Nazwa przedmiotu: Podstawy programowania komputerów Computer programming basics Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium Forma studiów: stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia Liczba godzin/tydzień: WE, L Kod przedmiotu: B0 Rok: II Semestr: III Liczba punktów: 3 ECTS PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C. Zapoznanie studentów z zasadami tworzenia algorytmów. C. Nabycie przez studentów umiejętności programowania w języku wysokiego poziomu na poziomie podstawowym. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI. Znajomość podstawowej obsługi komputera.. Znajomość podstawowej wiedzy z matematyki. 3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji. 4. Umiejętność pracy samodzielnej i w grupie. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK - identyfikuje podstawowe elementy algorytmów - podstawienia, operacje, warunki, pętle, EK - rozróżnia elementy programowania w języku wysokiego poziomu - typy danych, stałe, zmienne, operatory, instrukcje sterujące, funkcje itp. EK 3 - potrafi zbudować algorytm problemu rzeczywistego i zapisywać go w postaci schematu blokowego, EK 4 - potrafi na podstawie schematu blokowego napisać program komputerowy, EK 5 - potrafi analizować działanie programu komputerowego EK 6 - potrafi zlokalizować i usunąć z programu błędy merytoryczne i błędy składni.
TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY W Fundamentalne pojęcia algorytm, schemat blokowy, program komputerowy, język programowania, translacja, kompilacja, linkowanie. Rodzaje języków programowania. Języki niskiego i wysokiego poziomu. W Struktura programu w C++, sekcja nagłówkowa, funkcja main(), przestrzeń nazw, dołączanie bibliotek na przykładzie biblioteki <iostream>, podstawowe operacje wejścia-wyjścia. W 3 Pojęcie typu danych, predefiniowane typy danych i ich zakresy. Stałe i zmienne, zasięg zmiennych. Liczba godzin W 4 Podstawowe rodzaje operatorów. Kolejność wykonywania operacji. W 5 Sterowanie wykonywaniem programu, pojęcie instrukcji warunkowej, rodzaje instrukcji warunkowych, warunki proste i złożone, instrukcja wyboru wielokrotnego. W 6 Pojęcie pętli, rodzaje i zastosowanie pętli w programowaniu. W 7 Tablice jednowymiarowe, sposób przechowywania danych w tablicach, operacje na tablicach. Przegląd podstawowych algorytmów sortujących. W 8 Tablice wielowymiarowe, zastosowanie, operacje na przykładzie mnożenia macierzy. W 9 Funkcje jako podstawa programowania strukturalnego, deklarowanie funkcji prototyp funkcji, ciało funkcji, argumenty wejściowe, typy zwracanych danych. W 0 Sposoby przekazywania argumentów do funkcji, przekazywanie tablic do funkcji. W Podstawowe zadania biblioteki <fstream>, zmienne plikowe, sposoby wiązania zmiennych z plikami dyskowymi, tryby otwarcia pliku. W Operacje na plikach, zapis i odczyt danych, flagi stanu pliku. W 3 Zastosowanie wskaźników w programowaniu. W 4,5 Wskaźniki jako narzędzie pracy na dynamicznych strukturach danych. Forma zajęć ĆWICZENIA/LABORATORIUM L Algorytmizacja problemów. Budowanie schematów blokowych dla prostych zagadnień matematycznych sumowanie liczb, obliczanie średniej arytmetycznej, obliczanie pierwiastków rzeczywistych trójmianu kwadratowego. Liczba godzin
L Zapoznanie ze środowiskiem programowania Dev C++, zakładanie aplikacji konsolowej, program powitalny, kompilacja, linkowanie i uruchamianie programu. L 3 Deklarowanie stałych i zmiennych, globalnych i lokalnych, sposoby podstawiania wartości, wyświetlanie wartości zmiennych na ekranie. L 4 Podstawowe operacje na zmiennych z wykorzystaniem operatorów arytmetycznych, logicznych oraz operatora przypisania. Badanie kolejności wykonywania operacji. L 5 Zastosowanie instrukcji warunkowych, porównanie działania instrukcji if, if...else i switch na podstawie programu symulującego prosty kalkulator. L 6 Wykorzystanie pętli podczas wielokrotnego wykonywania tych samych fragmentów programu. L 7 Deklarowanie tablic jednowymiarowych, automatyczne wypełnianie tablicy wartościami w pętli oraz liczbami z klawiatury, poszukiwanie minimum i maksimum tablicy, sortowanie elementów tablicy. L 8 Deklarowanie tablic wielowymiarowych, automatyczne wypełnianie tablicy wartościami w pętli oraz wypełnianie liczbami podawanymi z klawiatury, mnożenie macierzy jako przykład operacji na tablicach dwuwymiarowych. L 9 Konstruowanie własnych funkcji, deklaracja, budowanie ciała funkcji, sposoby wywoływania w programie. L 0 Przekazywanie argumentów do funkcji przez wartość i referencję, sposoby przekazywania tablic do funkcji. L, Praca z plikami tekstowymi, otwieranie pliku do odczytu i zapisu. Kontrola poprawności. Zapis i odczyt danych z pliku tekstowego, formatowanie strumienia wyjściowego podczas zapisu, zamykanie pliku. L 3 Wskaźniki, tworzenie wskaźników do obiektów. L 4 Wskaźniki do tablic, tablice dynamiczne alokacja i dealokacja pamięci. L 5 - Zajęcia zaliczeniowe - ocena samodzielnego tworzenia programów komputerowych NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych wspomagany tradycyjną tablicą i kredą. sprzęt komputerowy oraz oprogramowanie komputerowe umożliwiające realizację ćwiczeń laboratoryjnych 3
SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F. ocena samodzielnego przygotowania do laboratoriów F. ocena aktywności podczas zajęć P. ocena umiejętności algorytmizacji problemów zaliczenie * P. ocena umiejętności stosowania elementów programowania wysokiego poziomu do rozwiązywania zadanych problemów zaliczenie * P3. - ocena umiejętności pracy samodzielnej podczas tworzenia programu komputerowego - zaliczenie przy komputerach P4. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu test z teorii** *) warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z pracy na zajęciach i ze sprawozdań **) warunkiem zaliczenia jest uzyskanie 60% prawidłowych odpowiedzi z testu OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych Przygotowanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych Przygotowanie do zaliczenia/egzaminu Obecność na konsultacjach Egzamin Suma SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 5W 30L 45h 5 h 5 h 5h 7 h 5 h 3 h 75 h 3 ECTS. ECTS.6 ECTS 4
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA J. Osiowski, Zarys rachunku operatorowego. WNT, Warszawa 98 W. Żakowski, W. Leksiński, Matematyka. Część IV. WNT, Warszawa 00 R. Leitner, Zarys matematyki wyższej dla studentów. Część II. WNT, Warszawa 007 R. Leitner, J. Zacharski, Zarys matematyki wyższej dla studentów. Część III. WNT, Warszawa 005 L. Debnath, D. Bhatta, Integral Transforms and Their Applications. Chapman & Hall/CRC. Boca Raton 007 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL). dr inż. Tomasz Skrzypczak skrzyp@imipkm.pcz.pl. dr inż. Marcin Kubiak kubiak@imipkm.pcz.pl MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla kierunku Mechatronika Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK K_W9_B9 C W P4 EK K_W9_B9 C W-5 P4 EK3 K_U9_B9 C L, EK4 K_U9_B9 C L-4, EK5 K_U9_B9 C L-5, EK6 K_U9_B9 C L3-5, P3 F F P F F P P F F P P3 5
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Na ocenę Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK ocenę identyfikować i rozumie elementy prostych algorytmów. identyfikować i rozumie elementy średnio złożonych algorytmów. identyfikować i rozumie elementy złożonych algorytmów. EK ocenę Rozróżnia podstawowe reguły rządzące programowaniem w języku wysokiego poziomu. Rozróżnia mechanizmy programowania strukturalnego wykorzystujące tablice i funkcje. Rozróżnia mechanizmy programowania strukturalnego w języku wysokiego poziomu z wykorzystaniem programowania dynamicznego EK3 ocenę algorytmizować proste problemy. Dodatkowo potrafi algorytmizować średnio zaawansowane problemy. Dodatkowo potrafi algorytmizować złożone problemy. EK4, EK5, EK6 ocenę z pomocą prowadzącego na podstawie schematu blokowego napisać proste programy, napisać samodzielnie większość samodzielnie pisać programy przewidziane w 6
ma duże problemy z procesem odpluskwiania programów. przewidzianych przez prowadzącego programów, dobrze radzi sobie również z procesem odpluskwiania programów. programie nauczania z wykorzystaniem zarówno zmiennych statycznych jak i dynamicznych, bardzo dobrze radzi sobie ze znajdywaniem i usuwaniem błędów z programów. Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE. Informacje dla studentów kierunku Mechatronika o planie zajęć i programie studiów dostępne są na tablicy informacyjnej Wydziału oraz stronie internetowej Wydziału: www.wimii.pcz.pl. Prezentacje znajdują się na stronie internetowej IMiPKM: www.imipkm.pcz.pl 3. Informacje o harmonogramie odbywania zajęć znajdują się na tablicy informacyjnej IMiPKM. 4. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć oraz umieszczona jest na drzwiach pokojów pracowników prowadzących zajęcia. 7