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

Transkrypt

1 Dziennik Ustaw Nr Poz Załącznik nr 25 Standardy kształcenia dla kierunku studiów: Energetyka A. STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA I. WYMAGANIA OGÓLNE Studia pierwszego stopnia trwają nie krócej niż 7 semestrów. Liczba godzin zajęć nie powinna być mniejsza niż Liczba punktów ECTS (European Credit Transfer System) nie powinna być mniejsza niż 210. II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA Absolwent powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu problematyki energetycznej, techniki cieplnej oraz nauk technicznych. Powinien znać zagadnienia zrównoważonego rozwoju kraju i rosnącej roli problemów związanych z ekologicznym wytwarzaniem, przesyłem i dystrybucją energii. Absolwent powinien być przygotowany do pracy w przedsiębiorstwach zajmujących się eksploatacją w obszarze systemów energetycznych i zakładach związanych z wytwarzaniem, przetwarzaniem, przesyłaniem i dystrybucją energii. Powinien być specjalistą w zakresie problemów energetyki w jednostkach samorządowych. Absolwent powinien znać język obcy na poziomie biegłości B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego Rady Europy oraz posiadać umiejętność posługiwania się językiem specjalistycznym z zakresu kierunku kształcenia. Absolwent powinien być przygotowany do podjęcia studiów drugiego stopnia. III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA 1. GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS Razem Godziny ECTS SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS Godziny ECTS Treści kształcenia w zakresie: 1. Matematyki 2. Fizyki 3. Chemii 4. Grafiki inżynierskiej

2 Dziennik Ustaw Nr Poz Treści kształcenia w zakresie: 1. Mechaniki technicznej 2. Elektrotechniki i elektroniki 3. Automatyki 4. Projektowania 5. Materiałów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych 6. Maszyn elektrycznych 7. Przesyłania energii elektrycznej 8. Termodynamiki technicznej 9. Mechaniki płynów 10. Technologii maszyn energetycznych 11. Gospodarki energetycznej 12. Ochrony środowiska w energetyce i odnawialnych źródeł energii 13. Eksploatacji instalacji energetycznych 14. Prowadzenia działalności przedsiębiorstwa energetycznego na rynku TREŚCI I EFEKTY KSZTAŁCENIA 1. Kształcenie w zakresie matematyki Treści kształcenia: Indukcja zupełna. Elementy geometrii analitycznej. Liczby zespolone. Funkcje zespolone. Rachunek macierzowy. Ciągi liczbowe. Funkcje wielu zmiennych. Residuum funkcji. Rachunek różniczkowy i całkowy. Równania różniczkowe zwyczajne. Przekształcenie Laplace'a. Szeregi Fouriera. Równania różniczkowe cząstkowe. Wybrane metody numeryczne. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozwiązywania zagadnień formułowanych w postaci opisów algebraicznych; rozumienia i stosowania opisu matematycznego procesów dynamicznych ciągłych i dyskretnych; formułowania opisów niepewności; posługiwania się procedurami numerycznymi. 2. Kształcenie w zakresie fizyki Treści kształcenia: Miejsce fizyki i jej rola we współczesnej nauce i technice. Wybrane problemy i zastosowania teorii względności, optyki, akustyki, fizyki atomowej i jądrowej. Energia promienista. Bezpośrednia konwersja energii słonecznej i paliw w elektryczną. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: określania podstawowych wielkości fizycznych; rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystywania praw przyrody w technice i życiu codziennym. 3. Kształcenie w zakresie chemii Treści kształcenia: Elementy budowy materii. Układ okresowy, pierwiastki chemiczne. Wiązania chemiczne. Typy związków chemicznych. Reakcje chemiczne. Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej. Gazy rzeczywiste, ciecze, ciała stałe - właściwości, struktura. Roztwory. Korozja. Procesy spalania. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: opisu okresowych właściwości pierwiastków i powstających z ich udziałem prostych połączeń chemicznych; opisu zachowania związków nieorganicznych, w tym w roztworach; rozumienia istoty struktury i zachowania związków organicznych; syntezy prostych połączeń chemicznych.

3 Dziennik Ustaw Nr Poz Kształcenie w zakresie grafiki inżynierskiej Treści kształcenia: Zasady odwzorowania utworów trójwymiarowych (rzuty Mong'a, aksonometria) z zapisem ich cech geometrycznych. Geometryczne kształtowanie form inżynierskich z zastosowaniem wielościanów, brył i powierzchni - tradycyjne i z wykorzystaniem dostępnych programów komputerowych. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania grafiki inżynierskiej do rozwiązywania problemów technicznych z zakresu energetyki. 1. Kształcenie w zakresie mechaniki technicznej Treści kształcenia: Równowaga sił. Tarcie ślizgowe i toczne. Ruch punktu materialnego i ciała sztywnego. Zasady Newtona. Zmiana pędu, krętu i energii dla punktu i ciała sztywnego. Równania ruchu ciała sztywnego, naprężenia, odkształcenia. Ściskanie i rozciąganie prętów. Zginanie, wytrzymałość złożona. Wytrzymałość płyt kołowosymetrycznych i rur grubościennych. Stateczność i wytrzymałość powłok osiowosymetrycznych. Zbiorniki ciśnieniowe. Naprężenia termiczne. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: modelowania układów mechanicznych; analizy wytrzymałościowej podstawowych konstrukcji mechanicznych. 2. Kształcenie w zakresie elektrotechniki i elektroniki Treści kształcenia: Pole elektryczne i magnetyczne. Elektromagnetyzm. Teoria rozwiązywania obwodów elektrycznych. Obwody wielofazowe. Stany nieustalone w obwodach RC, RL i RLC. Elementy półprzewodnikowe. Podstawowe układy analogowe. Układy cyfrowe, przetworniki A/C i C/A. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia zagadnień z zakresu elektrotechniki i działania maszyn elektrycznych; pomiaru lub określania podstawowych parametrów funkcjonalnych urządzeń elektrycznych oraz wielkości nieelektrycznych mierzonych metodami elektrycznymi; doboru i stosowania w praktyce podstawowych elementów i układów elektronicznych. 3. Kształcenie w zakresie automatyki Treści kształcenia: Transformaty Laplace'a. Modele sygnałów i ich charakterystyki. Transmitancje. Schematy blokowe. Elementy podstawowe, regulatory. Stabilność. Sterowanie i regulacja. Układy dyskretne. Podstawy identyfikacji. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia podstawowych struktur układów sterowania; opisu i analizy liniowego układu dynamicznego w dziedzinie czasu i zmiennej zespolonej; badania stabilności i projektowania prostego układu regulacji; doboru nastaw regulatora PID. 4. Kształcenie w zakresie projektowania Treści kształcenia: Podstawowe wiadomości o projektowaniu maszyn. Zasady konstrukcji. Dokładność wymiarowa i zamienność części maszyn. Wytrzymałość zmęczeniowa elementów maszyn. Połączenia spawane. Połączenia i mechanizmy śrubowe. Osie i wały. Wyważanie wirników. Łożyskowanie, zasady obliczania łożysk ślizgowych. Łożyska toczne, zasady obliczania łożysk tocznych. Sprzęgła i hamulce. Przekładnie pasowe, linowe i łańcuchowe. Przekładnie zębate. Ogólne zasady projektowania przekładni zębatych. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: czytania rysunku technicznego; rozumienia zasad działania podstawowych części maszyn; doboru typowych części maszyn. 5. Kształcenie w zakresie materiałów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych Treści kształcenia: Wielkości charakteryzujące materiały. Materiały konstrukcyjne i ich własności: stopy metali, materiały ceramiczne, tworzywa sztuczne. Smary i oleje - własności. Materiały do pokryć powierzchniowych. Efekty kształcenia ~ umiejętności i kompetencje: doboru materiału spełniającego wymagania konstrukcyjne i eksploatacyjne maszyn i urządzeń energetycznych.

4 Dziennik Ustaw Nr Poz Kształcenie w zakresie maszyn elektrycznych Treści kształcenia: Podstawowe prawa elektromagnetyzmu - zastosowania w teorii maszyn elektrycznych. Elementy konstrukcyjne i materiały maszyn elektrycznych. Transformatory. Maszyny prądu stałego. Charakterystyki eksploatacyjne silników i prądnic. Maszyny indukcyjne. Bilans mocy i strat, sprawność. Maszyny synchroniczne - budowa i zasada działania. Współpraca z siecią sztywną, regulacja mocy. Silnik synchroniczny. Maszyny specjalne. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia zasad działania maszyn elektrycznych; doboru maszyn do potrzeb instalacji energetycznej; rozumienia zasad eksploatacji maszyn. 7. Kształcenie w zakresie przesyłania energii elektrycznej Treści kształcenia: Podsystemy przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Sieci przesyłowe i rozdzielcze. Budowa linii i stacji transformatorowych. Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa. Izolacje. Przepięcia wewnętrzne i atmosferyczne. Ochrona przepięciowa i odgromowa. Bezpieczeństwo użytkowania urządzeń elektrycznych. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia problemów związanych z przesyłem energii elektrycznej; projektowania prostych stacji transformatorowych i rozdzielni; bezpiecznej eksploatacji instalacji elektrycznych. 8. Kształcenie w zakresie termodynamiki technicznej Treści kształcenia: Własności cieplne substancji. Ciepło, praca, energia i energia wewnętrzna. Zasady termodynamiki dla układów zamkniętych i otwartych. Własności płynów. Przemiany gazów doskonałych i rzeczywistych. Przemiany nieodwracalne. Własności i przemiany par mieszanin i gazów wilgotnych. Praca maksymalna i egzergia. Spalanie. Ustalone i nieustalone przewodzenie ciepła dla prostej i złożonej geometrii. Konwekcja swobodna. Skraplanie i wrzenie. Promieniowanie. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: bilansowania instalacji energetycznych i ich elementów; określania sprawności przemian termodynamicznych i opisu zmian parametrów w trakcie przemiany; wyznaczania strumienia wymienianego ciepła przy prostej geometrii. 9. Kształcenie w zakresie mechaniki płynów Treści kształcenia: Ośrodki ciągłe. Metody opisu stanu i ruchu płynów. Elementy hydrostatyki. Kinematyka płynów. Płyn nielepki i modele płynu lepkiego. Równania ruchu płynu. Podobieństwo dynamiczne przepływów. Elementy hydrauliki. Płyny nieściśliwe i ściśliwe. Ustalone przepływy w przewodach. Przepływy z tarciem i wymianą ciepła. Dysze, fale uderzeniowe. Przepływ przez palisadę profili. Modele przepływu w maszynach wirnikowych. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia zagadnień związanych z przepływem cieczy i gazów; wyznaczania parametrów przepływu w prostych przypadkach. 10. Kształcenie w zakresie technologii maszyn energetycznych Treści kształcenia: Formy energii pierwotnej i przetworzonej. Struktura zasobów energii. Silniki i maszyny robocze - podstawowe typy, zasady pracy, zakresy zastosowań. Podstawowe technologie przetwarzania energii pierwotnej na pracę, ciepło i energię elektryczną: silnik spalinowy, technologia parowa, gazowa, gazowo-parowa. Obiegi porównawcze i rzeczywiste. Budowa silników spalinowych, kotłów, turbin, pomp, wymienników ciepła. Perspektywiczne technologie energetyczne. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania maszyn i urządzeń energetycznych; projektowania prostej instalacji energetycznej i oceny jej osiągów. 11. Kształcenie w zakresie gospodarki energetycznej Treści kształcenia: Rola energii w rozwoju ludzkości. Racjonalizacja użytkowania energii. Bilanse materiałowe i energetyczne. Krajowy system energetyczny i jego podsystemy: paliw stałych, paliw ciekłych, gazoenergetyczny, elektroenergetyczny, ciepłoenergetyczny. Rachunek skumulowanego zużycia energii. Skojarzona gospodarka cieplno-elektryczna.

5 Dziennik Ustaw Nr Poz Akumulacja energii. Zasady wykorzystania energii odpadowej. Segmenty rynku energii: paliw, energii elektrycznej, ciepła. Monopol naturalny. Regulacje prawne w obrocie energią. Instytucja regulatora. Specyfika i elementy rynku energii elektrycznej. Giełda energii elektrycznej Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: oceny sytuacji energetycznej świata i Polski; rozumienia zasad działania rynku energii; oceny energochłonności procesu produkcyjnego. 12. Kształcenie w zakresie ochrony środowiska w energetyce i odnawialnych źródeł energii Treści kształcenia: Rodzaje zanieczyszczeń oraz ich szkodliwość: SO 2, NO X, CO, sadza, węglowodory, CO 2 Przepisy i regulacje prawne dotyczące ochrony środowiska. Pierwotne metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń. Metody wtórne zmniejszania emisji SO 2 i NO X. Odpylanie gazów. Ochrona wód powierzchniowych. Gospodarka ściekowa. Zagospodarowanie stałych odpadów paleniskowych. Ochrona przed hałasem. Ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym. Potencjał i możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Podstawowe technologie energetyki odnawialnej: woda, wiatr, biomasa, słońce, geotermia. Lokalne i systemowe układy wytwarzania energii. Uwarunkowania ekonomiczne wykorzystania energii odnawialnej. Efekty kształcenia umiejętności i kompetencje: stosowania technologii ograniczania emisji w energetyce; ogólnych zasad doboru technologii ochrony środowiska; korzystania z odnawialnych źródeł energii. 13. Kształcenie w zakresie eksploatacji instalacji w energetyce Treści kształcenia: Podstawowe pojęcia eksploatacyjne. Zasady eksploatacji urządzeń. Problemy niezawodności i odnowy. Remonty, rozruchy i odstawienia podstawowych maszyn i urządzeń energetycznych. Zbieranie i przetwarzanie danych eksploatacyjnych. Diagnostyka podstawowych rodzajów uszkodzeń. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania zasad poprawnej eksploatacji podstawowych maszyn i urządzeń energetycznych. 14. Kształcenie w zakresie prowadzenia działalności przedsiębiorstwa energetycznego na rynku Treści kształcenia: Podstawy prawa, gospodarki finansowej, ekonomii, zarządzania i marketingu. Efekty kształcenia umiejętności i kompetencje: stosowania zasad ekonomii w działaniu przedsiębiorstwa na rynku. IV. PRAKTYKI Praktyki powinny trwać nie krócej niż 4 tygodnie. Zasady i formę odbywania praktyk ustala jednostka uczelni prowadząca kształcenie. V. INNE WYMAGANIA 1. Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu wychowania fizycznego - w wymiarze 60 godzin, którym można przypisać do 2 punktów ECTS; języków obcych - w wymiarze 120 godzin, którym należy przypisać 5 punktów ECTS; technologii informacyjnej - w wymiarze 30 godzin, którym należy przypisać 2 punkty ECTS. Treści kształcenia w zakresie technologii informacyjnej: podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menedżerska i/lub prezentacyjna, usługi w sieciach informatycznych, pozyskiwanie i przetwarzanie informacji - powinny stanowić co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania Europejskiego Certyfikatu Umiejętności Komputerowych (ECDL European Computer Driving Licence). 2. Programy nauczania powinny zawierać treści z zakresu wiedzy humanistycznej w wymiarze nie mniejszym niż 60 godzin, którym należy przypisać nie mniej niż 3 punkty ECTS. 3. Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z ochrony własności intelektualnej, bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ergonomii.

6 Dziennik Ustaw Nr Poz Przynajmniej 50 % zajęć powinny stanowić seminaria, ćwiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe. 5. Za przygotowanie pracy dyplomowej (projektu inżynierskiego) i przygotowanie do egzaminu dyplomowego student otrzymuje 15 punktów ECTS. ZALECENIA Przy tworzeniu programów nauczania mogą być stosowane kryteria FEANI (Federation Europeenne d'associations Nationales d'ingenieurs).

7 Dziennik Ustaw Nr Poz B. STUDIA DRUGIEGO STOPNIA I. WYMAGANIA OGÓLNE Studia drugiego stopnia trwają nie krócej niż 3 semestry. Liczba godzin zajęć nie powinna być niniejsza niż 900. Liczba punktów ECTS nie powinna być mniejsza niż 90. II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA Absolwent powinien opanować wiedzę i posiadać umiejętności w zakresie zaawansowanych technologii i metod badania procesów oraz eksploatacji maszyn w energetyce. Absolwent powinien być przygotowany do: projektowania i prowadzenia procesów stosowanych w energetyce i przemysłach pokrewnych; prowadzenia badań procesów przetwarzania energii maszyn i urządzeń energetycznych, realizacji modernizacji procesów i maszyn oraz wdrażania nowych technologii; zakładania małych firm i zarządzania nimi oraz podjęcia studiów trzeciego stopnia (doktoranckich) i uczestniczenia w badaniach w dziedzinie szeroko rozumianej energetyki. III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA 1. GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS Razem Godziny ECTS SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS Treści kształcenia w zakresie: 1. Rachunku prawdopodobieństwa 2. Metod numerycznych 3. Fizyki kwantowej Treści kształcenia w zakresie: 1. Modelowania matematycznego instalacji energetycznych Godziny ECTS TREŚCI I EFEKTY KSZTAŁCENIA 1. Kształcenie w zakresie rachunku prawdopodobieństwa Treści kształcenia: Przestrzeń probabilistyczna, prawdopodobieństwo warunkowe, niezależność zdarzeń. Zmienne losowe, wartość oczekiwana, wariancja. Rozkłady zmiennych losowych. Prawa wielkich liczb. Centralne twierdzenie graniczne.

8 Dziennik Ustaw Nr Poz Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia i stosowania opisu probabilistycznego; rozwiązywania zagadnień formułowanych w postaci opisu probabilistycznego. 2. Kształcenie w zakresie metod numerycznych Treści kształcenia: Metody rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych dla warunków brzegowych i początkowych. Metody rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych. Metody elementów skończonych, różnic skończonych, elementów brzegowych. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: doboru metody rozwiązywania równań zależnie od klasy zagadnienia; rozwiązania układu równań różniczkowych z wykorzystaniem programu komercyjnego. 3. Kształcenie w zakresie fizyki kwantowej Treści kształcenia: Granice fizyki klasycznej, relacje Heisenberga. Reguły działań na amplitudach - doświadczenia fundamentalne. Determinizm kwantowy. Przykłady rozwiązań równania Schroedingera. Kwantowanie momentu pędu. Spin. Symetria i zasady zachowania. Wybrane zagadnienia mechaniki kwantowej. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystania praw przyrody w technice i życiu codziennym. 1. Kształcenie w zakresie modelowania matematycznego instalacji energetycznych Treści kształcenia: Proces fizyczny oraz jego model fenomenologiczny i matematyczny. Probłem dyskretyzacji. Procesy stacjonarne, ustalone i nieustalone. Współrzędne stanu. Równania bilansowe z wykorzystaniem współrzędnych stanu. Modele matematyczne wybranych procesów i elementów instalacji energetycznych. Metody rozwiązywania modeli. Modele aproksymacyjne. Identyfikacja procesów. Algorytmy identyfikacji. Praktyczne przykłady zastosowań modelowania i identyfikacji. Optymalizacja rozkładu obciążeń. Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: formułowania modeli matematycznych opisujących własności instalacji energetycznych i ich elementów w stanach ustalonych i przejściowych; stosowania algorytmów identyfikacji modeli; rozwiązywania prostych problemów optymalizacyjnych. [V. INNE WYMAGANIA 1. Przynajmniej 50% zajęć powinno być przeznaczone na seminaria, ćwiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe. 2. Za przygotowanie pracy magisterskiej i przygotowanie do egzaminu dyplomowego student otrzymuje 20 punktów ECTS.