1. SylabUZ
2. Wydział Fizyki i Astronomii
3. semestr zimowy 2016/2017
4. Fizyka / Fizyka komputerowa - pierwszego stopnia z tyt. licencjata
5. Podstawy programowania

Wygeneruj PDF dla tej strony

Podstawy programowania - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

Celem przedmiotu jest nauka podstaw programowania oraz umiejętność wykorzystania zdobytej wiedzy do rozwiązywania różnorodnych problemów z szczególnym uwzględnieniem problemów dotyczących nauk ścisłych. Takie podejście do programowania wymaga zrozumienia nie tylko składni języka programowania, ale również podstaw algorytmiki, faz tworzenia oprogramowania, standardów kodowania, umiejętności pracy z dokumentacją oraz analizy i redukcji złożonego problemu do szeregu problemów elementarnych. Podstawy programowania stanowią również niezbędny fundament dla zrozumienia kolejnych przedmiotów komputerowych takich jak m.in. metody numeryczne, programowanie obiektowe czy modelowanie i symulacje komputerowe.

 

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Zakłada się, że uczestnicy zajęć posiadają podstawową wiedzę z zakresu pracy w środowisku Linux (umiejętność pracy w terminalu, podstawowa znajomość dowolnie wybranego edytora tekstu z opcją kolorowania składni). Wymagania wstępne stanowią podzbiór materiału realizowanego na pierwszej pracowni komputerowej.

 

Zakres tematyczny

1. Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy
- regulamin pracowni komputerowej
2. Wstęp do programowania
- pojęcie programowania, cykl „analiza – kod-wykonanie”, rodzaje błędów
- pojęcie algorytmu, strategia „dziel i zwyciężaj”
- kod źródłowy i kod maszynowy
- historia języków programowania
3. Wstęp do języka Pyton
- składnia języka Pyton
- standardy nazewnictwa i formatowania kodu źródłowego
- komentarze i ich rola
- wykonywanie programu

- NumPy: pakiet do obliczeń naukowych
4. Dane
- reprezentacja liczb w pamięci komputera
- precyzja obliczeń, błędy nadmiaru i niedomiaru
- typy danych, deklaracje i inicjalizacje zmiennych
- wyświetlanie i pobieranie danych
- konwersja typów
- operatory arytmetyczne, operator przypisania
- łańcuchy
5. Warunki i pętle
6. Funkcje
- deklaracja i definicja funkcji
- zakres ważności i czas życia zmiennej, zmienne lokalne i globalne
- rekurencja
7. Listy, słowniki, zbiory (tuple), tablice w NumPy.
8. Wstęp do programowania z wykorzystaniem klas
- podstawowe pojęcia
- tworzenie obiektów
- dziedziczenie
9. Visual Pyton
10. Przegląd bibliotek standardowych
11. Zastosowanie programowania w fizyce
- etapy powstawania programu na przykładzie typowego zagadnienia z fizyki lub nauk pokrewnych.

 

 

Metody kształcenia

Wykład:
Wykład konwencjonalny, problemowy, pokaz, dyskusja, warsztaty (testowanie aktualnie omawianych fragmentów kodu), burza mózgów.
Laboratoria:
Ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektu, praca w grupie, giełda pomysłów, burza mózgów, prezentacja, praca z dokumentacją, samodzielne pozyskiwanie wiedzy.

 

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład:
Egzamin praktyczny polegający na rozwiązaniu postawionego problemu (wylosowanego z listy problemów). Ocenie końcowej podlega analiza problemu, przedstawienie algorytmów rozwiązania problemu, kod źródłowy oraz ocena i weryfikacja uzyskanych wyników
Laboratoria:
Ocena końcowa: średnia ocen uzyskanych w trakcie laboratoriów z aktywności i krótkich testów sprawdzających postępy w nauce ( 50% oceny końcowej) oraz oceny projektu semestralnego (50% oceny końcowej). Warunkiem zaliczenia projektu semestralnego jest jego wykonanie, przygotowanie i oddanie w przewidzianym terminie sprawozdania z projektu oraz jego prezentacja. Przed przystąpieniem do egzaminu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa: średnia ważona ocen z egzaminu (60%) i ćwiczeń (40%).

 

Literatura podstawowa

[1] Allen Downey, Think Python. How to Think Like a Computer Scientist, 2013, Green Tea Press Needham, Massachusetts.

[2] Mark Lutz, David Ascher, Python. Wprowadzenie, Helion 2002.

 

 

 

Literatura uzupełniająca

[1] Internet

 

Uwagi

Wykład powinien odbywać się w sali z dostępem do internetu. Laboratoria komputerowe powinny odbywać się w grupach umożliwiających samodzielną pracę przy komputerze każdego studenta i nie liczniejszych niż 12 osób.

 

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. Mirosław Dudek (ostatnia modyfikacja: 30-09-2016 12:22)