Đề cương môn học tin học vật lý kỹ thuật – thực hành

1/5 Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Khoa học Ứng dụng Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Applied Science Đề cương môn học TIN HỌC VẬT LÝ KỸ THUẬT – THỰC HÀNH (INFORMATICS FOR ENGINEERING PHYSICS - PRACTICE) Số tín chỉ 3 (2.2.5) MSMH Số tiết Tổng: 60 LT: 30 TH: 15 TN: 15 BTL/TL: x Tỉ lệ đánh giá BT: 10% TN: 20% KT: 20% BTL/TL: 10% Thi: 40% Hình thức đánh giá - Bài tập: điểm trung bình các bài kiểm tra theo quá trình (trên lớp, về nhà) - Kiểm tra: trắc nghiệm + tự luận, 60 phút - Thi: trắc nghiệm + tự luận, 90 phút Môn tiên quyết Không Môn học trước Không Môn song hành Không CTĐT ngành Vật lý Kỹ thuật Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ môn học 2 1. Nội dung tóm tắt môn học Môn học cung cấp kiến thức về tin học cho sinh viên chuyên ngành Vật lý kỹ thuật. Thông qua các kiến thức về sử dụng phần mềm Maple, Matlab, thiết kế trang web sinh viên sẽ có khả năng vận dụng những kỹ năng tin học vào giải quyết những vấn đề thực tế gặp trong chuyên ngành. Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức và kỹ năng tổng quát để giải quyết các bài toán kỹ thuật trong Vật lý kỹ thuật, công bố các thành quả đã đạt được rộng rãi lên các trang web. Course outline: This course provides knowledge of informatics for students of Engineering Physics. Through the knowledge of using the software Maple, Matlab, webdesign etc. students will be able to use the computer skills to solve practical problems encountered in the major. This course provides students with the knowledge and skills to solve general problems in engineering physics, to publish achievements widely on the web. 2. Tài liệu học tập Sách, Giáo trình chính: [1] Nguyễn Hữu Điển: Hướng dẫn sử dụng Maple V , NXB Thống kê 1999. [2] Nguyễn Hoài Sơn và cộng sự: Ứng dụng Matlab trong tính toán Kỹ thuật , NXB ĐHQG TP.HCM 2000. [3] Võ Văn Hoàng, Mô phỏng trong vật lý, NXB Đại học Quốc Gia tp.HCM, 2004. 2/5 3. Mục tiêu môn học - Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán học, vật lý, tin học) để hiểu được một số vấn đề chọn lọc của tin học trong vật lý và kỹ thuật - Nắm vững và vận dụng các kiến thức về cơ sở lập trình, đồ họa, tính toán, các kiến thức phần mềm tính toán và thiết kế - Có khả năng suy luận khoa học, tìm hiểu tài liệu, soạn thảo, thuyết trình báo cáo và làm việc theo nhóm các chủ đề về tin học trong vật lý kỹ thuật - Sử dụng Matlab, Maple và công cụ thiết kế, lập trình web để giải quyết các vấn đề liên quan đến chuyên ngành. - Thể hiện nhận thức toàn diện về kiến thức tin học trong Vât lý kỹ thuật từ đó thấy được vai trò hữu ích của việc áp dụng các kiến thức này vào thực tế những vấn đề gặp phải trong lĩnh vực chuyên ngành 4. Chuẩn đầu ra môn học STT Chuẩn đầu ra môn học CDIO L.O.1 Áp dụng kiến thức khoa học cơ bản (toán học, vật lý, tin học) để hiểu được một số vấn đề chọn lọc của tin học trong vật lý và kỹ thuật 1.1 1.2 L.O.1.1 – Hiểu được các kiến thức toán học sử dụng trong tin học vật lý kỹ thuật L.O.1.2 – Hiểu được các kiến thức vật lý, điện tử sử dụng trong tin học vật lý kỹ thuật 1.1.1 1.1.2 1.1.5, 1.1.6 1.2.2 L.O.2 Nắm vững và vận dụng các kiến thức về cơ sở lập trình, đồ họa, tính toán, các kiến thức phần mềm tính toán và thiết kế 2.1, 2.2 L.O.2.1 – Hiểu về Maple và các ứng dụng L.O.2.2 – Hiểu về Matlab và các ứng dụng L.O.2.3 – Hiểu về Internet, lập trình web và các ứng dụng L.O.2.4 – Hiểu về mô phỏng Monte Carlo và các ứng dụng 2.2.1 2.1.1 L.O.3 Có khả năng suy luận khoa học, tìm hiểu tài liệu, soạn thảo, thuyết trình báo cáo và làm việc theo nhóm các chủ đề về tin học trong vật lý kỹ thuật 2.1, 2.3 L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm trong việc tìm tài liệu về các ứng dụng thực tế trong việc áp dụng kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề thực tế. 2.1.1 2.3.1 L.O.4 Sử dụng Matlab, Maple và công cụ thiết kế, lập trình web để giải quyết các vấn đề liên quan đến chuyên ngành. 4.4, 4.5 L.O.4.1 – Sử dụng Maple, Matlab để giải quyết các vấn đề vướng mắc trong chuyên ngành, các yêu cầu tính toán, mô phỏng, lập trình và đồ họa trong vật lý và kỹ thuật L.O.4.2 – Xây dựng chương trình hoặc thuật toán để giải bài toán một cách tự động hóa. L.O.4.3 – Sử dụng chương trình thiết kế web để thiết kế một trang web cá nhân và công bố lên mạng 1.2.1 2.1.1 2.3.2 2.5.2 L.O.5 Thể hiện nhận thức toàn diện về kiến thức tin học trong Vât lý kỹ thuật từ đó thấy được vai trò hữu ích của việc áp dụng các kiến thức này vào thực tế những vấn đề gặp phải trong lĩnh vực chuyên ngành 2.3, 3.1, 4.1 L.O.5.1 – Giới thiệu về bạn một cách tự tin và ngắn gọn L.O.5.2 – Thiết lập hợp đồng nhóm 3.1.1 3.1.2 3/5 L.O.5.3 – Minh họa việc ứng dụng kiến thức tin học trong vật lý kỹ thuật L.O.5.4 – Nêu các ứng dụng thực tế mà sinh viên đã gặp 4.1.1 STT Course learning outcomes CDIO L.O.1 Apply knowledge of basic sciences (mathematics, physics, computer science) to understand issues of informatics in engineering physics 1.1 1.2 L.O.1.1 - Understand mathematic knowledge using in informatics in engineering physics L.O.1.2 - Understand physics and electronic knowledge using in informatics in engineering physics 1.1.1 1.1.2 1.1.5, 1.1.6 1.2.2 L.O.2 Mastering and applying the knowledge base programming, graphics, calculations, the computational knowledge and software design 2.1, 2.2 L.O.2.1 - Understanding Maple and applications L.O.2.2 - Understanding Matlab and applications L.O.2.3 - Understanding of Internet, web programming and applications L.O.2.3 - Understanding the Monte Carlo simulation and applications 2.2.1 2.1.1 L.O.3 Having scientific reasoning skills, material searching, presentation drafting and teamworking on informatics in engineering physics issues 2.1, 2.3 L.O.3.1 - teamwork skills to collect and process information and material for practical application of mentioned knowledge. 2.1.1 2.3.1 L.O.4 Using Matlab, Maple and design tools, web programming to solve problems related majors. 4.4, 4.5 L.O.4.1 - Using Maple, Matlab to solve the problems arising in the majors, the required calculations, simulations and graphics programming in physics and engineering L.O.4.2 - Develop programs or algorithms to solve problems. L.O.4.3 - Use web design program to design a personal website and online publication 1.2.1 2.1.1 2.3.2 2.5.2 L.O.5 Demonstrate comprehensive knowledge of informatics in engineering physics and understand the useful role of the applicability of mentioned field in practical problems encountered in specialized issues 2.3, 3.1, 4.1 L.O.5.1 – Introduce yourself confidently and briefly. L.O.5.2 – Establish group contracts. L.O.5.3 – Recognize the importance of of informatics in engineering physics. 3.1.1 3.1.2 4.1.1 5. Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học Tài liệu được đưa lên BKEL hàng tuần. Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học. Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học  Bài tập: 10%  Thí nghiệm: 20%  Kiểm tra: 20%  Bài tập lớn/Tiểu luận: 10%  Thi: 40% 6. Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy 4/5  PGS.TS. Huỳnh Quang Linh - Khoa KHƯD  ThS. Lê Quốc Khải - Khoa KHƯD 7. Nội dung chi tiết Tuần / Chương Nội dung Chuẩn đầu ra chi tiết Hoạt động đánh giá 1 Giới thiệu về môn học - Thông tin Thầy/Cô - Các vấn đề liên quan đến môn học - Cách thức dạy và học L.O.5.1 – Giới thiệu về GV và SV L.O.5.2 – Thiết lập hợp đồng nhóm Tổng quan về máy tính và biểu diễn thông tin trong máy tính - Khái niệm: thông tin, máy tính, công nghệ thông tin - Biểu diễn thông tin trong máy tính L.O.1.1 – Hiểu được các kiến thức toán học sử dụng trong tin học vật lý kỹ thuật L.O.1.2 – Hiểu được các kiến thức vật lý, điện tử sử dụng trong tin học vật lý kỹ thuật L.O.5.3 – Minh họa việc ứng dụng kiến thức tin học trong vật lý kỹ thuật L.O.5.4 – Nêu các ứng dụng thực tế mà sinh viên đã gặp L.O.3.1 – Kỹ năng làm việc theo nhóm . Tiễu luận tổng quan nhóm nộp BKEL 2 Tổng quan về thuật toán và lập trình - Khái niệm. Độ phức tạp. Một số thuật toán cơ bản - Các khái niệm cơ bản về lập trình - Cơ bản về lập trình ngôn ngữ C L.O.1.1 – Hiểu được các kiến thức toán học sử dụng trong tin học vật lý kỹ thuật Bài tập trên lớp và về nhà L.O.1.1 – Hiểu được các kiến thức toán học sử dụng trong tin học vật lý kỹ thuật Bài tập trên lớp và về nhà Thí nghiệm thực hành 1 (ngôn ngữ C) 3 Cơ sở về chương trình tính toán hình thức Maple - Giới thiệu Maple. Giao diện Maple 6. Các lệnh trực tiếp - Maple với giải tích và đại số tuyến tính - Đồ họa trong Maple - Lập trình trong Maple - Ứng dụng Maple trong vật lý và kỹ thuật L.O.2.1 – Hiểu về Maple và các ứng dụng - Kiểm tra giữa kỳ - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà Thí nghiệm thực hành 2 (Maple) L.O.4.1 – Sử dụng Maple, Matlab để giải quyết các vấn đề vướng mắc trong chuyên ngành, các yêu cầu tính toán, mô phỏng, lập trình và đồ họa trong vật lý và kỹ thuật - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà Thí nghiệm thực hành 3 (Maple) 4 Cơ sở về chương trình tính toán Matlab - Giới triệu Matlab - Đồ họa trong Matlab - Symbolic Matlab - Ma trận và mảng trong Matlab - Ứng dụng Matlab trong vật lý và kỹ thuật L.O.2.2 – Hiểu về Matlab và các ứng dụng - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà Thí nghiệm thực hành 4 (Matlab) L.O.4.1 – Sử dụng Maple, Matlab để giải quyết các vấn đề vướng mắc trong chuyên ngành, các yêu cầu tính toán, mô phỏng, lập trình và đồ họa trong vật lý và kỹ thuật - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà 5/5 - Bài tập lớn - Thí nghiệm thực hành 5 (Matlab) 5 Cơ sở về Internet và xây dựng trang Web - Giới thiệu về Internet - Cơ sở HTML. Thiết kế trang Web bằng Frontpage. Cách công bố lên mạng - Một số trang Web về vật lý và kỹ thuật hữu ích L.O.2.3 – Hiểu về Internet, lập trình web và các ứng dụng - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà L.O.4.3 – Sử dụng chương trình thiết kế web để thiết kế một trang web cá nhân và công bố lên mạng - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà 6 Mô phỏng trong vật lý - Tổng quan - Cơ sở về phương pháp Monte Carlo - Một số ví dụ ứng dụng L.O.2.4 – Hiểu về mô phỏng Monte Carlo và các ứng dụng - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà L.O.4.2 – Xây dựng chương trình hoặc thuật toán để giải bài toán một cách tự động hóa. - Thực hành trên lớp - Bài tập về nhà 7 Tổng kết môn học và Ôn tập L.O.5.3 – Minh họa việc ứng dụng kiến thức tin học trong vật lý kỹ thuật L.O.5.4 – Nêu các ứng dụng thực tế mà sinh viên đã gặp Thi cuối kỳ 8.Thông tin liên hệ Bộ môn/Khoa phụ trách BM Vật lý Kỹ thuật Y sinh – Khoa Khoa học Ứng dụng Văn phòng P.202B4 Điện thoại Giảng viên phụ trách ThS. Lê Quốc Khải – TS. Huỳnh Quang Linh Email quockhai@hcmut.edu.vn Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG