03

EK_04 student zna podstawowe metody obliczeniowe stosowane do

rozwiązywania typowych problemów z zakresu metrologii K_W04 EK_05 student zna podstawowe aspekty budowy i działania aparatury

naukowej stosowanej na ćwiczeniach laboratoryjnych K_W05 EK_06 student zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy K_W06 EK_07

student potrafi wykonywać analizy ilościowe wyników

doświadczalnych związane z wykonywanymi ćwiczeniami oraz formułować na tej podstawie wnioski jakościowe

K_U02 EK_08 student potrafi planować i wykonywać proste badania

doświadczalne lub obserwacje oraz analizować ich wyniki K_U03 EK_09 student potrafi stosować metody numeryczne do rozwiązania

problemów związanych z wykonywanymi ćwiczeniami K_U04 EK_10 student potrafi utworzyć sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia K_U08 EK_11

student posiada umiejętności techniczne, manualne i ruchowe związane z aparaturą pomiarową wykorzystywaną na ćwiczeniach laboratoryjnych

K_U11

EK_12

student potrafi korzystać z technik informacyjnych w celu pozyskiwania i przechowywania danych dotyczących wykonywanych ćwiczeń laboratoryjnych

K_U14 EK_13 student potrafi współdziałać i pracować w grupie w celu

prawidłowego wykonania pomiaru K_K02

EK_14 student jest świadomy własnych ograniczeń i wie, kiedy zwrócić

się do ekspertów K_K08

3.3 TREŚCI PROGRAMOWE A. Problematyka wykładu

Treści merytoryczne

Wprowadzenie. Pojęcia podstawowe metrologii. Pomiar i doświadczenie.

Wielkość. Jednostka miary. Wzorzec, wzorzec miary. Podstawowe jednostki układu SI. Przyrządy pomiarowe – 2 godz.

Podstawy błędów pomiarowych. O błędzie pomiaru. Przedział niepewności.

Błąd bezwzględny i względny. Szacowanie błędu granicznego i niepewności pomiaru bezpośredniego - model zdeterminowany i model losowy.

Szacowanie błędów i niepewności pomiarów pośrednich. Zapisanie

(3)

kompletnego wyniku pomiaru – 4 godz.

Analiza statystyczna niepewności pomiarowych. Histogram. Rozkład normalny. Średnia i odchylenie standardowe. Poziom ufności. Rozkład Studenta. Metoda najmniejszych kwadratów – 4 godz.

Narzędzia pomiarowe. Przetwarzanie sygnałów pomiarowych. Typowe elektryczne przyrządy pomiarowe. Wzorzec i komparator. Dwójkowy system liczbowy. Przetworniki pomiarowe. Przetworniki A/C i C/A. Częstościomierze cyfrowe. Woltomierze i multimetry cyfrowe. Oscyloskopy cyfrowe– 3 godz.

Zasady techniki pomiaru. Przykład cyklu procesu pomiarowego:

przygotowanie, wykonanie i opracowanie wyników. Sporządzenie sprawozdania – 2 godz.

B. Problematyka ćwiczeń laboratoryjnych

Treści merytoryczne (ćwiczenia przykładowe)

 Zajęcia wstępne: przepisy BHP, zasady przeprowadzenia zajęć, szacowanie błędów, przygotowanie sprawozdania.

 Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego.

 Wyznaczanie gęstości ciał stałych i cieczy za pomocą piknometru.

 Rezonans - wyznaczanie prędkości fali dźwiękowej w powietrzu za pomocą rury Quinckego.

 Mikroskop:

• cechowanie skali mikrometru okularowego i pomiar małych odległości za pomocą mikroskopu;

• wyznaczanie współczynnika załamania za pomocą mikroskopu.

 Regulacja prądu i napięcia stałego. Porównywanie wskazań mierników elektrycznych o różnej klasie dokładności.

 Badanie układów mostkowych stałoprądowych - pomiar oporu omowego za pomocą mostka Wheatstone'a.

 Wyznaczanie SEM ogniwa metodą kompensacji.

 Poszerzanie zakresu pomiarowego mierników elektrycznych:

bocznikowanie amperomierza.

3.4 METODY DYDAKTYCZNE Np.:

Wykład: wykład problemowy/wykład z prezentacją multimedialną/ metody kształcenia na odległość Ćwiczenia: Analiza tekstów z dyskusją/ metoda projektów( projekt badawczy, wdrożeniowy, praktyczny/

praca w grupach/rozwiązywanie zadań/ dyskusja/ metody kształcenia na odległość Laboratorium: wykonywanie doświadczeń, projektowanie doświadczeń

Wykład: wykład z prezentacją multimedialną.

Ćwiczenia lab.: praca przy stanowiskach ćwiczeniowych.

4 METODY I KRYTERIA OCENY 4.1 Sposoby weryfikacji efektów kształcenia

Symbol efektu Metody oceny efektów kształcenia

(np.: kolokwium, egzamin ustny, egzamin pisemny,

Forma zajęć dydaktycznych (w,

(4)

projekt, sprawozdanie, obserwacja w trakcie zajęć) ćw, …) EK_01 obserwacja w trakcie zajęć, test, sprawozdanie w., ćw.

EK_02 obserwacja w trakcie zajęć, test, sprawozdanie w., ćw.

EK_03 obserwacja w trakcie zajęć, sprawozdanie ćw.

EK_06 obserwacja w trakcie zajęć ćw.

4.2 Warunki zaliczenia przedmiotu (kryteria oceniania)

Sposób zaliczenia wykładu – Zaliczenie na podstawie obecności na wykładach;

Sposób zaliczenia ćwiczeń – zaliczenie z oceną;

Forma zaliczenia wykładu – wpis do indeksu;

Forma zaliczenia ćwiczeń – zaliczenie z oceną.

Warunkiem zaliczenia jest zaliczenie teorii do ćwiczeń i wykonanie sprawozdań z ćwiczeń oraz zaliczenie sprawdzianu praktycznego.

Zaliczenie przedmiotu odbywać się będzie poprzez sprawozdania, sprawdzian praktyczny, aktywność na zajęciach i udział w dyskusji. Potwierdzi ona stopień osiągnięcia przez studenta zakładanych efektów kształcenia. Weryfikacja osiąganych efektów kształcenia kontrolowana jest na bieżąco w trakcie realizacji zajęć. Ocena uzyskana z zaliczenia przedmiotu pozwoli ocenić stopień osiągniętych efektów.

Wykład – Zaliczenie na podstawie obecności na wykładach (min. 80%).

Ćwiczenia lab. – Forma zaliczenia: zaliczenie z oceną. Warunkiem zaliczenia jest: uzyskanie oceny z wiedzy i przygotowania merytorycznego do ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczenie sprawozdań z ćwiczeń oraz zaliczenie sprawdzianu praktycznego polegającego na wykonaniu i omówieniu pomiarów z wylosowanego zestawu ćwiczeń.

Ocena końcowa jest średnią z ocen cząstkowych.

Punktacja:

dst 51-60% pkt.

+dst 61-70% pkt.

db 71-80% pkt.

+db 81-90% pkt.

bdb 91-100% pkt.

5. Całkowity nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia założonych efektów w godzinach oraz punktach ECTS

Aktywność Liczba godzin/ nakład pracy

studenta

(5)

godziny zajęć wg planu z nauczycielem wykład: 15 ćwiczenia lab.: 30 przygotowanie do zajęć ćwiczenia lab.: 30

udział w konsultacjach 2

czas na napisanie

referatu/eseju/sprawozdania 30 przygotowanie do egzaminu n.d.

udział w egzaminie n.d.

Inne (jakie?)

SUMA GODZIN 107

SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS 4

Liczba pkt ECTS w ramach zajęć powiązanych z praktycznym przygotowaniem zawodowym

obowiązuje od roku akad.

2017/2018

Liczba pkt ECTS w ramach zajęć służących zdobywaniu pogłębionej wiedzy i

umiejętności prowadzenia badań nauk.

obowiązuje od roku akad.

2017/2018

6. PRAKTYKI ZAWODOWE W RAMACH PRZEDMIOTU/ MODUŁU

wymiar godzinowy n.d.

zasady i formy odbywania praktyk n.d.

7. LITERATURA Literatura podstawowa:

1. Jaworski J., Matematyczne podstawy metrologii, WNT, Warszawa 1979.

2. Jóźwiak J., Podgórski J., Statystyka od podstaw, PWE, Warszawa 2012.

3. Taylor J.R., Wstęp do analizy błędu pomiarowego, PWN, Warszawa 1999.

4. Sidor T., Podstawy metrologii. Przegląd metod i przyrządów pomiarowych, WSZOP, Katowice 2008.

5. Szydłowski H., Pomiary fizyczne, PWN, Warszawa 2004.

6. Lisowski M., Podstawy metrologii, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.

7. Zatorski A., Sroka R., Podstawy metrologii elektrycznej, AGH, Kraków 2011.

Literatura uzupełniająca:

1. Jakubiec W., Malinowski J., Metrologia wielkości geometrycznych, WNT, Warszawa 2004.

2. Stacewicz T., Kotlicki A., Elektronika w laboratorium naukowym, PWN, Warszawa 1994.

3. Szydłowski H., Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa 2003.

Źródła w wersji elektronicznej:

1. http://www.iso.org/sites/JCGM/GUM/JCGM100/C045315e-html/C045315e.html (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement).

2. http://www.bipm.org/utils/common/documents/jcgm/JCGM_100_2008_E.pdf

(6)

Akceptacja Kierownika Jednostki lub osoby upoważnionej