Emneplaner for fysikk og matematikk 3-treterminordingen (TRE)

Transkript

1 Emneplaner for fysikk og matematikk 3-treterminordingen (TRE) Heltid - ikke studiepoenggivende utdanning Godkjent av Avdelingsstyret ved ingeniørutdanningen 14. mars 2011 Fakultet for teknologi, kunst og design Institutt for informasjonsteknologi Emneplanene gjelder fra høsten 2012

2 Emnekode og -navn FO911A Fysikk 3-terminsordning Engelsk navn Physics - Prepartory Course Type emne: Tre-termin emne Studiepoeng 0 EMNET BYGGER PÅ: Grunnskoleutdanning i matematikk og naturfag MÅL: Studentene skal tilegne seg grunnleggende kunnskaper og ferdigheter i fysikk, og skal være godt forberedt til å følge undervisningen i de naturvitenskapelige grunnlagsemnene i ingeniørutdanningen. INNHOLD OG LÆRINGSMÅL: Etter å ha gjennomgått emnet, skal studentene ha grunnleggende forståelse for og regneferdigheter innen følgende temaer: kraft og bevegelse i en og to dimensjoner mekanisk energi statikk mekanikk i væsker og gasser termofysikk gasslovene elektrisitet lys bølger atomfysikk ORGANISERING OG ARBEIDSMÅTER: Forelesninger og regneøvelser. PENSUM: Edel og Viggo Storelvmo: Fysikk forkurs. Gyldendal. Det tas forbehold om nyere utgaver eller bedre læreverk som kan dukke opp før kursstart. ARBEIDSKRAV: 4 obligatoriske arbeider må være godkjent for å avlegge slutteksamen. Vurderingen av de obligatoriske arbeider inngår ikke i sluttkarakteren. Frist for innlevering av obligatoriske arbeider og andre detaljer framgår av undervisningsplanen som kunngjøres ved semesterstart. VURDERING: 5 timers skriftlig slutteksamen under tilsyn. VURDERINGSUTTRYKK: Karakterskala A E for bestått, F for ikke bestått. HJELPEMIDLER VED SLUTTEKSAMEN: Tabeller og formelsamling i fysikk og håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst og som ikke kan regne symbolsk. Hvilke tabeller og formelsamlinger som kan brukes, kunngjøres ved studiestart.

3 Emnekode og -navn FO912A Matematikk 3-terminsordning Engelsk navn Mathematics - Prepartory Course Type emne: Tre-termin emne Studiepoeng 0 EMNET BYGGER PÅ: Grunnskoleutdanning i matematikk MÅL: Studentene skal tilegne seg grunnleggende kunnskaper og ferdigheter i matematikk, og skal være godt forberedt til å følge undervisningen i de matematisk-naturvitenskapelige grunnlagsemnene i ingeniørutdanningen. INNHOLD OG LÆRINGSMÅL: Etter å ha gjennomgått kurset, skal studentene ha grunnleggende forståelse for og regneferdigheter innen følgende temaer: grunnleggende algebra aritmetiske og geometriske rekker trigonometri vektorregning i planet og rommet funksjonslære grenseverdier derivasjon logaritmer og eksponentialfunksjoner integrasjon ORGANISERING OG ARBEIDSMÅTER: 19 timer per uke med forelesninger og regneøvelser i sommerterminen, 4 timer per uke med forelesninger og regningsøvelser i høst- og vårsemesteret. PENSUM: Oldervoll m.fl: Sinus Matematikk forkurs (Cappelen forlag), siste utgave. ARBEIDSKRAV: 5 obligatoriske arbeider som må være godkjent for å avlegge slutteksamen. Vurderingen av de obligatoriske arbeider inngår ikke i sluttkarakteren. Frist for innlevering av obligatoriske arbeider og andre detaljer framgår av undervisningsplanen som kunngjøres ved semesterstart. VURDERING: 5 timers skriftlig slutteksamen under tilsyn. VURDERINGSUTTRYKK: Karakterskala A - E for bestått, F ikke bestått. HJELPEMIDLER VED SLUTTEKSAMEN: Formelsamling og håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst og som ikke kan regne symbolsk. Hvilke formelsamlinger som kan brukes kunngjøres ved studiestart.

4 Emnekode og -navn TRFE1000 Matematikk 1000 Engelsk navn Mathematics 1000 Studieprogrammet Bachelorstudium i ingeniørfag emnet inngår i Type emne Fellesemne Studiepoeng 10 Semester 2. semester og sommer Undervisningsspråk Norsk Innledning Ved å arbeide med emnet, vil studentene opparbeide innsikt i deler av matematikken som står sentralt når man skal modellere tekniske og naturvitenskapelige systemer og prosesser. Temaene som tas opp inngår i ingeniørutdanninger over hele verden. Temaene er nødvendige for at ingeniører skal kunne kommunisere faglig, effektivt og presist, og for at de skal kunne delta i faglige diskusjoner. Arbeidet med emnet vil gi øvelse i å bruke matematisk programvare for å gjøre studentene i stand til å utføre beregninger i jobbsituasjon. Forkunnskapskrav Ingen utover opptakskrav. Læringsutbytte: Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte definert i form av kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse. Studenten kan: Ferdigheter: anvende den deriverte til å modellere og analysere dynamiske systemer o regne ut eksakte verdier for den deriverte og den antideriverte ved å bruke analytiske metoder og sammenlikne svaret med numeriske verdier o ta utgangspunkt i definisjonene av den deriverte og av det bestemte integralet og gjøre rede for hvordan man kan bestemme tilnærmede verdier av disse numerisk o gjøre rede for det ubestemte integralet som antiderivert o bruke den deriverte til å løse optimaliseringsproblemer o forklare hvordan man kan bruke det bestemte integralet til å regne ut størrelser som areal, volum, arealmoment, ladning eller andre størrelser. drøfte ideene bak noen analytiske og numeriske metoder som brukes for å løse differensiallikninger sette opp og løse differensiallikninger og differenslikninger for praktiske problemer som er relevante innen eget fagområde o gjøre rede for analytiske og numeriske løsningsmetoder for første ordens differensiallikninger som for eksempel separasjon av variable, retningsfelt og Eulers metode o regne med komplekse tall o løse homogene og inhomogene andre ordens differensiallikninger med konstante koeffisienter, både med reelle og komplekse løsninger av den karakteristiske likningen drøfte metoder for å løse lineære likningssystemer ved hjelp av matriseregning og drøfte numeriske metoder for å løse likninger sette opp og løse likninger for praktiske problemer fra eget fagområde o regne med vektorer, matriser og determinanter

5 o overføre totalmatriser for likningssystemer til redusert trappeform o invertere matriser o gjøre rede for antall løsninger til et lineært likningssystem o bruke matriser til å beskrive lineære transformasjoner o løse likninger ved for eksempel halveringsmetoden, sekantmetoden og Newtons metode. drøfte hvordan Taylor-polynomer kan benyttes til å tilpasse funksjoner og hvordan tilpassingen blir mer nøyaktig ved å ta med flere ledd i polynomet o regne ut Taylor-polynomer ved bruk av Taylors formel o forenkle problem ved lineær tilnærming o vurdere feilen i tilpassingen ved bruk av restledd Generell kompetanse: overføre et praktisk problem fra eget fagområde til matematisk form, slik at det kan løses analytisk eller numerisk skrive presise forklaringer og begrunnelser til framgangsmåter, og demonstrere korrekt bruk av matematisk notasjon bruke matematiske metoder og verktøy som er relevante for sitt fagfelt bruke matematikk til å kommunisere om ingeniørfaglige problemstillinger gjøre rede for at endring og endring per tidsenhet kan måles, beregnes, summeres og inngå i likninger vurdere resultater fra matematiske beregninger og implementere grunnleggende numeriske algoritmer ved å bruke tilordning, for-løkker, if-tester, while-løkker og liknende, og forklare sentrale begreper som iterasjon og konvergens. Arbeids- og undervisningsformer Undervisningen organiseres i timeplanlagte arbeidsøkter. I arbeidsøktene skal studentene øve på fagstoff som blir presentert. Noe av undervisningen vil foregå som øving i problemløsing, hvor bruk av numerisk programvare naturlig vil inngå. Innholdet i øvingene omfatter diskusjoner og samarbeid, samt individuell øving i å løse oppgaver. Mellom de timeplanlagte arbeidsøktene er det nødvendig å arbeide individuelt med oppgaveregning og litteraturstudier. Arbeidskrav Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen: 4 innleveringer basert på bruk av programvare. Eksamen og sensorordning Eksamensform: Individuell skriftlig eksamen på 5 timer Sensorordning: En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig. Eksamensresultat kan påklages. Hjelpemidler ved eksamen Hjelpemidler vedlagt eksamensoppgaven samt håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst og som ikke kan regne symbolsk. Vurderingsuttrykk I forbindelse med avsluttende vurdering benyttes en karakterskala fra A til E for bestått (A er høyeste karakter og E er laveste) og F for ikke bestått.

6 Pensum Lay: Linear Algebra and its Applications (4 ed.). Prentice Hall. Deler av kapittel 1, 2, 3 i alt 120 sider. Lorentzen, L., Hole, A. & Lindstrøm, T: Kalkulus. Universitetsforlaget. Deler av kapittel 1 6 og A3, i alt ca 140 sider. Notater på Fronter. Ukjent antall sider. Totalt antall sider: notater.