Automatyka i robotyka - studia I stopnia

II. KWALIFIKACJE ABSOLWENTA

Absolwenci studiów powinni posiadać wiedzę z zakresu informatyki, analizy sygnałów, regulacji automatycznej, robotyki, algorytmów decyzyjnych i obliczeniowych. Powinni posiadać umiejętności korzystania z: sprzętu komputerowego w ramach użytkowania profesjonalnego oprogramowania inżynierskiego, jak i opracowywania własnych, prostych aplikacji programowania i sterowników logicznych; sieci komputerowych i sieci przemysłowych przy eksploatacji i do projektowania układów automatyki oraz systemów sterowania i systemów wspomagania decyzji.

Absolwenci powinni być przygotowani do eksploatacji, uruchamiania i projektowania systemów automatyki i robotyki w różnych zastosowaniach. Absolwenci powinni znać język obcy na poziomie biegłości B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego Rady Europy oraz posiadać umiejętności posługiwania się językiem specjalistycznym z zakresu kierunku kształcenia. Absolwenci powinni być przygotowani do pracy w przemyśle chemicznym, budowy maszyn, metalurgicznym, przetwórstwa materiałów, spożywczym, elektrotechnicznym i elektronicznym oraz ochrony środowiska, a także w małych i średnich przedsiębiorstwach zatrudniających inżynierów z zakresu automatyki oraz technik decyzyjnych. Absolwenci powinni być przygotowani do podjęcia studiów drugiego stopnia.

III. RAMOWE TREŚCI KSZTAŁCENIA

III.1 GRUPY TREŚCI KSZTAŁCENIA, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS 

III.2 SKŁADNIKI TREŚCI KSZTAŁCENIA W GRUPACH, MINIMALNA LICZBA GODZIN ZAJĘĆ ZORGANIZOWANYCH ORAZ MINIMALNA LICZBA PUNKTÓW ECTS

III.3. WYSZCZEGÓLNIENIE TREŚCI I EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

A. GRUPA TREŚCI PODSTAWOWYCH

1.     Kształcenie w zakresie matematyki

Treści kształcenia: Algebra liniowa. Analiza matematyczna. Równania różniczkowe i różnicowe. Przekształcenia Laplace’a i Z. Podstawy matematyki dyskretnej. Metody probabilistyczne. Statystyka. Metody numeryczne.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozwiązywania zagadnień formułowanych w postaci opisów algebraicznych; stosowania opisu matematycznego do procesów dynamicznych, ciągłych i dyskretnych; formułowania opisów niepewności; posługiwania się procedurami numerycznymi.

2.     Kształcenie w zakresie fizyki

Treści kształcenia: Dynamika układów punktów materialnych. Elementy mechaniki relatywistycznej. Podstawowe prawa elektrodynamiki i magnetyzmu. Optyka geometryczna i falowa. Elementy optyki relatywistycznej. Podstawy akustyki. Mechanika kwantowa i budowa atomu. Fizyka laserów. Podstawy krystalografii. Metale i półprzewodniki.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: pomiaru podstawowych wielkości fizycznych; analizy zjawisk fizycznych; rozwiązywania zagadnień z zakresu techniki w oparciu o prawa fizyki.

3.     Kształcenie w zakresie informatyki

Treści kształcenia: Podstawy programowania. Algorytmy i struktury danych. Języki programowania. Podstawy architektury komputerów i systemów operacyjnych. Sieci komputerowe. Bazy danych. Metody sztucznej inteligencji.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: programowania proceduralnego i obiektowego; rozumienia struktury i zasady działania komputera; rozumienia podstawowych mechanizmów systemów operacyjnych; korzystania z sieci komputerowych; korzystania z baz danych; korzystania z metod sztucznej inteligencji.

B. GRUPA TREŚCI KIERUNKOWYCH

1.     Kształcenie w zakresie sygnałów i systemów dynamicznych

Treści kształcenia: Reprezentacje sygnałów: ciągłych, dyskretnych i okresowych. Przetwarzanie sygnałów. Podstawy transmisji sygnałów. Liniowe układy dynamiczne – sposoby ich opisywania.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: analizy i przetwarzania sygnałów ciągłych i dyskretnych w czasie; opisywania systemów liniowych; analizy transmisji sygnałów przez systemy liniowe.

2.   Kształcenie w zakresie automatyki

Treści kształcenia: Rodzaje i struktury układów sterowania. Elementy układu regulacji. Modele układów dynamicznych i sposoby ich analizy. Transmitancje operatorowa i widmowa. Badanie stabilności. Projektowanie liniowych układów regulacji w dziedzinie częstotliwości. Regulator PID – dobór nastaw.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia podstawowych struktur układów sterowania; opisu i analizy liniowego układu dynamicznego w dziedzinie czasu i zmiennej zespolonej; badania stabilności; projektowania prostego układu regulacji metodami częstotliwościowymi; doboru nastaw regulatora PID.

3.   Kształcenie w zakresie robotyki

Treści kształcenia: Rodzaje robotów – ich cechy charakterystyczne oraz główne elementy składowe. Metody opisu położenia i orientacji brył sztywnych. Kinematyka robotów – wyznaczanie trajektorii, metody przetwarzania informacji z czujników. Napędy, sterowanie pozycyjne, serwomechanizmy. Chwytaki i ich zastosowania. Podstawy programowania robotów. Nawigacja pojazdami autonomicznymi. Dynamika robotów. Robotyczne układy holonomiczne i nie-holonomiczne w odniesieniu do zadania planowania i sterowania ruchem. Sterowanie pozycyjno-siłowe. Podstawy metod rozpoznawania otoczenia. Języki programowania robotów. Struktury programowe. Zaawansowane zagadnienia dotyczące sterowania robotów.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania prostych robotów składanych ze standardowych podzespołów; implementacji podstawowego oprogramowania sterującego robotami; projektowania prostych układów sterowania robotami.

4.   Kształcenie w zakresie elektrotechniki i elektroniki

Treści kształcenia: Podstawy miernictwa. Podstawy teorii obwodów. Proste układy analogowe. Cyfrowe układy elektroniczne. Przetworniki A/C i C/A. Technika mikroprocesorowa. Podstawy napędu elektrycznego.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: analizy i projektowania prostych układów elektronicznych; projektowania układów cyfrowych i mikroprocesorowych.

5.   Kształcenie w zakresie mechaniki i wytrzymałości materiałów

Treści kształcenia: Zasady mechaniki. Podstawowe modele ciał w mechanice technicznej. Układy sił i ich redukcja. Równowaga układów płaskich i przestrzennych – warunki równowagi, równania równowagi i ich rozwiązywanie. Analiza statyczna belek, kratownic i ram. Elementy teorii stanu naprężenia i odkształcenia. Układy liniowo-sprężyste. Naprężenia dopuszczalne. Hipotezy wytężeniowe. Analiza wytężania elementów maszyn. Analiza wytrzymałościowa płyt i powłok cienkościennych. Wytrzymałość zmęczeniowa. Elementy kinematyki i dynamiki punktu materialnego, układu punktów materialnych i bryły sztywnej. Podstawy teorii drgań dyskretnych układów mechanicznych. Elementy teorii maszyn i mechanizmów. 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. Podstawy mechaniki komputerowej. Zastosowania technik komputerowych w mechanice.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozwiązywania problemów technicznych w oparciu o prawa mechaniki; wykonywania analiz wytrzymałościowych elementów maszyn.

6.   Kształcenie w zakresie sterowania procesami ciągłymi

Treści kształcenia: Równania stanu. Sprzężenie zwrotne od stanu. Przesuwanie biegunów, obserwatory stanu. Dyskretne układy regulacji. Struktury z regulatorem PID. Zasada regulacji predykcyjnej – przykładowa realizacja. Warstwowa struktura układów sterowania – jej realizacje przemysłowe.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania ciągłych i dyskretnych układów regulacji procesami ciągłymi ze sprzężeniem od wyjścia lub stanu.

7.   Kształcenie w zakresie sterowania procesami dyskretnymi

Treści kształcenia: Przykłady procesów zdarzeń dyskretnych. Sterowanie sekwencyjne, symulacja, priorytetowe reguły szeregowania, sieci kolejkowe. Modele optymalizacyjne: grafowe, kombinatoryczne, programowania dyskretnego. Złożoność obliczeniowa. Algorytmy optymalizacji – dokładne i przybliżone. Warstwowe struktury sterowania. Sterowanie a zarządzanie.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: analizy problemów; tworzenia prostych modeli symulacyjnych; formułowania zadań optymalizacyjnych; posługiwania się wybranymi algorytmami; analizy i interpretacji rozwiązań.

8.   Kształcenie w zakresie systemów czasu rzeczywistego

Treści kształcenia: Specyfika systemów czasu rzeczywistego. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego. Sieci przemysłowe. Rozproszone systemy automatyki.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: projektowania, implementacji i integracji rozproszonych systemów pracujących w czasie rzeczywistym.

9.   Kształcenie w zakresie wspomagania decyzji

Treści kształcenia: Podstawy wspomagania decyzji, modelowania sytuacji decyzyjnych, reprezentacji niepewności oraz analizy wielokryterialnej. Synteza optymalnych reguł decyzyjnych. Parametryczne reguły decyzyjne. Decyzje w oparciu o powtarzaną optymalizację. Scenariusze wielowariantowe. Systemy komputerowe wspomagania decyzji.

Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: modelowania sytuacji decyzyjnych; analizy wielokryterialnej; stosowania optymalnych i parametrycznych reguł decyzyjnych oraz powtarzanej optymalizacji; posługiwania się systemami komputerowego wspomagania decyzji.

IV. PRAKTYKI

Praktyki powinny trwać nie krócej niż 4 tygodnie.

Zasady i formę odbywania praktyk ustala jednostka uczelni prowadząca kształcenie.

V. INNE WYMAGANIA

1.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu wychowania fizycznego – w wymiarze 60 godzin, którym można przypisać do 2 punktów ECTS; języków obcych – w wymiarze 120 godzin, którym należy przypisać 5 punktów ECTS; technologii informacyjnej – w wymiarze 30 godzin, którym należy przypisać 2 punkty ECTS. Treści kształcenia w zakresie technologii informacyjnej: podstawy technik informatycznych, przetwarzanie tekstów, arkusze kalkulacyjne, bazy danych, grafika menedżerska i/lub prezentacyjna, usługi w sieciach informatycznych, pozyskiwanie i przetwarzanie informacji – powinny stanowić co najmniej odpowiednio dobrany podzbiór informacji zawartych w modułach wymaganych do uzyskania Europejskiego Certyfikatu Umiejętności Komputerowych (ECDL – European Computer Driving Licence).

2.      Programy nauczania powinny zawierać treści humanistyczne w wymiarze nie mniejszym niż 60 godzin, którym należy przypisać nie mniej niż 3 punkty ECTS.

3.      Programy nauczania powinny przewidywać zajęcia z zakresu ochrony własności intelektualnej, bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ergonomii.

4.      Programy nauczania studiów powinny obejmować wszystkie treści podstawowe oraz treści kierunkowe wymienione w punktach 1 - 4 z co najmniej dwóch zakresów wymienionych w punktach 5 – 9.

5.      Przynajmniej 50% zajęć powinny stanowić seminaria, ćwiczenia audytoryjne, laboratoryjne i projektowe lub pracownie problemowe.

6.      Student otrzymuje 15 punktów ECTS za przygotowanie pracy dyplomowej (projektu inżynierskiego) i przygotowanie do egzaminu dyplomowego.

ZALECENIA

1.      Wskazana jest znajomość języka angielskiego.

2.      Przy tworzeniu programów nauczania mogą być stosowane kryteria FEANI (Fédération Européenne d'Associations Nationales d'Ingénieurs).

lista kierunków:

Automatyka i robotyka - studia inżynierskie