6 Zestawienie tresci mechatronika

Zestawienie treści kształcenia na kierunku mechatronika
Zestawienie zawiera wyłącznie zagadnienia wymienione w standardach Dz. U. nr 164, Poz. 1166,
Załącznik 66 „Standardy kształcenia dla kierunku studiów: Mechatronika” część A. Studia pierwszego
stopnia, które zostały posegregowane i dostosowane do obowiązującego planu studiów.
Lp.
Nazwa
przedmiotu
Treści kształcenie realizowane w ramach przedmiotu
A. PRZEDMIOTY KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO
1
2
Wychowanie
fizyczne
Język angielski
3
Podstawy
informatyki
i systemów
informatycznych
4
Podstawy
ochrony
i własności
intelektualnej
Przedmiot
humanistyczny I
5
6
w wymiarze 60 godzin,
w wymiarze 120 godzin
Podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów,
arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menedżerska i / lub
prezentacyjna,
usługi
w
sieciach
informatycznych,
pozyskiwanie i przetwarzanie informacji. Treści powinny
stanowić
co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór
informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania
Europejskiego Certyfikatu Umiejętności Komputerowych
(ECDL – European Computer Driving Licence)
prawne Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu
pracy ochrony własności intelektualnej
Treści humanistyczne w wymiarze nie mniejszym niż 60
godzin
Przedmiot
humanistyczny II
B. GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH
7
Matematyka
Ciągi i szeregi liczbowe. Elementy logiki i teorii zbiorów.
Funkcja, funkcje elementarne. Liczby zespolone. Algebra
macierzy. Równania i układy równań algebraicznych.
Rachunek różniczkowy i całkowy funkcji jednej i wielu
zmiennych. Równania różniczkowe zwyczajne i cząstkowe.
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 1 / 8
8
9
Metody
statystycznej
analizy danych
Fizyka
10
Nauka
o materiałach I
11
Nauka
o materiałach II
12
Komputerowe
wspomaganie
projektowania
materiałowego
Elementy geometrii analitycznej i przestrzennej.
Elementy rachunku prawdopodobieństwa i
matematycznej.
statystyki
Ogólna teoria względności. Podstawy mechaniki klasycznej.
Elementy termodynamiki fenomenologicznej. Podstawy
hydromechaniki. Teoria pola. Grawitacja. Drgania i fale.
Elektryczne i magnetyczne właściwości materii. Elektrostatyka
i elektromagnetyzm. Elektryczność. Fale elektromagnetyczne.
Polaryzacja, interferencja i dyfrakcja fal. Elementy optyki
falowej i geometrycznej. Elementy fizyki ciała stałego.
Elementy fizyki jądrowej. Promieniotwórczość naturalna
i sztuczna.
Materia i jej składniki.
Zasady doboru materiałów
inżynierskich w budowie maszyn i urządzeń. (w zakresie
doboru materiałów w procesach projektowania i wytwarzania
produktów). Umocnienie metali i stopów, przemiany fazowe,
kształtowanie struktury i własności materiałów inżynierskich
metodami technologicznymi. Metody badania materiałów
i układów mechatronicznych. Warunki pracy oraz mechanizmy
zużycia
i dekohezji
materiałów inżynierskich.
Stale
i odlewnicze stopy żelaza. Metale nieżelazne i ich stopy.
Znaczenie materiałów inżynierskich w budowie i eksploatacji
maszyn oraz mechatronice i elektronice
Materiały techniczne naturalne i inżynierskie – porównanie ich
struktury i własności, zastosowania.
Materiały spiekane i ceramiczne. Szkła i ceramika szklana.
Materiały polimerowe, kompozytowe, biomimetyczne,
inteligentne i funkcjonalne stosowane w elektronice
i mechatronice. Źródła informacji o materiałach inżynierskich,
ich własnościach i zastosowaniach. Metody badania materiałów
polimerowych, ceramicznych. Zasady doboru materiałów
inżynierskich w budowie maszyn i urządzeń (w zakresie
porównania podstawowych grup materiałów pod względem
własności techniczno – ekonomicznych)
Podstawy
projektowania
materiałowego.
Elementy
komputerowej nauki o materiałach oraz komputerowego
wspomagania projektowania materiałowego (CAMD –
Computer Aided Materials Design) i doboru materiałów
(CAMS – Computer Aided Materials Selection).
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 2 / 8
13
Podstawy
automatyki
Rodzaje i struktury układów sterowania. Elementy układów
regulacji. Modele układów dynamicznych i sposoby ich
analizy. Transmitancja operatorowa i widmowa. Badanie
stabilności. Projektowanie liniowych układów regulacji
w dziedzinie częstotliwości. Regulator PID – dobór nastaw
14
Podstawy robotyki
Rodzaje robotów i ich konstrukcje. Kinematyka i dynamika
robotów – wyznaczanie trajektorii, metody przetwarzania
informacji z czujników. Napędy, sterowanie pozycyjne,
serwomechanizmy. Chwytaki i ich zastosowania.
15
Podstawy
programowania
robotów
Podstawy programowania robotów. Nawigacja pojazdami
autonomicznymi.
Robotyczne
układy
holonomiczne
i nieholonomiczne w odniesieniu do zadania planowania
i sterowania ruchem. Sterowanie pozycyjno-siłowe. Języki
programowania robotów. Struktury programowe. Wirtualne
i szybkie prototypowanie
16
Systemy wizyjne
Metody
rozpoznawania
i przetwarzanie sygnałów.
17
Układy sterowania
Sterowanie procesami ciągłymi. Równania stanu. Sprzężenie
zwrotne od stanu. Przesuwanie biegunów, obserwatory stanu.
Dyskretne układy regulacji. Regulacja predykcyjna, warstwowa
struktura układów sterowania – realizacje przemysłowe.
Sterowanie procesami dyskretnymi. Sterowanie sekwencyjne,
symulacje, priorytetowe reguły szeregowania, sieci kolejkowe.
Modele
optymalizacyjne:
grafowe,
kombinatoryczne,
programowania dyskretnego – złożoność obliczeniowa.
Algorytmy optymalizacji – dokładne i przybliżone. Warstwowe
struktury sterowania. Sterowanie a zarządzanie. Specyfika
systemów czasu rzeczywistego. Systemy operacyjne czasu
rzeczywistego. Sieci przemysłowe. Rozproszone systemy
automatyki.
otoczenia,
Analiza
obrazu
C. GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH
18
Podstawy
projektowania
systemów
mechatroniczych
Budowa układów mechatronicznych. Funkcjonalny opis
układów
mechatronicznych.
Integracja
podukładów
mechanicznych,
hydraulicznych,
elektrycznych
i informatycznych w złożone systemy mechatroniczne
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 3 / 8
19
Sensory i aktuatory
Sensory i aktuatory. Sieci AS-I (actuator – sensor – interface)
20
Mechanika
techniczna
Redukcja dowolnego układu sił. Równowaga układów płaskich
i przestrzennych – wyznaczanie wielkości podporowych.
Analiza statyczna belek, słupów, ram i kratownic. Elementy
kinematyki i dynamiki punktu materialnego
21
Mechanika
techniczna II
Elementy kinematyki i dynamiki bryły sztywnej, Podstawy
teorii drgań układów mechanicznych. Elementy teorii maszyn
i mechanizmów oraz mechaniki analitycznej, Podstawy
mechaniki komputerowej. Techniki komputerowe w mechanice
22
Mechanika płynów
Statyka płynów. Elementy kinematyki płynów. Równanie
Bernoulliego. Przepływy laminarne i turbulentne. Przepływy
przez kanały zamknięte i otwarte. Równanie Naviera-Stokesa.
Podobieństwa zjawisk przepływowych. Przepływy potencjalne
i dynamika gazów.
23
Wytrzymałość
materiałów
Elementy teorii stanu naprężenia i odkształcenia. Układy
liniowo-sprężyste. Naprężenia dopuszczalne. Hipotezy
wytężeniowe. Analiza wytężania elementów maszyn.
24
Grafika inżynierska Rzut prostokątny w odwzorowaniu i restytucji elementów
– zapis konstrukcji
przestrzeni. Geometryczne kształtowanie form technicznych
elementów wykorzystaniem wielościanów, brył i powierzchni.
Normalizacja w zapisie konstrukcji. Odwzorowanie
i wymiarowanie elementów maszynowych. Schematy i rysunki
złożeniowe. Graficzne przedstawianie połączeń elementów
maszyn. Oznaczanie cech powierzchni elementów. Zapis
konstrukcji w elektrotechnice i elektronice. Wprowadzanie
zmian.
25
Komputerowe
wspomaganie
projektowania CAD
26
Podstawy
Podstawy teorii konstrukcji maszyn.
Wytrzymałość
konstrukcji
i zmęczeniowa i obliczenia zmęczeniowe. Elementy trybologii.
eksploatacji maszyn Połączenia. Przewody rurowe i zawory. Elementy podatne.
Wały i osie. Sprzęgła. Hamulce. Przekładnie mechaniczne.
Metody analizy układów kinematycznych. Podstawy napędu
hydrostatycznego. Algorytmy projektowania. Kształtowanie
elementów
maszyn
na
podstawie
kryteriów
Komputerowe wspomaganie projektowania maszyn (CAD –
Computer Aided Design).
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 4 / 8
wytrzymałościowych. Bazy danych inżynierskich w budowie
maszyn. Modele systemu i procesu eksploatacji maszyn
i urządzeń.
Niezawodność
elementu
odnawialnego
i nieodnawialnego. Niezawodność obiektów złożonych. Reguły
eksploatacji z uwzględnieniem prewencji i diagnostyki. Zasady
analizy danych eksploatacyjnych. Organizacja procesów
obsługowych. Planowanie zasobów części zamiennych oraz
regeneracji
i
modernizacji
maszyn
i
urządzeń
mechatronicznych
27
Inżynieria
wytwarzania
Procesy wytwarzania i kształtowania własności materiałów
inżynierskich. Procesy technologiczne kształtowania struktury
i własności inżynierskich stopów metali. Obróbka ubytkowa
i inne technologie kształtowania postaci geometrycznej.
Obróbka powierzchniowa i cieplno-chemiczna. Technologie
nakładania powłok i pokryć. Elementy inżynierii powierzchni.
Cięcie termiczne oraz łączenie i spajanie. Przebieg
i organizacja montażu. Technologia maszyn – maszyny
technologiczne. Procesy technologiczne w elektrotechnice,
elektronice, optoelektronice i mechatronice. Podstawy
organizacji produkcji. Projektowanie inżynierskie –
konstrukcyjne, materiałowe oraz technologiczne maszyn
i urządzeń mechatronicznych. Projektowanie współbieżne.
Przygotowanie produkcji. Komputerowe wspomaganie
projektowania procesów technologicznych (CAM – Computer
Aided Manufacturing). Systemy komputerowego wspomagania
wytwarzania oraz badań i pomiarów w technice.
28
Elektrotechnika
Obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego. Moc
i energia w obwodach jednofazowych i trójfazowych.
Transformator. Maszyna szeregowa i bocznikowa prądu stałego
oraz asynchroniczna i synchroniczna prądu przemiennego.
Silniki elektryczne. Struktura i projektowanie napędu
elektrycznego
29
Elektronika
Elementy półprzewodnikowe. Sposoby wytwarzania drgań
elektrycznych, generatory. Układy prostownikowe i zasilające.
Układy dwustanowe i cyfrowe. Układy elektroniczne
(analogowe i cyfrowe) pomiarowe i napędowe.
30
Układy
Elementy
techniki
mikroprocesorowej.
Architektura
mikrokomputerów. Mikrokontrolery. Nowoczesne techniki
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 5 / 8
mikroprocesorowe
i technologie układów elektronicznych.
31
Systemy operacyjne Architektura systemów komputerowych. Symulacja w czasie
i
architektura rzeczywistym układów sterowania.
komputerów
32
Bazy danych
Bazy danych i relacyjne bazy danych
33
Podstawy
programowania
Kompilatory i języki programowania. Programowanie
proceduralne. Języki programowania wysokiego poziomu
34
Programowanie
obiektowe
Programowanie obiektowe
35
Komputerowe
wspomaganie
w mechatronice
Systemy komputerowego wspomagania wytwarzania oraz
badań i pomiarów w technice. Komputerowe wspomaganie
w mechatronice. Wirtualne i szybkie prototypowanie.
Symulacja w czasie rzeczywistym układów sterowania.
36
Nowoczesne
techniki
informatyczne
Metody sztucznej inteligencji. Systemy ekspertowe – budowa,
metody pozyskiwania wiedzy, mechanizmy wnioskowania.
Hybrydowe systemy ekspertowe. Sztuczne sieci neuronowe –
modele, klasyfikacja, metody uczenia. Algorytmy ewolucyjne –
metody zarządzania populacją i jej transformacjami.
37
Sieci komputerowe
Sieci komputerowe – klasyfikacja, architektura, protokoły.
Sprzęt sieciowy, oprogramowanie. Zarządzanie sieciami.
Zasady pracy w sieciach komputerowych, wersje sieciowe
oprogramowania
użytkowego.
Hipertekst.
Języki
programowania – HTML, Java. Język modelowania UML.
Ochrona zasobów w sieciach komputerowych. Sieci
komunikacyjne – komputerowe i przemysłowe
38
Programowanie
sterowników
przemysłowych
Programowanie sterowników przemysłowych.
39
Metrologia
techniczna
Podstawy metrologii. Zasady działania i własności
metrologiczne
narzędzi
pomiarowych.
Własności
metrologiczne przyrządów pomiarowych. Analiza wymiarowa.
Rachunek błędów. Czujniki inteligentne. Ocena poprawności
pomiaru. Kalibracja przyrządów pomiarowych. Legalizacja
przyrządów pomiarowych. Zbieranie i przetwarzanie
sygnałów. Estymatory sygnałów i ich własności. Pomiar
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 6 / 8
wielkości elektrycznych i mechanicznych. Metody i narzędzia
pomiarowe do oceny dokładności wymiarów. Metody
i sposoby oceny struktury geometrycznej powierzchni.
Współrzędnościowa technika pomiarowa. Pomiary elementów
maszyn o złożonej postaci.
40
Komputerowe
systemy pomiarowe
Struktura i organizacja systemów pomiarowych
41
Napędy
i sterowanie
Napędy, sterowanie pozycyjne, serwomechanizmy.
42
Podstawy
zarządzania
Podstawy teorii zarządzania i organizacji pracy. Kierunki
zarządzania – naukowy, administracyjny, stosunków
międzyludzkich. Podejście systemowe. Postęp technicznoorganizacyjny. Elementy organizacji produkcji. Cykl
produkcyjny i zasady organizacji pracy. Cykl organizacyjny.
Jakość pracy i produktu – kryteria. Procesy decyzyjne.
Motywacyjne techniki zarządzania. Ekonomiczne i prawne
aspekty funkcjonowania systemów zarządzania. Praca
grupowa. Zasady prowadzenia działalności gospodarczej.
43
Ergonomia
i bezpieczeństwo
pracy
Elementy ochrony środowiska i ekologii przemysłowej.
Koncepcja zrównoważonego rozwoju. Modele i definicje
zarządzania
środowiskiem.
Systemy
zarządzania
środowiskowego. Dobre praktyki w technice i technologiach.
Podstawy ergonomii. Bezpieczeństwo i higiena pracy. Prawne
podstawy ochrony pracy.
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 7 / 8
D1. SPECJALNOŚĆ: PROJEKTOWANIE SYSTEMÓW MECHATRONICZNYCH
44
45
46
47
48
49
Projektowanie
W standardach nie narzucono obowiązujących treści.
maszyn
i mechanizmów
Materiały
i technologie
materiałowe
Nanotechnologie
i materiały
nanokompozytowe
Projektowanie
i symulacja układów
elektronicznych
Modelowanie MES
Automatyzacja
procesów
technologicznych
D2. SPECJALNOŚĆ: SYSTEMY WBUDOWANE
44
45
46
47
48
49
Administracja
W standardach nie narzucono obowiązujących treści.
systemami
sieciowymi
Inżynieria
oprogramowania
Języki
programowania
i technologie
internetowe
Układy
fotoniczne
i optoelektroniczne
Podstawy systemów
wbudowanych
Programowanie
mikrokontrolerów
i FPGA
Uniwersytet Rzeszowski
al. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów
s. 8 / 8