28.03.02 Наноинженерия Профиль: Инженерные технологии в приборостроении (3++)
Бакалавриат (3++)
Очная (4 года)
Обучение ведется на русском языке
Бюджетные и контрактные места
Государственная аккредитация до 29.10.2022 г.
Об образовательной программе
Основная профессиональная образовательная программа высшего образования (ОПОП ВО) по направлению бакалавриата 28.03.02 «Наноинженерия», профиль «Инженерные нанотехнологии в приборостроении» представляет собой комплекс основных характеристик образования (объем, содержание, планируемые результаты), организационно-педагогических условий и форм аттестации, который представлен в виде учебного плана, календарного учебного графика, рабочих программ учебных предметов, курсов, дисциплин (модулей), иных компонентов, а также оценочных и методических материалов, разработанных и утвержденных федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Воронежский государственный технический университет» (ВГТУ) с учетом потребностей регионального рынка труда на основе федерального государственного образовательного стандарта высшего образования – бакалавриат 28.03.02 «Наноинженерия», утвержденного приказом Минобрнауки России от 19 сентября 2017 г. № 923, и профессиональных стандартов 29.007 «Специалист по проектированию микро- и наноразмерных электромеханических систем», утвержденного приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 15.09.2016 № 521н, и 29.008 «Специалист по технологии производства микро- и наноразмерных электромеханических систем», утвержденного приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 15.09.2016 № 520н.
Основное направление профессиональной деятельности
Эффективными областями применения инженерных нанотехнологий в приборостроении являются микроэлектромеханические системы (МЭМС), используемые в космической, военной, медицинской, IT-технике, приборах для научных исследований, микроробототехнике. Возрастает производство МЭМС для пользовательской электроники (мобильных телефонов, планшетов, ноутбуков, мониторов, средств GPS-навигации и др.). Наиболее эффективными МЭМС-компонентами оказались пьезорезистивные датчики давления медицинского назначения, струйные термо- и пьезопечатающие устройства, емкостные акселерометры и гироскопы, микрозеркальные цифровые устройства. Массовое производство акселерометров для автомобильной промышленности дало значительные средства для развития работ по МЭМС в целом.
Компоненты МЭМС выполняют функции прецизионных и интеллектуальных датчиков физических и химических величин, актюаторов микророботов, микрофлюидных устройств, отдельных микроэлектронных компонентов для различных диапазонов частот, преобразователей различных видов энергии.
Современные актюаторы (приводы) включают: микродвигатели (электростатические, пьезо-, вибрационные, жидкостные и твердотельные реактивные, импульсного действия), микродозаторы, микропозиционеры, средства интроскопии, неинвазивные средства изучения внутренних органов и мозга человека, целевой доставки лекарств и другую уникальную медицинскую аппаратуру.
Отдельным направлением можно считать микроробототехнику и ее медицинские, военные, космические микро- и наноустройства, мобильные роботы для различных сред, распределенные робототехнические устройства, биологические и биоподобные роботы.
Наблюдается устойчивый рост объемов и темпов развития МЭМС-компонентов в мире.
Прогресс МЭМС обеспечивается успехами материаловедения, разработками специального технологического оборудования, научно-исследовательских приборов, элементной базы, созданием систем автоматизированного проектирования, охватывающих разработку конструкции, выбор технологических процессов изготовления, расчет характеристик изделий в статическом, динамическом режимах. Использование новых физических эффектов, свойств материалов, в частности интеллектуальных, может обеспечить быстрый прогресс в сфере создания высокоинформативных интегрированных датчиков, а учитывая низкую стоимость и трудоемкость их массового изготовления, микро- и наносенсоры станут основой глобальной информатизации жизни общества, состояния внешней среды, в том числе экологии, воспитания и образования.
Виды профессиональной деятельности выпускников, освоившие программу бакалавриата, и формируемые в результате обучения профессиональные компетенции
В соответствии с научно-исследовательским и инновационным типом задач профессиональной деятельности, к которому готовятся выпускники, освоившие программу бакалавриата, это предусматривает следующие виды профессиональной деятельности и владение соответствующими им профессиональными компетенциями (ПК):
участие под руководством и в составе коллектива в выполнении научных исследований в целях изыскания принципов и путей совершенствования объектов профессиональной деятельности, выполнение экспериментов с использованием типовых методик, составление описаний проводимых исследований:
ПК-1 — способен разрабатывать поведенческие модели элементов и компонентов микросистемной техники с учетом физических ограничений,
ПК-7 — способен осуществлять формализацию и алгоритмизацию функционирования исследуемой системы;
участие в составе коллектива в разработке макетов изделий и их модулей, разработке программных средств, применении контрольно-измерительной аппаратуры для определения характеристик и параметров макетов:
ПК-2 — способен проектировать электрические схемы обработки сигналов (аналоговых и цифровых),
ПК-3 — способен применять методы и компьютерные системы моделирования и анализа компонентов микросистемной техники,
ПК-4 — способен разрабатывать топологические чертежи отдельных блоков микросистемной техники и системы в целом в ручном и автоматизированном режимах,
ПК-5 — способен пользоваться встроенными средствами программирования и отладки системы автоматизированного проектирования;
подготовка данных для составления обзоров и отчетов:
ПК-6 — способен анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материал в виде научных статей, публикаций, презентаций;
участие в составе коллектива исполнителей во внедрении результатов научно-технических и проектно-конструкторских разработок в реальный сектор экономики:
ПК-8 — способен моделировать технологические модули и процессы производства изделий микросистемной техники;
проведение информационного поиска по отдельным объектам исследований:
ПК-9 — готов разрабатывать технологическую документацию для производства изделий микросистемной техники.
Выпускники могут осуществлять профессиональную деятельность и в других областях профессиональной деятельности и (или) сферах профессиональной деятельности при условии соответствия уровня их образования и полученных компетенций требованиям к квалификации работника.
Помимо обязательной части общеобразовательных предметов, преподавателями выпускающей кафедры разработаны специальные дисциплины, подготавливающие студентов к профессиональной деятельности:
• Основы производства изделий электронной техники
• Техническая механика микросистем
• Методы исследования и основы метрологии нанообъектов
• Нанотехнологии
• Оптоэлектроника и нанофотоника
• Математические основы обработки сигналов
• Компоненты МСТ
• Полупроводниковая электроника
• Основы проектирования электронной компонентной базы
• Микроэлектромеханические системы
• Автоматизация измерений и контроля
• Цифровая обработка сигналов
• Аналоговая и цифровая схемотехника
• Микропроцессорная техника
• Компьютерное моделирование, расчет и проектирование МСТ
• Технологии МЭМС
• Вакуум-плазменные технологии
• Проектирование заказных цифровых БИС
• Математическое моделирование технологических процессов и ИС
• Управление качеством
• Системы на кристалле
• Наноэлектроника
• Основы надежности технических систем
• Технологии корпусирования 3D ИС
Кадровое обеспечение
Вести специальные дисциплины на кафедре будут 3 профессора и 6 доцентов. Все преподаватели кафедры имеют ученую степень.
Во время обучения обучающиеся проходят ежегодные практики на предприятиях и в организациях г. Воронежа, разрабатывающих и производящих электронную технику, а после окончания вуза имеют возможность трудоустроиться на тех же предприятиях:
• «НИИЭТ»
• «ВЗПП-Микрон»
• «ВЗПП-Сборка»
• «РИФ»
• «КТЦ-Электроника»
и другие предприятия электронной промышленности.
Стратегия развития и перспективы выпускников
17 января 2020 г. распоряжением Правительства РФ № 20-р утверждена «Стратегия развития электронной промышленности РФ на период до 2030 г.» Выпускники кафедры имеют непосредственное отношение к её реализации. Только качественно обученные работники, профессионалы в своей области, могут дать импульс развития электронной промышленности, которая долгое время финансировалась по остаточному принципу. Что представляет из себя отрасль на сегодняшний день?
Общее состояние электронной промышленности
Электронная промышленность — отрасль экономики, связанная с разработкой и производством электронного оборудования, модулей, компонентов и встраиваемого программного обеспечения.
Межотраслевой характер Стратегии подразумевает включение в контур стратегического планирования также разработчиков и производителей материалов, технологического оборудования и инструментального программного обеспечения для разработки и производства электроники.
В отрасли создаются ключевые технологии разработки и производства изделий электронной компонентной базы и электронной (в том числе радиоэлектронной) продукции, а также обеспечения цифровых услуг населению страны.
К изделиям электронной компонентной базы относятся:
- полупроводниковые и вакуумные приборы;
- приборы оптоэлектроники и фотоники;
- приборы квантовой электроники и пьезотехники;
- интегральные микросхемы;
- устройства микросистемной техники;
- радиоэлектронные устройства и системы на кристалле.
Доля электронной промышленности в валовом внутреннем продукте Российской Федерации составляет 1,8 %, уровень добавленной стоимости — 60—80 %.
Электронная промышленность представлена производственными, научно-производственными, проектными и научными организациями, фондами развития, отраслевыми образовательными организациями и профессиональными объединениями, общее число которых более 1600.
Научно-технический и производственный потенциал отрасли оказывает значительное влияние на темпы развития смежных отраслей промышленности, а также определяет уровень технологической независимости Российской Федерации.
Структурно электронная промышленность состоит из трех основных групп:
1. Организации с государственным участием. По состоянию на 2019 год насчитывается 422 организации отрасли с государственным участием, 370 из которых включены в сводный реестр организаций оборонно-промышленного комплекса. Указанные организации обеспечивают около 55 % отраслевой выручки и включены в состав ряда интегрированных структур.
2. Организации с частным российским капиталом представлены 1200 преимущественно малыми и средними организациями, ориентированными в основном на коммерческие рынки, но при этом играющими значимую роль в исполнении государственных контрактов. Такие организации обеспечивают около 23 % отраслевой выручки.
3. Организации с иностранным капиталом представлены 30 организациями, обеспечивающими до 22 % отраслевой выручки.
Особое место в структуре отрасли занимают организации микроэлектронной промышленности, представленные 10 организациями, осуществляющими серийное производство микроэлектроники, и 65 дизайн-центрами, осуществляющими работы по проектированию и созданию микроэлектронной продукции, обладающими необходимыми кадрами, оборудованием и технологиями.
Подробнее о направлении подготовки можно узнать из видео:
Производство интегральных схем"
Создание CPU по этапам на заводе «Микрон» и почему без 7 нм остались Global Foundries"
Контакты:
394066, г. Воронеж, Московский проспект, 179 — аудитория 211
(4-й учебный корпус ФГБОУ ВО «ВГТУ»)
Телефон: +7(473)243-76-95
E-mail: vstu-ppe@mail.ru