Jakie zajęcia czekają studenta mechanice i budowie maszyn?

Dowiedz się, czy mechanika i budowa maszyn jest kierunkiem dla ciebie! Zapoznaj się z programem studiów i przykładowymi przedmiotami na tym kierunku.

Przedmioty

Student kierunku mechanika i budowa maszyn na większości uczelni będzie uczestniczył między innymi w zajęciach takich jak: wytrzymałość materiałów, mechanika techniczna, grafika inżynierska, maszyny i urządzenia technologiczne, materiałoznawstwo z elementami chemii, odlewnictwo i obróbka plastyczna, obróbka cieplna i spawalnictwo, eksploatacja maszyn.

Według wytycznych ministerialnych studia pierwszego stopnia na tym kierunku trwają nie krócej niż 7 semestrów, czyli trzy i pół roku. Studia drugiego stopnia trwają nie krócej niż 3 semestry - 1,5 roku.

Program studiów

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego wiedzę i umiejętności (treści i efekty kształcenia) zdobywane na tych studiach opisuje tak:

STUDIA PIERWSZEGO STOPNIA

A. Grupa treści podstawowych

a. Kształcenie w zakresie matematyki

Treści kształcenia: Elementy logiki i teorii zbiorów. Liczby zespolone. Podstawy geometrii analitycznej. Algebra macierzy. Rozwiązywanie układów algebraicznych równań liniowych. Rachunek różniczkowy i całkowy funkcji jednej i wielu zmiennych. Równania różniczkowe zwyczajne. Wstęp do równań różniczkowych cząstkowych. Szeregi liczbowe. Statystyka matematyczna.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: zastosowania aparatu matematycznego do opisu zagadnień mechanicznych i procesów technologicznych.

b. Kształcenie w zakresie fizyki

Treści kształcenia: Dynamika układów punktów materialnych. Elementy mechaniki relatywistycznej. Podstawowe prawa elektrodynamiki i magnetyzmu. Zasady optyki geometrycznej i falowej. Elementy optyki relatywistycznej. Podstawy akustyki. Mechanika kwantowa i budowa materii. Fizyka laserów. Podstawy krystalografii. Metale i półprzewodniki.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: pomiaru podstawowych wielkości fizycznych, analizy zjawisk fizycznych i rozwiązywania zagadnień technicznych w oparciu o prawa fizyki.

c. Kształcenie w zakresie mechaniki technicznej, wytrzymałości materiałów i

mechaniki płynów

Treści kształcenia: Redukcja dowolnego układu sił. Równowaga układów płaskich i przestrzennych (wyznaczanie wielkości podporowych). Analiza statyczna belek, słupów, ram i kratownic. Elementy teorii stanu naprężenia i odkształcenia. Układy liniowo-sprężyste. Naprężenia dopuszczalne. Hipotezy wytężeniowe. Analiza wytężania elementów maszyn. Analiza wytrzymałościowa płyt i powłok cienkościennych. Elementy kinematyki i dynamiki punktu materialnego, układu punktów materialnych i bryły sztywnej. Podstawy teorii drgań układów mechanicznych. 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. Zastosowanie technik komputerowych w mechanice.

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

B. Grupa treści kierunkowych

a. Kształcenie w zakresie konstrukcji i eksploatacji maszyn oraz grafiki inżynierskiej

Treści kształcenia: Elementy maszynoznawstwa. Grafika inżynierska. Rzut prostokątny w odwzorowaniu i restytucji elementów przestrzeni. Geometryczne kształtowanie form technicznych z wykorzystaniem wielościanów, brył i powierzchni. Normalizacja w zapisie konstrukcji. Odwzorowanie i wymiarowanie elementów maszynowych. Schematy i rysunki złożeniowe. Graficzne przedstawianie połączeń elementów maszyn. Oznaczanie cech powierzchni elementów. Wprowadzanie zmian. Podstawy teorii konstrukcji maszyn. Wytrzymałość zmęczeniowa i obliczenia zmęczeniowe. Elementy trybologii. Połączenia. Przewody rurowe i zawory. Elementy podatne. Wały i osie. Sprzęgła. Hamulce. Przekładnie mechaniczne. Metody analizy układów kinematycznych. Podstawy napędu hydrostatycznego. Algorytmy projektowania. Bazy danych inżynierskich w budowie maszyn. Komputerowe wspomaganie projektowania maszyn (CAD - Computer Aided Design). Modele systemu i procesu eksploatacji maszyn i urządzeń. Niezawodnoąć elementu odnawialnego i nieodnawialnego, niezawodność obiektów złożonych. Reguły eksploatacji z uwzględnieniem prewencji i diagnostyki. Zasady analizy danych eksploatacyjnych. Organizacja procesów obsługowych, planowanie zasobów części zamiennych, regeneracji i modernizacji maszyn.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: odwzorowania i wymiarowania elementów maszyn; projektowania i wykonywania obliczeń wytrzymałościowych układów mechanicznych z zastosowaniem komputerowego wspomagania projektowania maszyn; planowania i nadzorowania zadań obsługowych dla zapewnienia niezawodnej eksploatacji maszyn i urządzeń.

b. Kształcenie w zakresie nauki o materiałach

Treści kształcenia: Materia i jej składniki. Materiały techniczne naturalne i inżynierskie - porównanie ich struktury, własności i zastosowania. Zasady doboru materiałów inżynierskich w budowie maszyn. Podstawy projektowania materiałowego. Źródła informacji o materiałach inżynierskich, ich własnościach i zastosowaniach. Umocnienie metali i stopów, przemiany fazowe, kształtowanie struktury i własności materiałów inżynierskich metodami technologicznymi. Warunki pracy i mechanizmy zużycia i dekohezji materiałów inżynierskich. Stale i odlewnicze stopy żelaza. Metale nieżelazne i ich stopy. Materiały spiekane i ceramiczne. Szkła i ceramika szklana. Materiały polimerowe, kompozytowe, biomimetyczne, inteligentne i funkcjonalne. Metody badania materiałów. Elementy komputerowej nauki o materiałach oraz komputerowego wspomagania projektowania materiałowego (CAMD - Computer Aided Materials Design) oraz doboru materiałów (CAMS - Computer Aided Materials Selection).

Znaczenie materiałów inżynierskich w budowie i eksploatacji maszyn.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: doboru materiałów inżynierskich do zastosowań technicznych.

c. Kształcenie w zakresie inżynierii wytwarzania

Treści kształcenia: Procesy wytwarzania i kształtowania własności materiałów inżynierskich. Procesy technologiczne kształtowania struktury i własności inżynierskich stopów metali. Obróbka ubytkowa i inne technologie kształtowania postaci geometrycznej. Obróbka powierzchniowa i cieplno-chemiczna. Technologie nakładania powłok i pokryć. Elementy inżynierii powierzchni. Cięcie termiczne oraz łączenie i spajanie. Przebieg i organizacja montażu. Technologia maszyn - maszyny technologiczne. Procesy technologiczne w elektrotechnice, elektronice i optoelektronice. Podstawy organizacji produkcji. Projektowanie - w tym materiałowe - procesów wytwarzania maszyn. Podstawy komputerowego wspomagania projektowania procesów technologicznych (CAM - Computer Aided Manufacturing).

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania technologii wytwarzania w celu kształtowania postaci, struktury i własności produktów.

d. Kształcenie w zakresie termodynamiki technicznej

Treści kształcenia: Podstawy termodynamiki. Obiegi termodynamiczne. Przemiany charakterystyczne. Równania stanu gazów rzeczywistych. Spalanie. Wymiana ciepła. Sprężarki. Silniki i siłowniki cieplne. Niekonwencjonalne źródła energii. Modelowanie procesów nierównowagowych i niestacjonarnych.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania termodynamiki do opisu zjawisk fizycznych i modelowania matematycznego wymiany ciepła w procesach technologicznych.

e. Kształcenie w zakresie elektrotechniki i elektroniki

Treści kształcenia: Elektrostatyka i elektromagnetyzm. Obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego. Moc i energia w obwodach jednofazowych i trójfazowych. Transformator. Maszyna szeregowa i bocznikowa prądu stałego oraz asynchroniczna i synchroniczna prądu przemiennego. Silniki elektryczne. Struktura i projektowanie napędu elektrycznego. Elementy półprzewodnikowe. Sposoby wytwarzania drgań elektrycznych, generatory. Układy prostownikowe i zasilające. Układy dwustanowe i cyfrowe. Układy elektroniczne, pomiarowe i napędowe. Elementy techniki mikroprocesorowej i architektura mikrokomputerów.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: projektowania i analizy elektrycznych układów napędowych oraz układów sterowania maszyn.

f. Kształcenie w zakresie automatyki i robotyki

Treści kształcenia: Pojęcia podstawowe oraz właściwości statyczne i dynamiczne elementów oraz układów liniowych i nieliniowych automatyki. Obiekt regulacji i dobór regulatorów. Analiza pracy układu automatycznej regulacji. Jakość regulacji. Automatyka układów złożonych. Roboty i manipulatory: opis i budowa, kinematyka i dynamika manipulatorów, napędy. Podstawy sterowania i programowania robotów.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: stosowania układów automatyki i automatycznej regulacji w technice.

g. Kształcenie w zakresie metrologii i systemów pomiarowych

Treści kształcenia: Podstawy teorii pomiarów. Przetworniki pomiarowe. Charakterystyki statyczne i dynamiczne przetworników pomiarowych i pozostałych elementów toru pomiarowego. Przetwarzanie i rejestracja sygnałów analogowych i cyfrowych. Analiza błędów statycznych i dynamicznych. Metrologia techniczna. Metody i narzędzia pomiarowe do oceny dokładności wymiarów. Metody i sposoby oceny struktury geometrycznej powierzchni. Współrzędnościowa technika pomiarowa. Pomiary elementów maszyn o złożonej postaci.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: posługiwania się aparaturą pomiarową, metrologią warsztatową i metodami szacowania błędów pomiaru.

8. Kształcenie w zakresie zarządzania środowiskiem i ekologii

Treści kształcenia: Koncepcja zrównoważonego rozwoju. Ochrona środowiska. Ekologia przemysłowa. Modele i definicje zarządzania środowiskiem i zarządzania środowiskowego. Systemy zarządzania środowiskowego. Systemy niesformalizowane i sformalizowane. Czystsza produkcja jako niesformalizowany system zarządzania środowiskowego. Systemy zarządzania środowiskowego według ISO serii 14000 i innych aktualnych krajowych i międzynarodowych norm. Ekonomiczne i prawne aspekty funkcjonowania systemów zarządzania. Najlepsze dostępne praktyki w technice i technologiach.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: uwzględniania aspektów ekologicznych i ochrony środowiska przyrodniczego w rozwiązaniach technicznych i technologicznych.

STUDIA DRUGIEGO STOPNIA

A. Grupa treści podstawowych

a. Kształcenie w zakresie mechaniki analitycznej

Treści kształcenia: Tensor momentów bezwładności. Kinematyka i dynamika ruchu kulistego. Żyroskop. Składanie obrotów, skrętnik. Mechanika Lagrange'a. Więzy, przemieszczenia przygotowane, zasada Lagrange'a-d'Alamberta, zasada prac przygotowanych, współrzędne uogólnione, równania Lagrange'a drugiego rodzaju. Drgania układu o dwóch stopniach swobody.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: opisu dynamiki złożonych układów mechanicznych.

B. Grupa treści kierunkowych

a. Kształcenie w zakresie modelowania wspomagającego projektowanie maszyn

Treści kształcenia: Założenia upraszczające stosowane w modelowaniu. Tworzenie modelu fizycznego układu mechanicznego. Formułowanie równań modelowych i metody ich rozwiązywania. Identyfikacja parametrów układu. Metody weryfikacji modelu. Zawansowane metody modelowania układów wielomasowych. Formułowanie i rozwiązywanie zadań dynamiki. Kształtowanie elementów maszyn na podstawie kryteriów wytrzymałościowych. Zagadnienia nieliniowe. Metody optymalizacji. Zintegrowane systemy (CAE - Computer Aided Engineering). Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: modelowania i obliczania złożonych układów mechanicznych z wykorzystaniem metod numerycznych.

b. Kształcenie w zakresie współczesnych materiałów inżynierskich

Treści kształcenia: Podstawy kształtowania struktury i własności materiałów inżynierskich. Układy równowagi fazowej. Umocnienie materiałów. Przemiany fazowe. Nowoczesne materiały inżynierskie i ich zastosowanie jako elementów maszyn i narzędzi. Zasady doboru materiałów inżynierskich. Komputerowe wspomaganie projektowania materiałowego (CAMD - Computer Aided Materials Design) i doboru materiałów (CAMS - Computer Aided Materials Selection). Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: projektowania materiałowego i doboru materiałów inżynierskich z zastosowaniem metod CAMD i CAMS.

Treści kształcenia: Struktura systemu produkcyjnego. Integracja działa_ w obszarze przygotowania produkcji. Podstawy integracji i agregacji systemów CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). Integracja na płaszczyźnie technologicznej w systemach jedno i wielomaszynowych (obróbka całościowa, integracja różnych technik wytwarzania). Integracja na płaszczyźnie logistycznej (przepływów materiałowych) i informatycznej (przepływów informacji).

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: podnoszenia efektywności systemów wytwórczych poprzez działania integracyjne; korzystania z narzędzi informatycznych wspomagających wytwarzanie.