Приборостроение в АУЭС

Описание образовательной программы 6B07109 Приборостроение в АУЭС

Цель образовательной программы состоит в подготовке высококвалифицированных специалистов в области приборостроения, способных в дальнейшем самостоятельно приобретать и осваивать необходимые знания и навыки с целью совершенствования своей профессиональной деятельности, повышения результативности своей работы и общего улучшения экономической ситуации в стране.

Языки обучения: русский, казахский, английский.
Срок обучения: 4 года.

Вузовские компоненты — обязательная общеобразовательная дисциплина.

• Модуль вузовского компонента ООД (Основы этики и антикоррупционной культуры, экология и безопасность жизнедеятельности). 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 предприятий.

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

1. Вероятность и статистика. Курс предназначен для обучения студентов статистическим методам и построению моделей с применением различных тестов: T-тест, F-тесты, S-подпись и т. Д. Основные понятия теории вероятностей и соответствующие правила также вводятся и поясняются на примерах.
2. Дискретные структуры. Курс дискретных структур охватывает следующие темы: множества, функции, отношения, логики высказываний, подсчет, методы доказательства. Булевы алгебры и соответствующие модели, такие как логические элементы и схемы.
3. Дифференциальное и интегральное исчисление I. Курс дает знания и навыки работы с пределами и непрерывными функциями; вводит студента в дифференциальное и интегральное исчисление функций одной переменной, как использовать аппарат производных для исследования свойств функций, а также применений производной и интеграла для решения практических задач.
4. Дифференциальное и интегральное исчисление II. Курс предоставляет знания и навыки использования основ последовательностей и рядов; дифференциального и интегрального исчисления многих переменных и их применений в задачах оптимизации и естественных науках
5. Дифференциальные уравнения. Курс предназначен изучение базовых понятий теории дифференциальных уравнений и освоение основных приемов решения практических задач по темам дисциплины.
6. Линейная алгебра. Цель курса дать элементарное ведение в основные темы линейной алгебры: матричное исчисление систем линейных уравнений, векторные пространства и линейные отображения, собственные значения и вектора и т.д
7. Математический анализ комплексного переменного. Курс включает знание основных понятий теории функции комплексного переменного, таких как: комплексные числа, функции комплексного переменного, аналитические функции, ряды аналитических функций, теория вычетов, преобразование Лапласа и операционное исчисление.
8. Микропроцессорные системы управления и контроля. Изучаются архитектура, технические характеристики, функциональные возможности и режимы работы микрокон-троллеров серии AVR. Лабораторные работы посвящены разработке программ управления реле, дисплеем, шаговым двигателем, светодидами и прошивке памяти микроконтроллера платы Arduino. Результатом обучения является создание студентом цифрового термометра, манометра, пульсометра, свеотофора, умного дома и т.д
9. Основы информационно-измерительных технологий. Приобретаются знания по проведению и оценке измерений, обработке измерительных сигналов. Знакомятся с современными принципами построения измерительной техники, измерительно-информационных систем и комплексов, Овладевают знаниями по неопределенностям в измерении. Используемое по данной дисциплине ПО – это LabVIEW 8.5, EWB, стенды Degem System, стенд «Современные средства измерений».
10. 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.
11. Основы электроники. Предусматривает знакомство студентов с основными типами современных элементов электронной техники, студенты изучают основные виды полупроводниковых приборов, их особенности, характеристики, схемы включения. Кроме того, происходит знакомство с основными понятиями микроэлектроники, особенностью изготовления и параметрами пассивных и активных элементов интегральных микросхем. Изучаются также и базовые устройства аналоговой и цифровой электроники.
12. Подготовка к тестам. Содержание курса нацелено на развитие компетенции студентов, необходимых для прохождения стандартизованных тестов на английском языке. Курс включает основные стратегии развития навыков аудирования и чтения в объеме международных требований, изучения грамматики, расширения словарного запаса, совершенствования навыков письма.
13. Промышленная электроника. Освоение студентами знаний о современных электронных приборах и устройств на их основе, используемых в промышленности для обработки, хранения информации и автоматического управления
14. Теоретическая механика. Обучающиеся изучают задачи расширение фундамента общеинженерной подготовки специалистов и освоение теоретических основ механики, на которых базируются многие общеинженерные дисциплины в рамках образо-вательной специальности. Эта дисциплина необходима для формирования у обучающегося инженерного мышления. Задачи дисциплины – изучение основных положений, связанных с законами равновесия твердых тел, движения точек и твердых тел как с учетом внешних, геометрических форм движения, так и под действием факторов, вызывающих те или иные виды движения
15. Теоретические основы электротехники 1. Изучается свойства и методы расчёта линейных электрических цепей при постоянных токах и напряжениях; методика расчёта электрических цепей однофазного синусоидального тока в комплексной форме; схемы соединения и расчёт симметричных и несимметричных режимов трёхфазных цепей со статической нагрузкой. Закрепление полученных знаний происходит на лабораторных занятиях на универсальных лабораторных стендах УИЛС. Используются программные продукты Mathcad, Electronics Workbench.
16. Физика 1. Основы молекулярно-кинетической теории, тепловые процессы в газах, термодинамические обратимые и необратимые процессы, квантовые статистики и их применение. Основное уравнение состояния идеального газа, изопроцессы, три начала термодинамики, тепловые двигатели и их эффективность
17. Физика 2. Курс знакомит студентов с основными свойствами волн и колебаний, законами оптики, основными свойствами квантовой механики и ядерной физики.
18. Экономика отрасли, предпринимательство, лидерство и инновации. 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 предприятий.

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

1. Компьютерные технологии в приборостроении. Рассматриваются этапы проектирования и разработки прототипов электронных приборов и систем, включая моделирование электронных схем, тепловых и механических процессов. Изучаются редактор ISIS — для создания цифровых систем и редактор ARES — для разработки печатных плат программы Proteus VSM. Результатом обучения является создание реального электронного устройства на базе платы Apduino
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. Проектирование печатных плат. Освоение методологии и правил проектирования, изучение схемотехнических, конструкторских и технологических этапов проектирования печатных плат.
4. Теория автоматического управления. 1. Моделирование и анализ: описание динамических систем во временной, образной и частотной областях; 2. расчет откликов системы; 3. свойства динамических систем; 3. линеаризация нелинейных дифференциальных уравнений; 4. связывание моделей линейных систем; идентификация динамических систем требования к критериям устойчивости управления, свойства замкнутого контура управления, проектирование регуляторов: стандартные регуляторы и структуры контуров управления; 6. проектирование регуляторов с правилами настройки; 7. проектирование компенсаторов и регуляторов в частотной области; 8. использование численных инструментов для моделирования, анализа и проектирования контуров управления.

Вузовские компоненты

1. Измерительные преобразователи. Целями освоения дисциплины является усвоение студентом теории и практики методов и использования средств измерения физических величин любой природы с использованием как традиционных, так и современных информационных технологий, а также формирование у обучающихся устойчивой мотивации к самообразованию путем организации их самостоятельной деятельности. Использование в лабораторных работах программной среды Lab-View
2. Интегральная и микропроцессорная схемотехника. Рассматриваются вопросы схемотехники цифровых элементов, узлов и устройств, микросхем, являющиеся основой реализации различных средств обработки информации, систем автоматики, телекоммуникаций и измерений. Лабораторные работы выполняются на комплексе плат Degem System, программных сред Eletronic Workbench, Proteus
3. Основы проектирования приборов и систем. В дисциплине рассматриваются классификация приборов и систем; принципы их построения, условия и режимы работы; виды проектных работ, особенности методов и задач проектирования приборов; основные этапы проектирования. Изучаются порядок разработки математической модели измерительного устройства; расчет его статических и динамических характеристик, погрешностей измерений и надежности; методики анализа, синтеза и оптимизации средств измерений. Рассматриваются способы описания измерительных сигналов. Представлены расчет их характеристик, типовые преобразования детерминированных и случайных сигналов. Дисциплина направлена на приобретение практических знаний, умений и навыков в области расчета и проектирования приборов и систем. Даются примеры решения типовых задач.
4. Промышленные контроллеры. Обзор современного программного и аппаратного обеспечения промышленных контроллеров; основы систем низкоуровневого программирования: задачи логического управления, функции таймера, функции счета, арифметические операции, выбор конфигурации и проектирование промышленных контроллеров. 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.
5. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера. Изучается цифровая схемотехника и архитектура компьютера начиная с цифровых логических элементов, переходят к разработке комбинационных и последовательных схем, а затем используют эти базовые блоки как основу для самого сложного: проектирования настоящего процессора MIPS. Изучив эту дисциплину, студенты смогут разработать свой собственный микропроцессор и получат полное понимание того, как он работает

Компоненты по выбору

1. Аддитивные технологии. Цель формирование современных инженерных компетенций у обучающихся в области разработки, проектирования и изготовления изделий с использованием аддитивных технологий. Задачи: сформировать системное представление о современных технологиях производства; научить основам эксплуатации 3Д-принтеров и соответствующего программного обеспечения; научить основам трехмерного моделирования; развить конструкторские и инженерные навыки; развить техническое творческое мышление.
2. Двигатели и драйверы для БПЛА. Целью дисциплины является получение теоретических знаний и практических навыков по строению, работе и конструированию двигателей и драйверов для БПЛА. БПЛА является сложной системой в которой имеются различные элементы и устройства. К таким относятся двигатели и драйверы БПЛА. В ходе изучения дисциплины студент освоит принципы работы и конструирование различных двигателей и драйверов БПЛА
3. Детали машин. Это техническая дисциплина, в которой изучаются методы, правила и нормы расчета и конструирования (проектирования) типовых деталей и сборочных единиц машин общего назначения (болты, гайки, валы, зубчатые колеса, подшипники и др.). В ходе изучения дисциплины студентам прививаются навыки расчета и конструирования типовых деталей и сборочных единиц машин общего назначения. Они учатся рационально выбирать материал и форму деталей, правильно назначать степень точности и качество обработки поверхностей, выполнять расчеты на прочность, жесткость, устойчивость, износостойкость и т.д., исходя из заданных условий работы деталей в машине.
4. Интеллектуальные измерительные системы. Целями освоения дисциплины является усвоение студентом теории и практики методов и использования средств интеллектуального измерения физических величин любой природы с использованием как традиционных, так и современных информационных технологий, а также формирование у обучающихся устойчивой мотивации к самообразованию путем организации их самостоятельной деятельности.
5. Компьютерные сети в электронной промышленности. Основы построения локальных сетей. IP-адреса. Классификация. Особенности использования. Маршрутизация пакетов данных. Сопряжение проводных и беспроводных устройств. Сопряжение различных интерфейсов устройств для объединения в единую сеть
6. Малые беспилотные летательные аппараты. Целью дисциплины является получение теоретических знаний и практических навыков по по построению и моделированию МБПЛА. МБПЛА (БЛА, БПЛА) – в разговорной речи также «беспилотник»; дрон, от англ. drone — трутень) — летательный аппарат без экипажа на борту. В ходе изучения дисциплины студент освоит принципы построения и моделирования МБПЛА, дронов, квадрокоптеров, а также их электронное строение и программное обеспечение.
7. Микроэлектромеханические системы и элементы. Целью дисциплины является получение теоретических знаний и практических навыков по схемотехнике и производству МЭМС. Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — устройства, объединяющие в себе взаимосвязанные механические и электрические компоненты микронных размеров. Микроэлектромеханические системы состоят из механических элементов, датчиков, электроники, приводов и устройств микроэлектроники, расположенных на общей кремниевой подложке. В ходе изучения дисциплины студент освоит принципы построения и схемотехнику МЕМС, а также освоит различные технологии производства МЭМС
8. Основы взаимозаменяемости. Рассматриваются основные вопросы взаимозаменяемости. Изучаются принципы и методы обеспечения взаимозаменяемости гладких цилиндрических, конических, резьбовых, шпоночных, шлицевых соединений и зубчатых передач; рассматриваются вопросы нормирования шероховатости поверхностей, отклонений формы и расположения поверхностей, методы расчета допусков в размерных цепях. Затрагиваются основы взаимозаменяемости сферических соединений.
9. Основы моделирования приборов в LabVIEW. 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 анализа данных и специализированных интерфейсов пользователя. Результатом обучения является приобретение студентом навыков разработки и моделирования виртуальных приборов
10. Прототипирование электронных приборов и систем управления. Рассматриваются этапы проектирования и разработки прототипов электронных приборов и систем, включая моделирование электронных схем, тепловых и механических процессов. Изучаются редактор ISIS — для создания цифровых систем и редактор ARES — для разработки печатных плат программы Proteus VSM. Результатом обучения является создание реального электронного устройства на базе платы Arduino
11. Система автоматизированного управления беспилотными летательными аппаратами. Целью дисциплины является получение теоретических знаний и практических навыков по анализу и синтезу систем управления летательными аппаратами. Управление БПЛА – это сложный процесс, который включает множество факторов и принципов. Система автоматизированного управления БПЛА направлена на минимизацию человеческого фактора в процессе эксплуатации БПЛА. В ходе изучения студенты освоят принципы построения и разработки систем автоматизированного управления БПЛА
12. Системы автоматизированного инжиниринга. CAE-системы — это разнообразные программные продукты, позволяющие при помощи расчётных методов (метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод конечных объёмов) оценить, как поведёт себя компьютерная модель изделия в реальных условиях эксплуатации. В ходе изучения дисциплины студент освоит навыки построения компьютерных моделей, проведения над ними расчетов и оптимизации с учетом результатов расчетов
13. Сопротивление материалов. Получение основных базовых знаний по МДТТ, включая понятия сплошной однородной, изотропной среды; линейные и угловые характеристики деформации, нормальные и касательные напряжения; особенности поведения материала в упругой и пластической области деформирования, понимание механических свойств конструкционных материалов. Усвоение физического закона Гука, основных свойств и области применимости расчетных моделей линейно-упругого тела и идеального упруго-пластического тела. Понимание смысла принципа Сен-Венана, принципа независимости действия сил; гипотезы плоских сечений при анализе напряженно-деформированного состояния стержней; освоение методов расчета стержней не прочность, жесткость при растяжение, кручении, изгибе, сжатых стержней на устойчивость и учета особенностей работы стержней при циклически изменяющемся напряжении и динамическом нагружении.
14. Технология CUDA. CUDA (изначально аббр. от англ. Compute Unified Device Architecture) — программно-аппаратная архитектура параллельных вычислений, которая позволяет существенно увеличить вычислительную производительность благодаря использованию графических процессоров фирмы Nvidia. В ходе изучения этой дисциплины студенты освоят принципы программирования и алгоритмы, выполнимые на графических и тензорных процессорах Nvidia.
15. Элементы и устройства беспроводной связи БПЛА. Изучение принципов построения устройств беспроводной связи беспилотных летательных аппаратов. Современные БПЛА оснащаются новейшими системами и устройствами навигации и управления. В ходе обучения студенты освоят строение и принципы работы устройств обеспечивающих беспроводную связь БПЛА. Смогут самостоятельно проектировать их.
16. NVIDIA Jetson. Nvidia Jetson — это серия встраиваемых вычислительных плат от Nvidia. Все модели Jetson TK1, TX1 и TX2 оснащены процессором Tegra (или SoC) от Nvidia, который объединяет центральный процессор (CPU) архитектуры ARM. Jetson — это система с низким энергопотреблением, предназначенная для ускорения приложений машинного обучения. В ходе изучения дисциплины студенты освоят принципы программирования контроллеров Jetson и строить роботизированные системы с их применением