Zdolni z Pomorza

Kurs przedstawia zagadnienia związane z ruchem drgającym i falowym, z uwzględnieniem opisu właściwości mechanicznych ośrodków i rozchodzeniem się fal akustycznych. Uczniowie poznają także aspekty percepcji dźwięku przez ucho ludzkie.

Cel kursu:

Celem kursu jest zapoznanie uczniów z podstawami w zakresie programowania w języku Python w tym urządzeń brzegowych podłączanych do minikomputera Raspberry Pi 4B, umożliwiających pomiar wielkości fizycznych, środowiskowych lub biomedycznych.

Opis kursu:

Python jest jednym z najpopularniejszych języków programowania, który wraz w połączeniu z dodatkowymi narzędziami może posłużyć do tworzenia stron internetowych, przetwarzania obrazów lub tekstów, wizualizacji danych itd. tak więc poznawanie tego języka jest przyszłościowe.

Ponadto w obecnych czasach wszelkiego rodzaju komputery oraz aplikacje na nich działające, towarzyszą w naszym życiu bezpośrednio lub pośrednio. Dzięki temu mamy możliwość łatwego dostępu do źródłem informacji, jak i są to narzędzia ułatwiające nam pracę, którą możemy dokumentować i gromadzić na różnego rodzaju nośnikach lub dzielić się na forum szerszego grona np. w mediach społecznościowych. Ostatnimi czasy oczekuje się, że powinny one pełnić rolę „centrów informacji i dowodzenia” naszego domu (stacje pogodowe), samochodu (autonomiczne auta) czy też naszego organizmu i jego funkcji życiowych (smartwatch) itp. Jednak są to zazwyczaj gotowe rozwiązania, które tylko użytkujemy zgodnie z instrukcją i zaleceniami producenta.
A co, gdybyśmy sami chcieli kształtować nasze umiejętności oraz najbliższe otoczenie za pomocą koncepcji Internetu rzeczy (angielski skrót IoT – internet of things)? Taką jednoznaczną identyfikację przedmiotów realizujących tę koncepcję można zrealizować na kilka ciekawych sposobów. W tym kursie skupilibyśmy się na minikomputerze Raspberry Pi 4B z systemem operacyjnym Raspbian, który posiada wiele różnorodnych złącz, a przez to jest możliwość podłączenia czujników monitorujących ruch, nacisk, czystość powietrza, tętno ludzkie jak i sekwencje wideo w świetle widzialnym oraz w podczerwieni. Współpraca pomiędzy minikomputerem a tymi sensorami musi być za pomocą odpowiedniego oprogramowania – w gotowych komercyjnych produktach jest ono zazwyczaj dostarczane ze sprzętem. W ramach kursu realizowalibyśmy własne, proste implementacje skryptów w języku Python. Skrypty takie będą pozwalały nawiązać komunikację pomiędzy urządzeniami, zbierać i przetwarzać dane i najważniejsze, co cieszy oko, dokonać wizualizacji tych danych.
Ze względu na fakt, iż ostatecznie układ powinien działać w czasie rzeczywistym, kurs został podzielony na dwie części:

– zdalną, na której prowadzone będą zajęcia w formie kursu e-learningowego na platformie Moodle. W ramach kursu dostępne będą między innymi materiały wprowadzające do tematyki omawianego zagadnienia w postaci interaktywnych lekcji z quizami, materiałów filmowych demonstrujących określone treści w zakresie podstaw programowania i wizualizacji danych w języku Python w środowisku wirtualnego systemu operacyjnego oraz działania układu pomiarowego Raspberry Pi wraz z wybranymi czujnikami. Nauka techniki pisania kodu (programowania) odbywać się będzie dzięki wielu przykładom. W trakcie trwania kursu pojawiać się będą różne zadania mające na celu utrwalenia zdobytej wiedzy. Umożliwiona zostanie komunikacja i konsultacje asynchroniczne z prowadzącym e-kurs (jak i innymi uczestnikami kursu) poprzez forum dyskusyjne i czat oraz synchroniczne webinaria w celu omówienia tematyki problemu i kształtowania umiejętności miękkich pomiędzy uczestnikami kursu.

– stacjonarną, przeprowadzoną w ramach spotkań akademickich w dniu 17 grudnia 2022 r. Poprowadzone będą w audytorium oraz w laboratoriach Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej w formie wykładu oraz laboratorium komputerowego i doświadczalnego. Pozwoli to omówić i podsumować podstawy komunikacji pomiędzy minikomputerem Raspberry Pi, a dołączanymi czujnikami za pomocą skryptów napisanych w języku Python, a co najważniejsze – zapoznać się praktycznie z realizacją takich urządzeń pomiarowych, które kształtują obecny świat.

Energia jest jednym z najważniejszych pojęć w fizyce. Jej przemiany są podstawą do omawiania szeregu zjawisk zarówno w ramach kursów szkolnych jak i specjalistycznych wykładów uniwersyteckich. Z pozoru wydaje się prostym pojęciem, ale czy tak jest naprawdę? W życiu codziennym spotkamy się w szeregiem różnych rodzajów energii oraz jej konwersji. Począwszy od energii kinetycznej czy potencjalnej, po energię oddziaływań elektrostatycznych czy tarcie. W ramach wykładu połączymy podstawową wiedzę fizyczną z podejściem inżynierskim do konwersji energii. Dowiemy się czemu energii nie można stworzyć, a tylko zamienić jedną jej formę w drugą. Ustalimy również co ma wspólnego omawiany na zajęciach szkolnych spadek swobodny ze współczesną energetyką.

W trakcie wykładu uczniowie zaznajomią się z podstawowymi pojęciami dotyczącymi energii oraz jej przemian. Na podstawie przykładów dowiedzą się związku pomiędzy fizyką a inżynierią.

Podczas ćwiczeń uczniowie będą mogli wykorzystać w zadaniach rachunkowych zdobytą w trakcie wykładu wiedzę na temat energii oraz jej rodzajów.

Na laboratorium uczniowie będą świadkami doświadczeń, będą mogli samodzielnie dokonać obliczeń oraz wspólnie z prowadzącym wykonać raport z przeprowadzonych badań. Doświadczenia zostaną tak dobrane, aby odpowiadać tematyce wykładu oraz ćwiczeń.

Celem kursu e-learningowego jest zapoznanie uczestników z podstawami programowania w języku C++ w zakresie tworzenia programów komputerowych.

Materiał przedstawiany na kursie będzie obejmował wprowadzenie do zagadnień programowania obiektowego w języku C++. Od uczniów wymagana jest podstawowa wiedza w zakresie obsługi komputerów oraz instalacji oprogramowania, w tym środowiska programistycznego. Mile widziane są wcześniejsze doświadczenia w zakresie programowania obiektowego lub rozwiązywania problemów matematycznych z zastosowaniem komputera.
Kurs w zakresie programowania w języku C++ będzie prowadzony od podstaw.

Uczeń zapozna się z fundamentalnymi elementami składni języka C++ i strukturą kodu, w tym z procedurami i funkcjami oraz śledzeniem przebiegu programu. Zdobędzie podstawowe umiejętności w zakresie implementacji i testowania algorytmów obsługi strumienia wejścia i wyjścia, obejmujących liczby stałe, zmienne, operatory arytmetyczne i wyrażenia logiczne. Pozna też jak tworzyć instrukcje warunkowe i pętle oraz jak zapisywać dane w postaci tablicy, obiektów i klas. Omówione zostaną również pojęcia takie jak wskaźniki i dziedziczenie.

Kompleksy towarzyszą każdemu z nas – nawet osobom najbardziej pogodnym. Mamy je we krwi. Dzięki związkom kompleksowym życie (jakie znamy) jest w ogóle możliwe…

Związki kompleksowe to połączenia metali i ich jonów z ligandami (którymi mogą być organiczne lub nieorganiczne cząsteczki lub jony) poprzez wiązania koordynacyjne. Wiązania takie powstają gdy wolna para elektronowa liganda jest uwspólniana z centrum metalicznym – atom metalu nie wnosi wkładu elektronowego do wiązania koordynacyjnego tak, jak miałoby to miejsce w przypadku wiązania kowalencyjnego.

Związki kompleksowe wykazują szereg niezwykłych właściwości. Część z nich stanowi doskonałe katalizatory różnych reakcji, dzięki czemu produkcja wielu ważnych przemysłowo związków chemicznych (w tym leków) jest dużo tańsza. Organizmy żywe również korzystają z katalitycznych właściwości związków kompleksowych, które stanowią miejsca aktywne enzymów. Metale przykoordynowane są również do metaloprotein pełniących funkcje magazynowe, transportowe, czy sygnałowe. Znamy doskonale hemoglobinę, w której znajduje się jon żelaza Fe²⁺, chlorofil z jonami magnezu Mg²⁺, czy witaminę B₁₂ z jonami kobaltu Co³⁺. Często związki kompleksowe silnie absorbują promieniowanie widzialne i dlatego posiadają intensywne barwy.

Kurs e-learningowy będzie miał na celu wprowadzenie w tematykę związków kompleksowych – począwszy od historii ich odkrycia, poprzez wybrane teorie ich budowy, aż po współczesne zastosowania.

W dniu spotkania akademickiego podczas wykładu poznamy historię rozwoju chemii koordynacyjnej. Skupimy się na geometrii i izomerii związków kompleksowych, które niejednokrotnie są bardziej różnorodne niż w przypadku związków organicznych.

Na ćwiczeniach dowiemy się, w jaki sposób dysocjują związki kompleksowe, oraz czym jest stała trwałości związku kompleksowego. Wykorzystamy tą wiedzę do rozwiązywania zadań rachunkowych.

Podczas laboratorium będziemy otrzymywać szereg związków kompleksowych. Będziemy obserwować ich powstawanie i rozkład pod wpływem różnych czynników, czemu towarzyszyć będą ciekawe efekty wizualne.

Spotkanie akademickie poświęcone będzie metodzie bezwyznacznikowej wyznaczania macierzy odwrotnej oraz metodzie Gaussa - Jordana do rozwiązywania układów równań liniowych.

W trakcie wykładu uczniowie dowiedzą się jak wyznaczyć rozwiązania układu równań liniowych metodą Gaussa – Jordana. Poznają tajniki działań na wierszach.

Podczas ćwiczeń będziemy rozwiązywać zadania związane z treściami podanymi na wykładzie. Przedstawimy i omówimy działania na macierzach blokowych.

Na laboratorium komputerowym uczniowie będą eksperymentalnie pogłębiać wiedzę z układów równań liniowych przy pomocy darmowego oprogramowania GeoGebra.

Spotkanie poświęcone będzie zapoznaniu uczniów z podstawami w zakresie programowania w języku PHP7 przy  tworzeniu dynamicznie generowanych treści stron internetowych.

Przedstawiany materiał będzie wprowadzał do zagadnień programowania w języku PHP. Od uczniów wymagana jest podstawowa wiedza w zakresie obsługi komputerów, oraz tworzenia prostych stron internetowych za pomocą technologii HTML, CSS i JavaScript. Mile widziane są wcześniejsze doświadczenia w zakresie programowania lub rozwiązywania problemów obliczeniowych z zastosowaniem komputera (np. w środowisku programu MS Excel lub podobnego).

Uczeń zapozna się z podstawowymi elementami składni języka PHP oraz budową dynamicznie generowanych stron. Zdobędzie podstawowe umiejętności napisania prostej, generowanej „w locie” strony internetowej z elementami nawigacji i interakcji z użytkownikiem za pomocą elementów skryptowych języka PHP.