Электронная инженерия в АУЭС

Описание образовательной программы 6B06205 Электронная инженерия в АУЭС

Целью образовательной программы является обучение студентов, чтобы они стали высококвалифицированными инженерами с глубокими знаниями о современном состоянии и тенденциях развития электронной аппаратуры. Они будут способны самостоятельно применять полученные знания и навыки для улучшения своей профессиональной деятельности.

Язык обучения: русский, казахский.
Срок обучения: 4 года.

Вузовский компонент — обязательная общеобразовательная дисциплина.

• Модуль вузовского компонента ООД (Основы этики и антикоррупционной культуры, экология и безопасность жизнедеятельности, экономика, предпринимательство, лидерство и инновации). Учебный курс, позволяющий помочь студенту получить знания о государственных мерах противодействия коррупции, дает возможность понимания сущности современных мировоззренческих проблем, их источников и теоретических вариантов решения, а также принципов и идеалов, определяющих цели, средства и характер деятельности людей. Изучает воздействие технологических процессов на состояние окружающей среды, виды и источники загрязнений, способы и методы очистки, категорирование экологической опасности производства и санитарно-защитных зон, а также параметры и характеристики чрезвычайных ситуаций различного характера, прогнозирование их последствий, методику определения количества и структуры потерь. Освоение концепции современной экономики, перехода экономики Казахстана на принципиально новую траекторию развития. Организация предпринимательской деятельности по производству и реализации востребованной конкурентоспособной продукции. Изучение основных теорий мотивации, лидерства для решения управленческих задач. Владение современными технологиями управления персоналом. Изучение основных моделей инновационного развития, методов реализации инноваций; взаимосвязей инновационной активности и конкурентоспособного развития пред

Вузовские компоненты — перечень базовых учебных дисциплин для освоения образовательной программы.

1. Автоматизированные приводы. Рассматриваются электромеханические свойства электродвигателей постоянного и переменного тока при работе в различных режимах работы электропривода, их математические описания. Изучаются основные способы регулирования скорости электропривода постоянного и переменного тока. Лабораторные работы выполняются на лабораторном стенде по монтажу электрооборудования и программных средах Proteus и LSpice.
2. Беспроводные технологии. Изучение способов построения беспроводных систем передачи, принципов работы различных устройств оборудования, методов их эксплуатации, внедрение новых технологий в спец. электросвязи. Ознакомить обучающегося: с принципами организации радиосвязи; классификацией радиочастот; принципами построения РРЛ, систем сотовой связи, подвижной радиосвязи, структурой сигналов GSM, LTE, 5G ГЛАНАС.
3. Введение в специальность (ЭР). Подготовка высококвалифицированных кадров с углубленными знаниями современного состояния и тенденций развития сложных функциональных узлов электронной аппаратуры, методов и средств обеспечения надёжного и эффективного ведения инфо-коммуникационных технологий, уменьшения негативных воздействий от пользования инфо-коммуникационных технологий на окружающую среду, владение мировым опытом внедрения сложных функциональных узлов электронной аппаратуры; Образовательная программа будет способствовать повышению эффективности функционирования сложных функциональных узлов электронной аппаратуры и всех инфо-коммуникационных подразделений отраслей экономики
4. Математика 1. Овладение методами высшей алгебры и аналитической геометрии для их применения при решении математических и прикладных задач. Изучаются основные понятия математического анализа: числовые последовательности и пределы, пределы функций; производная функции от одной переменной и ее приложения, неопределенный интеграл, определенный интеграл, геометрические приложения определенного интеграла и важные для будущего специалиста понятия комплексного числа и комплексной функции
5. Математика 2. Курс дает подготовку к осознанному и углубленному изучению специальных дисциплин и получение навыков самостоятельной практической работы по решению возникающих прикладных задач. Изучаются: дифференциальное и интегральное исчисление функции нескольких переменных, экстремум функций нескольких переменных, теория рядов, дифференциальные уравнения и их приложения, а также используется компьютер для решения прикладных задач
6. Методы и системы искусственного интеллекта. Основной задачей дисциплины является дать обучающемуся базовый объем знаний о технологиях искусственного интеллекта, обучить методам формализации интеллектуальных задач, научить конструированию интеллектуальных систем. Целью дисциплины является знакомство с основными подходами, методами и технологиями искусственного интеллекта, изучение моделей представления знаний, стратегий логического вывода, технологий инженерии знаний, технологий и инструментальных средств построения интеллектуальных систем.
7. Основы алгоритмизации и программирования. Обучение студентов навыкам подготовки и решения инженерно-технических и информационных задач, освоение и получение навыков работы с помощью современных вычислительных средств. По окончанию курса студент будет владеть современной технологией разработки алгоритмов и программ, языком программирования С, технологией отладки и решения задач.
8. Основы научного исследования и академическое письмо. Дисциплина представляет собой комплекс теоретического материала и практических примеров, необходимых для освоения принципов и способов представления данных в академическом письме. Уделено особое внимание на алгоритм действий для написания научных статей и научно-исследовательских работ. Отрабатываются такие навыки, как постановка целей и задач, описание методик исследования, описание статистической информации, графиков и диаграмм, формулирование выводов исследования, реферирование научной литературы, оформление ссылок на источники и другие.
9. Основы электроники и наноэлектроники. Целью дисциплины является формирование представлений о физических свойствах электронных систем различной размерности, о том, как влияет понижение размерности на физические явления, и какие новые эффекты при этом появляются, а также о передовых достижениях, основных направлениях, тенденциях, перспективах и проблемах развития современной электроники и наноэлектроники, получение знаний по основным направлениям развития электроники и наноэлектроники.
10. Прототипирование электронных приборов и систем управления. В дисциплине рассматриваются основные способы проектирования электронных печатных плат на основе графической среды разработки. Рассматриваются четыре основных этапа графического проектирования: создание электронных компонентов, создание принципиальной электрической схемы, создание печатной платы с заданными параметрами, верификация параметров и ошибок трассировки. Рассматриваются основные элементы и микросхемы, применяемые в современных печатных плат.
11. Системы автоматизированного проектирование в электронике. Изучаются архитектура, технические характеристики, функциональные возможности и режимы работы промышленных программируемых контроллеров фирмы Siemens. Подробно рассмотрено программное обеспечение TIA Portal с языками программирования STL, LAD, FBD. Лабораторные работы проводятся на стенде КТР600 на базе контроллера S7-300.
12. Теория линейных электрических цепей. Изучается применение электрических явлений в прикладных целях систем управления, обработки сигналов в радиоэлектронике и телекоммуникаций; процессы в электрических цепях постоянного и переменного токов. Полученные теоретические знания закрепляются на практических и лабораторных занятиях на базе универсальных лабораторных стендов и с помощью программных продуктов EWB, MathCad.
13. Физика. Освоение законов механики, молекулярной физики, термодинамика; электричество и магнетизм; уравнения Максвелла; физика колебаний и волн; квантовая физика и физика атома; физика твердого тела; атомное ядро и элементарные частицы, необходимых как для освоения других дисциплин физико-математического и технического профиля, так и в профессиональной деятельности.
14. Физика углубленная. Цель дисциплины: получение студентами основополагающих представлений об электромагнитном взаимодействии. Изложены вопросы электростатики, рассмотрены свойства диэлектриков, проводников в электрическом поле. В разделе, посвященном постоянному току излагаются законы Ома и Джоуля-Ленца, закономерности тока в электролитах, тока в газах, диэлектрики и полупроводники. Особое внимание уделяется вопросам магнитного поля, электромагнитной индукции, магнитным свойствам вещества.
15. Цифровая электроника 1: Логические схемы и теория коммутации. Цель дисциплины заключается в формировании у студентов знаний о цифровых системах, основах булевой алгебры и логических элементах, основ проектирования цифровых устройств на базе основных логических элементов, навыков описания алгоритмов работы математическим аппаратом, навыков исследования схемотехнических решений основных устройств цифровой электроники, знаний о строении основ цифровой электроники.

Компоненты по выбору – перечень базовых учебных дисциплин, которые можно выбрать самостоятельно.

1. База данных HUAWEI. Курс включает в себя рассмотрение основных технологии и протоколов систем хранения данных (RAID, SCSI, iSCSI, FC) и области их практического применения. В рамках курса слушатели познакомятся с серверными технологиями, концепциями и технологиями хранения данных, а также принципами RAID, NAS. Курс изучается на базе Академии Huawei ICT.
2. Материалы электронной техники. Дисциплина направлена на изучение физико-химических процессов производства основных полупроводниковых, композиционных и диэлектрических материалов электронной техники, технологических основ подготовки сырья и обработки готовых материалов; способов управления свойствами материалов и методов получения материалов с заданными характеристиками. Знания, полученные в ходе изучения этой дисциплины, будут востребованы при освоении всех последующих технологических курсов.
3. Основы информационной безопасности. Основные понятия теории информации, кодирование информации (эффективное и помехоустойчивое) и декодирование. Виды информации и способы представления ее в ЭВМ; свойства информации; меры и единицы измерения информации; основы передачи данных; каналы передачи информации
4. Основы моделирования приборов в Lab VIEW. Изучаются основы написания программ на языке «G» в среде графи-чесого программирования LabVIEW. Лабора-торные работы посвящены изучению основных элементов и структур, входящих в состав виртуального прибора, разработке алгоритмов ана-лиза данных и специализированных интерфейсов пользователя. Результатом обучения является приобретение студентом навыков разработки и моделирования виртуальных приборов
5. Основы моделирования электронных схем в LabVIEW. Изучаются основы написания программ на языке «G» в среде графического программирования LabVIEW. Лабораторные работы посвящены изучению основных элементов и структур, входящих в состав виртуального прибора, разработке алгоритмов анализа данных и специализированных интерфейсов пользователя. Результатом обучения является приобретение студентом навыков разработки и моделирования виртуальных приборов.
6. Основы построения интеллектуальных информационных систем. Формирование знаний о различных Интернет технологиях, позволяющих рационально организовывать рабочий процесс в любых сферах, управлять различными рабочими процессами удаленно и проводить другие работы с минимальными затратами труда. По окончании курса студенты будут знать и практический уметь находить информацию, обрабатывать и передавать любой вид данных самых различных форматов.
7. Системы хранения данных HUAWEI. Курс включает в себя рассмотрение основных технологии и протоколов систем хранения данных (RAID, SCSI, iSCSI, FC) и области их практического применения. В рамках курса слушатели познакомятся с серверными технологиями, концепциями и технологиями хранения данных, а также принципами RAID, NAS. Обучение проводится на реальном оборудовании от компании Huawei. Курс изучается на базе Академии Huawei ICT. Для студентов предоставляется возможность бесплатной сертификации со сдачей международного сертификационного экзамена с возможностью последующего трудоустройства от компании Huawei.
8. Электроника 1: Электронные устройства и схемы. Дисциплина направлена на изучение основ квантовой механики твердой электроники, характеристик и моделей диодов и транзисторов; приобретение навыков анализа и применение диодной цепи, транзисторная логики, анализа малого сигнала; анализа большого сигнала; транзисторных усилителей; логической логики; переключателей транзистора.
9. Электронные приборы и схемотехника. В дисциплине рассматриваются основные способы проектирования электронных печатных плат на основе графической среды разработки. Рассматриваются четыре основных этапа графического проектирования: создание электронных компонентов, создание принципиальной электрической схемы, создание печатной платы с заданными параметрами, верификация параметров и ошибок трассировки. Рассматриваются основные элементы и микросхемы, применяемые в современных печатных плат.

Вузовские компоненты

1. Микроконтроллеры серии Arduino. Обучающиеся получат знания о построении и реализации микроэлектронных устройств на основе микропроцессоров, микроконтроллеров, систем с программируемой структурой, встраиваемых систем, понятия, касающиеся архитектуры / организации микропроцессоров / микроконтроллеров и цифровых систем. Особенности их режимов и применения, включение в различные цифровые устройства. В лаборатории студенты участвуют в экспериментах с использованием микропроцессора / микроконтроллера.
2. Микроконтроллеры серии STM. Изучаются архитектура ARM Cortex-M4, характеристики, функциональные возможности и режимы работы ARM-микроконтроллеров STM32. Лабораторные работы проводятся на отладочной плате STM32F4 DISCOVERY в среде разработки CooCox CoIDE 1.7. Результатом изучения является создание студентом цифрового устройства или системы управления.
3. Расчет параметров электронных устройств. Дисциплина направлена на формирование у обучающихся знаний и навыков по умению подбора устройств электронной техники, электрических приборов и оборудования с определенными параметрами и характеристиками; правильной эксплуатации электрооборудования и механизмов передачи движения технологических машин и аппаратов, расчета параметров электрических, магнитных цепей, сбора и анализа электрических схем, чтения принципиальных, электрических и монтажных схем
4. Современные технологии измерений. Приобретаются знания в области современных технологий измерений, регистрации параметров и систем их управления для постановки и решения задач инженерного анализа, связанных с созданием и эксплуатацией технического оборудования и установок, с использованием системного анализа и моделирования объектов и процессов электроники. Используемое по данной дисциплине ПО – это LabVIEW 8.5, EWB, стенды Degem System

Компоненты по выбору

1. Измерения электрических нановеличин. Целями освоения дисциплины является усвоение студентом теории и практики методов и использования средств измерения электрических нановеличин с использованием современных информационных технологий, а также формирование у обучающихся устойчивой мотивации к самообразованию путем организации их самостоятельной деятельности. Использование в лабораторных работах программной среды LabView.
2. Интеллектуальные системы на базе высокоуровневого языка программирования. Цель данного курса состоит в изучении наиболее часто используемых в наше время языков программирования высокого уровня с целью получения теоретических и практических навыков их использования, как для прикладных задач, так и в промышленных проектах. Цель курса состоит также в изучении концептуально новых технологий, широко используемых ведущими разработчиками крупнейших IT-компаний
3. Интеллектуальные средства измерений. Дисциплина раскрывает физические основы Интеллектуальных средств измерений, теорию и практику методов и использования средств измерения электрических нановеличин с использованием современных информационных технологий, а также формирование у обучающихся устойчивой мотивации к самообразованию путем организации их самостоятельной деятельности.
4. Искусственные нейронные сети. Методы обучения нейронных сетей. Ассоциативные ИНС. Самоорганизующиеся сети или сети естественной классификации. Приложения ИНС для гуманитарных наук и лингвистики. Основы организации параллельной обработки информации. Архитектура и проектирование нейроимитаторов. Принципы разработки и построения современных автоматизированных систем научных исследований, инструментальные программные средства, применяемых в данной сфере, тенденция развития и области применения подобных систем.
5. Конструирование электронных средств. В дисциплине рассматриваются основные способы конструирования электронных средств на основе графической среды разработки. Основное направление предмета создание реальных компьютерных моделей электронных средств, которые могут быть изготовлены и применены в аналого-цифровом оборудовании.
6. Математические основы управления систем. Обучаюшиеся изучают методы и принципы моделирования систем автоматического управления; временные и частотные характеристики типовых звеньев; передаточные функции разомкнутых и замкнутых систем; алгебраические и частотные критерии устойчивости непрерывных и цифровых систем; синтез систем по заданным показателям качества регулирования, а также проводят анализ статических и динамических характеристик систем;.
7. Надежность электронных систем. Дисциплина направлена на формирование у студентов представления об основных способах сбора, хранения и обработки статистических данных об отказах; а также о физической теории надёжности и физико-химических процессов, происходящих в объекте при различных воздействиях; знаний математической теории надёжности; компетенций в области современных методов и средств, используемых в менеджменте качества при контроле и диагностике процессов высокотехнологичного производства, в частности при конструировании и технологии электронных средств.
8. Передовые контрольно-измерительные приборы и системы управления. Изучаются архитектура, технические характеристики, функциональные возможности и режимы работы промышленных программируемых контроллеров фирмы Siemens. Подробно рассмотрено программное обеспечение TIA Portal с языками программирования STL, LAD, FBD. Лабораторные работы проводятся на стенде КТР600 на базе контроллера S7-300.
9. Построение интеллектуальных систем на языке Python. Данная дисциплина предполагает изучение объектно-ориентированного языка программирования Python, библиотеки стандартных модулей и принципов разработки программных систем и направлена на формирование у обучающихся навыков, соответствующих видам профессиональной деятельности, таких как: построение математических моделей и исследование их аналитическими методами, разработка и применение современных высокопроизводительных вычислительных технологий, применение современных суперкомпьютеров в проводимых исследованиях.
10. Проектирование печатных плат. В дисциплине рассматриваются основные способы проектирования электронных печатных плат на основе графической среды разработки. Рассматриваются четыре основных этапа графического проектирования: создание электронных компонентов, создание принципиальной электрической схемы, создание печатной платы с заданными параметрами, верификация параметров и ошибок трассировки. Рассматриваются основные элементы и микросхемы, применяемые в современных печатных плат.
11. Системы обратной связи и управления. Этот курс отвечает на частоты систем управления временем и обратной связью. Рассматриваемые темы: временная ответственность систем первого порядка и второго порядка, функции моделирования, передачи, нулевая карта полюсов, анализ стабильности, локомотивы корней, отложения, компенсаторы, контроллер PID и знакомство с космической техникой.
12. Технология измерения. Приобретаются знания: по теории измерений; образованию единиц физических величин и систем единиц; разработке и стандартизации методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»); созданию эталонов и образцовых средств измерений, по поверке мер и средств измерений.