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.

Общеобразовательная программа

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.

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.
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.
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.
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
Дифференциальные уравнения. Курс предназначен изучение базовых понятий теории дифференциальных уравнений и освоение основных приемов решения практических задач по темам дисциплины.
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
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.
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
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».
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.
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.
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.
Промышленная электроника. Освоение студентами знаний о современных электронных приборах и устройств на их основе, используемых в промышленности для обработки, хранения информации и автоматического управления
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
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.
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
Физика 2. Курс знакомит студентов с основными свойствами волн и колебаний, законами оптики, основными свойствами квантовой механики и ядерной физики.
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.

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
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.
Проектирование печатных плат. Освоение методологии и правил проектирования, изучение схемотехнических, конструкторских и технологических этапов проектирования печатных плат.
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.

Дисциплины по профилю

Вузовские компоненты

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
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
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.
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.
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

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.
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
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.
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.
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
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.
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
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.
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
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
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
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
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.
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.
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.
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