Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)

Sylabus przedmiotu Komputerowe projektowanie konstrukcji elektronicznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechatronika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Komputerowe projektowanie konstrukcji elektronicznych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny Mariusz Orłowski <Mariusz.Orlowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Kamil Stateczny <Kamil.Stateczny@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 9 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
projektyP5 30 2,70,44zaliczenie
wykładyW5 15 1,30,56zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstawowych zagadnień elektroniki i układów elektronicznych.
W-2Podstawowa wiedza z zakresu programów symulacyjnych do budowy i analizy elementów oraz układów elektronicznych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studenta z zasadami tworzenia komputerowych symulacji elementów i konstrukcji elektronicznych.
C-2Zapoznanie studenta z zasadami tworzenia płytek elektronicznych z połączeniami do montażu podzespołów elektronicznych - PCB.
C-3Nabycie umiejętności pracy w zespole podczas tworzenia złożonych konstrukcji elektronicznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Wprowadzenie do komputerowego wspomagania projektowania konstrukcji elektronicznych.10
T-P-2Realizacja projektu urządzenia elektronicznego dla konkretnego zastosowania z przeprowadzeniem symulacji oraz analizy wydajności w środowisku symulacyjnym.18
T-P-3Omówienie zrealizowanych projektów2
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień komputerowego projektowania urządzeń i konstrukcji elektronicznych.1
T-W-2Metodologia CAD w inżynierii elektrycznej. Wykorzystywane środowiska CAD do projektowania układów elektronicznych.1
T-W-3Program PSpice, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów elektroniki.2
T-W-4Projekt elementów półprzewodnikowych i układów cyfrowych w oprogramowaniu PSpice.2
T-W-5Program MultiSim 11, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów i układów elektroniki analogowej i cyfrowej.4
T-W-6Oprogramowania matematyczne do wspomagania projektowania układów elektronicznych na przykładzie programów Matcad i Matlab.2
T-W-7Komputerowe wspomaganie projektowania obwodów elektrycznych i płytek drukowanych w Eagle.2
T-W-8Rola symulacji komputerowych w procesie projektowania.1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1uczestnictwo w zajęciach30
A-P-2Konsultacje projektowe8
A-P-3Samodzielna praca nad projektem25
A-P-4Analiza realizacji projektu i sprawozdawczość5
68
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studium literaturowe.5
A-W-3Praca własna (powtórzenie poprzednich wykładów i prace na programach symulacyjnych).5
A-W-4Przygotowanie do zaliczeń wykładów.5
A-W-5Udział na zaliczeniu.2
32

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi.
M-2Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego.
M-3W odniesieniu do zajęć praktycznych pokaz i demonstracja. Realizacja przez studentów komputerowych projektów elektronicznych.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca: końcowy egzamin pisemny lub ustny.
S-2Ocena formująca: W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu, dyskusja.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C14-2_W01
W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student zna podstawowe programy do budowy i symulacji układów elektronicznych oraz rozumie ich znaczenie w mechatronice.
ME_1A_W06, ME_1A_W07, ME_1A_W10C-1, C-2T-P-3, T-P-1, T-P-2, T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-8, T-W-7M-1, M-2S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C14-2_U01
Uzyskane umiejętności gwarantują projektowanie, konfigurowanie i symulowanie układów elektronicznych w programach komputerowych. Potrafi analizować działanie elementów i układów elektronicznych na podstawie schematu elektronicznego oraz potrafi tworzyć płytki elektroniczne z połączeniami do montażu podzespołów elektronicznych.
ME_1A_U04, ME_1A_U06, ME_1A_U09C-3T-P-3, T-P-2M-3S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C14-2_K01
Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań programowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
ME_1A_K01, ME_1A_K03C-1, C-2, C-3T-P-2, T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-8, T-W-7M-1, M-2, M-3S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_1A_C14-2_W01
W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student zna podstawowe programy do budowy i symulacji układów elektronicznych oraz rozumie ich znaczenie w mechatronice.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_1A_C14-2_U01
Uzyskane umiejętności gwarantują projektowanie, konfigurowanie i symulowanie układów elektronicznych w programach komputerowych. Potrafi analizować działanie elementów i układów elektronicznych na podstawie schematu elektronicznego oraz potrafi tworzyć płytki elektroniczne z połączeniami do montażu podzespołów elektronicznych.
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu projektu nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
3,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
4,0Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
4,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
5,0Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ME_1A_C14-2_K01
Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań programowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
2,0Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
3,0Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
3,5
4,0Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych.

Literatura podstawowa

  1. Kuta S., Elementy i układy elektroniczne, cz. I., AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2000
  2. Kuta S., Elementy i układy elektroniczne, cz. II., AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2000
  3. Dobrowolski A., Komur P., Sowiński A., Projektowanie i analiza wzmacniaczy małosygnałowych, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2005
  4. Filipkowski A., Układy elektroniki analogowej i cyfrowej, WNT, Warszawa, 1993
  5. Henryk Wieczorek, Eagle, pierwsze kroki, BTC, Warszawa, 2007, ISBN: 978-83-60233-19-1
  6. Hans R. Camenzind, Projektowanie analogowych układów scalonych, BTC, Legionowo, 2010, ISBN: 978-83-60233-61-6

Literatura dodatkowa

  1. Dobrowolski A., Pod maską SPICE’a. Metody i algorytmy analizy układów Elektronicznych., BTC, Warszawa, 2004
  2. Maciej Olech, PADS w praktyce. Nowoczesny pakiet CAD dla elektroników, BTC, Legionowo, 2010, ISBN: 978-83-60233-54-2
  3. Ryszard Kisiel, Podstawy technologii dla elektroników - Poradnik praktyczny, BTC, Warszawa, 2005

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wprowadzenie do komputerowego wspomagania projektowania konstrukcji elektronicznych.10
T-P-2Realizacja projektu urządzenia elektronicznego dla konkretnego zastosowania z przeprowadzeniem symulacji oraz analizy wydajności w środowisku symulacyjnym.18
T-P-3Omówienie zrealizowanych projektów2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień komputerowego projektowania urządzeń i konstrukcji elektronicznych.1
T-W-2Metodologia CAD w inżynierii elektrycznej. Wykorzystywane środowiska CAD do projektowania układów elektronicznych.1
T-W-3Program PSpice, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów elektroniki.2
T-W-4Projekt elementów półprzewodnikowych i układów cyfrowych w oprogramowaniu PSpice.2
T-W-5Program MultiSim 11, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów i układów elektroniki analogowej i cyfrowej.4
T-W-6Oprogramowania matematyczne do wspomagania projektowania układów elektronicznych na przykładzie programów Matcad i Matlab.2
T-W-7Komputerowe wspomaganie projektowania obwodów elektrycznych i płytek drukowanych w Eagle.2
T-W-8Rola symulacji komputerowych w procesie projektowania.1
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1uczestnictwo w zajęciach30
A-P-2Konsultacje projektowe8
A-P-3Samodzielna praca nad projektem25
A-P-4Analiza realizacji projektu i sprawozdawczość5
68
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Studium literaturowe.5
A-W-3Praca własna (powtórzenie poprzednich wykładów i prace na programach symulacyjnych).5
A-W-4Przygotowanie do zaliczeń wykładów.5
A-W-5Udział na zaliczeniu.2
32
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_1A_C14-2_W01W odniesieniu do wybranego punktu programu kierunku studiów: student zna podstawowe programy do budowy i symulacji układów elektronicznych oraz rozumie ich znaczenie w mechatronice.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_W06Ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń mechatronicznych, metodach diagnostyki ich awarii i stopnia zużycia oraz konserwacji.
ME_1A_W07Dysponuje wiedzą umożliwiającą dobór metod, technik, materiałów i narzędzi niezbędnych do rozwiązywania prostych problemów i zadań inżynierskich w zakresie projektowania układów mechatronicznych, technik programowania, doboru sterowania, układów pomiarowych i szybkiego prototypowania oraz technologii wytwarzania urządzeń mechatronicznych.
ME_1A_W10Zna i rozumie podstawowe pojęcia i zasady z zakresu ochrony własności przemysłowej i prawa autorskiego. Potrafi korzystać z zasobów informacji.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z zasadami tworzenia komputerowych symulacji elementów i konstrukcji elektronicznych.
C-2Zapoznanie studenta z zasadami tworzenia płytek elektronicznych z połączeniami do montażu podzespołów elektronicznych - PCB.
Treści programoweT-P-3Omówienie zrealizowanych projektów
T-P-1Wprowadzenie do komputerowego wspomagania projektowania konstrukcji elektronicznych.
T-P-2Realizacja projektu urządzenia elektronicznego dla konkretnego zastosowania z przeprowadzeniem symulacji oraz analizy wydajności w środowisku symulacyjnym.
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień komputerowego projektowania urządzeń i konstrukcji elektronicznych.
T-W-3Program PSpice, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów elektroniki.
T-W-5Program MultiSim 11, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów i układów elektroniki analogowej i cyfrowej.
T-W-6Oprogramowania matematyczne do wspomagania projektowania układów elektronicznych na przykładzie programów Matcad i Matlab.
T-W-2Metodologia CAD w inżynierii elektrycznej. Wykorzystywane środowiska CAD do projektowania układów elektronicznych.
T-W-4Projekt elementów półprzewodnikowych i układów cyfrowych w oprogramowaniu PSpice.
T-W-8Rola symulacji komputerowych w procesie projektowania.
T-W-7Komputerowe wspomaganie projektowania obwodów elektrycznych i płytek drukowanych w Eagle.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi.
M-2Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca: końcowy egzamin pisemny lub ustny.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_1A_C14-2_U01Uzyskane umiejętności gwarantują projektowanie, konfigurowanie i symulowanie układów elektronicznych w programach komputerowych. Potrafi analizować działanie elementów i układów elektronicznych na podstawie schematu elektronicznego oraz potrafi tworzyć płytki elektroniczne z połączeniami do montażu podzespołów elektronicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_U04Ma umiejętność samodzielnego poszerzania zdobytej wiedzy oraz poszukiwania rozwiązań problemów inżynierskich pojawiających się w pracy zawodowej.
ME_1A_U06Potrafi posługiwać się oprogramowaniem wspomagającym procesy projektowania, symulacji i badań układów mechanicznych, elektrycznych i mechatronicznych.
ME_1A_U09Potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie metodami analitycznymi, symulacyjnymi i za pomocą eksperymentu.
Cel przedmiotuC-3Nabycie umiejętności pracy w zespole podczas tworzenia złożonych konstrukcji elektronicznych.
Treści programoweT-P-3Omówienie zrealizowanych projektów
T-P-2Realizacja projektu urządzenia elektronicznego dla konkretnego zastosowania z przeprowadzeniem symulacji oraz analizy wydajności w środowisku symulacyjnym.
Metody nauczaniaM-3W odniesieniu do zajęć praktycznych pokaz i demonstracja. Realizacja przez studentów komputerowych projektów elektronicznych.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu, dyskusja.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu projektu nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
3,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
4,0Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
4,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
5,0Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięME_1A_C14-2_K01Świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań programowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_K01Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się celem utrzymania poziomu i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
ME_1A_K03Potrafi pracować i współdziałać w grupie.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta z zasadami tworzenia komputerowych symulacji elementów i konstrukcji elektronicznych.
C-2Zapoznanie studenta z zasadami tworzenia płytek elektronicznych z połączeniami do montażu podzespołów elektronicznych - PCB.
C-3Nabycie umiejętności pracy w zespole podczas tworzenia złożonych konstrukcji elektronicznych.
Treści programoweT-P-2Realizacja projektu urządzenia elektronicznego dla konkretnego zastosowania z przeprowadzeniem symulacji oraz analizy wydajności w środowisku symulacyjnym.
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień komputerowego projektowania urządzeń i konstrukcji elektronicznych.
T-W-3Program PSpice, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów elektroniki.
T-W-5Program MultiSim 11, struktura, interfejs i przykładowe rozwiązania symulacyjne wybranych elementów i układów elektroniki analogowej i cyfrowej.
T-W-6Oprogramowania matematyczne do wspomagania projektowania układów elektronicznych na przykładzie programów Matcad i Matlab.
T-W-2Metodologia CAD w inżynierii elektrycznej. Wykorzystywane środowiska CAD do projektowania układów elektronicznych.
T-W-4Projekt elementów półprzewodnikowych i układów cyfrowych w oprogramowaniu PSpice.
T-W-8Rola symulacji komputerowych w procesie projektowania.
T-W-7Komputerowe wspomaganie projektowania obwodów elektrycznych i płytek drukowanych w Eagle.
Metody nauczaniaM-1Wykład multimedialny z elementami konwersatoryjnymi.
M-2Metoda problemowa; w odniesieniu do wykładu, tej jej części, w której dyskutowane jest aktywizujące audytorium rozwiązywanie problemu obliczeniowego.
M-3W odniesieniu do zajęć praktycznych pokaz i demonstracja. Realizacja przez studentów komputerowych projektów elektronicznych.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: W odniesieniu do zajęć praktycznych: pokaz i demonstracja zrealizowanego projektu, dyskusja.
S-1Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca: końcowy egzamin pisemny lub ustny.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
3,0Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
3,5
4,0Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych.