PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE - Wydział Podstawowych

Zał. nr 4 do ZW 33/2012
WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI
KARTA PRZEDMIOTU
Nazwa w języku polskim:
KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE DZIAŁAŃ
INŻYNIERSKICH
Nazwa w języku angielskim
COMPUTER AIDED ELECTRONICS DESIGN
Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA
Specjalność (jeśli dotyczy):
ELEKTRONIKA MEDYCZNA
Stopień studiów i forma:
I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna*
Rodzaj przedmiotu:
obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany *
Kod przedmiotu:
INP002008W, INP002008L
Grupa kursów:
TAK / NIE*
Wykład
Liczba godzin zajęć
zorganizowanych w Uczelni
(ZZU)
Liczba godzin całkowitego
nakładu pracy studenta
(CNPS)
Forma zaliczenia
Ćwiczenia
Laboratorium Projekt
15
30
60
60
Egzamin /
zaliczenie
na ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Seminarium
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Dla grupy kursów zaznaczyć
kurs końcowy (X)
Liczba punktów ECTS
w tym liczba punktów
odpowiadająca zajęciom
o charakterze praktycznym (P)
w tym liczba punktów ECTS
odpowiadająca zajęciom
wymagającym bezpośredniego
kontaktu (BK)
2
2
2
1
1,5
*niepotrzebne skreślić
1.
2.
3.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
Zaliczony kurs: Fizyka 2 - wykład i laboratorium (FZP002001W, FZP002001L)
Zaliczony kurs: Podstawy elektrotechniki i elektroniki 1 - wykład, ćwiczenia (ETP002001W,
ETP002001C)
Zaliczony kurs: Podstawy elektrotechniki i elektroniki 2 – laboratorium (ETP002003L)
\
CELE PRZEDMIOTU
C1 Uzyskanie podstawowej wiedzy o metodach modelowania obiektów fizycznych, projektowania
i analizy prostych obwodów elektrycznych i układów elektronicznych z zakresu elektroniki
biomedycznej.
C2 Nabycie praktycznych umiejętności z zakresu komputerowego modelowania obiektów
fizycznych, projektowania prostych obwodów elektrycznych i układów elektronicznych
z zakresu elektroniki biomedycznej.
C3 Nabycie praktycznych umiejętności z zakresu projektowania płytek drukowanych do układów
elektronicznych z zakresu elektroniki biomedycznej z wykorzystaniem wsparcia
1
komputerowego.
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Z zakresu wiedzy:
PEK_W01 Ma podstawową wiedzę o metodach komputerowego modelowania obiektów fizycznych,
projektowania i analizy prostych obwodów i układów elektronicznych z zakresu
inżynierii biomedycznej.
PEK_W02 Zna podstawowe modele elektryczne obiektów fizycznych, proste obwody elektryczne
i układy elektroniczne z zakresu inżynierii biomedycznej.
PEK_W03 Zna w podstawowym zakresie technologię elektroniczną, zna wybrane pakiety EDA, zna
zagadnienia optymalizacji w realizacji układów elektronicznych.
Z zakresu umiejętności:
PEK_U01 Potrafi modelować obiekty fizyczne, projektować proste struktury elektryczne
i elektroniczne i je analizować.
PEK_U02 Potrafi stosować praktycznie oprogramowanie wspomagające prace inżyniera w zakresie
modelowania obiektów fizycznych, projektowania, analizy prostych obwodów i układów
elektronicznych.
PEK_U03 Potrafi zaprojektować płytkę drukowaną do układu elektronicznego, uwzględniając
zadane ograniczenia projektowe, posługując się oprogramowaniem wspomagającym.
PEK_U04 Umie formułować wnioski w zakresie prowadzonych prac i opracowywać raporty.
Z zakresu kompetencji społecznych:
PEK_K01 Potrafi działać skutecznie w zakresie modelowania obiektów fizycznych, projektowania,
analizy prostych obwodów i układów elektronicznych.
PEK_K02 Zna ograniczenia własnej wiedzy w zakresie komputerowego wspomagania działań
inżynierskich i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.
TREŚCI PROGRAMOWE
Wy1
Wy2
Wy3
Wy4
Wy5
Wy6
Wy7
Wy8
Forma zajęć - wykład
Modelowanie obiektów fizycznych jako układów o stałych rozłożonych.
Metoda elementów skończonych, pakiety do modelowania.
Elektryczne modele (o parametrach skupionych) obiektów fizycznych.
Metody identyfikacji parametrów sieci elektrycznych z dostępem do węzłów
sieci.
Metody identyfikacji parametrów sieci elektrycznych bez dostępu do
węzłów sieci.
Współczesna technologia elektroniczna, podstawowe ograniczenia
technologiczne, automatyzacja projektowania i wykonywania modułów
elektronicznych, problemy optymalizacji.
Pakiety programistyczne do automatyzacji projektowania układów
elektronicznych.
Zasady rozmieszczania elementów elektronicznych, ograniczenia,
architektura połączeń drukowanych – pakiety wspomagające tworzenie
obwodów drukowanych.
Kolokwium
Suma godzin
Liczba godzin
2
2
2
2
2
2
2
1
15
2
La1
La2
La3
La4
La5
La6
La7
La8
La9
La10
La11
La12
La13
La14
La15
N1.
N2.
N3.
N4.
N5.
N6.
Forma zajęć - laboratorium
Praktyczne poznanie pakietu do polowego modelowania obiektów
fizycznych metodą elementów skończonych.
Opracowanie polowego modelu obiektu fizycznego – geometria modelu,
warunki brzegowe.
Symulacje i analiza elektrycznych parametrów opracowanego modelu.
Praktyczne poznanie pakietu do komputerowej analizy elektrycznych
parametrów sieci impedancyjnych modelujących obiekty fizyczne.
Komputerowa analiza parametrów sieci impedancyjnych – analiza
z dostępem do węzłów sieci.
Komputerowa identyfikacja parametrów sieci impedancyjnych – analiza
bez dostępu do węzłów sieci.
Symulacje wpływu niepewności pomiarowych na wyniki identyfikacji.
Wprowadzenie do pakietów EDA. Tworzenie schematu ideowego układów
elektronicznych, sprawdzanie poprawności układów, praca z bibliotekami.
Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych układu elektronicznego
metodą symulacji komputerowej. Wyznaczanie parametrów charakterystyk.
Projektowanie układów elektronicznych - tworzenie schematu ideowego
w środowisku EAGLE - praca z bibliotekami elementów.
Wykorzystanie pakietu EAGLE w projektowaniu płytek drukowanych
w technologii montażu przewlekanego (THT) na podstawie danego
schematu ideowego. Płytki jednowarstwowe i dwuwarstwowe.
Wykorzystanie pakietu EAGLE w projektowaniu płytek drukowanych
w technologii montażu powierzchniowego (SMT). Płytki jednowarstwowe
i dwuwarstwowe.
Płytki drukowane hybrydowe, zagadnienia optymalizacji projektu płytki
drukowanej.
Tworzenie własnych bibliotek i elementów bibliotecznych – indywidualny
projekt funkcjonalny elementu elektronicznego i jego obudowy.
Projekt indywidualny.
Suma godzin
Liczba godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
30
STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
Wykład prowadzony metodą tradycyjną.
Prezentacja multimedialna ilustrująca zagadnienia do wykładu – metoda tradycyjna.
Krótkie prace pisemne – testy sprawdzające – na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Komputer i oprogramowanie dedykowane do ćwiczeń laboratoryjnych.
Internet - karty katalogowe producentów elementów elektronicznych.
Sprawozdania z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych
OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Oceny F – formująca
(w trakcie semestru), P
– podsumowująca (na
koniec semestru)
P
F1
Numer efektu
kształcenia
Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia
PEK_W01-PEK_W03
PEK_U01-PEK_U04
Ocena z kolokwium.
1. Krótkie prace pisemne – testy sprawdzające.
2. Oceny ze sprawozdań opracowywanych poza
zajęciami zorganizowanymi.
P – wykład – ocena z kolokwium.
F1 –zajęcia laboratoryjne – średnia ocen z testów sprawdzających i sprawozdań.
3
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
LITERATURA PODSTAWOWA:
[1] Kącki E., Równania różniczkowe cząstkowe w zagadnieniach fizyki i techniki. Wyd. III WNT
Warszawa 1992.
[2] Kisiel R., Podstawy technologii montażu dla elektroników, BTC, Warszawa 2012.
[3] Silvester P., Ferrari R., Finite elements for electrical engineers, Cambridge University Press 1986.
[4] Wieczorek H., EAGLE – pierwsze kroki, BTC, Warszawa 2007.
[5] Zielonko R., Metody pomiarowo-diagnostyczne analogowych układów elektronicznych, WNT
Warszawa 1988.
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:
[1] Coombs C.F., Printed circuits handbook, McGraw-Hill, 2007.
[2] Instrukcje obsługi pakietów komputerowych.
OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
Dr inż. Zdzisław Szczepanik,
[email protected]
4
MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU
Komputerowe wspomaganie działań inżynierskich
Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna
I SPECJALNOŚCI Elektronika Medyczna
Przedmiotowy Odniesienie przedmiotowego efektu do
Cele
efekt
efektów kształcenia zdefiniowanych
przedmiotu***
kształcenia
dla kierunku studiów i specjalności
(o ile dotyczy)**
PEK_W01
K1IBM_W09_S2EME
C1, C2
(wiedza)
PEK_W02
K1IBM_W09_S2EME
C1, C2, C3
Treści
programowe***
Numer narzędzia
dydaktycznego***
Wy1 –Wy7
N1-N2
Wy1 –Wy7
N1-N2
PEK_W03
K1IBM_W09_S2EME
C3
Wy1 –Wy7
N1-N2
PEK_U01
(umiejętności)
PEK_U02
PEK_U03
PEK_U04
PEK_K01
(kompetencje)
PEK_K02
K1IBM_U16_S2EME
C1, C2
La1 - La7
N3-N6
K1IBM_U16_S2EME
K1IBM_U16_S2EME
K1IBM_U16_S2EME
K1IBM_K04
C1, C2, C3
C3
C2,C3
C1, C2, C3
La1 – La15
La8 - La15
La8 - La15
La1 – La15
N3-N6
N3-N6
N3-N6
N3-N6
K1IBM_K01
C1, C2, C3
La1 – La15
N3-N6
** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia
*** - z tabeli powyżej