Kursen skall i läsperiod 1 ge baskunskap och grundläggande förståelse för hur man med datorns hjälp kan modellera, simulera, lösa och visualisera olika ingenjörsproblem. I kursen används Python då det ger användaren möjlighet att förhållandevis enkelt skriva/konstruera egna datorprogram. Speciellt betonas vikten av metodisk problemlösning och god programstruktur oberoende av tillämpning.

Efter genomgången kurs ska studenten vara väl förtrogen med grunderna i programmering och algoritmiskt tänkande. Studenten ska kunna tolka färdiga och skriva egna mindre program samt kunna presentera relevanta resultat lättöverskådligt som output från program. Kursen ska ge studenten en god grund i programmering för efterföljande kurser i utbildningen och inspirera till fortsatt eget lärande.

Detaljmål

Efter genomgången kurs skall studenten, mer specifikt:

I Python-miljön:

Veta hur man skapar ett Python-program och sedan kör det.
Kunna använda kursboken, dokumentationen och/eller internet för att läsa om och hitta inbyggda funktioner.
Känna till skillnaderna mellan script mode och interactive mode.
Veta hur man importerar moduler till sitt program.

Vid plottning:

Kunna plotta enklare grafer.
Kunna lägga till text på axlar, titel, text och tecken-förklaring.
Veta hur man modifierar färg och linjeegenskaper vid plottning.
Kunna rita stapeldiagram.
Kunna rita i flera figurfönster samt kunna plotta flera figurer i samma fönster.
Kunna exportera figurer i givet format t ex jpg eller PDF.

Gällande syntax för variabler:

Veta hur man tilldelar ett värde till en variabel.
Känna till hur man skapar listor i Python.
Kunna skapa NumPy-arrayer.
Veta vad som krävs för addition, subtraktion och multiplikation av matriser och vektorer.
Kunna lösa linjära ekvationssystem med entydig lösning.
Veta skillnaden mellan elementvis multiplikation och matrismultiplikation med NumPy.
Veta hur man indexerar och skär ut skivor i sekvenser, t ex texter.
Kunna manipulera variabler som representerar vektorer och matriser med elementvisa tilldelningar.
Kunna sätta samman vektorer och matriser.
Veta hur man plockar ut det största respektive minsta värdet och dess plats i en vektor samt sortera elementen i en vektor.

Gällande programmering:

Vara väl förtrogen med if-else-, for- och while-satser.
Veta hur man ska indentera (dra in) programtexten i if-else-, for- och while-satser.
Ha lärt sig hur man skriver och använder logiska uttryck, även sådana som ger vektorer av logiska värden.
Veta hur man använder operatorn in för att löpa igenom sekvenser eller testa om ett element ingår i en sekvens.
Kunna konstruera enkla funktioner och kunna bilda fullständiga program som består av flera funktioner.
Kunna skriva en funktion med flera in- och utargument.
Kunna anropa denna funktion från ett annat program.
Kunna använda de vanligaste matematiska funktionerna (i modulen math eller i NumPy).
Kunna lösa f(x)=0 för en godtycklig given funktion.
Kunna integrera f(x) mellan givna gränser [a, b].

Gällande in- och utdata:

Kunna läsa in (från användaren) och skriva ut (till skärmen) texter och numeriska värden.
Kunna lagra och läsa in data i en fil med hjälp av JSON.
Kunna läsa från/skriva till textfiler.
Kunna använda pandas för att läsa från/skriva till kalkylblad (Excel) och CSV-filer.
Kunna redovisa resultat lättöverskådligt på skärmen med print.
Kunna använda formaterad utskrift för utskrift till skärmen.

Ha de generella färdigheterna att:

Givet en Python-funktion kunna hitta och läsa hjälptext och, utifrån denna, använda funktionen.
Kunna tolka ett givet program och rätta eventuella fel i det.
Kunna tolka ett givet program och göra mindre ändringar eller tillägg.
Kunna tillgodogöra sig de vanligaste felmeddelandena.
Utifrån en uppgiftsbeskrivning kunna skriva ett mindre program som löser uppgiften (se gamla tentor för exempel).