Załcznik nr 25 Standardy kształcenia dla kierunku studiów: Energetyka A. STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA I. WYMAGANIA OGÓLNE Studia pierwszego stopnia trwaj nie krócej ni 7 semestrów. Liczba godzin zaj nie powinna by mniejsza ni 2500. Liczba punktów ECTS (European Credit Transfer System) nie powinna by mniejsza ni 210. II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA Absolwent powinien posiada podstawow wiedz z zakresu problematyki energetycznej, techniki cieplnej oraz nauk technicznych. Powinien zna zagadnienia zrównowaonego rozwoju kraju i rosncej roli problemów zwizanych z ekologicznym wytwarzaniem, przesyłem i dystrybucj energii. Absolwent powinien by przygotowany do pracy w przedsibiorstwach zajmujcych si eksploatacj w obszarze systemów energetycznych i zakładach zwizanych z wytwarzaniem, przetwarzaniem, przesyłaniem i dystrybucj energii. Powinien by specjalist w zakresie problemów energetyki w jednostkach samorzdowych. Absolwent powinien zna jzyk obcy na poziomie biegłoci B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Jzykowego Rady Europy oraz posiada umiejtno posługiwania si jzykiem specjalistycznym z zakresu kierunku kształcenia. Absolwent powinien by przygotowany do podjcia studiów drugiego stopnia. III. RAMOWE TRECI KSZTAŁCENIA 1. GRUPY TRECI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZOR- GANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS godziny ECTS A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 240 24 B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 710 71 Razem 995 95 2. SKŁADNIKI TRECI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS godziny ECTS A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 240 24 Treci kształcenia w zakresie: 1. Matematyki 120 2. Fizyki 60 3. Chemii 30 4. Grafiki inynierskiej 30 1
B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH Treci 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 rodowiska w energetyce i odnawialnych ródeł energii 13. Eksploatacji instalacji energetycznych 14. Prowadzenia działalnoci przedsibiorstwa energetycznego na rynku 710 71 3. TRECI I EFEKTY KSZTAŁCENIA A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 1. Kształcenie w zakresie matematyki Treci kształcenia: Indukcja zupełna. Elementy geometrii analitycznej. Liczby zespolone. Funkcje zespolone. Rachunek macierzowy. Cigi liczbowe. Funkcje wielu zmiennych. Residuum funkcji. Rachunek róniczkowy i całkowy. Równania róniczkowe zwyczajne. Przekształcenie Laplace a. Szeregi Fouriera. Równania róniczkowe czstkowe. Wybrane metody numeryczne. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozwizywania zagadnie formułowanych w postaci opisów algebraicznych; rozumienia i stosowania opisu matematycznego procesów dynamicznych cigłych i dyskretnych; formułowania opisów niepewnoci; posługiwania si procedurami numerycznymi. 2. Kształcenie w zakresie fizyki Treci kształcenia: Miejsce fizyki i jej rola we współczesnej nauce i technice. Wybrane problemy i zastosowania teorii wzgldnoci, optyki, akustyki, fizyki atomowej i jdrowej. Energia promienista. Bezporednia konwersja energii słonecznej i paliw w elektryczn. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: okrelania podstawowych wielkoci fizycznych; rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystywania praw przyrody w technice i yciu codziennym. 3. Kształcenie w zakresie chemii Treci kształcenia: Elementy budowy materii. Układ okresowy, pierwiastki chemiczne. Wizania chemiczne. Typy zwizków chemicznych. Reakcje chemiczne. Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej. Gazy rzeczywiste, ciecze, ciała stałe właciwoci, struktura. Roztwory. Korozja. Procesy spalania. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: opisu okresowych właciwoci pierwiastków i powstajcych z ich udziałem prostych połcze chemicznych; opisu zachowania zwizków nieorganicznych, w tym w roztworach; rozumienia istoty struktury i zachowania zwizków organicznych; syntezy prostych połcze chemicznych. 4. Kształcenie w zakresie grafiki inynierskiej Treci kształcenia: Zasady odwzorowania utworów trójwymiarowych (rzuty Mong a, aksonometria) z zapisem ich cech geometrycznych. Geometryczne kształtowanie form 2
inynierskich z zastosowaniem wielocianów, brył i powierzchni tradycyjne i z wykorzystaniem dostpnych programów komputerowych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania grafiki inynierskiej do rozwizywania problemów technicznych z zakresu energetyki. B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 1. Kształcenie w zakresie mechaniki technicznej Treci kształcenia: Równowaga sił. Tarcie lizgowe i toczne. Ruch punktu materialnego i ciała sztywnego. Zasady Newtona. Zmiana pdu, krtu i energii dla punktu i ciała sztywnego. Równania ruchu ciała sztywnego, naprenia, odkształcenia. ciskanie i rozciganie prtów. Zginanie, wytrzymało złoona. Wytrzymało płyt kołowo-symetrycznych i rur grubo- ciennych. Stateczno i wytrzymało powłok osiowo-symetrycznych. Zbiorniki cinieniowe. Naprenia termiczne. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: modelowania układów mechanicznych; analizy wytrzymałociowej podstawowych konstrukcji mechanicznych. 2. Kształcenie w zakresie elektrotechniki i elektroniki Treci kształcenia: Pole elektryczne i magnetyczne. Elektromagnetyzm. Teoria rozwizywania 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 umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zagadnie z zakresu elektrotechniki i działania maszyn elektrycznych; pomiaru lub okrelania podstawowych parametrów funkcjonalnych urzdze elektrycznych oraz wielkoci nieelektrycznych mierzonych metodami elektrycznymi; doboru i stosowania w praktyce podstawowych elementów i układów elektronicznych. 3. Kształcenie w zakresie automatyki Treci kształcenia: Transformaty Laplace a. Modele sygnałów i ich charakterystyki. Transmitancje. Schematy blokowe. Elementy podstawowe, regulatory. Stabilno. Sterowanie i regulacja. Układy dyskretne. Podstawy identyfikacji. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia podstawowych struktur układów sterowania; opisu i analizy liniowego układu dynamicznego w dziedzinie czasu i zmiennej zespolonej; badania stabilnoci i projektowania prostego układu regulacji; doboru nastaw regulatora PID. 4. Kształcenie w zakresie projektowania Treci kształcenia: Podstawowe wiadomoci o projektowaniu maszyn. Zasady konstrukcji. Dokładno wymiarowa i zamienno czci maszyn. Wytrzymało zmczeniowa elementów maszyn. Połczenia spawane. Połczenia i mechanizmy rubowe. Osie i wały. Wywaanie wirników. Łoyskowanie, zasady obliczania łoysk lizgowych. Łoyska toczne, zasady obliczania łoysk tocznych. Sprzgła i hamulce. Przekładnie pasowe, linowe i łacuchowe. Przekładnie zbate. Ogólne zasady projektowania przekładni zbatych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: czytania rysunku technicznego; rozumienia zasad działania podstawowych czci maszyn; doboru typowych czci maszyn. 5. Kształcenie w zakresie materiałów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych Treci kształcenia: Wielkoci charakteryzujce materiały. Materiały konstrukcyjne i ich własnoci: stopy metali, materiały ceramiczne, tworzywa sztuczne. Smary i oleje własnoci. Materiały do pokry powierzchniowych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: doboru materiału spełniajcego wymagania konstrukcyjne i eksploatacyjne maszyn i urzdze energetycznych. 6. Kształcenie w zakresie maszyn elektrycznych Treci kształcenia: Podstawowe prawa elektromagnetyzmu zastosowania w teorii maszyn elektrycznych. Elementy konstrukcyjne i materiały maszyn elektrycznych. Transformatory. Maszyny prdu stałego. Charakterystyki eksploatacyjne silników i prdnic. Maszyny induk- 3
cyjne. Bilans mocy i strat, sprawno. Maszyny synchroniczne budowa i zasada działania. Współpraca z sieci sztywn, regulacja mocy. Silnik synchroniczny. Maszyny specjalne. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zasad działania maszyn elektrycznych; doboru maszyn do potrzeb instalacji energetycznej; rozumienia zasad eksploatacji maszyn. 7. Kształcenie w zakresie przesyłania energii elektrycznej Treci kształcenia: Podsystemy przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Sieci przesyłowe i rozdzielcze. Budowa linii i stacji transformatorowych. Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa. Izolacje. Przepicia wewntrzne i atmosferyczne. Ochrona przepiciowa i odgromowa. Bezpieczestwo uytkowania urzdze elektrycznych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia problemów zwizanych z przesyłem energii elektrycznej; projektowania prostych stacji transformatorowych i rozdzielni; bezpiecznej eksploatacji instalacji elektrycznych. 8. Kształcenie w zakresie termodynamiki technicznej Treci kształcenia: Własnoci cieplne substancji. Ciepło, praca, energia i energia wewntrzna. Zasady termodynamiki dla układów zamknitych i otwartych. Własnoci płynów. Przemiany gazów doskonałych i rzeczywistych. Przemiany nieodwracalne. Własnoci i przemiany par mieszanin i gazów wilgotnych. Praca maksymalna i egzergia. Spalanie. Ustalone i nieustalone przewodzenie ciepła dla prostej i złoonej geometrii. Konwekcja swobodna. Skraplanie i wrzenie. Promieniowanie. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: bilansowania instalacji energetycznych i ich elementów; okrelania sprawnoci przemian termodynamicznych i opisu zmian parametrów w trakcie przemiany; wyznaczania strumienia wymienianego ciepła przy prostej geometrii. 9. Kształcenie w zakresie mechaniki płynów Treci kształcenia: Orodki cigłe. Metody opisu stanu i ruchu płynów. Elementy hydrostatyki. Kinematyka płynów. Płyn nielepki i modele płynu lepkiego. Równania ruchu płynu. Podobiestwo dynamiczne przepływów. Elementy hydrauliki. Płyny nieciliwe i ciliwe. Ustalone przepływy w przewodach. Przepływy z tarciem i wymian ciepła. Dysze, fale uderzeniowe. Przepływ przez palisad profili. Modele przepływu w maszynach wirnikowych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zagadnie zwizanych z przepływem cieczy i gazów; wyznaczania parametrów przepływu w prostych przypadkach. 10. Kształcenie w zakresie technologii maszyn energetycznych Treci kształcenia: Formy energii pierwotnej i przetworzonej. Struktura zasobów energii. Silniki i maszyny robocze podstawowe typy, zasady pracy, zakresy zastosowa. Podstawowe technologie przetwarzania energii pierwotnej na prac, ciepło i energi elektryczn: silnik spalinowy, technologia parowa, gazowa, gazowo-parowa. Obiegi porównawcze i rzeczywiste. Budowa silników spalinowych, kotłów, turbin, pomp, wymienników ciepła. Perspektywiczne technologie energetyczne. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania maszyn i urzdze energetycznych; projektowania prostej instalacji energetycznej i oceny jej osigów. 11. Kształcenie w zakresie gospodarki energetycznej Treci kształcenia: Rola energii w rozwoju ludzkoci. Racjonalizacja uytkowania energii. Bilanse materiałowe i energetyczne. Krajowy system energetyczny i jego podsystemy: paliw stałych, paliw ciekłych, gazoenergetyczny, elektroenergetyczny, ciepłoenergetyczny. Rachunek skumulowanego zuycia energii. Skojarzona gospodarka cieplno-elektryczna. Akumulacja energii. Zasady wykorzystania energii odpadowej. Segmenty rynku energii: paliw, energii elektrycznej, ciepła. Monopol naturalny. Regulacje prawne w obrocie energi. Instytucja regulatora. Specyfika i elementy rynku energii elektrycznej. Giełda energii elektrycznej Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: oceny sytuacji energetycznej wiata i Polski; rozumienia zasad działania rynku energii; oceny energochłonnoci procesu produkcyjnego. 12. Kształcenie w zakresie ochrony rodowiska w energetyce i odnawialnych ródeł energii Treci kształcenia: Rodzaje zanieczyszcze oraz ich szkodliwo: SO 2, NO x, CO, sadza, w- 4
glowodory, CO 2. Przepisy i regulacje prawne dotyczce ochrony rodowiska. Pierwotne metody zmniejszania emisji zanieczyszcze. Metody wtórne zmniejszania emisji SO 2 i NO x. Odpylanie gazów. Ochrona wód powierzchniowych. Gospodarka ciekowa. Zagospodarowanie stałych odpadów paleniskowych. Ochrona przed hałasem. Ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym. Potencjał i moliwoci wykorzystania odnawialnych ródeł energii. Podstawowe technologie energetyki odnawialnej: woda, wiatr, biomasa, słoce, geotermia. Lokalne i systemowe układy wytwarzania energii. Uwarunkowania ekonomiczne wykorzystania energii odnawialnej. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania technologii ograniczania emisji w energetyce; ogólnych zasad doboru technologii ochrony rodowiska; korzystania z odnawialnych ródeł energii. 13. Kształcenie w zakresie eksploatacji instalacji w energetyce Treci kształcenia: Podstawowe pojcia eksploatacyjne. Zasady eksploatacji urzdze. Problemy niezawodnoci i odnowy. Remonty, rozruchy i odstawienia podstawowych maszyn i urzdze energetycznych. Zbieranie i przetwarzanie danych eksploatacyjnych. Diagnostyka podstawowych rodzajów uszkodze. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania zasad poprawnej eksploatacji podstawowych maszyn i urzdze energetycznych. 14. Kształcenie w zakresie prowadzenia działalnoci przedsibiorstwa energetycznego na rynku Treci kształcenia: Podstawy prawa, gospodarki finansowej, ekonomii, zarzdzania i marketingu. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: stosowania zasad ekonomii w działaniu przedsibiorstwa na rynku. IV. PRAKTYKI Praktyki powinny trwa nie krócej ni 4 tygodnie. 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 z zakresu wiedzy humanistycznej w wymiarze nie mniejszym ni 60 godzin, którym naley przypisa nie mniej ni 3 punkty ECTS. 3. Programy nauczania powinny przewidywa zajcia z ochrony własnoci intelektualnej, bezpieczestwa i higieny pracy oraz ergonomii. 4. Przynajmniej 50% zaj powinny stanowi seminaria, wiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe. 5. Za przygotowanie pracy dyplomowej (projektu inynierskiego) i przygotowanie do egzaminu dyplomowego student otrzymuje 15 punktów ECTS. ZALECENIA 5
Przy tworzeniu programów nauczania mog by stosowane kryteria FEANI (Fédération Européenne d'associations Nationales d'ingénieurs). 6
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 powinien opanowa wiedz i posiada umiejtnoci w zakresie zaawansowanych technologii i metod badania procesów oraz eksploatacji maszyn w energetyce. Absolwent powinien by przygotowany do: projektowania i prowadzenia procesów stosowanych w energetyce i przemysłach pokrewnych; prowadzenia bada procesów przetwarzania energii maszyn i urzdze energetycznych, realizacji modernizacji procesów i maszyn oraz wdraania nowych technologii; zakładania małych firm i zarzdzania nimi oraz podjcia studiów trzeciego stopnia (doktoranckich) i uczestniczenia w badaniach w dziedzinie szeroko rozumianej energetyki. III. RAMOWE TRECI KSZTAŁCENIA 1. GRUPY TRECI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZOR- GANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS godziny ECTS A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 135 13 B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 60 6 Razem 195 19 2. SKŁADNIKI TRECI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS godziny ECTS A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 135 13 Treci kształcenia w zakresie: 1. Rachunku prawdopodobiestwa 45 2. Metod numerycznych 60 3. Fizyki kwantowej 30 B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 60 6 Treci kształcenia w zakresie: 1. Modelowania matematycznego instalacji energetycznych 3. TRECI I EFEKTY KSZTAŁCENIA A. GRUPA TRECI PODSTAWOWYCH 1. Kształcenie w zakresie rachunku prawdopodobiestwa Treci kształcenia: Przestrze probabilistyczna, prawdopodobiestwo warunkowe, niezale- 7
no zdarze. Zmienne losowe, warto oczekiwana, wariancja. Rozkłady zmiennych losowych. Prawa wielkich liczb. Centralne twierdzenie graniczne. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia i stosowania opisu probabilistycznego; rozwizywania zagadnie formułowanych w postaci opisu probabilistycznego. 2. Kształcenie w zakresie metod numerycznych Treci kształcenia: Metody rozwizywania równa róniczkowych zwyczajnych dla warunków brzegowych i pocztkowych. Metody rozwizywania równa róniczkowych czstkowych. Metody elementów skoczonych, rónic skoczonych, elementów brzegowych. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: doboru metody rozwizywania równa zalenie od klasy zagadnienia; rozwizania układu równa róniczkowych z wykorzystaniem programu komercyjnego. 3. Kształcenie w zakresie fizyki kwantowej Treci kształcenia: Granice fizyki klasycznej, relacje Heisenberga. Reguły działa na amplitudach dowiadczenia fundamentalne. Determinizm kwantowy. Przykłady rozwiza równania Schroedingera. Kwantowanie momentu pdu. Spin. Symetria i zasady zachowania. Wybrane zagadnienia mechaniki kwantowej. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystania praw przyrody w technice i yciu codziennym. B. GRUPA TRECI KIERUNKOWYCH 1. Kształcenie w zakresie modelowania matematycznego instalacji energetycznych Treci kształcenia: Proces fizyczny oraz jego model fenomenologiczny i matematyczny. Problem dyskretyzacji. Procesy stacjonarne, ustalone i nieustalone. Współrzdne stanu. Równania bilansowe z wykorzystaniem współrzdnych stanu. Modele matematyczne wybranych procesów i elementów instalacji energetycznych. Metody rozwizywania modeli. Modele aproksymacyjne. Identyfikacja procesów. Algorytmy identyfikacji. Praktyczne przykłady zastosowa modelowania i identyfikacji. Optymalizacja rozkładu obcie. Efekty kształcenia umiejtnoci i kompetencje: formułowania modeli matematycznych opisujcych własnoci instalacji energetycznych i ich elementów w stanach ustalonych i przejciowych; stosowania algorytmów identyfikacji modeli; rozwizywania prostych problemów optymalizacyjnych. IV. INNE WYMAGANIA 1. Przynajmniej 50% zaj powinno by przeznaczone na seminaria, wiczenia audytoryjne, laboratoryjne lub projektowe. 2. Za przygotowanie pracy magisterskiej i przygotowanie do egzaminu dyplomowego student otrzymuje 20 punktów ECTS. 8