التعريف بالبرنامج

في العصـر الحديث، تداخلت عدة تخصصات هندسية أبرزها الهندسة الميكانيكية وهندسة الإلكترونيات وهندسة النظم لأجل إنشاء تطبيقات حديثة لم تكن موجودة من قبل، تطبيقات مثل الأذرع الآلية لرفع كفاءة الإنتاج في المصانع، أو لأداء خدمات متنوعة للبشر لم تكن لترى النور بدون تزاوج هذه التخصصات وحتى السيارات، والطائرات، ومحطات توليد القوى والتي كانت في السابق مجالاً حكراً على الهندسة الميكانيكية وهندسة القوى الكهربية، أصبحت في وقتنا الحالي مجهزة بوسائل استشعار وتحكم رفعت من كفاءتها، وحسنت من الأمان بها، كما أضافت وظائف جديدة بحيث أصبحت الإلكترونيات وشرائح التحكم المبرمجة تمثل نسبة محسوسة من تكلفة أي منها.

وبصفة عامة، فإن الأنظمة المدمجة التي تحقق وظائف كهروميكانيكية والمشتملة على بعض من الذكاء المتمثل في برمجيات محمولة على شرائح إلكترونية قد غزت حياتنا في تطبيقات صناعية وخدمية متنوعة، وقد أدي التطور الحديث إلى ظهور أنظمة إلكتروميكانيكية دقيقة تستخدم بعضها النانوتكنولوجى ولها تطبيقات غير محدودة في شتى المجالات.

مجال الميكاترونيكس هو تخصص هندسي بيني يشمل عدة تخصصات هندسية متضافرة معاً حيث تتعلق هندسة الميكاترونكس بدمج وتكامل كل من الهندسة الميكانيكية والهندسة الالكترونية اضافة الى هندسة الحاسبات والتحكم ضمن إطار موحد بهدف تصميم وتطوير الاجهزة والآلات والمعدات التي تتسم بالسرعة والدقة والأداء المميز، ويتضمن ذلك الاجهزة الذكية والآلات والانظمة التي تحتوي على المحركات لتحريك الاجزاء الميكانيكية، والمتحكم الدقيق الذي يتحكم في حركة الاجزاء، واجهزة القياس والمجسات لرصد حالة النظام وحركته، والالكترونيات والدوائر الكهربائية لربط اجزاء النظام ببعضها.

يحتاج تصميم وتركيب وصيانة الأنظمة المركبة لمهندس يمتلك مهارات متنوعة في المجالات الميكانيكية والكهربية والإلكترونية، كما يحتاج لمعرفة عميقة بهندسة النظم لكي يتمكن من التعامل مع التطبيقات الحديثة. المهندس الذي يتعامل مع هذه الأنظمة، يجب أن تكون لديه خبرات هندسية أساسية متنوعة، تشمل الإلكترونيات والنظم والطاقة والمواد والتحكم. الأهم من ذلك يجب أن تتوفر لديه القدرة على تصميم أو حتى ابتكار أنظمة تحقق الوظائف المنشودة كلما دعت الضرورة إلى ذلك.

يهدف برنامج هندسة الميكاترونيكس لإبراز طاقة الطلاب وإعداد مهندس قادر على: تصميم، وتركيب، وتطوير، الأنظمة الكهروميكانيكية المحتوية على ذكاء متضمن بهدف القياس والمتابعة والتحكم في أدائها من خلال تعرفه على أساسيات التخصصات المتعددة التي تعتمد عليها تلك الأنظمة مثل الإلكترونيات، ونظم المعلومات، وخواص ومقاومة المواد، وعلوم الطاقة والموائع في إطار عصري:

يأخذ البرنامج بنظام الساعات المعتمدة، ويتوافق مع معايير ومواصفات الهيئة المصرية للاعتماد الأكاديمي وضمان جودة التعليم وآخر تحديثات الإطار المرجعي لإعداد البرامج الدراسية لمرحلة البكالوريوس والتي أقرتها لجنة قطاع التعليم الهندسي بالمجلس الأعلى للجامعات في يناير 2020، ويعمَد إلى تكوين وتنمية مهارات التعلم الذاتي والقدرة على التعامل مع الأنظمة المركبة عند الطلاب، يأمل هذا البرنامج في إعداد خريجين في إطار عصري، ويعمَد إلى تنمية قدراتهم في مختلف التخصصات التي تخدم هذا التخصص البيني (هندسة الميكاترونيكس) بالتوازي مع تنمية مهارات إنشاء أنظمة متكاملة.

رؤية ورسالة وأهداف البرنامج

رؤية البرنامج

تحقيق الريادة في مجال التعليم العالي الهندسي واكتساب ثقة المجتمع المحلي والإقليمي في خريج البرنامج.

رسالة البرنامج

يسعي البرنامج لتطبيق الجودة الشاملة في إطار علمي صحيح لإعداد مهندسين متميزين ومؤهلين من الناحيتين العلمية والعملية والمهنية في مجال الميكاترونيكس لتلبية احتياجات سوق العمل، ونقل المعارف، وتوطين التقنية، وقادرين على الدخول في مجالات البحث العلمي، وتقديم الاستشارات الهندسية المتخصصة لتطوير المجتمع الصناعي وخدمة المجتمع المحلي والإقليمي.

أهداف البرنامج

يمكن إيجاز اهداف برنامج هندسة الميكاترونيكس كالتالي:

• إعطاء الطالب معلومات اساسية مناسبة في المجالات الميكانيكية والإلكترونية والكهربية بجودة عالية، مع ربطها بسوق العمل.
• إكساب الطالب القدرة على التعامل مع الأنظمة المركبة المعتمدة على تخصصات هندسية متعددة في آن واحد لأجل التعامل مع مشكلة تطبيقية محددة أو لمتابعة التطوير فيها.
• تمكين الطالب من التعلم الذاتي المستمر لاكتساب القدرة على إجراء البحث العلمي لخدمة وتطوير القطاع الصناعي وخدمة المجتمع.
• إعداد كوادر فنيه للعمل في شتى مجالات الالكترونيات الصناعية.
• خلق جيل من المهندسين من ذوي الخلفية الميكانيكية والإليكترونية والكهربية الجيدة للعمل في مجال تصنيع وتسويق الاجهزة الالكتروميكانيكية من كافة الطرازات والبلدان.
• المساهمة الفاعلة في نقل وإثراء المعرفة العلمية والكفاءات الى المجتمع المحلي والإقليمي.
• دعم التنمية الاقتصادية في الوطن من خلال دمج أنواع التعلم من خلال دراسات الحالة والمشاريع المتعددة الهادفة لحل مشاكل تطبيقية محددة.

مواصفات خريج البرنامج

يحرص البرنامج الأكاديمي لهندسة الميكاترونيكس على تخريج مهندسين متميزين ومؤهلين لدخول سوق العمل ويراعي فيهم تحقيق المواصفات الآتية:

• التمكن من العلوم الهندسية الأساسية في مجالات متعددة تشمل الإلكترونيات ونظم المعلومات من جهة والميكانيكا والتصميم والتحكم من جهة أخرى.
• التمكن من علوم التحكم الآلي وتصميم أنظمة التحكم.
• القدرة على نمذجة وتصميم أنظمة متكاملة تتداخل فيها تخصصات مختلفة.
• القدرة على التعلم الذاتي والتعلم من خلال الفعل Learning by doing.
• تبني مدخل يعتمد على أسلوب حل المشاكل مع إعطاء أولوية للمشاريع على مدار سنوات الدراسة.
• القدرة على التعامل مع فريق متعدد التخصصات (مهارات إدارة العمل ومهارات التواصل).

الكفاءات المنشودة وعناصر التميز

يهدف برنامج هندسة الميكاترونيكس إلى إعداد مهندس قادر علي التعامل بكفاءة تصميما وتشغيل وصيانة مع الأنظمة المركبة والتي تحتوي على أجزاء تجمع تخصصات هندسية متعددة، ميكانيكية وكهربية وذلك من خلال برنامج هندسي حديث لدرجة البكالوريوس يأخذ بنظام الساعات المعتمدة ويتبني المعايير الأكاديمية القياسية 2018 NARS، والإطار المرجعي 2020   لبرامج الدراسة بنظام الساعات المعتمدة لدرجة البكالوريوس. وتشمل الجدارات المنشودة وعناصر التميز للبرنامج لمحددات التالية، واعتماداً على المعاير الأكاديمية القومية القياسية (NARS 2018) فإن الخريج يجب أن يكون قادراً على:

• تحديد وصياغة وحل المشكلات الهندسية المعقدة من خلال تطبيق الأسس الهندسية والعلوم والرياضيات الأساسية.
• تصميم وإجراء التجارب المعملية والمحاكاة، وتحليل وتفسير وتقييم النتائج، واستخدام التحليلات الإحصائية والحكم الهندسي الموضوعي لاستخلاص النتائج.
• تطبيق عمليات التصميم الهندسي لإنتاج حلول فعالة من حيث التكلفة التي تلبي الاحتياجات مع الأخذ بعين الإعتبار العوامل الثقافية والإجتماعية والإقتصادية والبيئية والأخلاقية والجوانب الأخري في سياقات التصميم والتطوير المستدامين.
• الإستفادة من التقنيات المعاصرة ، والممارسات والمعايير، وإرشادات الجودة، ومتطلبات الصحة والسلامة، والقضايا البيئية ومبادىء إدارة المخاطر.
• ممارسة تقنيات البحث وأساليب التحقيق كجزء لايتجزأ من التعلم.
• التخطيط والإشراف على تنفيذ المشاريع الهندسية مع مراعاة كافة المتطلبات اللازمة للمشروع.
• العمل بكفاءة كفرد وعضو في فرق متعددة التخصصات ومتعدد الثقافات.
• التواصل بفعالية – بيانياً وشفاهة وكتابة- مع مجموعات متباينة باستخدام الأدوات العصرية.
• استخدام التفكير الإبداعي والمبتكر والمرن واكتساب تنظيم المشاريع والقيادة.
• اكتساب وتطبيق المعارف الجديدة والتعلم المستمر في الحياة وممارسة استراتيجيات التعليم الأخري.

وبالإضافة إلى الجدارات لمعظم البرامج الهندسية فان برنامج هندسة الميكاترونكس له بعض الجدارات الخاصة وهي كما يلي:

• نمذجة وتحليل وتصميم النظم الفيزيائية التي تنطبق على التخصص المحدد من خلال تطبيق مفاهيم: الديناميكا الحرارية، انتقال الحرارة ، ميكانيكا الموائع ، ميكانيكا الجسم الجاسئ ، معالجة المواد ، خصائص المواد ، القياسات وأجهزة القياس ، نظرية ونظم التحكم ، التصميم والتحليل الميكانيكي والاهتزازات.
• تخطيط وإدارة وتنفيذ تصميمات الأنظمة الميكانيكية وعناصرها باستخدام الحلول المناسبة على حد سواء مثل الوسائل التقليدية أواسسخدام برامج الكمبيوتر المعاصرة في مجال الهندسة الميكانيكية.
• اختيار المعدات الميكانيكية المناسبة وفقا للأداء او المهام المطلوبة
• اعتماد معاييرمحلية ودولية مناسبة ؛ ودمج الجوانب القانونية والاقتصادية والمالية من أجل: تصميم وبناء وتشغيل وفحص المعدات والأنظمة الميكانيكية
• تحليل أداء النظم الميكاترونية باستخدام النماذج العلمية والرياضية والحاسوبية وتقييم حدودها لحالات معينة.
• تحديد وتصنيف أداء الأنظمة والمكونات الميكاترونية من خلال استخدام الأساليب التحليلية وتقنيات النمذجة.
• تصميم الأنظمة الميكاترونية باستخدام نهج النظم لتلبية مواصفات ومتطلبات معينة.
• دمج مجموعة كبيرة من الأدوات والتقنيات التحليلية والمعدات وحزم البرمجيات لتصميم وتطوير الأنظمة الميكاترونية.