3. ЦЕЛИ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
3.1. Цели образовательной программы
Цели образовательной программы сформулированы с учетом требований ФГОС ВПО по направлению подготовки магистров 220100 «Мехатроника и робототехника», критериев государственной аккредитации, аккредитации в общественных профессиональных сообществах (Ассоциации инженерного образования России, Европейского аккредитационного агентства ACE-EUR и пр.) и запросов работодателей.
Стратегической целью образовательной программы является получение обучаемыми необходимых знаний, умений, практических навыков и компетенций по всем видам и задачам его профессиональной деятельности в области мехатроники и робототехники.
3.1. Основные цели программы
В результате освоения ООП магистрант приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение следующих целей:
Цель 1: подготовка специалистов к научно-исследовательской работе и творческой инновационной деятельности в области анализа и синтеза мехатронных систем и систем управления мехатронными модулями и системами, а также к научно-исследовательской работе в междисциплинарных областях путем модификации существующих или разработки новых методов и алгоритмов, исходя из задач конкретного исследования.
Цель 2: подготовка специалистов к проектной деятельности в области создания и внедрения мехатронных систем, систем управления мехатронными модулями и системами, востребованных на мировом рынке и позволяющих осуществлять сбор, пространственный анализ и интерпретацию данных в различных, в том числе в междисциплинарных, областях производства и человеческой деятельности.
Цель 3: подготовка специалистов к поиску и получению новой информации, необходимой для решения задач в области интеграции знаний применительно к проектированию средств мехатроники и их систем управления, к активному участию в инновационной деятельности предприятий и организаций, в том числе транснациональных компаний.
Цель 4: готовность специалистов обосновывать и отстаивать собст-венные заключения и выводы в аудиториях разной степени подготовки и профессиональной ориентации, заниматься организационно-управлен-ческой деятельностью в своей области и в междисциплинарных облас-тях производства, осознавать ответственность за принятие своих профессиональных решений, работать в интернациональной команде.
Цель 5: готовность специалистов к самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию в условиях автономии и самоуправления.
Формируемые данной образовательной программой компетенции сформулированы с учетом подписания Российской Федерацией Болонской декларации, требований к компетенциям профессиональных инже-еров и магистров, сформулированных авторитетными мировыми, общеевропейскими и отечественными инженерными ассоциациями и федерациями:
Цели образовательной программы сформулированы с учетом требований стратегических партнеров и опираются на утвержденную миссию Томского политехнического университета (ТПУ), в которой, в частности, акцентируется внимание на том, что университет:
· обеспечивает «фундаментальную инженерную и практическую подготовку» в «единстве научной и учебной деятельности»,
· создает «условия и стимулы» для демонстрации «лучших образцов подготовки высококлассных специалистов и эффективной реализации нововведений в сфере науки и образования»,
· стремится стать «международно-признанным центром подготовки специалистов мирового уровня и инноваций в области высшего образования».
Это означает, что образовательная программа подготовки магистров по ООП 221000 – «Мехатроника и робототехника» соответствует лучшим практикам (Best Practices) подготовки специалистов к инновационной деятельности в области мехатроники и робототехники.
3.2. Механизм определения и корректировки целей
Потребителями образовательной программы 221000 «Мехатроника и робототехника» являются все студенты, подавшие заявление на обучение по данной программе и успешно выдержавшие вступительные испытания. Другими заинтересованными сторонами образовательной программы являются: государство – гарант качества образовательной услуги в государственном вузе, общество и научно-педагогическое профессиональное сообщество, участвующие в той или иной мере в подготовке магистров по данной ООП в ТПУ, а также те высшие учебные заведения России и зарубежья, которые заинтересованы в последующем обучении в магистратуре ТПУ своих выпускников, получающих степень бакалавра по направлению 221000 «Мехатроника и робототехника» или какому либо другому направлению объединенной группы направлений 220 000 – Автоматика и управление.
Поэтому цели программы, планируемые результаты, содержание программы разрабатываются с учетом установленных требований всех вышеуказанных заинтересованных сторон.
Цели образовательной программы, планируемые результаты, содержание программы формируются согласно установленным требованиям всех вышеуказанных заинтересованных сторон. Определение требований заинтересованных сторон осуществляются в ТПУ следующим образом:
1) учетом требований ФГОС ВПО по направлению 221000 «Мехатроника и робототехника», в котором определены требования государства к целям образовательной программы;
2) анкетированием предприятий-работодателей и путем личного общения представителей профессорско-преподавательского состава ТПУ (главным образом ППС выпускающей кафедры ИКСУ) с представителями предприятий-работодателей;
3) анкетированием студентов (Положение о рейтинге преподавателя), опросом абитуриентов.
4) анкетированием выпускников.
На основе полученных из указанных выше источников данных определяются цели, которые фиксируются в образовательном стандарте ТПУ (ОС ТПУ) по направлению «Мехатроника и робототехника».
Пересмотр образовательной программы в соответствии с ФГОС производится ежегодно с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технологий, социальной сферы; новых нормативных документов ТПУ по организации и совершенствованию образовательного процесса в университете; результатов контроля в рамках действующей в университете системы менеджмента качества образовательных услуг и ее ресертификаций международной аккредитационной организации National Quality Assurance Limited. Он осуществляется согласно следующему механизму.
1. Проводится сбор данных о достижении целей образовательной программы, в том числе в процессе аудита по менеджменту качества.
2. Ответственными сотрудниками обеспечивающей кафедры проводится анализ полученных данных. Итогом анализа является список необходимых изменений.
На кафедральном заседании принимается решение об актуализации целей образовательной программы. Изменение образовательных программ осуществляется при ежегодном формирования учебных планов для очередного набора студентов и коррекции рабочих программ учебных дисциплин. С целью совершенствования учебного плана проводятся методические семинары выпускающей и обеспечивающих кафедр, анкетирование студентов, анализируются учебные планы ведущих российских и зарубежных университетов. Программы учебных дисциплин, как правило, пересматриваются ежегодно, но не реже одного раза в два года в соответствии со стандартом ТПУ «Рабочая программа учебной дисциплины».
4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКОВ ООП
4.1. Область профессиональной деятельности выпускников
Область профессиональной деятельности магистров по направлению подготовки 221000 Мехатроника и робототехника в соответствии с действующим ФГОС ВПО № 000 от 01.01.2001 г. включает в себя мехатронику и робототехнику.
Мехатроника – область науки и техники, основанная на системном объединении узлов точной механики, датчиков состояния внешней среды и самого объекта, источников энергии, исполнительных механизмов, усилителей, вычислительных устройств (ЭВМ и микропроцессоры). Мехатронная система – единый комплекс электромеханических, электрогидравлических, электронных элементов и средств вычислительной техники, между которыми осуществляется постоянный динамически меняющийся обмен энергией и информацией, объединенный общей системой автоматического управления, обладающей элементами искусственного интеллекта.
Робототехника – область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, построенных на базе мехатронных модулей (информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих). Роботы и робототехнические системы предназначены для выполнения рабочих операций от микро - до макро размерностей, в том числе с заменой человека на тяжелых, утомительных и опасных работах.
4.2. Объекты профессиональной деятельности выпускников
Объектами профессиональной деятельности магистров по направлению подготовки 221000 Мехатроника и робототехника являются:
- автоматические и автоматизированные системы;
- мехатронные и робототехнические системы и комплексы;
- средства управления и контроля;
- математическое, алгоритмическое, программное и информационное обеспечение;
- способы и методы проектирования, производства, отладки и эксплуатации;
- научные исследования и производственные испытания в промышленности, в том числе оборонной, энергетике, транспорте, медицине и сельском хозяйстве.
4.3. Виды профессиональной деятельности выпускника
Магистр по направлению подготовки 221000 Мехатроника и
робототехника готовится к следующим видам профессиональной деятельности:
- научно-исследовательская;
- проектно-конструкторская.
Конкретные виды профессиональной деятельности, к которым в основном готовится магистр, определяются высшим учебным заведением совместно с объединениями работодателей, научно-педагогическими работниками высшего учебного заведения и обучающимися.
Виды профессиональной деятельности могут дополняться университетом по запросам заинтересованных сторон из числа предусмотренных ФГОС ВПО по данному направлению (эксплуатационная, организационно-управленческая, производственно-технологическая, педагогическая и др.).
4.4. Задачи профессиональной деятельности
Магистр по направлению подготовки 221000 Мехатроника и
робототехника готовится к следующим видам профессиональной деятельности:
Подготовка магистров для научно-исследовательской работы ориентирована на теоретические и/или экспериментальные исследования, проводимые в целях изыскания принципов и путей создания новых объектов профессиональной деятельности (далее изделий), обоснования их теоретических характеристик, определения условий применения, эксплуатации и ремонта Она предполагает:
· анализ состояния исследуемого вопроса, определение направления (метода) исследований;
· патентные исследования, изучение на патентную чистоту объектов интеллектуальной собственности, используемых при выполнении теоретических и(или) экспериментальных исследований по заданной тематике;
· разработка моделей (математических, физических) и/или экспериментальных образцов (изделий), изготовленных при выполнении научно-исследовательских работ (НИР), воспроизводящих или имитирующих конкретные свойства заданного изделия или его составной части и изготовленных для проверки и обоснования основных технических решений, параметров и характеристик изделия (в том числе в реальных условиях эксплуатации), подлежащих включению в техническое задание на выполнение опытно-конструкторских работ;
· разработка макетов - упрощенных воспроизведений в определенном масштабе изделия или его составной части, на котором можно исследовать отдельные характеристики изделия, а также оценивать правильность принятых технических и конструктивных решений;
· разработка рекомендаций по использованию результатов НИР.
Подготовка магистров для проектно-конструкторская работы ориентирована на эскизное и/или техническое проектирование, выпуск рабочей документации опытного образца, его изготовления и предварительных испытаний.
На этапе эскизного проектирования осуществляются:
· сравнительный анализ вариантов возможных принципиальных решений по структуре, функционированию, конструкции, алгоритмическому и программному обеспечению изделия;
· патентные исследования;
· обоснование проектных решений, обеспечивающих пригодность к модернизации создаваемого изделия;
· выбор средств (систем) контроля изделия и его составных частей в процессе эксплуатации;
· определение надежности вариантов изделия по результатам расчетно-теоретических и экспериментальных работ, макетирования для проверки принципов работы изделия и моделирования с точностью, позволяющей прогнозировать надежность выбранных конструктивных, схемных, программных, технологических и других технических решений (расчеты показателей безотказности, долговечности);
· подготовка перечня работ, которые следует провести на последующих этапах опытно-конструкторских работ (ОКР) в дополнение или уточнение работ, предусмотренных в техническом задании на выполненную магистрантом ОКР;
· обоснование предложений по обеспечению патентной чистоты разрабатываемого варианта изделия (приобретение лицензий, изменение технических решений);
· обоснование предложений по уточнению основных технических характеристик, технико-экономических и эксплуатационных показателей, заданных в техническом задании.
На этапе технического проектирования осуществляется:
· разработка проектной конструкторской документации технического проекта (ТП) по изделию в целом или составным частям изделия, отвечающей решениям по выбранному варианту из числа, рассмотренных в эскизном проекте;
· разработка проектной программной документации ТП по изделию в целом или его составным частям, отвечающей решениям по выбранному варианту из числа, рассмотренных в эскизном проекте;
· выбор общесистемных средств программного обеспечения;
· подготовка перечня (состава) учебно-тренировочных средств (комплексных и специализированных тренажеров-имитаторов);
На этапе выпуска рабочей документации опытного образца, его изготовления и предварительных испытаний осуществляется:
· разработка рабочей конструкторской документации по опытному образцу изделия или его составным частям;
· выпуск рабочей программной документации по опытному образцу изделия или его составным частям;
· выпуск эксплуатационной документации по опытному образцу изделия;
· разработка программы и методики предварительных испытаний опытного образца изделия;
· проведение предварительных испытаний опытного образца изделия или его составных частей по заданным программам и методикам;
· корректировка рабочей конструкторской и/или программной документации по результатам изготовления и предварительных испытаний для получения опытного образца изделия.
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ
(КОМПЕТЕНЦИИ ВЫПУСКНИКОВ)
5.1. Результаты обучения
В результате обучения по направлению «Мехатроника и робототехника» в соответствии с целями образовательной программы и задачами профессиональной деятельности выпускник на момент окончания университета должен обладать профессиональными (ПК) и общекультурными (универсальными) (ОК) компетенциями, приведенными в табл. 1.
Таблица 1
Профессиональные и общекультурные компетенции выпускника ООП 220100 – Мехатроника и робототехника
№ п/п | Обозначение компетенции | Содержание компетенции |
общекультурные компетенции (ОК): должен обладать | ||
1 | ОК-1 | способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень |
2 | ОК-2 | способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности |
3 | ОК-3 | способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом |
4 | ОК-4 | способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности |
профессиональные компетенции (ПК): должны обладать способностью | ||
5 | ПК-1 | научно - исследовательскаядеятельность демонстрировать знания фундаментальных и стыковых прикладных разделов специальных дисциплин ООП магистратуры; использовать углубленные теоретические и практические знания в области мехатроники и робототехники, часть которых находится на передовом рубеже данной науки; самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение; использовать углублённые знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов; демонстрировать навыки самостоятельной научно-исследовательской работы и работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность); совершенствовать и развивать свой интеллектуальный уровень |
6 | ПК-2 | проектно-конструкторская деятельность: проводить методами теории оптимизации сравнительный анализ вариантов возможных принципиальных решений по структуре, функционированию, конструкции, алгоритмическому и программному обеспечению мехатронных и робототехнических систем; определять методами теории статистической динамики надежность вариантов мехатронных и робототехнических систем по результатам расчетно-теоретических и экспериментальных работ, макетирования для проверки принципов работы изделия и моделирования с точностью, позволяющей прогнозировать надежность выбранных конструктивных, схемных, программных, технологических, и других технических решений (расчеты показателей безотказности, долговечности); готовить перечень работ, которые следует провести на последующих этапах ОКР в дополнение или уточнение работ, предусмотренных в техническом задании на ОКР; обосновывать предложения по обеспечению патентной чистоты разрабатываемого варианта (приобретение лицензий, изменение технических решений); разрабатывать методами системы автоматического проектирования (САПР) проектную конструкторскую документацию технического проекта (ТП) по мехатронным и робототехническим системам в целом; разрабатывать проектную программную документацию технического проекта (ТП) по мехатронным и робототехническим системам в целом; выбирать общесистемные средства программного обеспечения; этап выпуска рабочей документации опытного образца, его изготовления и предварительных испытаний (опытный образец). разрабатывать методами САПР рабочую конструкторскую документацию по опытным образцам мехатронных и робототехнических систем в целом; разрабатывать рабочую программную документацию по опытным образцам мехатронных и робототехнических систем в целом; выпускать эксплуатационную документацию по опытному образцу в целом; разрабатывать методами теории в исследовании систем программы и методики предварительных испытаний опытного образца |
7 | ПК-3 | углубленная профессиональная деятельность: глубоко осмысливать и формировать диагностические свободно владеть и использовать в профессиональной сфере современные информационные технологии; использовать современные компьютерные сети, программные продукты и ресурсы Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки; активно использовать знания современных проблем мехатроники и робототехники в своей научно-исследовательской и научно производственной деятельности |
8 | ПК-4 | профессионально-профилированная деятельность: проводить анализ состояния исследуемой проблемы и определять направления (методов) исследований; разрабатывать и реализовывать комплексные математические модели мехатронных и робототехнических систем; разрабатывать экспериментальные образцы мехатронных и робототехнических систем для проверки и обоснования основных технических решений, параметров и характеристик (в том числе в реальных условиях эксплуатации), подлежащих включению в техническое задание на выполнение опытно-конструкторских работ; разрабатывать рекомендации по использованию результатов НИР |
В таблице 1 приведены составляющие компетенций и указаны их коды, в которых первый символ кода - буква, обозначающая её результат: З – знать, У – уметь, В – владеть навыками. Второй символ – цифра, указывает номер компетенции по таблице 5, третий символ в коде – цифра, определяющая порядковый номер составляющей конкретного типа в компетенции.
Планируемые укрупненные результаты обучения по данной ООП соответствуют требованиям ФГОС ВПО № 000 от 8.12.2009 г. и критериям государственной аккредитации образовательных программ высшего профессионального образования. Они отражены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты обучения по ООП
Код результа-та | Результат обучения (выпускник должен быть готов) | Требования ФГОС, критериев и/или |
| ||||||||||
Профессиональные |
| ||||||||||||
Р1 | демонстрировать глубокие естественно-научные, математические и инженерные знания в области анализа, синтеза и проектирования, достаточные для решения научных и инженерных задач наукоемкого производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических систем, в том числе их систем управления, на мировом уровне. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-2,ОК-1-ОК-4), Критерий 5 АИОР (п. 1.1), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| ||||||||||
| Р2 | воспринимать, обрабатывать, анализировать и обобщать научно-техническую информацию, передовой отечественный и зарубежный опыт в области теории, проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических средств и систем, принимать участие в фундаментальных и прикладных исследованиях по созданию новых методов и алгоритмов синтеза и анализа систем автоматического и автоматизированного управления мехатронных и робототехнических систем, а также участвовать в командах по разработке и эксплуатации таких устройств и систем. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-3, ПК-4,ОК-1, ОК-3, ОК-4 ), Критерий 5 АИОР (пп. 1.1, 1.2), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Р3 | применять полученные знания для решения инженерных задач при разработке современных мехатронных и робототехнических систем (в том числе интеллектуальных), использовать творческий подход для разработки новых оригинальных идей и алгоритмов проектирования таких средств и систем нового поколения с использованием технологий мирового уровня, современных инструментальных и программных средств. | Требования ФГОС (ПК-2, ПК-4, ОК-2, ОК-3, ОК-4), Критерий 5 АИОР (пп. 1.2), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Р4 | определять, систематизировать и получать на основе новейших методов, инструментальных средств и технологий необходимую информацию в области исследований, проектирования, производства, эксплуатации мехатронных и робототехнических модулей, устройств и систем. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-3, ПК-4, ОК-1, ОК-3, ОК-4), Критерий 5 АИОР (п. 1.3), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Р5 | планировать и проводить аналитические, имитационные и экспериментальные исследования для целей проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических средств и систем с использованием новейших достижений науки и техники, передового отечественного и зарубежного опыта, уметь критически оценивать полученные теоретические и экспериментальные данные и делать выводы. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-3, ПК-4, ОК-1, ОК-2, ОК-4), Критерий 5 АИОР (п. 1.4), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Р6 | интегрировать знания в области исследования, проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических систем в смежных с ней областях и решать задачи, требующие абстрактного мышления и оригинальности анализа для концептуализации используемых инженерных моделей и подходов. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-2 ПК-3, ПК-4, ОК-1 - ОК-4), Критерий 5 АИОР (п. 1.5), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Р7 | понимать и уметь применить современные методы, алгоритмы, модели и технические решения в мехатронике и робототехнике и знать области их применения, в том числе в автоматизированных производствах. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-2 ПК-3, ПК-4, ОК-1 - ОК-4), Критерий 5 АИОР (п. 2.1), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Универсальные |
| |||||||||||
| Р8 | эффективно работать индивидуально, в качестве члена команды по междисциплинарной тематике, а также руководить командой; уметь консультировать по вопросам проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических средств и систем, в том числе, по вопросам разработки прогрессивных методов, алгоритмов, моделей и технических решений в области мехатроники и робототехники. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-2 ПК-3, ПК-4, ОК-2, ОК-3, ОК-4), Критерий 5 АИОР (п. 2.1), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI |
| |||||||||
| Р9 | владеть иностранным языком на уровне, позволяющем работать в интернациональной среде с пониманием культурных, языковых и социально-экономических различий. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ОК-3) , Критерий 5 АИОР (п. 2.2), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI | ||||||||||
| Р10 | проявлять широкую эрудицию, в том числе знание и понимание современных общественных и политических проблем, демонстрировать понимание вопросов безопасности и охраны здоровья сотрудников, юридических аспектов, ответственности за инженерную деятельность, влияния инженерных решений на социальный контекст и окружающую среду. | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-4, ОК-1 - ОК-4), Критерий 5 АИОР (пп. 1.6, 2.3,), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI | ||||||||||
| Р11 | следовать кодексу профессиональной этики и ответственности и международным нормам инженерной деятельности | Требования ФГОС (ПК-1, ПК-2 ПК-3, ПК-4, ОК-4), Критерий 5 АИОР (пп. 2.4, 2.5), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI | ||||||||||
| Р12 | понимать необходимость и уметь самостоятельно учиться и повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности. | Требования ФГОС (ОК-1,ОК-2, ОК-3, ОК-4), Критерий 5 АИОР (2.6), согласованный с требованиями международных стандартов EUR-ACE и FEANI | ||||||||||
5.2. Механизм определения и корректировки
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
