КАФЕДРА «ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА»
Электроника сегодня – это самая бурно развивающаяся отрасль науки и техники. Область, посвященная применению электронных приборов и технических устройств на их основе в промышленности, называется Промышленной электроникой. Современный этап развития техники характеризуется все более возрастающим проникновением электроники во все сферы жизни и деятельности людей.
Производственная деятельность выпускников профиля «Промышленная электроника» связана с разработкой и обслуживанием силовых и управляющих электронных устройств промышленной, офисной и бытовой техники, а также встраиваемых систем на базе микроконтроллеров.
Качественные базовые знания в области современной электронной, промышленной, радиоэлектронной, компьютерной и микропроцессорной техники, умение работать с системами электронного проектирования и управления, со средами проектирования управляющих микрокопроцессорных систем обеспечивают устойчивый спрос на выпускников профиля «Промышленная электроника» как на ведущих промышленных предприятиях, так и в перспективных организациях малого и среднего бизнеса.
Кафедра «Промышленная электроника» была создана в Казанском филиале Московского энергетического института (ныне Казанский государственный энергетический университет) в 1987 году.
Кафедра обеспечивает подготовку бакалавров и магистров по направлению подготовки «Электроника и наноэлектроника» по профилю «Промышленная электроника» на базе Института электроэнергетики и электроники. Набор осуществляется по очной, очно-заочной и заочной формам обучения. Желающие по окончании магистратуры могут продолжить обучение в очной или заочной аспирантуре по специальностям «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» и «Физика полупроводников».
Кафедра с 1999 года имеет филиал в Казанском физико-техническом институте Казанского научного центра Российской Академии наук, в котором читается ряд теоретических курсов, проводятся лабораторные занятия студентов, ведутся научные исследования преподавателей и аспирантов кафедры совместно с сотрудниками физико-технического института.
В процессе обучения студенты получают фундаментальные знания по математике, физике, информатике, программированию, математическому моделированию, теоретическим основам электротехники; приобретают профессиональные знания по дисциплинам «Материалы электронной техники», «Физико-математические модели электронных узлов», «Анализ, синтез и моделирование электронных узлов», «Микропроцессорные устройства», «Современная электроника, техника и технология», «Схемотехника», «Электронные цепи и методы их расчета», «Электроника и микропроцессорная техника», «Системы отображения информации», «Инженерное проектирование с применением САПР», «Микроконтроллеры в цифровых системах», «Физические основы полупроводниковой и функциональной электроники», «Датчики первичной информации», «Электронные преобразователи информационных сигналов», «Проектирование изделий «система в корпусе» и микросборок», «Анализ и расчет компонентов и функциональных узлов силовой электроники», «Основы преобразовательной техники», «Энергетическая электроника», «Автоматизированный анализ, моделирование и оптимизация устройств промышленной электроники », «Расчет и проектирование источников вторичного электропитания», «Основы технологии изготовления изделий «система в корпусе» и микросборок», «Магнитные элементы электронных устройств», «Оптоэлектроника».
При обучении в магистратуре студенты профиля «Промышленная электроника и микропроцессорная техника» углубленно изучают дисциплины «Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники», «Организация и управление проектной деятельностью в области электроники и наноэлектроники», «Микропроцессорная обработка данных в устройствах электроники», «Перспективные материалы электроники», «Проектирование встраиваемых систем», «Проектирование и разработка интеллектуальных силовых модулей», «Методы и средства контроля параметров материалов электроники и наноэлектроники», «Разработка акустоэлектронных устройств».
При изучении специальных дисциплин кафедры широко используются программные пакеты математического и схемотехнического моделирования Multisim, Micro-CAP, Simulink MATLAB, интегрированные среды приложений Win IDE, Code Warrior, AVR Studio, Debug32, САПР для разработки и проектирования электронных устройств Altium Designer, DeltaDesign, KiCAD. На кафедре «Промышленная электроника» внедрены в обучение аппаратно-программные комплексы компании “National Instruments” и технология виртуальных приборов на основе среды графического программирования LabVIEW. Поэтапный процесс обучения позволяет студентам наиболее эффективно усваивать знания. На первом этапе студенты третьего курса начинают знакомиться со средой графического программирования LabVIEW. На втором этапе студенты изучают программу виртуального моделирования электронных схем Multisim, где могут также исследовать характеристики устройств, разработанных в LabVIEW. На третьем этапе студенты изучают и разрабатывают реальные приборы и устройства.
В рамках выполнения выпускных квалификационных работ студентами под руководством преподавателей кафедры разработаны устройства для изучения современных каналов связи TCP/IP и радиоканалов, роботизированная система удаленного присутствия, реализована система ориентации в пространстве на основе акселерометров и глобальной спутниковой системы навигации GPS.
Наряду с преподаванием дисциплин студентам профиля «Промышленная электроника» кафедра ведет большую работу по обучению студентов других профилей основам электроники, микропроцессорной и информационно-измерительной техники.
Необходимый уровень преподавания обеспечивается высокой квалификацией преподавателей кафедры. Занятия проводят 5 профессоров (докторов наук), 11 доцентов (кандидатов наук), молодые преподаватели, совмещающие свою профессиональную деятельность с обучением в аспирантуре. Среди преподавателей кафедры – Лауреат Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники, заслуженные деятели науки Российской Федерации и Республики Татарстан, заслуженные энергетики Республики Татарстан, почетные работники Высшей школы Российской Федерации.
Коллектив кафедры в 1999 году
в нижнем ряду (слева направо): В.А. Голенищев-Кутузов, Л.В. Ахметвалеева, А.В. Голенищев-Кутузов, Г.Р. Еникеева, В.А. Уланов; в среднем ряду: М.Ф. Садыков, А.Т. Хуснутдинова, В.И. Кротов, Н.Л. Батанова, Е.В. Иссина; в верхнем ряду: А.В. Немтарев, Р.И. Калимуллин, Р.Л. Хасанов, Л.Г. Кулагина, А.Г. Варламов, А.А. Потапов.
а это - фотография 2018 года
фото кафедрального коллектива в мае 2019 года.
Научные исследования кафедры тесно связаны с направлением подготовки специалистов всех уровней – от бакалавров до докторов наук в области электроники. Тематика исследований сосредоточена на двух основных направлениях – на изучении перспективных диэлектрических и полупроводниковых материалов и разработке новых приборов и методов для электроники и высоковольтной энергетики, а также на повышении качества профессиональной подготовки бакалавров и магистров в области энергетики.
Основой первого направления является комплексное исследование электрофизических процессов. Особое внимание обращено на спектр дефектов, начиная с наноразмерных, и их влияние на нормальное функционирование изделий электроники и электроэнергетики. Для целенаправленной подготовки бакалавров и магистров на кафедре создан научно-исследовательский центр комплексного исследования различных диэлектрических и полупроводниковых материалов (научные руководители профессоры Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Уланов В.А. и Калимуллин Р.И.), в котором используются установки по изучению материалов электромагнитным, акустическим, оптоакустическим и другими методами.
Профессор А.В. Голенищев-Кутузов и профессор Р.И. Калимуллин в процессе научной работы
Профессор А.В. Голенищев-Кутузов и аспирант Черномашенцев А.Г.
Второй научно-учебный центр по изучению наноструктурных особенностей перспективных материалов для акусто- и оптоэлектроники создан в филиале кафедры в Казанском физико-техническом институте ФИЦ Казанского научного центра РАН (научные руководители профессоры Тарасов В.Ф., Шакирзянов М.М., доцент Садыков М.Ф.). Особенностью работы этого центра является комплексное использование методов электронного парамагнитного резонанса, высокочастотной акустической и оптической спектроскопии, сильных магнитных полей и низких температур, атомно-силовой микроскопии.
М.Ф. Садыков, с.н.с. В.И. Мигачев
профессор В.А.Уланов, инженер
А.В. Уланов при работе на созданных ими установках
Под руководством доцента Ахметвалеевой Л.В. на кафедре проводится научно-исследовательская работа по проблемам проектирования, создания и внедрения в учебный процесс новых компьютерных информационных технологий и инновационных решений, встраиваемых приложений на основе современной микропроцессорной техники.
Доцент Л.В. Ахметвалеева проводит занятия со студентами
Постоянно развивается студенческая наука. Магистранты кафедры становятся лауреатами республиканских и всероссийских конкурсов за лучшие научно-исследовательские работы на присуждение именных стипендий Президента и Правительства Российской Федерации, Академии наук Республики Татарстан, мэра г. Казани, регулярно участвуют в ежегодных аспирантско-магистерских научных семинарах КГЭУ, посвященных Дню энергетика, а также ежегодной Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». Традиционно делегации студентов кафедры участвует в ежегодных международных научно-технических конференциях, проводимых в МЭИ, Санкт-Петербургском политехническом университете, Томском политехническом университете, Чувашском государственном университете и др.
Результаты научных исследований сотрудников и студентов кафедры систематически отражаются в научных публикациях – монографиях, статьях в ведущих отечественных и зарубежных журналах, материалах докладов на международных и всероссийских конференциях, поддерживаются грантами Российской Федерации и Республики Татарстан. Они широко используются при написании учебных пособий и курсов лекций.
Кафедра постоянно развивается и совершенствуется. В учебный процесс вводятся новые лабораторные стенды, основанные на современных информационных технологиях и новейших достижениях микропроцессорной и микроконтроллерной техники отечественных и зарубежных производителей. Используется учебно-лабораторные стенды и аппаратные комплексы по материалам и элементам электронной техники, по энергетической электронике, лазерной технике и оптоэлектронике, акустооптический комплекс контроля материалов и изделий энергетики и электроники, комплекс диагностики высоковольтного энергетического оборудования; учебно-исследовательский комплекс по изучению солнечной электроэнергетики.
Студенты кафедры в процессе обучения проходят практику на различных предприятиях г. Казани и республики Татарстан: ОАО «Казаньоргсинтез», ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ОАО «Завод Элекон», Елабужский станкоиструментальный завод, Заинская ГРЭС, Набережно-Челнинская ГЭС, Зеленодольская РЭС, Вертолетный завод, КМПО и ряде других.
Выпускники кафедры всегда востребованы промышленными предприятиями, организациями, фирмами. Немало их работает на ведущих должностях в подразделениях различных энергетических предприятий, на ПАО «Казаньоргсинтез», Казанском моторостроительном производственном объединении, ОАО «Завод Элекон» и т.д.
