Проєктування мікросистем
Спеціальність: Комп'ютерні науки (Проектування і програмування інтелектуальних систем та пристроїв)
Код дисципліни: 6.122.12.E.067
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор: Доктор технічних наук, професор, Лобур Михайло Васильович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
ЗАГАЛЬНИХ:
(ІНТ) Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми у галузі комп’ютерних наук або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів інформаційних технологій і характеризується комплексністю та невизначеністю
умов;
ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК4. Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
ЗК5. Здатність спілкуватися іноземною мовою.
ЗК9. Здатність працювати в команді.
ЗК10. Здатність бути критичним і самокритичним.
ЗК14. Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку,
ФАХОВИХ:
ФК11. Здатність до інтелектуального аналізу даних на основі методів обчислювального інтелекту включно з великими та погано структурованими даними, їхньої оперативної обробки та візуалізації результатів аналізу в процесі розв’язування прикладних задач.
ФК17. Здатність до системного аналіз архітектури організації та її ІТ- інфраструктури, планування інформаційної системи.
Результати навчання: Внаслідок вивчення дисципліни "Проектування мікросистем" студенти повинні:
- ЗНАТИ:
ПР13. Володіти мовами системного програмування та методами розробки програм, що взаємодіють з компонентами комп’ютерних систем, знати мережні технології, архітектури комп’ютерних мереж, мати практичні навички технології адміністрування комп’ютерних мереж та їх програмного забезпечення
3.1) Володіти методами та засобами системного підходу до процесу автоматизованого проектування;
- ВМІТИ:
• Використовувати базові знання інформатики й сучасних інформаційних систем та технологій, навички програмування, технології безпечної роботи в комп’ютерних мережах, методи створення баз даних та інтернет-ресурсів, технології розроблення алгоритмів і комп’ютерних програм мовами високого рівня із застосування об’єктно-орієнтованого програмування для опису математичних моделей елементів мікросистем і інтеграції їх в процес проектування.
• Здійснювати системний аналіз об’єктів проектування та обґрунтовувати вибір методології проектування інтелектуальних систем та пристроїв базуючись на сучасних групових технологіях їх виготовлення.
• Компетентно використовувати програмні та технічні засоби для здійснення моделювання елементів інтелектуальних мікросистем на основі аналізу їх властивостей, призначення і технічних характеристик з урахуванням вимог до системи і експлуатаційних умов; мати навички налагодження та тестування програмних і технічних засобів.
• Демонструвати знання сучасного рівня методів проектування мікросистем, практичні навички програмування та використання прикладних і спеціалізованих комп’ютерних систем та середовищ з метою їх запровадження у професійній діяльності.
• Вдосконалювати та обґрунтовувати вибір елементів мікросистем базуючись на принципах їх ефективного використання.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізіт: Вища математика, Фізика, Комп’ютерна схемотехніка та архітектура комп’ютерних систем, Цифрова обробка сигналів і зображень.
Короткий зміст навчальної програми: В процесі вивчення дисципліни основна увага буде приділена елементам інтелектуальних пристроїв мікросистем та методам їх проектування.
Опис: Системний підхід до проектування мікросистем; Історія Мікроелектромеханічних систем і електронної техніки; Визначення, класифікація загальні вимоги; Параметри і характеристики мікросистем;
Загальні принципи проектування мікросистем; Огляд автоматизованих систем проектування мікросистем; Процеси виготовлення мікросистем; Температурні сенсори; Електричні сенсори механічних; Актюатори; Акустичні сенсори; Хімічні сенсори; Мікрорідинні системи; Оптичні сенсори.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль (40%); письмові звіти, усне опитування, контрольні роботи
Підсумковий контроль (60%, екзамен); письмовий, усне опитування.
Критерії оцінювання результатів навчання: Лабораторні заняття 30%
РГР 10%
Письмова компонента ЕК 50%
Усна компонента ЕК 10%
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Лобур М. Основи мікросистемих пристроїв: [Електронний ресурс] : навч. посіб. / М. Лобур, М. Мельник – Електронні текстові дані (1 файл: 3,97 Мбайт). – Львів: Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2015. – 258 с. – Режим доступу: http://cad.lp.edu.ua/project/b3.pdf. – Назва з екрану.
2. Автоматизація проектування мікроелектронних систем. Лабораторний практикум: навч. посібник / Теслюк В. М., Денисюк П.Ю., Мельник М.Р., Лобур М.В. - Львів: Видавництво Львівської політехніки;, 2011 - 148 с.
3. Microfluidics for Medical Applications. Series: RSC Nanoscience & Nanotechnology / Ed. by Segerink L. [et al]. – Royal Society of Chemistry, 2014. - 303 p.
4. MEMS: A Practical Guide to Design, Analysis, and Applications Edited by Jan G. Korvink, University of Freiburg, Germany, 2013, p635
5. ENERGY HARVESTER USING PIEZOELECTRIC AND ELECTROMAGNETIC COIL Submitted by KEE WEI LOON DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING National University of Singapore, 2009, p 205
6. MEMS ACCELEROMETERS Author: Matej Andrejasi , University of Ljubljana Faculty for mathematics and physics,Marec 2008, p 105
7. R.G. Ballas Piezoelectric Multilayer Beam Bending Actuators Static and Dynamic Behavior and Aspects of Sensor Integration, Springer, 2015, p-367
8. Przegalinska A., Wearable Technologies in Organizations: Privacy, Efficiency and Autonomy in Work, Palgrave Pivot, Cham 2019.
9. Семенець В.В. Введення в мікросистемну техніку та нанотехнології [Текст] : підручн. / В.В. Семенець, І. Ш. Невлюдов, В. А. Палагін. – X.: ТОВ «Компанія СМХТ», 2011. – 416 с.
10. Кособуцький П. С. Мікро- і наноелектромеханічні системи: базові принципи проектування явищ, матеріалів та елементів [Текст] : навч. посіб. / Петро Кособуцький, Михайло Лобур, Володимир Кар¬кульовський – Л.: Вид-во Львів. політехніки, 2017. – 400 с.
11. Доля П. Г. Основи моделювання в COMSOL Multiphysics [Електронний ресурс] / Доля П. Г.; ХНУ ім. Каразіна. – Електрон. текст. дані (1 файл: 14,58 Мб). – Х.: ХНУ ім. Каразіна, 2019 р. – 529 с. – Режим доступу: http://geometry.karazin.ua/resources/documents/20191219182458_ 3cc8431d.pdf1
12. Baldwin R., The Globotics Upheaval: Globalization, Robotics, and the Future of Work, Oxford University Press, New York 2019.
13. Microfluidics for Medical Applications. Series: RSC Nanoscience & Nanotechnology / Ed. by Segerink L. [et al]. – Royal Society of Chemistry, 2014. - 303 p.
14. MEMS: A Practical Guide to Design, Analysis, and Applications Edited by Jan G. Korvink, University of Freiburg, Germany, 2013, p635
15. ENERGY HARVESTER USING PIEZOELECTRIC AND ELECTROMAGNETIC COIL Submitted by KEE WEI LOON DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING National University of Singapore, 2009, p 205
16. MEMS ACCELEROMETERS Author: Matej Andrejasi , University of Ljubljana Faculty for mathematics and physics,Marec 2008, p 105
17. R.G. Ballas Piezoelectric Multilayer Beam Bending Actuators Static and Dynamic Behavior and Aspects of Sensor Integration, Springer, 2015, p-367
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).