Laboratorium programowania

podstawowy

C++

1. Pojęcia: programowanie, języki programowania, klasyfikacja języków programowania, paradygmat programowania, elementy języka, algorytm, kod źródłowy, kompilacja, konsolidacja, biblioteka, kompilator. Zasady konstrukcji i sposoby zapisu algorytmu. Przykłady algorytmów. (2 godziny)

2. Charakterystyka języka C++. Struktura programu w języku C++. Kompilatory języka. Zasady przygotowania kodu źródłowego, kompilacja kodu, błędy kodu na poziomie kompilacji i korekcja błędów, testowanie programu – przykłady. (2 godziny)

3. Reprezentacja danych numerycznych i znakowych, łańcuchy znakowe, zmienne logiczne. Typy zmiennych. Deklaracja zmiennych i stałych. Proste działania matematyczne i ich operatory. Instrukcja przypisania. Operacje wejścia/wyjścia. (3 godziny)

4. Inkrementacja, dekrementacja, skracanie zapisu innych operacji. Operacje wyjścia – formatowanie wydruku. Zastosowanie funkcji matematycznych. (2 godziny)

5. Instrukcje warunkowe. Operatory relacji i operatory logiczne, konstrukcja warunków logicznych. Przykłady zastosowań instrukcji warunkowych. (4 godziny)

6. Instrukcje iteracyjne. Przykłady zastosowań instrukcji iteracyjnych. (4 godziny)

7. Deklaracja statyczna i dynamiczna tablic jedno i wielowymiarowych. Przykłady zastosowań. Operacje na wektorach i macierzach. (3 godziny)

8. Przetwarzanie danych z zapisem i odczytem z pliku. (2 godziny)

9. Funkcje – definiowanie funkcji, wywołanie funkcji. Przykłady konstrukcji funkcji i zastosowań. (2 godziny)

10. Przykłady obliczeń numerycznych. Algorytmowanie problemu. Analiza kodu źródłowego. (6 godzin)

Matlab

Laboratorium:

1. Wprowadzenie w podstawowe możliwości pakietu obliczeniowego Matlab. Charakterystyka środowiska pakietu. Reprezentacja danych numerycznych. Proste działania matematyczne oraz operatory matematyczne. (4 godziny)

2. Podstawowe funkcje matematyczne. Typy zmiennych. Łańcuchy znakowe, zmienne logiczne. Deklaracja zmiennych i stałych. Instrukcja przypisania. (4 godziny)

3. Tablice dwu i trójwymiarowe. Przykłady zastosowań. Operacje na wektorach i macierzach. (3 godziny)

4. Język programowania, podstawy programowania, elementy języka, algorytm, kod źródłowy. Struktura programu w pakiecie Matlab. Zasady konstrukcji i sposoby zapisu algorytmu. Przykłady algorytmów. Testowanie programu – przykłady. (4 godziny)

5. Funkcje i skrypty – definiowanie i wywołanie funkcji oraz skryptów. Przykłady ich konstrukcji i zastosowań. (4 godziny)

6. Grafika dwuwymiarowa i trójwymiarowa wraz z graficznym interfejsem użytkownika. Konstrukcja wykresów funkcji matematycznych. Wykresy słupkowe, kołowe. Grafika rastowa oraz animacje. Graficzna reprezentacja danych. (4 godziny)

7. Przetwarzanie i analiza danych z zapisem i odczytem z pliku. (4 godziny)

8. Przykłady obliczeń numerycznych. Wykorzystanie wygenerowanych funkcji oraz grafiki pakietu. (3 godzin)

A. Kamioska, B. Paoczyk, Matlab - przykłady i dwiczenia, Mikom, Warszawa, 2002

R. Pratap, Matlab 7 dla naukowców i inżynierów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010

B. Mrozek, Z. Mrozek: MATLAB i Simulink: poradnik użytkownika, Helion, Gliwice, 2004.

Bruce Eckel, Thinking in C++, Edycja polska, Helion 2002

Jerzy Grębosz, Symfonia C++ standard, tom 1, wydanie trzecie, e2000 2008

Andrew Koenig, Barbara E. Moo, C++. Potęga języka. Od przykładu do przykładu, Helion 2004

Jerzy Grębosz, Symfonia C++ standard, tom 1, wydanie trzecie, e2000 2008

Andrew Koenig, Barbara E. Moo, C++. Potęga języka. Od przykładu do przykładu, Helion 2004

Posiada podstawową znajomość algorytmiki i programowania

Umie zastosować podstawowe pojęcia dotyczące programowania w danym języku programowania

Potrafi programować proste obliczenia numeryczne oraz symboliczne

Potrafi kompilować i uruchamiać proste programy

Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje zawarte w literaturze

C++ Ocena końcowa z laboratorium jest średnią ważoną ocen z rozwiązania zadań problemowych (50%) i projektu (50%). Jednocześnie po uzyskaniu minimum 5 punktów z oceniania ciągłego, końcowa ocena zaliczenia zajęć laboratoryjnych jest podwyższana o pół stopnia, jeżeli ocena ta wyznaczona na podstawie oceny rozwiązania zadań problemowych i projektu jest niższa niż 5.0.

Zadania problemowe:

Skala ocen:

3.0 – student umie zapisać kod źródłowy, skompilować go i uruchomić program,

3.5 – ponadto potrafi zweryfikować błędy na poziomie kompilacji i poprawić je (jeżeli występują) oraz przetestować poprawność działania programu,

4.0 – spełnia kryteria na ocenę 3.5 oraz potrafi przeanalizować utworzony kod źródłowy,

4.5 - spełnia kryteria na ocenę 4.0 oraz zna sposób rozwiązania problemu i potrafi go przedstawić w postaci algorytmu, w programie zastosował poprawne konstrukcje składniowe,

5.0 – spełnia kryteria na ocenę 4.5 oraz przygotował poprawnie działający program, potrafi odpowiedzieć na szczegółowe pytania dotyczące rozwiązania problemu, algorytmu i kodu programu

Matlab

Zadanie problemowe:

Skala ocen:

3,0 – student umie zapisać kod źródłowy, skompilować go i uruchomić program,

3,5 – ponadto potrafi zweryfikować błędy na poziomie kompilacji i poprawić je (jeżeli występują) oraz przetestować poprawność działania programu,

4,0 – spełnia kryteria na ocenę 3,5 oraz potrafi przeanalizować utworzony kod źródłowy,

4,5 - spełnia kryteria na ocenę 4,0 oraz zna sposób rozwiązania problemu i potrafi go przedstawić w postaci algorytmu, w programie zastosował poprawne konstrukcje składniowe,

5,0 – spełnia kryteria na ocenę 4,5 oraz przygotował poprawnie działający program, potrafi odpowiedzieć na szczegółowe pytania dotyczące rozwiązania problemu, algorytmu i kodu programu, potrafi zaproponować rozwiązania alternatywne (jeżeli istnieją).

Student przygotowuje sprawozdanie zawierające rozwiązanie prostych problemów numerycznych, stosując składnię i konstrukcje językowe zgodnie z treścią aktualnych zajęć laboratoryjnych. Sprawozdanie zawiera również treści dotyczące umiejętności wykorzystania funkcji graficznych w Matlabie. W przygotowaniu programów student stosuje wiedzę nabytą podczas zajęć. Programy opracowywane są przez studenta poza godzinami zajęć laboratoryjnych i prezentowane prowadzącemu w terminie nie dłuższym niż tydzień po zajęciach.

Średnia arytmetyczna ocen za rozwiązania zadao problemowych stanowi 50% średniej ważonej oceny zaliczenia laboratorium.

Projekt:

Skala ocen:

3,0 – student posiada wiedzę teoretyczną dotyczącą realizowanego materiału. Potrafi napisać prosty program w formie pliku tekstowego załączony do sprawozdania i skorzystać z prostych funkcji graficznych,

3,5 – ponadto sprawozdanie jest wykonane poprawnie i nie zawiera błędów merytorycznych, kod programu jest również pozbawiony błędów. Jeżeli program zawiera błędy merytoryczne student jest w stanie wskazać ich przyczynę ale nie potrafi zaproponować sposobu poprawienia programu (kodu),

4,0 – spełnia kryteria na ocenę 3,5 oraz przygotowany program nie zawiera błędów merytorycznych, a w przypadku ich występowania student potrafi poprawić kod lub podać sposób jego poprawienia. Student odpowiada poprawnie na proste pytania związane z analizą kodu źródłowego,

4,5 – spełnia kryteria na ocenę 4,0 oraz zna sposób rozwiązania problemu i potrafi go przedstawić w postaci algorytmu, w programie zastosował poprawne konstrukcje składniowe, jeżeli program zawiera błędy merytoryczne student jest w stanie zaproponować sposób poprawienia programu (kodu),

5,0 – spełnia kryteria na ocenę 4,5 oraz przygotował poprawnie działający program, potrafi odpowiedzieć na szczegółowe pytania dotyczące zastosowanego rozwiązania problemu, algorytmu i kodu programu, potrafi zaproponować rozwiązania alternatywne (jeżeli istnieją).

Student przygotowuje samodzielnie program dla określonego zadania problemowego wraz z krótkim opisem zastosowanego algorytmu, opisem działania programu i przykładem jego zastosowania (sprawozdanie realizacji projektu) oraz prezentuje rezultaty realizacji projektu prowadzącemu. W trakcie prezentacji student odpowiada na pytania związane z projektem. Student zobowiązany jest do przedstawienia rezultatów realizacji projektu najpóźniej w tygodniu poprzedzającym rozpoczęcie zimowej sesji egzaminacyjnej.