| Kods | DA3150 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nosaukums | Ievads programmēšanas valodā MATLAB | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Statuss | Obligātais/Ierobežotās izvēles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Līmenis un tips | Pamatstudiju, Akadēmiskais | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tematiskā joma | Ķīmija un ķīmijas tehnoloģija | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktūrvienība | Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mācībspēks | Emīls Bolmanis, Iveta Ābele | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kredītpunkti | 3.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Daļas | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Anotācija |
Studiju kurss iepazīstina studentus ar skaitļošanas un programmēšanas vidi MATLAB, koncentrējoties uz tās praktisko pielietojumu ķīmijas tehnoloģijas nozares uzdevumu risināšanā. Interaktīvu lekciju un praktisko laboratorijas darbu veidā studējošie apgūst darbu ar matricām, datu vizualizāciju un skriptu izveidi. Īpaša uzmanība tiek veltīta inženieraprēķinos plaši izmantotajām skaitliskajām metodēm – datu aproksimācijai, interpolācijai, skaitliskajai integrēšanai un diferenciālvienādojumu risināšanai, kas ļauj modelēt reālus ķīmiskos procesus. Papildus tiek sniegts ieskats specializētajos rīkos (Toolboxes) un mašīnmācīšanās lietotnēs progresīvai datu analīzei.. Apgūstot studiju kursa saturu, studenti attīsta caurviju prasmes un profesionālo kompetenci, kas nepieciešama eksperimentālo un ražošanas datu patstāvīgai apstrādei, analīzei un aprēķinu automatizācijai. Iegūtās zināšanas sniedz spēcīgu pamatu mūsdienīgu inženieraprēķinu veikšanai, palīdzot risināt komplicētus uzdevumus gan citos ķīmijas tehnoloģijas studiju kursos, gan patstāvīgajā pētniecības un bakalaura darba izstrādē.. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa saturs |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Mērķis un uzdevumi, izteikti kompetencēs un prasmēs |
Studiju kursa mērķis ir attīstīt studentu inženiertehnisko domāšanu, sniedzot izpratni par programmēšanas vidi MATLAB un veidojot prasmes tās praktiskā pielietošanā ķīmijas tehnoloģijas uzdevumu un reālu inženierproblēmu skaitliskā risināšanā. Studiju kursa mērķi: - veidot izpratni par MATLAB darba vidi, sintaksi un pamatfunkcijām, kas nepieciešamas eksperimentālo datu apstrādei un organizēšanai ķīmijas tehnoloģijas nozarē; - attīstīt studentu prasmes patstāvīgi veikt matricu operācijas, datu aproksimāciju un interpolāciju, kā arī vizualizēt un interpretēt ķīmijas tehnoloģijas procesos iegūtos mērījumu rezultātus; - iemācīt izveidot strukturētus MATLAB skriptus un lietotāja funkciju moduļus tipisku ķīmijas inženieraprēķinu automatizācijai; - pilnveidot spēju pielietot skaitliskās metodes (integrēšanu un diferenciālvienādojumu risināšanu), lai risinātu un simulētu reālas ķīmijas tehnoloģijas problēmas un procesu modeļus; - veicināt patstāvīgas pētniecības iemaņas, stimulējot regulāru darbu ar inženiertehnisko literatūru un spēju mērķtiecīgi izmantot MATLAB palīdzības sistēmu (help) nepazīstamu problēmsituāciju risināšanā. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Sasniedzamie studiju rezultāti un to vērtēšana |
Izprot MATLAB darba vidi un datu tipus, spējot importēt, organizēt un vizualizēt ķīmijas tehnoloģijas eksperimentālos datus. - Metodes: Īsie testi lekcijās. Laboratorijas darbs.
Kritēriji: Students demonstrē spēju bez kļūdām ielasīt datus no ārējiem failiem un izstrādā inženiertehniskajām prasībām atbilstoši noformētus un precīzus grafikus (ar asu nosaukumiem un mērvienībām). Prot veikt matricu operācijas, datu aproksimāciju un interpolāciju, pamatojot iegūtos rezultātus inženierijas kontekstā. - Metodes: Mājasdarbs. Laboratorijas darbi. Eksāmens. Kritēriji: Students izvēlas atbilstošākās aproksimācijas funkcijas un demonstrē spēju loģiski argumentēt un analītiski interpretēt iegūto rezultātu atbilstību ķīmisko mērījumu datiem. Spēj patstāvīgi izstrādāt un pielietot funkcionējošus algoritmus (skriptus un funkciju moduļus) tipisku ķīmijas inženieraprēķinu automatizācijai. - Metodes: Mājasdarbi. Laboratorijas darbi. Eksāmens. Kritēriji: Students demonstrē praktisko pielietojumu, uzrakstot strukturētu, labi komentētu un optimizētu programmas kodu, kas korekti un automatizēti atrisina doto aprēķinu uzdevumu. Spēj pielietot skaitliskās metodes (integrēšanu, diferenciālvienādojumu risināšanu) reālu ķīmijas tehnoloģijas problēmu (piem., reakciju kinētikas, siltuma pārneses) modeļu simulēšanai. - Metodes: Mājasdarbs. Laboratorijas darba aizstāvēšana. Eksāmens. Kritēriji: Students demonstrē spēju precīzi noformulēt matemātisko modeli MATLAB vidē un izskaidrot iegūtās procesu dinamikas līknes (sasaistot tās ar reāliem ķīmiskajiem procesiem). Spēj patstāvīgi atrast nepieciešamo informāciju MATLAB palīdzības sistēmā (help) un prot izmantot iebūvētās lietotnes (Apps, Toolboxes), lai risinātu nestandarta datu apstrādes uzdevumus. - Metodes: Laboratorijas darbu aizstāvēšana. Eksāmens. Kritēriji: Students demonstrē patstāvību problēmu risināšanā, spējot sekmīgi atrast, izprast un pielietot iepriekš neapskatītas funkcijas vai rīkus, kā arī spēj pamatot šo rīku izvēli konkrētās inženierproblēmas kontekstā. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji |
Tests - 10%
Mājasdarbi - 10% Laboratorijas darbi - 40% Eksāmens - 40% |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Priekšzināšanas | Augstākās matemātikas zināšanas Calculus līmenī (kompleksie skaitļi, lineārā algebra, diferencēšana, integrēšana). Pamatprasmes progresīvās programmēšanas valodās (C vai citas). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Studiju kursa plānojums |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||