Modelování v inženýrské praxi (FSI-RMV)

Akademický rok 2025/2026
Garant: doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMTMB všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
 
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
 
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Klasifikovaný zápočet: vypracování a obhájení semestrálního projektu.
Konkrétní podobu plnění těchto požadavků stanovuje učitel v prvním týdnu semestru.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

První část: Modelování v Pythonu, C a návrh měřicích a monitorovacích zařízení



  • Motivace pro modelování: Představení cílů, důraz na praktickou zkušenost, tvorba prototypů a jejich rychlá implementace.

  • Co je to model?: Seznámení s různými typy modelů, jejich významem a použitím v inženýrské praxi (matematické, fyzikální, simulační).

  • V-model: Strukturovaný přístup k vývoji a testování modelů; důraz na iterativní a hierarchickou strukturu.


Druhá část: Návrh a realizace vlastního projektu ve skupině



  • V-model a jeho aplikace v týmu: Využití V-modelu při návrhu a realizaci inženýrských projektů, rozdělení fází vývoje.

  • TDD (Test Driven Development): Postup vývoje řízený testováním; zajištění kvality softwaru od návrhu po implementaci.

  • Práce ve skupině: Koordinace týmové práce a rozdělení odpovědností při návrhu technického řešení.


Třetí část: Technický report výstupů z projektu



  • Struktura technického reportu: Klíčové části dokumentu – úvod, metodika, výsledky, závěr; důraz na stručnost a přesnost.

  • Prezentace výsledků: Efektivní vizualizace dat a návrh grafického rozhraní pro technické zprávy.

  • Hodnocení projektu: Kritéria pro hodnocení kvality návrhu a provedení; reflexe průběhu vývoje a výsledků.

    Cvičení s počítačovou podporou

První část: Modelování v Pythonu, C a návrh měřicích a monitorovacích zařízení



  • První kontakt s modelováním: Vytvoření jednoduchého měřicího zařízení a získání dat z reálného světa.

  • Zpracování dat: Analýza získaných dat v Pythonu nebo C; tvorba základních algoritmů pro jejich interpretaci.

  • Technický report: Vypracování samostatného technického dokumentu, shrnujícího postup a získané poznatky.


Druhá část: Návrh a realizace vlastního projektu ve skupině



  • Skupinový projekt: Návrh a realizace měřicího zařízení nebo simulačního modelu podle V-modelu.

  • Testování a ladění: Implementace TDD; ověření funkčnosti a přesnosti vytvořeného řešení.

  • Iterativní vývoj: Zlepšování návrhu na základě výsledků testů a zpětné vazby od týmu.


Třetí část: Technický report výstupů z projektu



  • Dokončení reportu: Vypracování kompletního technického reportu, včetně grafů a závěrečného shrnutí.

  • Prezentace: Představení výsledků projektů formou krátké prezentace nebo posteru.

  • Závěrečná reflexe: Diskuze o průběhu projektu a získaných zkušenostech; návrhy na zlepšení a využití v praxi.

Literatura - základní:
1. Janíček, P.: Systémové pojetí vybraných oborů pro techniky, 2006
2. Wright I.V. Design methods in engineering and product design. McGraw-Hill, 1998 - Počet stran: 285
3. Dhillon, B. S. Creativity for Engineers. World Scientific Publishing Company, 2006-02-06. 204 p. ISBN: 9812565299.
Literatura - doporučená:
1. Janíček, P.: Ondráček. E.: Řešení problémů modelování, (skriptum), 1995.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-IMB-P prezenční studium IME Inženýrská mechanika -- kl 4 Povinný 2 1 L
N-IMB-P prezenční studium BIO Biomechanika -- kl 4 Povinný 2 1 L