Analyse III, wi2601 Algemene leerdoelen 1. Na deze cursus kan de student standaard eerste orde gewone differentiaalvergelijkingen en lineaire stelsels gewone differentiaalvergelijkingen oplossen 2. De student beheerst de theorie van differentiaalvergelijkingen zodaning dat het bestaan en de uniciteit van oplossingen kan worden aangetoond. 3. De student kan de dynamica van niet-lineaire stelsels kwalitatief onderzoeken. Specifieke leerdoelen 1. Kennis van de theorie van gewone differentiaalvergelijkingen Existentie- en Eenduidigheidsstelling, omschrijven differentiaal- integraalvergelijkingen en het toepassen van Picard iteraties om existentie aan te tonen. Gebruik van lemma van Gronwall om uniciteit aan te tonen. 2. Het maken van elementaire modellen Eenvoudige modellen met b.v. een veer, slinger, wrijving, groei, competitie. De student kan eenvoudige modellen vertalen in gewone differentiaalvergelijkingen en de wiskundige resultaten daarvoor weer terugvertalen naar gedrag van het model. 3. Beheersing standaardtechnieken separabel, eerste orde lineair, homogene en inhomogene d.v. exacte d.v., lineaire stelsels met constante coëfficiënten, eigenwaarden/vectoren, matrix-exponent, machtreeksoplossingen, Frobenius methode. De student kan de standaard typen differentiaalvergelijkingen classificeren en kan de standaard oplossingsmethoden voor deze differentiaalvergelijkingen toepassen. 4. Kwalitatieve analyse van gewone differentiaalvergelijkingen A-priori schattingen, linearisatie rond evenwichtspunten en de stellingen bij stabiliteit van zo’n evenwichtspunt, richtingsveld, fasevlak, stelling Poincaré-Bendixson, limietcyles, beginselen van bifurcatieanalyse, omschrijven van 2D stelsels naar poolcoordinaten. Op basis van de theorie rondom het bovenstaande kan de student een kwalitatieve analyse uitvoeren en eigenschappen afleiden van de mogelijke oplossingen van beginwaardeproblemen voor gewone differentiaalvergelijkingen. 5. Vaardigheid met technische hulpmiddelen Computer Algebra Systeem, Maple De student kan oplossingen van gewone differentiaalvergelijkingen berekenen of benaderen met een Computer Algebra Systeem en beheerst dit systeem zodanig dat hij/zij een afweging kan maken tussen analytische en numerieke C.A.S.-resultaten. Wijze waarop leerdoelen worden getoetst Tijdens contacturen oefeningen (zelftoetsing) Tijdens contacturen met tussentoetsen Huiswerkopdrachten Practicum Schriftelijk tentamen Eindopdracht/verslag Eindopdracht/presentatie Tijdens de contacturen wordt tijd ingeruimd om zelfstandig opgaven te maken. Docent kijkt mee. Nee Indirecte toetsing door vragen over huiswerk; Een huiswerkopgave kan worden ingeleverd ter vervanging van een maple-opdracht. Een drietal bijeenkomsten vindt plaats in een computerzaal waarbij met behulp van Maple een opdracht uitgewerkt dient te worden. Deze opdrachten bepalen 25% van het eindcijfer Ja, cijfer bepaalt 75% eindcijfer Nee Nee Analyse III, wi2601 Anders: Nee Bijdrage van leerdoelen aan academische competenties 1 Is kundig in een of meer wetenschappelijke discipline(s). Is bekwaam in onderzoeken. Theorie van differentiaalvergelijkingen Beheersing standaardtechnieken Kwalitatieve analyse van gewone differentiaalvergelijkingen Vaardigheid met technische hulpmiddelen Is bekwaam in ontwerpen. Heeft een wetenschappelijke benadering. Het maken van elementaire modellen Kan stellingen toepassen in concrete gevallen Kwalitatieve analyse van gewone Beschikt over intellectuele basisvaardigheden. Is bekwaam in samenwerken en communiceren. Houdt rekening met de temporele en maatschappelijke context. 1 differentiaalvergelijkingen Kennis van theorie van gewone differentiaalvergelijkingen Beheersing standaardtechnieken, Kwalitatieve analyse van gewone differentiaalvergelijkingen Vaardigheid met technische hulpmiddelen Het maken van elementaire modellen Deze zijn ontleend aan “Criteria voor Academische Bachelor en Master Curricula”, een gezamenlijke uitgave van TUD, TUE en UT, © TU/e, 2005. Het is de bedoeling dat in de tabel de bijdrage van het betreffende theorievak aan de genoemde competenties wordt beschreven. Niet elke competentie komt noodzakelijkerwijs aan de orde. Zie ook voorbeeld. Specificatietabel2 (ook wel ‘toetsmatrijs’) voor [Analyse 3] Een specificatietabel is een matrix met enerzijds te toetsen onderwerpen en anderzijds het cognitieve niveau van de toetsvragen. De specificatietabel weerspiegelt de doelen van het vak. Het gebruik van de specificatietabel is noodzakelijk om de toets zo representatief mogelijk te laten zijn. In de cellen komt te staan hoeveel vragen gewijd gaan worden aan een bepaald onderwerp, gegeven een bepaald niveau. Als u van mening bent dat een bepaald onderwerp erg belangrijk is, dan maakt u daar relatief veel vragen over. Bij gelijkblijvende leerdoelen en inhoud over de jaren heen mag de specificatietabel niet wijzigen. Dit zorgt voor een onderlinge vergelijkbaarheid van de toetsen. Vak: Analyse 3 Vakcode: wi2601 Leerstof / niveau Feitenkennis (leerstof kunnen reproduceren) Inzicht (leerstof kunnen uitleggen in eigen woorden) Toepassing (leerstof kunnen gebruiken in vergelijkbare situatie) Totaal Kennis van de theorie van gewone differentiaalvergelijkingen Het maken van elementaire modellen 2 3 3 8 1 1 1 3 Beheersing standaardtechnieken 2 2 3 7 Kwalitatieve analyse van gewone differentiaalvergelijkingen Vaardigheid met technische hulpmiddelen Totaal 3 2 3 8 1 1 2 4 9 9 12 Invulinstructie: Keuze tussen cijfers en percentages: Cijfers: U geeft 1 (beetje belangrijk), 2 (gemiddeld belangrijk) en 3 (zeer belangrijk) per onderwerp en (eventueel meerdere) niveau. Bij een 3 stelt u drie keer zoveel vragen over dit onderwerp op het aangegeven niveau. Percentages: U verdeelt percentages over de onderwerpen en niveaus. Als u zich strikt houdt aan de percentages kan het lastig worden deze om te zetten in (hele) aantallen vragen. 2 Berkel, H.van: (1999) Zicht op toetsen, toetsconstructie in het hoger onderwijs. Van Gorcum, Assen p.7882.