يقوم مهندسو الكهرباء بتصميم وتطوير واختبار والإشراف على تصنيع وصيانة المعدات التي تستخدم الكهرباء، بما في ذلك الأنظمة الفرعية لتوليد الطاقة ونقلها وأجهزة الاستشعار والإلكترونيات والأجهزة وأجهزة التحكم والاتصالات ومعالجة الإشارات. برنامج بكالوريوس العلوم في الهندسة الكهربائية معتمد من قبل لجنة الاعتماد الهندسي ABET، https://www.abet.org.
في أول عامين من الهندسة الكهربائية، تقتصر الدورات الدراسية على تلك المواد الأساسية مثل الدورات التحضيرية لمزيد من الدورات الفنية في السنتين الثالثة والرابعة. يتم تقديم الدورات الأساسية في الهندسة الكهربائية في السنة الثانية. في السنتين الثالثة والرابعة، يوفر المنهج تعليمًا متقدمًا من خلال المقررات والاختيارية المطلوبة. يتم تضمين هذه الاختيارية في المنهج الدراسي للسماح للطالب باكتساب عمق إضافي في مجال الهندسة الكهربائية الذي اختاره الطالب.
الأهداف التعليمية للبرنامج
تتمثل الأهداف التعليمية للبرنامج (PEO) لبرنامج الهندسة الكهربائية (EE) في جامعة وست فرجينيا في إنتاج خريجين يطبقون معارفهم ومهاراتهم لتحقيق النجاح في حياتهم المهنية في الصناعة أو البحث أو الخدمة الحكومية أو الدراسات العليا . ومن المتوقع أنه في السنوات الخمس الأولى بعد التخرج سيحقق خريجونا النجاح والكفاءة في مهنتهم، وسيتم الاعتراف بهم كقادة، والمساهمة في رفاهية المجتمع.
مناطق التركيز
يمكن للطلاب الاختيار من بين ستة مجالات تركيز مدرجة أدناه.
- أنظمة الطاقة: تلعب تكلفة الكهرباء وموثوقيتها دورًا حاسمًا في نوعية الحياة وأسعار جميع السلع المصنعة. يؤدي التقدم في أجهزة إلكترونيات الطاقة وأجهزة الكمبيوتر إلى تحسين كفاءة الأجهزة الكهروميكانيكية. يتيح تحرير الكهرباء في العديد من الولايات لعملاء التجزئة فرصة اختيار موردي الكهرباء وخفض التكلفة. إن التحسينات في التقنيات مثل خلايا الوقود والتوربينات الصغيرة وتوربينات الرياح والأنظمة الكهروضوئية توفر خيارات جديدة لتوليد الطاقة. إن تحديد مواقع مصادر التوليد الموزعة بالقرب من الأحمال ونظام الطاقة التشغيلي في ظل إلغاء القيود التنظيمية يمثل تحديات جديدة لمهندسي الطاقة.
- أنظمة التحكم: تعتبر نظرية التحكم أمرًا أساسيًا لأي نظام مطلوب منه التصرف بالطريقة المرغوبة. وتشمل هذه الأنظمة جميع الأنظمة الهندسية مثل الأنظمة الميكانيكية والكيميائية والكهربائية والكمبيوتر بالإضافة إلى العديد من الأنظمة الديناميكية الأخرى مثل الأسواق الاقتصادية. وبالتالي فإن نظرية التحكم لديها مجموعة واسعة من التطبيقات. يثير هذا المسار اهتمام الطلاب الذين يرغبون في تطبيق التكنولوجيا للتحكم في الأنظمة الديناميكية. تعد الإشارات الصادرة عن أجهزة الاستشعار، والتي تتم معالجتها عادةً بواسطة الكمبيوتر، ضرورية للتحكم السليم في النظام.
- الإلكترونيات: تشمل الإلكترونيات عددًا من التخصصات التقنية الكبيرة داخل LCSEE، بما في ذلك تصميم الأجهزة الإلكترونية وتصنيعها، وتصميم الدوائر الإلكترونية التناظرية وتطبيقاتها، وتصميم الأجهزة البصرية وتطبيقاتها. يعد الفهم العميق لتشغيل الأجهزة والقيود المفروضة عليها أمرًا أساسيًا للتصميم الإلكتروني الجيد، سواء كان ذلك تصميم الأجهزة الفردية أو تصميم الأنظمة الإلكترونية المعقدة. سيتم تقديم العديد من أدوات البرمجة للطلاب أثناء تدريبهم في هذا المجال لدعم تطوير هذا الفهم. سيقوم الطلاب بتصميم الأجهزة باستخدام pSpice وتخطيط الدوائر الإلكترونية باستخدام قواعد تصميم VLSI.
- الاتصالات ومعالجة الإشارات: تعد الاتصالات ومعالجة الإشارات من المجالات المترابطة التي تلعب دورًا مهمًا في الاقتصاد القائم على المعلومات اليوم. تتضمن معالجة الإشارات استخدام بنيات كمبيوتر قابلة للبرمجة للعمل على إشارات العالم المادي. توجد معالجات الإشارة ضمن أنظمة التحكم الحديثة والتطبيقات الطبية الحيوية وأجهزة الاتصالات. الاتصالات هي نقل المعلومات من مكان إلى آخر. قدرة نظام الاتصالات محدودة بالضوضاء العشوائية في القناة. قد تكون قناة الاتصال عبارة عن كابل ألياف بصرية، أو شبكة كمبيوتر محلية أو واسعة النطاق، أو طيف الترددات الراديوية.
- الهندسة الحيوية والقياسات الحيوية: الهندسة الحيوية هي تطبيق متعدد التخصصات للهندسة في الطب وعلم الأحياء، بما في ذلك مجالات مثل الإشارات الطبية الحيوية ومعالجة الصور والمعلوماتية الطبية والأجهزة الطبية الحيوية. يمكن أن يشمل عمل الهندسة الحيوية تطوير تقنيات جديدة لاستخدامها في الطب والبيولوجيا أو استخدام التقنيات الهندسية لدراسة القضايا في علم الأحياء والطب. القياسات الحيوية هي مجال محدد من الهندسة الحيوية حيث يتم استخدام التوقيعات البيولوجية (بصمات الأصابع، الصوت، الوجه، الحمض النووي) لتحديد الهوية أو المصادقة في العدالة الجنائية، والتجارة الإلكترونية، والتطبيقات الطبية.س؛ تشمل مشاريع LCSEE المحددة في هذه المجالات معالجة الإشارات للتنبؤ بالموت القلبي المفاجئ في نموذج حيواني لقصور القلب، وتطوير خوارزميات للكشف عن عدم انتظام ضربات القلب في الأجهزة الطبية المزروعة، والتطبيب عن بعد لتقديم الرعاية الصحية في المناطق الريفية في ولاية فرجينيا الغربية، وتحليل صور بصمات الأصابع المؤقتة لـ تحديد الحيوية، وتصميم ونمذجة مستشعر بصمات الأصابع CMOS، ومطابقة بصمات الأصابع الشبكية العصبية، وإعادة بناء الوجه القحفي ثلاثي الأبعاد. على المستوى الجامعي، تؤثر هذه المشاريع على الدورات وتخلق فرصًا لمشاريع التصميم العليا والخبرات البحثية الجامعية.
- أجهزة الكمبيوتر: أصبحت أجهزة الكمبيوتر جزءًا مهمًا من التكنولوجيا التي يستخدمها المهندسون وجزءًا مهمًا جدًا في العديد من الأنظمة والمنتجات التكنولوجية. سيكتسب طلاب الهندسة الكهربائية فهمًا أساسيًا لكيفية استخدام أجهزة الكمبيوتر والمعالجات الدقيقة وسيكونون قادرين على تطوير وبرمجة واستخدام الأنظمة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الصغيرة المدمجة.