В настоящее время в рамках специальности 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» организованы две специализации 20010302 «Интеллектуализированные приборные комплексы» и 20010307 «Проектный менеджмент приборов и измерительно-вычислительных комплексов». Изменение структуры подготовки специалистов связаны с ориентацией на региональные потребности в дипломированных специалистах для проектно-конструкторской и научно-исследовательской работы в области создания цифровых пилотажно-навигационных комплексов с использованием новых информационных технологий, а также специалистах в области производственного менеджмента, способных адаптировать предприятия оборонных отраслей промышленности к изменяющимся требованиям рынка, оптимизировать производственные затраты и отрегулировать механизм ценообразования на основе объективных рыночных факторов.
Кафедра стала также базой для подготовки дипломированных специалистов по очной и очно-заочной формам обучения на Кумертаусском филиале УГАТУ.
Учебный процесс на кафедре организован на основе рационального сочетания теоретической подготовки с приобретением практических навыков ведения научной работы, включая фундаментальные и поисковые научные исследования. Основная цель научно-исследовательской работы студентов состоит в изучении всех элементов научного исследования, в том числе приобретение опыта обмена информацией, подготовки научных докладов, рефератов и статей. Результаты научных исследований, выполненных студентами кафедры авиационного приборостроения, регулярно публикуются в трудах Всероссийских и Международных конференций и симпозиумов, их доклады неоднократно завоевывали призовые места, получая одобрение известных специалистов и широкой научной общественности. В частности, первым лауреатом стипендии компании Боинг, которая делает ставку на поддержку наиболее перспективных направлений в авиационной технике, стал в 1998 году студент специальности АП И.Р. Карачурин. Магистрант Кожев А.В. в 1999 году стал победителем Международного конкурса Европейского совета Международного общества приборостроителей (ISA), а магистрант Кожевникова Е.А. в 2000 году завоевала диплом Ассоциации Российских вузов.
Богатый опыт подготовки высококвалифицированных специалистов позволил внедрить в учебный процесс нашей кафедры систему программно-целевого управления качеством обучения. Ведущим методологическим принципом этой системы является ориентация на конечные цели обучения - конкретную профессиональную деятельность в области авиаприборостроения. При этом учебные программы и организация учебного процесса кафедры ориентированы на применение современных инновационных технологий, включая электронные учебники, лабораторные работы, дистанционный контроль и обучение, обучающие и демонстрационные программы, видеотренинги и ролевые игры. Инновационные технологии обучения, развиваемые на нашей кафедре, базируется на профессионально-ориентированном подходе к организации учебной деятельности и проектном методе обучения.
Профессионально-ориентированный подход позволяет перенести акцент в деятельности преподавателя с активного педагогического воздействия на обучаемого в область формирования «профессиональной среды», во взаимодействии с которой происходит его самообучение и саморазвитие. Основным методом обучения был выбран метод проектов, в рамках которого выполнение различных курсовых работ и проектов, выпускной квалификационной работы, а также проведение учебной научно-исследовательской работы рассматриваются как отдельные этапы единого «проекта», связанного с разработкой перспективного изделия из области авиационного приборостроения или измерительно-вычислительных комплексов. Необходимый эффект достигается за счет формирования явных связей между дисциплинами общепрофессионального и специального циклов путем сокращения временного разрыва между ними, с одной стороны, и иллюстрацией теоретических положений первых практическими приложениями вторых.
Внедряемые в рамках указанного подхода интенсивные методы обучения потребовали разработки новых форм организации внеаудиторной самостоятельной работы студентов (CPC) с привлечение информационно-развивающих методик, направленных на первичное овладение знаниями. Самостоятельная работа с исследовательской и учебной литературой, изданной на бумажных носителях, сохраняется как важное звено СРС в целом, но ее основу теперь составляет самостоятельная работа с обучающими программами, с тестирующими системами, с информационными базами данных. Для самостоятельной работы над лекционным материалом студенты используют интерактивные компьютерные обучающие программы. Это учебные пособия, в которых теоретический материал благодаря использованию мультимедийных средств структурирован так, что каждый обучающийся может выбрать для себя оптимальную траекторию изучения материала, удобный темп работы над курсом и способ изучения, максимально соответствующий психофизиологическим особенностям его восприятия. Обучающий эффект в таких программах достигается не только за счет содержательной части и дружеского интерфейса, но и за счет использования тестирующих программ, позволяющих обучающемуся оценить степень усвоения им теоретического учебного материала. Расширение сферы самостоятельной работы студентов приводит к увеличению ее доли в организации учебного процесса. Фактически речь идет о самостоятельной работе студентов с лекционным (теоретическим) материалом, о текущем и промежуточном самоконтроле, о выполнении студенческой исследовательской работы, о подготовке к практическим занятиям и лабораторным работам, о работе с компьютерными тренажерами и имитационными моделями.
В целом, за время существования кафедры ей было подготовлено более 2000 специалистов в области авиационного приборостроения и около двухсот специалистов по электронно-вычислительным машинам, а также свыше пятидесяти магистров техники и технологии. Выпускники кафедры работают на предприятиях городов Уфы, Москвы, Санкт Петербурга, Екатеринбурга, Перми, Ташкента, Саратова, Омска, Жуковского, Арзамаса, Ульяновска, Энгельса, Ростова-на-Дону, Хьюстона (США) и др.
Важную роль сыграл профессор Шаймарданов Ф.А. и в формировании научного потенциала кафедры. Под его руководством сложилась известная в нашей стране и за рубежом научная школа по теории и проектированию измерительно-вычислительных комплексов для систем контроля, диагностики и управления авиационными двигателями. В 1976 году при кафедре была открыта отраслевая лаборатория «Электронная автоматика авиационных силовых установок». Работа отраслевой лаборатории базировалась на тесном сотрудничестве с ведущими предприятиями авиационной промышленности: ЦИАМ, ЛИИ, УАКБ «Молния», ОКБ «Орбита», Пермское и Омское агрегатные КБ, Запорожское моторостроительное КБ и др.
Тематика научных исследований отраслевой лаборатории охватывала следующие направления:
-
исследование и разработка адаптивных систем управления ГТД;
-
исследование и разработка аппаратуры измерения параметров ГТД;
-
лазерная спектроскопия для анализа загрязнения атмосферы и окружающей среды;
-
проектирование специальных информационно-вычислительных комплексов (ИВК) для контроля и диагностики авиационного двигателя;
Результаты опытно-конструкторских разработок вошли в состав бортового оборудования самолетов АН-72, ЯК-42, МИГ-29 в виде следующих агрегатов и систем:
-
регулятора-ограничителя температуры газа рабочих лопаток ГТД;
-
регулятора частоты вращения ротора ГТД в системе управления реактивным соплом;
-
устройства ввода в БЦВМ сигналов с датчиков температуры газа ГТД;
-
акустического датчика температуры газа;
-
адаптивной системы управления параметрами двухвального ГТД;
-
специализированных отказоустойчивых вычислительных машин и систем.
В 1974 году при кафедре была организована аспирантура, в рамках которой было защищено свыше 30 кандидатские диссертации. Среди них работы преподавателей кафедры Фрида А.И., Уразбахтиной Л.Б., Плахутина Н.Н., Терешина В.Г., Кудрявцева А.В., Озерова В.В., Машкиной И.В., Нугаева Р.Р., Кутдусова Ф.Х., Неретиной В.В. Научные разработки многих аспирантов кафедры в дальнейшем переросли в тематику докторских диссертаций. Докторами наук стали следующие выпускники и сотрудники кафедры: Ахмадеев Н.Х, Терёшин В.Г., Уразбахтина Л.Б., Андрианова Л.П., Фрид А.И., Романченко А.Ф., Валеев С.С.
В современных условиях научные исследования на кафедре АП развиваются в двух основных направлениях:
-
первое направление отражает необходимость фундаментализации образования в такой наукоемкой области, какой является авиационное приборостроение, на основе тесной связи процесса обучения с научным поиском;
-
торое направление связано с необходимостью диверсификации научных исследований из-за отсутствия платежеспособного спроса со стороны авиаприборостроительных предприятий не только на научно-исследовательские, но и на опытно-конструкторские разработки.
В рамках первого направления кафедра занимается разработкой архитектуры, алгоритмического и программного обеспечения многопроцессорных информационно-вычислительных и управляющих систем с элементами искусственного интеллекта для интегрированных бортовых измерительно-вычислительных комплексов. К основным средствам искусственного интеллекта, используемых на борту современных и перспективных летательных аппаратов относятся электронные помощники летчика и штурмана, экспертные системы, информационно-справочные системы (электронные библиотеки).
В рамках концепции создания электронного помощника экипажа на кафедре реализован проект информационно-вычислительной системы оценки воздушной обстановки. Данная система позволяет осуществлять зонирование воздушного пространства на качественном и количественном уровне за счет объединения информации, поступающей от различных источников (системы TCAS, GPWS, метеорадар), и формирования комплексной оценки опасности полетной ситуации, а также вырабатывать рекомендации по автоматическому маневрированию для уклонения от опасности.
Реализация интеллектуальных информационных технологий планирования и управления выполнением полетных заданий требует использования высокопроизводительных вычислительных сред с программируемой архитектурой типа MIMD, допускающих динамическое перераспределение вычислительной мощности в зависимости от приоритета решаемых задач на различных фазах выполнения полетного задания. Данный подход был положен в основу проекта синтеза бортовых информационно-управляющих систем с параллельной архитектурой. Целью этого проекта была разработка оптимальной топологии бортовых информационно-управляющих систем с параллельной архитектурой, объединяющей ресурсы ВСС, ВСУП и других бортовых вычислительных систем для реализации заданной совокупности совместно протекающих вычислительных процессов, полученных в результате глобального и локального распараллеливания задач пилотирования и навигации.
В рамках второго направления НИР на кафедре АП в течение ряда лет проводится хоздоговорная работа по исследованию и разработке программно-аппаратных средств систем управления технологическими процессами предприятий перерабатывающей и строительной отраслей промышленности. Эта работа имеет важное значение при решении задачи обеспечения высокого качества и конкурентоспособности продукции предприятий указанных отраслей промышленности Республики Башкортостан за счет внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами, отвечающих требованиям международного стандарта ISO 9001.
Кафедра имеет богатый опыт разработки, изготовления и установки «под ключ» компьютерных централизованных и распределенные АСУ ТП на основе автоматизированных рабочих станций с сопутствующим программным обеспечением. Среди более чем 30 реализованных крупных проектов можно назвать: интегрированные системы автоматизации комплексов хранения и глубокой переработки зерна на Уфимском и Давлекановском комбинатах хлебопродуктов, комбинате пиво-безалкагольных напитков «Шихан», Еткульском птицезаводе, совхозе «Алексеевский» Уфимского района.
В 2009 году на кафедре работают 11 штатных преподавателей и 2 совместителя. Среди них д.т.н., профессор, зав. кафедрой В.Н. Ефанов, 6 доцентов, кандидатов технических наук: Аитов И.Л., Беспалов А.И., Неретина В.В., Петунин В.И., Токарев В.П., Юлдашбаев Ш.А., 5 молодых преподавателей – Муфаззалов Д. Ф., Неугодникова Л.М., Зайцева А.А., Тузбеков Р.Р., Лихачев Е. А.
В настоящее время ведется подготовка по направлениям, специальностям и программам: 200100 «Приборостроение» (бакалавр); 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» (специалист) со специализациями 20010302 «Интеллектуализированные приборные комплексы» и 20010307 «Проектный менеджмент приборов и измерительно-вычислительных комплексов»; 20010019 «Микропроцессорные средства и программное обеспечение измерений» (магистр).
Материально-техническая база кафедры является достаточной для подготовки специалистов. Специализированные лаборатории соответствуют профилю читаемых общепрофессиональных, специальных дисциплин и дисциплин специализации. Их общая площадь в 319,82 кв. метров отвечает существующим требованиям и нормам. На кафедре имеется кабинет дипломного проектирования, оборудованный индивидуальными рабочими местами и дисплейный класс, оснащенный современными компьютерами и мультимедийными средствами отображения информации. Всего на кафедре имеется 28 высокопроизводительных компьютеров, объединенных в локальную сеть с выходом в Internet. Оборудование, используемое в учебном процессе, является современным и эффективно применяется студентами в различных формах образовательной деятельности: при проведении лабораторных занятий, выполнении курсовых и дипломных проектов, осуществлении научных исследований в рамках НИРС.
Функционируют следующие лаборатории: «Физических основ получения информации», Автоматического управления, САУ ЛА и их СУ, «Бортовых вычислительных комплексов навигации и самолетовождения», «Авиационных приборов и приборов первичной информации», «Технологического обеспечения производства измерительно-вычислительных комплексов», «Метрологии, стандартизации и сертификации», «Надежности авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов», учебно-научная лаборатория ИВК, лаборатория «Цифровых вычислительных устройств и микропроцессоров приборных комплексов».
