Przygotowanie, otwieranie i realizacja kierunku Mechatronika

Transkrypt

1 Zadanie nr 2: Przygotowanie, otwieranie i realizacja kierunku Mechatronika Prof. dr hab. inż. Andrzej Milecki

2 PLAN PREZENTACJI 1. Wprowadzenie 2. Opracowanie dokumentacji do otwarcia kształcenia na kierunku Mechatronika 3. Dydaktyka dodatkowa 4. Materiały dydaktyczne 5. Przykładowe prace dyplomowe 6. Korzyści dla studentów i dla pracowników 7. Podsumowanie

3 Nadzór merytoryczny nad zadaniem nr 2: prof. dr hab. inŝ. Andrzej Milecki mgr Sylwia Krajewska mgr inŝ. Marcin Pelic oraz: prof. dr hab. inŝ. Jan śurek Dziekan WBMiZ PP Dr Ryszard Musielak Prodziekan ds. kształcenia Dr inŝ. Zygmunt Sekulski doc. PP Kierownik Studiów Niestacjonarnych

4 Wprowadzenie Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej Realizacja: od października 2008 r. do października 2012 r. Główne cele zadania nr 2: Opracowanie dokumentacji do uruchomienia kształcenia na kierunku Mechatronika na PP przeprowadzenie dodatkowych zajęć dydaktycznych dla studentów studiów stacjonarnych I stopnia na kierunku Mechatronika przeprowadzenie pilotaŝowego kształcenia na studiach niestacjonarnych II stopnia poprawa potencjału kadrowego i technicznego kadry Politechniki Poznańskiej prowadzącej kształcenie na kierunku Mechatronika

5 Opracowanie dokumentacji do uruchomienia kształcenia na kierunku Mechatronika na PP Studia na kierunku Mechatronika prowadzone są przez 3 wydziały: WBMiZ (ok. 50%), WMRiT (ok. 25%) i WEl (ok. 25%) W ramach projektu Era inŝyniera opracowano, przygotowano i uruchomiono studia II stopnia na kierunku Mechatronika Dofinansowano kształcenie na studiach II stopnia dla 2. kolejnych roczników studiów niestacjonarnych

6 Opracowanie dokumentacji do uruchomienia kształcenia na kierunku Mechatronika na PP Przy opracowywaniu programu kształcenia uwzględniano opinie przedstawicieli przemysłu, którzy oczekują umiejętności praktycznych: projektowania urządzeń mechanicznych i elektronicznych (CAD, CAM), programowania sterowników i urządzeń, doboru elementów dostępnych na rynku, umiejętności eksploatacji, diagnozowania i naprawy, praktycznego zastosowania teorii, znajomości realiów przemysłu (koszt, czas). Starano się tak dobrać przedmioty, aby absolwent posiadał wiedzę pozwalającą mu na budowę i eksploatację urządzeń mechanicznych sterowanych komputerowo.

7 Opracowanie dokumentacji do uruchomienia kształcenia na kierunku Mechatronika na PP Opis kierunku MECHATRONIKA Definicje i podstawowe treści programowe kształcenia Uzasadnienie celowości uruchomienia kierunku Mechatronika Charakterystyka studiów na kierunku Mechatronika Plan zajęć i jego zgodność ze standardami: Studia pierwszego stopnia Studia drugiego stopnia Wykaz kadry przypisanej do kierunku MECHATRONIKA Wybrana baza laboratoryjna dla kształcenia na kierunku MECHATRONIKA

8 Mechanika i budowa maszyn Modelowanie i symulacja w projektowaniu Napędy i czujniki Elektrotechnika i elektronika CAD/CAx MES MECHATRONIKA Sterowniki µ-procesorowe Informatyka Sterowanie komputerowe Optymalizacja i sztuczna inteligencja Automatyka

9 Opracowanie dokumentacji do uruchomienia kształcenia na kierunku Mechatronika na PP Absolwent studiów inŝynierskich na kierunku Mechatronika będzie posiadał umiejętności w zakresie: konstruowania podzespołów mechanicznych i integrowania w nich sterowników, doboru materiałów i określania technologii wykonania, konstruowania układów elektronicznych, projektowania sterowników mikroprocesorowych, projektowania zautomatyzowanych urządzeń przemysłowych, programowania zautomatyzowanych urządzeń, projektowania podzespołów napędowych i pomiarowych, zastępowania podzespołów mechanicznych elektrycznymi i odwrotnie, eksploatacji, nadzorowania i utrzymania w ruchu urządzeń przemysłowych.

10 Opracowanie dokumentacji do uruchomienia kształcenia na kierunku Mechatronika na PP Na studiach pierwszego stopnia przewidziano następujące profile dyplomowania: Konstrukcje Mechatroniczne przewidziano takie przedmioty jak: modelowanie układów mechanicznych, projektowanie mechatroniczne, elektroniczne układy wykonawcze i pomiarowe, Matlab-Simulink w projektowaniu, InŜynieria w Medycynie przewidziano takie przedmioty jak: technologia biomateriałów, podstawy konstrukcji w protetyce, biomechanika inŝynierska, urządzenia medyczne, Mechatronika w Środkach Transportu przewidziano takie przedmioty jak: maszyny i urządzenia transportowe, podstawy projektowania mechatronicznego, zarządzanie projektami inŝynierskimi, projektowanie układów hydraulicznych i pneumatycznych. Na studiach II stopnia przewidziano specjalności o takich samych nazwach.

11 Dydaktyka dodatkowa Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej studentom studiów stacjonarnych pierwszego stopnia zaproponowano szereg zajęć dodatkowych, które kompensowały braki wynikające z wcześniejszych etapów edukacji zajęcia te miały charakter uzupełnienia, ugruntowania i poszerzenia wiedzy z danego zakresu (matematyka, fizyka) zaproponowano zajęcia poszerzające wiedzę z aktualnie odbywanych przedmiotów, aby studenci mieli szansę lepiej i dogłębniej opanować treści wynikające z programu studiów oraz nabyć umiejętności praktyczne zaproponowano zajęcia, których tematyka wykraczała poza podstawową grupę przedmiotów i uzupełniała umiejętności studentów

12 Dydaktyka dodatkowa, wybrane przedmioty Elementy urządzeń mechatronicznych Zapis konstrukcji urządzeń mechatronicznych Zastosowania informatyki w mechatronice Analiza kinematyczna mechanizmów Elektronika w mechatronice Nanomateriały w mechatronice Animacja konstrukcji Modelowanie w automatyce Obwody magnetyczne Wprowadzenie do algorytmów

13 Dydaktyka dodatkowa, wybrane przedmioty CATIA SolidWorks Projektowanie zautomatyzowanych linii produkcyjnych Obliczanie wzmacniaczy precyzyjnych Programowanie i zastosowanie układów logiki programowalnej PLD Robotyka Projektowanie i organizacja montaŝu Komputerowe urządzenia mechatroniczne Systemy zasilania Projektowanie układów tensometrycznych

14 Dydaktyka dodatkowa, studia niestacjonarne II stopnia w marcu 2009 r. odbyła się w ramach projektu Era inŝyniera pierwsza rekrutacja na studia magisterskie w trybie niestacjonarnym, w 2010 r. przeprowadzono kolejną rekrutację, koszty kształcenia prowadzone w ramach wyŝej wymienionych rekrutacji zostały w całości pokryte ze środków projektu Era inŝyniera, studia trwały 4 semestry i przeznaczone były tylko dla absolwentów studiów inŝynierskich I stopnia na kierunkach Mechanika i Budowa Maszyn, Elektrotechnika oraz Automatyka i Robotyka, aby wypełnić wymagania postawione w Standardach Kształcenia dla kierunku Mechatronika, opracowano i wykonywano dwa nieco odrębne programy kształcenia.

15 Dydaktyka dodatkowa, studia niestacjonarne II stopnia ogółem studia na II stopniu podjęło ok. 90 studentów, o wysokim poziomie przygotowania moŝe świadczyć fakt, Ŝe aŝ 50% studentów przystępujących do egzaminu końcowego w roku akademickim 2010/2011 i 44,5% w roku akademickim 2011/2012 otrzymało na dyplomie oceny bardzo dobre, dobre plus i dobre, niestety ze względu na to, Ŝe znaczna część studentów miała juŝ dyplom inŝyniera, studia były za darmo oraz wszyscy pracowali, nie wszyscy studenci przygotowali pracę dyplomową.

16 Materiały dydaktyczne MontaŜ układów elektronicznych: Tor świetlny dla impulsów podczerwieni

17 MontaŜ układów elektronicznych: System mikroprocesorowy Zestaw elektroniczny do samodzielnego montaŝu - jest platformą otwartą z moŝliwością rozbudowy i dowolnego programowania. W pierwszym etapie student powinien samodzielnie zmontować i polutować zestaw według schematu. W drugim - zaprogramować mikrokontroler gotowym programem dostarczonym przez prowadzącego i przetestować, czy układ działa. W trzecim - samodzielnie napisać program mikrokontrolera i rozbudować go o dodatkowe funkcje według własnego uznania.

18 Materiały dydaktyczne Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej Dwa ostatnie etapy realizowane były przez studentów w ramach przedmiotu Sterowniki Urządzeń Mechatronicznych odbywanego na 3. roku studiów. Dodatkowo student powinien rozbudować układ i zaprojektować do niego płytkę drukowaną (PCB).

19 Przykładowe prace dyplomowe Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej Konstrukcja małego manipulatora 3-osiowego Damian Stocki opisano najwaŝniejsze cechy manipulatorów i ich kinematyki, opisano sposoby obliczania pozycji manipulatorów w oparciu o kinematykę prostą oraz odwrotną, opisano sposoby obliczania dynamiki manipulatorów równaniami Newtona- Eulera oraz Lagrange a, wykonano obliczenia wytrzymałościowe, zaprojektowano elementy mechaniczne i sterujące oraz wykonano manipulator, przygotowano oprogramowanie sterujące do obsługi manipulatora z poziomu komputera osobistego wyposaŝonego w port USB.

20 Konstrukcja małego manipulatora 3-osiowego Damian Stocki

21 Przykładowe prace dyplomowe Projekt urządzenia waŝąco dozującego Dariusz Łowiński Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej Zautomatyzowanie procesu dozowania komponentów do produkcji masy czekoladowej. Wyeliminowanie błędów związanych z dokładnością i powtarzalnością waŝenia poszczególnych komponentów receptury. Zapewnienie niezmiennej jakość wyrobu i zwiększenie wydajność produkcji dzięki automatyzacji procesu.

22 Przykładowe prace dyplomowe Projekt urządzenia waŝąco dozującego Dariusz Łowiński Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej

23 Przykładowe prace dyplomowe Projekt urządzenia waŝąco dozującego Dariusz Łowiński Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej

24 Przykładowe prace dyplomowe Projekt urządzenia waŝąco dozującego Dariusz Łowiński Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej zautomatyzowany układ sterowania spełnił w 100% stawiane przed nim wymagania. Stwierdzono równieŝ duŝy wzrost wydajności linii produkcyjnej sięgający prawie 50%, zaobserwowana dokładność dozowanych komponentów nie budziła Ŝadnych zastrzeŝeń

25 Przykładowe prace dyplomowe Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej Wojciech Antczak: Komputerowy symulator pralki W przypadku wprowadzenia zmian w sterowniku konieczne jest jego dogłębne przetestowanie. Zastosowanie symulatora przyspieszy i uprości testowanie, co obniŝy koszty. Opracowano model pralki odzwierciedlający jej funkcjonowanie. Wykonano oprogramowanie symulujące przy uŝyciu języka C# w środowisku Microsoft Visual Studio Opracowano interfejs USB do komunikacji z rzeczywistym sterownikiem pralki.

26 Przykładowe prace dyplomowe Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej Wojciech Antczak: Komputerowy symulator pralki

27 PRACA MAGISTERSKA: ZASTOSOWANIE ZGRZEWAREK SERWOPNEUMATYCZNYCH DO ZAUTOMATYZOWANEGO ZGRZEWANIA KAROSERII Radosław Matuszak SPECJALNOŚĆ KONSTRUKCJE MECHATRONICZNE

28

29 Kleszcze pneumatyczne Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej

30 Korzyści dla studentów i dla pracowników Studenci uczestniczyli w róŝnorodnych zajęciach dodatkowych, które poszerzyły ich wiedzę i zwiększyły szanse na rynku pracy otrzymali materiały dydaktyczne, które pozwoliły na lepsze prowadzenie zajęć Pracownicy przygotowali nowe zajęcia dydaktyczne i materiały dydaktyczne odbyli wyjazdy zagraniczne i krajowe uczestniczyli w staŝach i konferencjach

31 Korzyści dla studentów i dla pracowników liczba studentów przyjętych na studia niestacjonarne w obu rekrutacjach: 79 liczba studentów objętych dodatkowym nauczaniem w ramach projektu ERA INśYNIERA: 677 liczba zakupionych pomocy dydaktycznych, czyli zestawów elektronicznych: 530 łączna liczba godzin dodatkowych wykonanych w projekcie ERA INśYNIERA: ponad 3.500

32 Główne problemy Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej wysokie wymagania w zakresie dokumentacji przeprowadzanych zajęć i innych prac w pierwszych latach studiów brakowało sal dydaktycznych i zajęcia odbywały się wieczorami niektórzy studenci nie zaliczyli wszystkich przedmiotów z projektu problemy przy rekrutacji na studia II stopnia kilka osób przyjętych na studia niestacjonarne zrezygnowało - głównie ze względu na konieczność regularnego uczestniczenia w zajęciach dydaktycznych (wymagany wpis na listę obecności na kaŝdych zajęciach prowadzonych w ramach projektu Era InŜyniera)

33 Podsumowanie Rozbudowa potencjału rozwojowego Politechniki Poznańskiej dzięki realizacji projektu podniesiono znacząco poziom kształcenia na kierunku Mechatronika zbudowano nowe stanowiska laboratoryjne opracowano nowe materiały dydaktyczne kadra dydaktyczne wzbogaciła i poszerzyła swą wiedzę SZKODA, śe TO JUś KONIEC! DZIĘKUJĘ BARDZO ZA UWAGĘ