Standardy kształcenia dla kierunku studiów: Elektrotechnika A. STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA

Transkrypt

1 Załcznik nr 24 Standardy kształcenia dla kierunku studiów: Elektrotechnika A. STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA I. WYMAGANIA OGÓLNE Studia pierwszego stopnia trwaj nie krócej ni 7 semestrów. Liczba godzin zaj nie powinna by mniejsza ni Liczba punktów ECTS (European Credit Transfer System) nie powinna by mniejsza ni 210. II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA Absolwent posiada umiejtnoci: korzystania z nabytej wiedzy w yciu zawodowym, komunikowania si z otoczeniem w miejscu pracy, aktywnego uczestniczenia w pracy grupowej, kierowania podległymi sobie pracownikami, podejmowania samodzielnej działalnoci gospodarczej oraz radzenia sobie z problematyk prawn i ekonomiczn. Absolwent powinien zna jzyk obcy na poziomie biegłoci B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Jzykowego Rady Europy oraz umie posługiwa si w podstawowym zakresie jzykiem zawodowym. Posiada umiejtnoci: komputerowego wspomagania projektowania w dziedzinie sieci i instalacji elektrycznych, zabezpieczania i ochrony urzdze elektrycznych, a take eksploatacji urzdze technologicznych, łczeniowych, zabezpieczajcych, sterujcych i pomiarowych zasilanych energi elektryczn. Jest przygotowany do podjcia pracy zawodowej w zakładach oraz jednostkach projektowych i konstrukcyjnych przemysłu elektrotechnicznego. Absolwent jest przygotowany do podjcia studiów drugiego stopnia. III. RAMOWE TRECI KSZTAŁCENIA 1. GRUPY TRECI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS godziny ECTS A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH Razem

2 2. SKŁADNIKI TRECI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH godziny Treci kształcenia w zakresie: 1. Matematyki Fizyki Informatyki Inynierii materiałowej Geometrii i grafiki inynierskiej Metod numerycznych 30 B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH Treci kształcenia w zakresie: 1. Teorii obwodów 2. Teorii pola elektromagnetycznego 3. Metrologii 4. Maszyn elektrycznych 5. Elektroniki i energoelektroniki 6. Elektroenergetyki 7. Techniki mikroprocesorowej 8. Urzdze elektrycznych 9. Napdu elektrycznego 10. Automatyki i regulacji automatycznej 11. Mechaniki i mechatroniki 12. Techniki wysokich napi ECTS TRECI I EFEKTY KSZTAŁCENIA A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 1. Kształcenie w zakresie matematyki Treci kształcenia: Cigi i szeregi liczbowe. Elementy logiki i teorii zbiorów. Funkcja, funkcje elementarne. Liczby zespolone. Macierze. Równania i układy równa algebraicznych. Rachunek róniczkowy i całkowy funkcji jednej i wielu zmiennych. Równania róniczkowe zwyczajne i czstkowe. Elementy geometrii analitycznej i przestrzennej. Podstawy rachunku prawdopodobiestwa i statystyki matematycznej. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania aparatu matematycznego do analizy i opisu obiektów i procesów technicznych. 2. Kształcenie w zakresie fizyki Treci kształcenia: Ogólne teoria wzgldnoci. Elementy mechaniki klasycznej. Podstawy termodynamiki fenomenologicznej. Elementy hydromechaniki. Teoria pola. Grawitacja. Drgania i fale. Elektryczne i magnetyczne właciwoci materii. Elektryczno. Fale elektromagnetyczne. Polaryzacja, interferencja i dyfrakcja fal. Elementy optyki falowej i geometrycznej. Elementy fizyki ciała stałego. Elementy fizyki jdrowej. Promieniotwórczo naturalna i sztuczna. 2

3 Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zjawisk fizycznych w przyrodzie i technice; pomiaru i okrelania podstawowych wielkoci fizycznych; rozwizywania zagadnie technicznych w oparciu o prawa fizyki. 3. Kształcenie w zakresie informatyki Treci kształcenia: Budowa i działanie sprztu komputerowego architektura komputerów, komunikacja z urzdzeniami zewntrznymi. Algorytmy i struktury danych. Podstawy programowania, jzyki programowania. Programowanie proceduralne. Programowanie obiektowe. Systemy operacyjne. Relacyjne bazy danych. Modelowanie wiata rzeczywistego modele danych, transakcje, indeksy. Struktury danych. Projektowanie i zarzdzanie baz danych. Sieci komputerowe. Metody sztucznej inteligencji. Obszary zastosowa informatyki. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: programowania klasycznego i obiektowego; programowej obsługi urzdze w czasie rzeczywistym; stosowania baz danych; stosowania technik komputerowych w działalnoci inynierskiej. 4. Kształcenie w zakresie inynierii materiałowej Treci kształcenia: Elektromagnetyczne właciwoci materiałów. Przewodniki, półprzewodniki, dielektryki, magnetyki struktura, zjawiska fizykalne, zastosowania. Polimery w konstrukcjach urzdze elektrycznych. Nanotechnologie. Materiały optoelektroniczne. Elementy pamiciowe urzdze do przetwarzania informacji. Kierunki rozwoju inynierii materiałowej. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zjawisk fizycznych wystpujcych w materiałach; łczenia wiedzy o budowie i technologiach materiałów z ich stosowaniem w nowoczesnych konstrukcjach elektrotechnicznych. 5. Kształcenie w zakresie geometrii i grafiki inynierskiej Treci kształcenia: Graficzne odwzorowanie konstrukcji. Rzutowanie równoległe i prostoktne. Przedstawianie konstrukcji w rzucie aksonometrycznym. Zasady rzutowania prostoktnego. Przekroje i przenikanie brył. Przekroje proste i złoone. Przerwania i urwania. Uproszczenia rysunkowe. Wymiarowanie. Połczenia rozłczne i nierozłczne. Systemy grafiki komputerowej. Podstawy oprogramowania AutoCAD (Computer Aided Design). Modelowanie komputerowe. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: przedstawiania graficznego brył i ich połcze; projektowania komputerowego; czytania dokumentacji technicznej. 6. Kształcenie w zakresie metod numerycznych Treci kształcenia: Aproksymacja i interpolacja funkcji. Róniczkowanie i całkowanie numeryczne. Metody numeryczne rozwizywania układów równa algebraicznych. Rozwizywanie równa róniczkowych zwyczajnych i równa róniczkowych czstkowych. Algorytmy poszukiwania ekstremum funkcji. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania metod numerycznych w technice; wykonania oblicze symulacyjnych i projektowych urzdze i układów elektrycznych. B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 1. Kształcenie w zakresie teorii obwodów Treci kształcenia: Wielkoci podstawowe: prd, napicie, energia, moc. Elementy obwodów: liniowe i nieliniowe, dwu i wielo-kocówkowe, pasywne i aktywne. Stany ustalone i nieustalone w obwodach elektrycznych. Metody analizy obwodów elektrycznych. Obwody elektryczne prdu stałego i przemiennego. Układy trójfazowe. Składowe symetryczne. Przebiegi odkształcone. Własnoci liniowych obwodów elektrycznych. Równania stanu obwodów. Czwórniki. Podstawy topologii obwodów elektrycznych. 3

4 Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zagadnie z zakresu układów elektrycznych; tworzenia modeli obwodowych oraz ich opisu matematycznego; analizy obwodów w stanach ustalonych i nieustalonych. 2. Kształcenie w zakresie teorii pola elektromagnetycznego Treci kształcenia: Analiza wektorowa. Pole elektrostatyczne, pole magnetostatyczne i pole przepływowe prdu. Obwody magnetyczne. Indukcja elektromagnetyczna, prdy przesunicia, pole elektromagnetyczne. Rozprzestrzenianie si fal elektromagnetycznych. Linie długie. Numeryczne metody rozwizywania równa pola elektromagnetycznego metoda elementów skoczonych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: opisu podstawowych zagadnie z zakresu pola elektromagnetycznego; formułowania równa opisujcych pole; obliczania rozkładu pola. 3. Kształcenie w zakresie metrologii Treci kształcenia: Wzorce i jednostki miar. Podstawy przetwarzania analogowocyfrowego i cyfrowo-analogowego. Podstawy pomiarów cyfrowych. Metody i przyrzdy pomiarowe analogowe i cyfrowe. Błdy pomiarowe i niepewno wyników pomiarów. Pomiary kompensacyjne. Układy pomiarowe. Pomiary wielkoci elektrycznych i magnetycznych. Przetworniki pomiarowe. Rejestracja danych pomiarowych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania jednostek miar, systemów miar oraz wzorców podstawowych wielkoci mierzalnych; projektowania i konstrukcji układów pomiarowych wielkoci elektrycznych i magnetycznych; opracowywania wyników pomiarów; oceny błdów i niepewnoci pomiarowych; posługiwania si standardowymi przyrzdami pomiarowymi analogowymi i cyfrowymi. 4. Kształcenie w zakresie maszyn elektrycznych Treci kształcenia: Obwody magnetyczne maszyn elektrycznych i transformatorów. Pole magnetyczne wirujce i pulsujce. Indukcja i moment elektromagnetyczny. Siła elektromotoryczna rotacji i transformacji. Indukcyjnoci uzwoje. Budowa, zasada działania, modele obwodowe, podstawowe parametry i charakterystyki eksploatacyjne transformatorów, maszyn synchronicznych, indukcyjnych i komutatorowych w typowych warunkach pracy i zasilania. Przegld podstawowych typów mikromaszyn. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania podstawowych maszyn elektrycznych i transformatorów jako elementów systemów energetycznych i napdowych. 5. Kształcenie w zakresie elektroniki i energoelektroniki Treci kształcenia: Techniki analogowe i cyfrowe. Elementy przyrzdów elektronicznych. Podstawowe układy elektroniczne i optoelektroniczne. Niepełnosterowalne i pełnosterowalne elementy energoelektroniczne. Przegld podstawowych topologii układów energoelektronicznych. Typowe zastosowania urzdze energoelektronicznych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zasad działania układów elektronicznych i energoelektronicznych; stosowania urzdze elektronicznych i energoelektronicznych. 6. Kształcenie w zakresie elektroenergetyki Treci kształcenia: Systemy elektroenergetyczne i ich współpraca. Podsystemy wytwarzania charakterystyka, eksploatacja, sterowanie, rozwój. Rodzaje elektrowni. Odnawialne ródła energii. Podsystemy przesyłu i rozdziału. Niezawodno systemów elektroenergetycznych. 4

5 Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zasad działania systemów elektroenergetycznych; rozumienia procesów wytwarzania i dostarczania energii elektrycznej do odbiorcy. 7. Kształcenie w zakresie techniki mikroprocesorowej Treci kształcenia: Mikroprocesory i mikrokomputery pojcia podstawowe, wielkoci charakteryzujce, architektury, technologie produkcji. Otoczenie mikroprocesora pamici, układy wejcia/wyjcia, układy towarzyszce. Jzyki programowania mikroprocesorów. rodki wspomagajce programowanie i uruchamianie układów mikroprocesorowych. Mikrokomputery jednoukładowe (mikrokontrolery). Przykłady zastosowa techniki mikroprocesorowej w urzdzeniach energetyki i automatyki. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: doboru mikroprocesorów i mikrokontrolerów dla potrzeb energetyki i automatyki; projektowania układów mikroprocesorowych pod ktem zastosowa przemysłowych; programowania mikroprocesorów i mikrokontrolerów. 8. Kształcenie w zakresie urzdze elektrycznych Treci kształcenia: Urzdzenia elektryczne w układach wytwarzania, przesyłu, rozdziału i uytkowania energii elektrycznej. Zjawiska elektromagnetyczne, dynamiczne i cieplne. Procesy łczeniowe w układach elektrycznych. Badanie urzdze elektrycznych. Kompatybilno elektromagnetyczna. Niezawodno urzdze i układów elektrycznych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zjawisk fizycznych w urzdzeniach elektrycznych; rozumienia zwizku midzy konstrukcj urzdzenia a jego niezawodnoci i efektywnoci ekonomiczn. 9. Kształcenie w zakresie napdu elektrycznego Treci kształcenia: Podstawy teoretyczne elektromechanicznych przemian energii. Ogólna posta równania ruchu napdu sprowadzanie momentów do prdkoci wału silnika. Charakterystyki mechaniczne silników elektrycznych i maszyn roboczych. Rodzaje pracy silników elektrycznych. Klasyfikacja przetworników czstotliwoci do zasilania silników elektrycznych. Napdy z maszynami prdu stałego indukcyjnymi i synchronicznymi. Układy z bezszczotkowymi maszynami prdu stałego. Metody sterowania układami napdowymi. Metody analizy stanów przejciowych. Podstawy symulacji komputerowej układów napdowych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zagadnie dotyczcych elektromechanicznego przetwarzania energii. 10. Kształcenie w zakresie automatyki i regulacji automatycznej Treci kształcenia: Modele układów dynamicznych transmitancja, analiza układów. Stabilno, sterowalno i obserwowalno układów dynamicznych. Kryteria algebraiczne, stabilizacja, sprzenie zwrotne i zadania sterowania układów dynamicznych. Projektowanie serwomechanizmów. Projektowanie układów regulacji przemysłowej. Systemy automatyki i sterowniki przemysłowe przykłady zastosowa. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: projektowania oraz stosowania układów automatyki i automatycznej regulacji. 11. Kształcenie w zakresie mechaniki i mechatroniki Treci kształcenia: Momenty sił i przekształcenia podstawowe. Równowaga układów płaskich i przestrzennych. Układy statycznie wyznaczalne. Naprenia dopuszczalne. Metoda elementów skoczonych dla układów statycznych. Ruch: postpowy, obrotowy, złoony, płaski i kulisty. Proste i odwrotne zadanie kinematyki. Elementy dynamiki bryły sztywnej. Energia mechaniczna. Zasada d Alamberta. Równanie Lagrange a. Systemy mechatroniczne analiza, optymalizacja, projektowanie, przykłady. Aktuatory elektromagnetyczne, elektrostatyczne, piezoelektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne. 5

6 Systemy mikroelektromechaniczne. Silniki elektrostatyczne o ruchu liniowym i obrotowym. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: modelowania i analizy urzdze mechatronicznych pod ktem ich budowy i rodzaju sprze wewntrznych; optymalnego doboru parametrów geometrycznych urzdze mechatronicznych i mechanicznych w kontekcie załoonej wytrzymałoci oraz trwałoci ich konstrukcji. 12. Kształcenie w zakresie techniki wysokich napi Treci kształcenia: Warunki rozwoju wysokonapiciowych układów przesyłoworozdzielczych. Konstrukcje układów izolacyjnych. Naraenia eksploatacyjne. Wytrzymało elektryczna. Formy wyładowa elektrycznych. Przepicia w układach elektrycznych. Ochrona przeciw-przepiciowa. Laboratoria wysokich napi. Metrologia wysokich napi. Aspekty ekologiczne przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: projektowania i eksploatacji wysokonapiciowych układów przesyłu i rozdziału energii elektrycznej; projektowania i stosowania ochrony przepiciowej i odgromowej; rozumienia zjawisk wynikajcych z zastosowa wysokiego napicia IV. PRAKTYKI Praktyki powinny trwa nie krócej ni 6 tygodni. Zasady i form odbywania praktyk ustala jednostka uczelni prowadzca kształcenie. V. INNE WYMAGANIA 1. Programy nauczania powinny przewidywa zajcia z zakresu wychowania fizycznego w wymiarze 60 godzin, którym mona przypisa do 2 punktów ECTS; jzyków obcych w wymiarze 120 godzin, którym naley przypisa 5 punktów ECTS; technologii informacyjnej w wymiarze 30 godzin, którym naley przypisa 2 punkty ECTS. Treci kształcenia w zakresie technologii informacyjnej: podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menederska i/lub prezentacyjna, usługi w sieciach informatycznych, pozyskiwanie i przetwarzanie informacji powinny stanowi co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania Europejskiego Certyfikatu Umiejtnoci Komputerowych (ECDL European Computer Driving Licence). 2. Programy nauczania powinny zawiera treci humanistyczne w wymiarze nie mniejszym ni 60 godzin, którym naley przypisa nie mniej ni 3 punkty ECTS. 3. Programy nauczania powinny przewidywa zajcia z zakresu ochrony własnoci intelektualnej, bezpieczestwa i higieny pracy oraz ergonomii. 4. Programy nauczania powinny obejmowa wszystkie treci podstawowe, wszystkie treci kierunkowe wymienione w punktach 1-6 oraz treci z co najmniej 4 zakresów wymienionych w punktach Realizacja treci podstawowych i kierunkowych z co najmniej omiu zakresów powinna uwzgldnia wiczenia laboratoryjne. 6. Przynajmniej 50% zaj powinny stanowi seminaria, wiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe, wzgldnie pracownie problemowe. 7. Student otrzymuje 15 punktów ECTS za przygotowanie pracy dyplomowej (projektu inynierskiego) i przygotowanie do egzaminu dyplomowego. 6

7 ZALECENIA 1. Wskazana jest znajomo jzyka angielskiego. 2. Przy tworzeniu programów nauczania mog by stosowane kryteria FEANI (Fédération Européenne d'associations Nationales d'ingénieurs). 3. Realizacja programów nauczania moe umoliwia studentom uzyskanie wiadectwa kwalifikacyjnego SEP uprawniajcego do zajmowania si eksploatacj urzdze, instalacji i sieci na stanowisku eksploatacji w zakresie zgodnym z profilem dyplomowania (specjalnoci). 7

8 B. STUDIA DRUGIEGO STOPNIA I. WYMAGANIA OGÓLNE Studia drugiego stopnia trwaj nie krócej ni 3 semestry. Liczba godzin zaj nie powinna by mniejsza ni 900. Liczba punktów ECTS nie powinna by mniejsza ni 90. II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA Absolwent posiada zaawansowan i ugruntowan wiedz z zakresu projektowania, konstruowania, funkcjonowania i testowania urzdze elektrycznych oraz komputerowych systemów pomiarowych i systemów sterowania cyfrowego. Posiada umiejtnoci stosowania właciwych narzdzi informatycznych i elektronicznych. Jest zdolny do pracy twórczej oraz do podejmowania decyzji i kierowania zespołami pracowniczymi. Jest przygotowany do podjcia studiów trzeciego stopnia (doktoranckich). III. RAMOWE TRECI KSZTAŁCENIA 1. GRUPY TRECI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS godziny ECTS GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH Razem SKŁADNIKI TRECI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH Treci kształcenia w zakresie: 1. Wybranych zagadnie teorii obwodów 2. Elektromechanicznych systemów napdowych 3. Pomiarów elektrycznych wielkoci nieelektrycznych 4. Zakłóce w układach elektroenergetycznych 5. Metod numerycznych w technice godziny ECTS TRECI I EFEKTY KSZTAŁCENIA GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 1. Kształcenie w zakresie wybranych zagadnie teorii obwodów Treci kształcenia: Teoria nieliniowych obwodów elektrycznych analiza i własnoci. Grafy obwodów. Obwody cyfrowe. Synteza obwodów liniowych. Wraliwo obwodów. Numeryczne metody analizy i syntezy obwodów. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zagadnie dotyczcych obwodów nieliniowych; opisu i rozwizywania zagadnie dotyczcych obwodów; 8

9 stosowania metod syntezy obwodów liniowych; analizy obwodów liniowych pod ktem wraliwoci na zmian parametrów. 2. Kształcenie w zakresie elektromechanicznych systemów napdowych Treci kształcenia: Równania dynamiki układów mechanicznych. Własnoci układów drugiego rzdu i wyszych. Ogólne własnoci układów nieliniowych. Modele matematyczne maszyn elektrycznych i układów napdowych modele obwodowe, modele polowe i polowo-obwodowe. Identyfikacja parametrów obwodowych systemów napdowych. Stany dynamiczne w układach napdowych oddziaływanie na sie energetyczn. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: formułowania równa opisujcych proste systemy napdowe; stosowania zasad identyfikacji; korzystania z oprogramowania do całkowania numerycznego oraz analizy wyników symulacji komputerowych. 3. Kształcenie w zakresie pomiarów elektrycznych wielkoci nieelektrycznych Treci kształcenia: Struktura toru pomiarowego. Definicje czujników i przetworników. Podstawy tensometrii oporowej. Pomiary: masy, siły, momentów siły, mocy mechanicznej, drga, przyspiesze, cinienia, przepływu, temperatury, mocy i energii cieplnej. Pomiary akustyczne. Pomiary wilgotnoci. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: całociowego rozwizywania problemów z zakresu pomiaru wielkoci nieelektrycznych. 4. Kształcenie w zakresie zakłóce w układach elektroenergetycznych Treci kształcenia: Stany przejciowe. Zaburzenia elektromagnetyczne. Zakłócenia zwarciowe. Przepicia wewntrzne i zewntrzne. Odporno na naraenia zakłóceniowe. Ochrona przeciwzakłóceniowa. Koordynacja układów elektroenergetycznych w warunkach zakłóce. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia przyczyn i skutków stanów przejciowych w układach elektroenergetycznych; postpowania zgodnego z zasadami ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w warunkach zakłóce. 5. Kształcenie w zakresie metod numerycznych w technice Treci kształcenia: Numeryczne metody rozwizywania układów nieliniowych równa algebraicznych. Dyskretna transformacja Fouriera. Metoda elementów skoczonych. Metody programowania nieliniowego. Algorytmy genetyczne. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania metod numerycznych do rozwizywania zagadnie technicznych. IV. INNE WYMAGANIA 1. Przynajmniej 50% zaj powinno by przeznaczone na seminaria, wiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe oraz projekty wzgldnie prace przejciowe. 2. Za przygotowanie pracy magisterskiej i przygotowanie do egzaminu dyplomowego student otrzymuje 20 punktów ECTS. 9