الهندسة الكهربائية – فرعي الطاقة المتجددة

نبذة عن التخصص

يُعد هذا التخصص من أحدث التخصصات في فلسطين، لما يتميز به من مواكبة لأحدث التقنيات وتنوع مجالاته. يقدم البرنامج مزيجًا متكاملًا من المعارف والمهارات الهندسية، تشمل:

الهندسة الكهربائية والإلكترونيات
أجهزة الاستشعار والرقائق الدقيقة
أنظمة الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح)
الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة
برمجة تطبيقات الهاتف المحمول والويب
الأنظمة المدمجة والتحكم والإشارات
إدارة الابتكار

يحظى هذا التخصص بأهمية كبيرة على المستويين المحلي والإقليمي، نظرًا للطلب المتزايد على التخصصات التقنية، والحاجة إلى تعزيز الاعتماد على مصادر الطاقة النظيفة والمستدامة.

يتميز خريجو التخصص بامتلاكهم مهارات متقدمة في الهندسة الكهربائية وتقنيات الطاقة المتجددة، مما يجعلهم قادرين على المنافسة في سوق العمل والمساهمة في تطوير المجتمع من خلال حلول مبتكرة ومستدامة.

يُعد هذا البرنامج من البرامج المتميزة في فلسطين نظرًا لحداثته من حيث اعتماده على أحدث التقنيات من جهة، وطبيعته البينية متعددة التخصصات من جهة أخرى. حيث يغطي البرنامج مجالات واسعة من المعرفة والممارسة تشمل: الهندسة الكهربائية، الإلكترونيات، المستشعرات والشرائح الدقيقة، الطاقة المتجددة، طاقة الرياح، الطاقة الشمسية، الذكاء الاصطناعي، التعلم الآلي، برمجة الهواتف والويب، الأنظمة المدمجة، الإشارات والتحكم، وإدارة الابتكار.

يتماشى هذا البرنامج مع الأولويات الوطنية واستراتيجيات وزارة التعليم العالي والبحث العلمي، وكذلك مع استراتيجية جامعة فلسطين الأهلية، حيث تتقاطع هذه التوجهات في دعم البرامج التقنية والابتكارية التي تسهم في بناء اقتصاد قائم على المعرفة والابتكار.

وعليه، تتمثل رسالة البرنامج في:
“تخريج مهندسين سيكونون قادة المستقبل في مجال الهندسة الكهربائية والطاقة المتجددة عالية التقنية، وقادرين على خدمة المجتمع من خلال امتلاكهم المعرفة الهندسية التنافسية والمهارات التطبيقية المتميزة”

الفئة المستهدفة

طلبة الثانوية العامة (الفرع العلمي أو الصناعي) المهتمون بمجالات الهندسة والطاقة المستدامة.
الفنيون أو العاملون في شركات الكهرباء والطاقة الراغبون في تطوير مهاراتهم.
الراغبون بالعمل في مشاريع الطاقة المتجددة محليًا وعالميًا.

مواصفات الخريج

تحليل المشكلات وايجاد حلول تقنية فعالة مع القدرة على الابداع والابتكار
تصميم وتنفيذ برامج التشغيل الأساسية ونظم المعلومات المتقدمة .
القدرة على اختيار أفضل العروض والإشراف على التجهيز والتركيب والتشغيل في المؤسسات المختلفة.
تشخيص الأعطال في المكونات المادية والبرامج الأساسية ونظم الطاقة المتقدمة والإشراف على خطوات الصيانة والإصلاح
تحليل الاحتياجات وتصميم وتنفيذ برامج وانظمة متخصصة حسب متطلبات العمل .
استخدام العلوم الأساسية والمفاهيم الهندسية للتعامل مع أنظمة الطاقة المتجددة.
فريق عمل متعدد التخصصات في مشاريع الطاقة المتجددة
الفهم والتنفيذ السليم لأخلاقيات الهندسة.
استخدام مهارات الاتصال (كتابة ومحادثة) للتعبير عن الأفكار والأفكار الشخصية بالطريقة الصحيحة.
تحليل المشاكل الهندسية وجمع البيانات من أجل تطوير وتصميم النظم الهندسية.
استخدام المهارات الهندسية في التطبيقات الهندسية العملية في المشاريع الهندسية.

المخرجات التعليمية

امتلاك قاعدة معرفية واسعة في الرياضيات، الفيزياء، الحوسبة، الإلكترونيات، والهندسة الكهربائية.
استخدام المفاهيم الهندسية في التعامل مع أنظمة الطاقة المتجددة.
القدرة على العمل ضمن فرق متعددة التخصصات في مشاريع الطاقة المتجددة.
فهم وتطبيق أخلاقيات المهنة الهندسية.
تحليل المشكلات الهندسية وجمع البيانات لتطوير وتصميم الأنظمة الهندسية.
تطبيق المفاهيم العملية في المشاريع الهندسية.
تعزيز البحث العلمي ودورة التطوير (R&D) في مجال الهندسة الكهربائية والطاقة المتجددة.
تنمية روح ريادة الأعمال لدى الخريجين لتأسيس شركات ناشئة قائمة على الابتكار في مجال الهندسة الكهربائية والطاقة المتجددة.
امتلاك فهم قوي للتقنيات الحديثة والمعايير ذات الصلة، واكتساب المعرفة الأساسية في:
- الهندسة الكهربائية والطاقة المتجددة
- ميكانيكا الموائع، الديناميكا الحرارية، وانتقال الحرارة.
الإلمام العميق بأجهزة القياس، التحكم الآلي، الأنظمة المدمجة، تحويل الطاقة وكفاءتها، اقتصاديات الطاقة، الطاقة والبيئة، والقوانين المنظمة لإدارة الطاقة.
اكتساب خبرة عملية في:
- تكنولوجيا الطاقة الشمسية الحرارية
- تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية
- تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية
- الطاقة الجوفية الحرارية، والطاقة الحيوية، والطاقة المائية وطاقة الأمواج.
الخبرة في تطبيق ميكانيكا الموائع، انتقال الحرارة، الدوائر الكهربائية، الآلات الكهربائية، القياسات والتحكم، إلكترونيات القدرة، الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
برمجة الشرائح والمستشعرات والمتحكمات الدقيقة لتطبيقات حقيقية.
التفكير والعمل بروح ريادية لتأسيس مشروعه/مشروعها الخاص في هذا المجال الواعد.
القدرة على التواصل الفعّال.
امتلاك المعرفة بالأساليب الأكاديمية والنظريات في مجالات الهندسة الكهربائية والطاقة المتجددة.
الإلمام بأحدث التقنيات في مجال الطاقة المتجددة.
امتلاك المعرفة المتقدمة بالمنهجية العلمية اللازمة لإجراء البحوث وتطوير المشاريع في مجال الطاقة المتجددة.
تحليل المشكلات الأكاديمية والمهنية والبحثية.
اكتساب المهارات العامة مثل التحليل، التواصل، العمل المستقل والجماعي، حل المشكلات، المهنية، والمسؤولية الاجتماعية.

مجالات العمل

المسميات الوظيفية المحتملة

اسماء الأماكن المحتملة للتوظيف

1. مهندس كهرباء

2. مهندس طاقة شمسية

3. مهندس طاقة متجددة

4. مساعد بحث وتدريس.

5. مصمم للأنظمة الكهربائية.

6. مدير لشركة ناشئة في أحد مجالات الطاقة المتجددة.

مع التقدم التكنولوجي الهائل والحاجة الى الطاقة المتجددة أصبحت جميع المؤسسات بلا استثاء تعتمد في عملها استحداث مصادر للطاقة بشكل أساسي وبالتالي أصبحت الحاجة ماسة لوجود متخصصين في هندسة الكهرباء – فرع الطاقة المتجددة ومن أمثلة هذه المؤسسات:

· الشركات الكبيرة مثل شركة الاتصالات وشركة الكهرباء

· القطاعات الحكومية والخاصة ذات العلاقة بمجالات الطاقة والطاقة المتجددة.

· قطاعات الصناعة والزراعة والخدمات.

· مؤسسات البحث والجمعيات العلمية.

· مراكز استشارية محلية وعالمية.

· الحاضنات الهندسية والتكنولوجية ومراكز التطوير.

· مؤسسات التعليم العالي والكليات والمعاهد

· مؤسسات وكالة الغوث المختلفة والمؤسسات الاهلية المشاريع الريادية

شروط وإجراءات القبول

يقبل طلبة الفرع العلمي الحاصلون على معدل 80% فأعلى أو 80% فأعلى في المباحث الأساسية (رياضيات، فيزياء، كيمياء) بشرط ألا يقل المعدل العام عن 75% في شهادة الدراسة الثانوية العامة (التوجيهي) – يقبل طلبة الفرع الصناعي و تكنولوجيا المعلومات الحاصلون على معدل 80% فأعلى. أو ما يعادلها من الشهادات العالمية مثل البكالوريا الفرنسية. والبكالوريا الدولية والشهادة العامة للتعليم (GCE) البريطانية.

الخطة الدراسية

السنة الأولى
الفصل الأول				الفصل الثاني
رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق	رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق
450101	تفاضل وتكامل 1	3		450102	تفاضل وتكامل 2	3
450111	فيزياء عامة للهندسة	3		471122	الدوائر الكهربائية والالكترونيات 1	3
450121	مختبر فيزياء عامة للهندسة	1		450122	برمجة حاسوب للهندسة	3
410131	اساسيات الحاسوب والبرمجة	3		450123	مختبر برمجة حاسوب للهندسة	1	–
110101	مهارات في اللغة العربية 1	3		120102	مهارات في اللغة الانجليزية 2	3	–
120101	مهارات في اللغة الانجليزية1	3		113200	القضية الفلسطينية	3	–
				450162	رسم هندسي	1
المجموع		16		17

السنة الثانية
الفصل الأول				الفصل الثاني
رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق	رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق
450202	مبادئ الاحصاء والاحتمالات	3	–	450220	جبر خطي ومعادلات تفاضلية	3
151102	الثقافة الاسلامية	3	–	450222	إدارة مشاريع واقتصاد هندسي	3	–
450214	ريادة الاعمال الهندسية	3	–	474332	الديناميكا الحرارية	3
471212	الدوائر الكهربائية والالكترونيات 2	3		474321	هندسة المواد	3	–
471219	مختبر الدوائر الكهربائية والالكترونيات	1		471334	الاشارات وانظمة التحكم	3
474213	الاستاتيكا والديناميكا والاهتزازات	3		450152	مشاغل هندسية	1
			–
المجموع		16		16

الفصل الصيفي
رقم المساق	اسم المساق	الساعات المعتمدة	المتطلب السابق	المتطلب المتزامن
474200	التدريب الميداني1	1	انهاء مستوى سنة ثانية
المجموع		1

السنة الثالثة
الفصل الأول				الفصل الثاني
رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق	رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق
471301	أنظمة المنطق الرقمي	3		471402	المتحكمات الدقيقة	3
471309	مختبر أنظمة المنطق الرقمي	1	–	471409	مختبر المتحكمات الدقيقة	1
474222	التحليل العددي للمهندسين	3	–	474341	الآلات الكهربائية	3
474331	مقدمة في الذكاء الاصطناعي وتعلم الالة في أنظمة الطاقة	3		474349	مختبر الآلات الكهربائية	1
474302	تحويلات الطاقة	3		474441	الكترونيات القدرة	3
474303	النمذجة والمحاكاة	3		474449	مختبر الكترونيات القدرة	1
				471412	مقدمة في أنظمة الاتصالات	3
المجموع		16		15

الفصل الصيفي
رقم المساق	اسم المساق	الساعات المعتمدة	المتطلب السابق	المتطلب المتزامن
474300	التدريب الميداني2	2	انهاء مستوى سنة ثالثة
المجموع		2

السنة الرابعة
الفصل الأول				الفصل الثاني
رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق	رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق
471421	المجسات والأجهزة	3		474401	مقدمة في الطاقة المتجددة	3
474219	مختبر المجسات والأجهزة	1		471422	برمجة الأنظمة المدمجة	3
474304	ميكانيكا الموائع والهيدرولوجيا	3		471429	مختبر برمجة الأنظمة المدمجة	1
474309	مختبر ميكانيكا الموائع	1		474411	اقتصاديات الطاقة	3
474331	التبادل الحراري	3		474425	مختبر الطاقة الشمسية.	1
474339	مختبر التبادل الحراري	1		474426	أنظمة طاقة الرياح	3
474221	هندسة الطاقة والبيئة	3		474439	مختبر طاقة الرياح	1
474422	الطاقة الشمسية الحرارية	3		474423	أنظمة الخلايا الشمسية	3
المجموع		18		18

الفصل الصيفي
رقم المساق	اسم المساق	الساعات المعتمدة	المتطلب السابق	المتطلب المتزامن
474400	التدريب الميداني3	3	انهاء مستوى سنة رابعة
المجموع		3

السنة الخامسة
الفصل الأول				الفصل الثاني
رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق	رقم المساق	اسم المساق	س م	م سابق
	متطلب تخصص اختياري	3		474592	مشروع التخرج	3	472591
474591	مقدمة في مشروع التخرج	1			متطلب جامعه اختياري	3	–
450212	مهارات تشغيلية واخلاقيات المهنة	3	–		متطلب تخصص اختياري	3
130300	خدمة مجتمع	1	–	151102	الثقافة الإسلامية	3
112101	التربية الرياضية	1
	جامعي حر	3	–
المجموع		12		12

وصف المساقات

الدوائر الكهربائية والالكترونيات 1	يتناول المساق أساسيات الدوائر الكهربائية والإلكترونيات، بما في ذلك قوانين كيرشوف، المصادر الكهربائية، الديودات وتطبيقاتها، الترانزستورات، المضخمات، والمفاتيح الإلكترونية، إضافة إلى التمثيل الرقمي والمنطقي باستخدام CMOS.
الدوائر الكهربائية والالكترونيات 2	يهدف المساق إلى دراسة المفاهيم المتقدمة في الدوائر والإلكترونيات، بما يشمل تحليل دوائر التيار المتناوب، استجابة التردد، دوائر الرنين، معامل القدرة وتصحيحه، تصميم وتحليل المضخمات باستخدام BJT وMOSFET، التغذية الراجعة، المذبذبات، والمرشحات، مع التركيز على التطبيقات التناظرية والرقمية.
مختبر الدوائر والالكترونيات	يغطي المختبر تطبيقات مساقي الدوائر الكهربائية والإلكترونيات 1 و2، ويشمل استخدام الأدوات الكهربائية والقياسات العملية، تصميم وتنفيذ وتحليل الدوائر التناظرية والرقمية، دراسة الديودات والمضخمات، دوائر الرنين والمذبذبات، تحسين معامل القدرة، تحليل التغذية الراجعة، تصميم المرشحات، واختبار المفاتيح الإلكترونية لتعزيز الفهم العملي للمفاهيم النظرية.
الاستاتيكا والديناميكا والاهتزازات	يهدف المساق إلى تقديم أساسيات ميكانيكا المتجهات وتطبيقاتها في تحليل القوى والعزوم على الأجسام. يغطي المساق مخططات الجسم الحر، توازن الجسيمات والأجسام الصلبة ثنائي وثلاثي الأبعاد، القوى في الجمالونات والأطر والآلات، مراكز الكتلة، القوى الموزعة، وتحليل قوى القص وعزوم الانحناء. كما يتناول مبادئ الاحتكاك، عزوم القصور الذاتي، الحركيات، حركة الجسيمات والأجسام الصلبة باستخدام قوانين نيوتن، والاهتزازات الحرة واستجابة الأنظمة ذات درجة واحدة من الحرية للإثارة التوافقية والقوى العامة.
أنظمة المنطق الرقمي	سيتناول هذا المساق أنظمة الأعداد وعمليات التحويل بينها، جبر بوليان، مفهوم مستوى الإثبات؛ توسعات الحدود الدنيا والحدود القصوى، خرائط كارنوف، تصميم دوائر المنطق التوافقي، وتصميم الدوائر باستخدام بوابات NAND و NOR يشمل المساق دراسة الآلات الحتمية والدوائر المتتابعة، المقلوبات، تقليل جداول الحالات، وتخصيص الحالات. سيتم أيضًا التطرق إلى تصميم الأنظمة الرقمية المتقدمة باستخدام كتل SSI-MSI مثل المبدلات، والمشفرات، والمجمعات، والذاكرة، ومصفوفات البوابات القابلة للبرمجة، بالإضافة إلى الأنظمة الموجهة نحو الناقل. ستغطي التطبيقات العملية للأنظمة الرقمية عدة مواضيع، بما في ذلك العدادات، ومقارنات القيم، والتحويل بين الإشارات التناظرية والرقمية، والتحكم بالتغذية الراجعة، وواجهات المستشعرات، ومعالجة الإشارات.
مختبر أنظمة المنطق الرقمي	يوفر هذا المساق المختبري للطلاب تجربة عملية في تصميم وتنفيذ الدوائر الرقمية باستخدام تقنيات المنطق الرقمي ولغات الوصف العلوية (HDL). يركز المساق على تطبيق مبادئ المنطق الرقمي في تصميم الأنظمة الرقمية باستخدام الأدوات البرمجية مثل VHDL و Verilog. يتضمن المختبر تجارب عملية تتعلق بتصميم البوابات المنطقية، العدادات، المسجلات، الذاكرة، وغيرها من الدوائر الرقمية المتقدمة. من خلال تجارب تصميم الدوائر باستخدام HDL (لغة وصف الأجهزة)، يتعلم الطلاب كيفية كتابة الأكواد الخاصة بالدوائر الرقمية، محاكاة أدائها باستخدام البرمجيات، ومن ثم تنفيذها على الأجهزة الفعلية باستخدام أدوات FPGA
الاشارات وأنظمة التحكم	يقدم هذا المساق أساسيات تحليل الإشارات والأنظمة في الزمن المستمر والزمن المتقطع. يغطي المساق تحليل الأنظمة الخطية بما في ذلك الاستجابة النبضية والالتفاف، وسلسلة فورير، وتحويل فورير، وأخذ العينات، وتحليل الإشارات والنظم في الزمن المتقطع، وتحويل Z. تشمل الموضوعات تحليل وتصميم أنظمة التحكم باستخدام نماذج الأنظمة الفيزيائية، ومتغيرات الحالة، والخطأ في الحالة المستقرة، والاستجابات الزمنية والترددية، واستقرار أنظمة التحكم.بالإضافة إلى ذلك، يقدم المساق أنظمة التغذية الراجعة. مراجعة معادلات النظام. مخطط الكتل ومخططات تدفق الإشارات. استجابة النظام الزمنية وأداء الحلقة المغلقة.
الديناميكا الحرارية	يبدأ المساق بمقدمة عن مفاهيم الديناميكا الحرارية، وخصائص المواد النقية، وقانون الديناميكا الحرارية الأول: تحليل الأنظمة المغلقة، وتحليل الأنظمة المفتوحة في ظل الظروف الثابتة وغير الثابتة، وقانون الديناميكا الحرارية الثاني، والاعتلاج (الإنتروبيا).
التحليل العددي للمهندسين	يقدم المساق أساسيات التحليل العددي وتطبيقاته باستخدام Matlab وSimulink، بما في ذلك تمثيل البيانات ودراسة الأخطاء العددية. يغطي حل أنظمة المعادلات الجبرية الخطية والتفاضلية، تحليل المصفوفات وخصائصها، خوارزميات الحذف لجوس وتشولسكي، الأساليب التكرارية (جاكوبي وجاوس-سايدل)، والتحقق من التقارب، بالإضافة إلى دراسة القيم والمتجهات الذاتية، واستخدام طريقتي أويلر ورانج-كوتا لحل المعادلات التفاضلية العادية.
هندسة المواد		يهدف المقرر إلى تعريف الطلاب بمبادئ وأسس هندسة المواد، مع التركيز على العلاقة بين الهيكل والخصائص والمعالجة وأداء المواد، بالإضافة إلى التطبيقات الهندسية والكهربائية والإلكترونية. يغطي المقرر فئات المواد المختلفة مثل المعادن، البوليمرات، السيراميك، وأشباه الموصلات، ويستعرض استخداماتها في المكونات والدوائر الإلكترونية، بهدف تزويد الطلاب بالمعرفة الأساسية اللازمة للدراسات المستقبلية في مجالات الهندسة.
المجسات والأجهزة	يهدف المقرر إلى تعريف الطلاب بمبادئ عمل المجسات والأجهزة المستخدمة في القياس والتحكم، مع التركيز على تطبيقاتها في الأنظمة الكهربائية والإلكترونية. يغطي المقرر أنواع المجسات لقياس الكميات الفيزيائية مثل الحرارة، الضغط، الإزاحة، التدفق، والسرعة، إضافة إلى أجهزة التحويل، المعايرة، ومعايير الدقة والحساسية، مع استعراض تطبيقاتها في الأنظمة الصناعية والذكية.
تحويل الطاقة	يغطي هذا المساق ثلاثة جوانب للطاقة: موارد الطاقة، وتحويل الطاقة، والتنمية والبيئة. يشمل موارد الطاقة: الوقود الأحفوري مثل النفط والفحم والصخر الزيتي والرمال القطرانية والغاز الطبيعي والطاقة الهيدروجينية. إضافة إلى مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والكتلة الحيوية، والطاقة الكهرومائية، والطاقة الحرارية الأرضية. في جانب تحويل الطاقة، يتناول المساق تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية بما في ذلك المحولات الكهروحرارية، وخلايا الوقود، والأنظمة الكهروحرارية، والمولدات الكهربائية والمبدلات.
الآلات الكهربائية	يقدم هذا المساق نظرية التحويل الكهرومغناطيسي من الطاقة الكهربائية إلى الميكانيكية وبالعكس. يتناول نظرية المحولات وتطبيقاتها، والمولدات المتزامنة، والمحركات المتزامنة، ومحركات الحث أحادية وثلاثية الطور (آلية التشغيل الأساسية)، بالإضافة إلى المولدات والمحركات التيار المستمر (آلية التشغيل الأساسية)، ومحركات الخطوة.
مختبر الآلات الكهربائية	يوفر هذا المساق المختبري تجربة عملية مع الآلات الكهربائية، مع التركيز على تشغيلها وأدائها والتحكم فيها. سيقوم الطلاب بتنفيذ تجارب على أنواع مختلفة من الآلات الكهربائية، بما في ذلك المحركات ذات التيار المستمر، المحركات الحثية، المحركات المتزامنة، والمحولات. يشمل المساق مبادئ تشغيل الآلات، والتحكم في السرعة، وتحليل الكفاءة، واكتشاف الأعطال
مقدمة في الذكاء الاصطناعي وتعلم الالة في أنظمة الطاقة	يغطي هذا المساق المفاهيم الأساسية والتقنيات في الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك تمثيل البيانات والمعرفة، والتحكم في الاستدلال، وأمثلة على التعرف على النماذج، والألعاب، وإثبات النظريات، ومشكلات البحث، وتقنيات البحث الاستدلالي، وقواعد الاستدلال، وحساب المسند الأول، والاستدلال بالتناقض، والتفكير المنطقي، وأنظمة الإنتاج، والبرمجة باستخدام Prolog، وتمثيل المعرفة، وأنظمة الخبراء، وتطبيقات الذكاء الاصطناعي. كما يقدم المساق مقدمة واسعة في التعلم الآلي والتعرف الإحصائي على الأنماط، وتشمل الموضوعات التعلم الخاضع للإشراف (التعلم التوليدي / التمييزي، التعلم المعلمي / غير المعلمي، الشبكات العصبية، وآلات دعم المتجهات)، والتعلم غير الخاضع للإشراف (التجميع، وخفض الأبعاد، وطرق النواة)، ونظرية التعلم (مقايضة التحيز / التباين، ونصائح عملية)، بالإضافة إلى التعلم التعزيزي والتحكم التكيفي.
الكترونيات القدرة	يهدف المقرر إلى دراسة المبادئ الأساسية والتطبيقات العملية لأنظمة إلكترونيات القدرة المستخدمة في تحويل الطاقة الكهربائية والتحكم بها. يشمل المقرر تحليل وتصميم دوائر المقومات (Rectifiers)، العواكس (Inverters)، محولات التيار المستمر (DC-DC Converters)، وتحويلات التيار المتناوب (AC-AC Converters). كما يغطي دراسة مفصلة لأجهزة القدرة الإلكترونية مثل الثايرستورات (SCR)، الثايرستورات ثنائية الاتجاه (Triac)، الدايودات، الترانزستورات المستخدمة في القدرة مثل MOSFET وIGBT، إضافة إلى تقنيات تعديل عرض النبضة (PWM) وأساليب التحكم الحديثة في المحركات الكهربائية وأنظمة الطاقة. كما يتم التطرق إلى حماية الأجهزة، كفاءة الأنظمة، وتطبيقاتها في المجالات الصناعية، أنظمة الطاقة المتجددة، ومصادر القدرة غير المنقطعة (UPS).
مختبر الكترونيات القدرة	يهدف هذا المساق العملي إلى تعريف الطلاب بالمبادئ الأساسية للإلكترونيات الصناعية من خلال تصميم وتنفيذ واختبار الدوائر والأنظمة الإلكترونية للطاقة. يركز المختبر على التطبيقات العملية لتقنيات تحويل الطاقة، بما في ذلك المقومات (Rectifiers)، محولات التيار المستمر (DC-DC Converters)، العاكسات (Inverters)، ووحدات التحكم بالمحركات (Motor Drives). يتناول المساق دراسة تشغيل الأجهزة شبه الموصلة للطاقة مثل الثنائيات، الثايرستورات، ترانزستورات MOSFET وIGBT، مع التركيز على تطبيقاتها العملية في أنظمة الطاقة الصناعية والطاقة المتجددة. كما يدمج المساق استخدام أدوات المحاكاة مثل MATLAB/Simulink وبرامج PSPICE لتحليل الأداء وتحسين التصميمات. يكتسب الطلاب من خلال هذا المساق المهارات العملية اللازمة لفهم وتحليل الأنظمة الإلكترونية للطاقة، مما يؤهلهم للعمل في مجالات الهندسة الصناعية، الأنظمة المتجددة، والبحث والتطوير في الإلكترونيات الصناعية
ميكانيكا الموائع والهيدرولوجيا	يستعرض هذا المساق الخصائص الفيزيائية للموائع والمفاهيم الأساسية في ميكانيكا الموائع، والهيدروستاتيك، وقوانين الحفاظ على الكتلة، والزخم، والطاقة. كما يتناول تشابه التدفق والتحليل البُعدي وتطبيقهما على المسائل الهندسية في ميكانيكا الموائع، ويتناول التدفق الطبقي (الرقائقي) والتدفق المضطرب. تشمل التطبيقات الهندسية قياس التدفق، وتدفق الموائع في الأنابيب، والقوى المؤثرة على الأجسام المتحركة في المائع.
مختبر ميكانيكا الموائع والهيدرولوجيا	يوفر هذا المساق العملي تجربة عملية في دراسة ميكانيكا الموائع، مع التركيز على خصائص وسلوك الموائع في حالة الحركة والسكون. سيقوم الطلاب بتنفيذ تجارب لقياس خصائص الموائع الأساسية مثل اللزوجة، الكثافة، ومعدل التدفق، واستكشاف أنظمة التدفق المختلفة بما في ذلك التدفق الهادئ (اللامينار) والتدفق المضطرب. يشمل المساق تجارب على أنظمة تدفق مختلفة مثل التدفق في القنوات المفتوحة، التدفق في الأنابيب، وآلات الموائع.
لتبادل الحراري	يقدم هذا المساق مقدمة عن التوصيل، والحمل، والإشعاع الحراري. في التوصيل، يغطي المساق حالات الاستقرار الثابت (بُعد واحد وبُعدين)، وحالات الانتقال. في الحمل الحراري، يتناول الحمل القسري (خارجي وداخلي)، والحمل الطبيعي، والمبادلات الحرارية. في الإشعاع، يستعرض المساق إشعاع الجسم الأسود، والخصائص الإشعاعية، وعوامل الشكل، وإشعاع الأسطح الرمادية.
مختبر التبادل الحراري	يهدف هذا المساق إلى تزويد الطلاب بتجربة عملية في مجالات انتقال الحرارة المختلفة من خلال إجراء تجارب عملية على آليات نقل الحرارة: التوصيل، الحمل، والإشعاع. يشمل المساق دراسة تجارب تطبيقية باستخدام معدات مختبرية حديثة لقياس وفحص انتقال الحرارة في مواد مختلفة وفي ظروف متباينة. سيتعرف الطلاب على الأساليب العملية لقياس معدلات الحرارة، ودرجات الحرارة، وخصائص المواد في الأنظمة الحرارية. يركز المساق على ربط النظرية بالتطبيق العملي، حيث سيتعلم الطلاب كيفية تحليل البيانات المستخلصة من التجارب واستخدامها لتصميم أنظمة حرارية أكثر كفاءة في التطبيقات الصناعية والطاقة المتجددة.
النمذجة والمحاكاة	يهدف هذا المساق إلى تعليم المبادئ الأساسية للنمذجة والمحاكاة. يشمل تقنيات نمذجة مكونات الأنظمة وتقنيات محاكاة الأنظمة. يقدم المساق تقنيات المحاكاة المتعلقة بالأنظمة الحرارية والكهربائية، ويشمل أدوات التصميم مثل Matlab وLabVIEW.
مقدمة في الطاقة المتجددة	يهدف هذا المساق إلى تعريف الطلاب بمصادر الطاقة المتجددة، ويقدم نظرة عامة على إمكانيات الاستخدام الصديق للبيئة لمصادر الطاقة المتجددة. يناقش المكونات الأساسية لتحويل الطاقة الطبيعية، مثل الإشعاع الشمسي، إلى أشكال مفيدة من الطاقة مثل الحرارة والطاقة الكهربائية. يشمل المحتوى أشكال الطاقة الطبيعية، وتصنيف مبادئ تحويل الطاقة، والإشعاع الشمسي، والطاقة الشمسية، والأنظمة الحرارية الشمسية والفوتوفولتية، بالإضافة إلى أهمية طاقة الرياح والطاقة المائية.
اقتصاديات الطاقة	يتناول هذا المساق العمليات الاقتصادية وخصائص الوحدات، والتخطيط الاقتصادي وتقييم تشغيل وإدارة أنظمة الطاقة. يشمل تطبيق قانون كلفن على أنظمة الطاقة، واقتصاديات توفير الوقود بكميات كبيرة، واقتصاديات الموثوقية، وتحرير الأسواق في أنظمة الطاقة.
هندسة الطاقة والبيئة	يتناول هذا المساق تطبيق المبادئ العلمية والهندسية لفهم القضايا البيئية المرتبطة بالنشاط البشري. يشمل الموضوعات نقل الكتلة والطاقة، والكيمياء البيئية، وتلوث المياه والهواء، ونمذجة نقل الملوثات، وإدارة التلوث، وتقييم المخاطر، والتغيرات المناخية العالمية. يقدم المساق مقدمة حول الأنظمة الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية المتعلقة بجودة المياه، والبيئات الأرضية والهوائية. كما سيتم تناول الموضوعات المتعلقة بالطاقة والهندسة البيئية، والتي تشمل إنتاج الكربون، ونقل الحرارة والطاقة، والتلوث الحراري.
الطاقة الشمسية الحرارية	يغطي هذا المساق مبادئ وتقنيات الطاقة الشمسية الحرارية. سيكتسب الطلاب نظرة عامة على الإشعاع الشمسي، وحساب القدرة الساقطة على المجمعات الشمسية الحرارية الثابتة والمتحركة مع الشمس، ونظرة عامة على تقنيات الطاقة الشمسية الحرارية. سيتضمن المساق نمذجة أداء وكفاءة المجمعات الشمسية الحرارية، بما في ذلك ملخص لطرق اختبار الجودة للمجمعات الشمسية الحرارية. سيحصل الطلاب الذين يحضرون المساق على معرفة بتصميم وحجم أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية، وخاصة أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية. وأخيرًا، سيصف المساق التطبيقات الهندسية ذات الصلة بتقنيات الطاقة الشمسية الحرارية، مثل تسخين وتبريد المساحات باستخدام الطاقة الشمسية.
أنظمة الخلايا الشمسية	يغطي هذا المساق الموضوعات المتقدمة في خصائص ضوء الشمس. يتناول الموصلات الكهربائية ووصلات P-N، وسلوك ، وخصائص الخلايا وتصميمها. يشمل المساق أيضًا الربط بين خلايا الطاقة الشمسية وتصنيع الوحدات، ومكونات أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة، وتصميم أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة، وتطبيقات الطاقة الشمسية ذات الأغراض المحددة. كما يتطرق إلى أنظمة تزويد المناطق النائية، وأنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة، ومكونات أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية، وتصميم أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية.
مقدمة في انظمة الاتصالات	تعتبر الاتصالات اللاسلكية أمرا متزايد الانتشار في المجتمع، بدءًا من الهواتف الذكية التي نستخدمها وصولاً إلى الأجهزة الطبية المدمجة التي تتواصل في الوقت الحقيقي مع الفرق الطبية عن بُعد. يهدف هذا المساق إلى ضمان أن يكون لدى الطلاب فهم منهجي وعميق لجميع الجوانب الرئيسية لنظام الاتصالات اللاسلكية وعناصره المكونة، وخاصة للأجهزة الذكية، بما في ذلك التحديات المرتبطة بالانتشار والاتصال في سياقات مختلفة مثل المستخدمين ذوي الحركة العالية، والحساسات المتصلة، أو الأجهزة المزروعة. علاوة على ذلك، يغطي المساق أساسيات بروتوكولات الشبكة للأجهزة الذكية، لتقديم منظور داخلي حول الأنماط الحالية من حيث التواصل بين الأجهزة الذكية وأجهزة الاستشعار المدمجة، ويقدم البروتوكولات الأساسية المستخدمة في هذا الاتصال. تشمل الموضوعات الإضافية التي يتم تناولها منصات الاستشعار، والتطبيقات، والبروتوكولات اللاسلكية للتواصل على مختلف طبقات بروتوكول TCP/IP، وبرمجة Arduino/Raspberry PI، والجوانب الاجتماعية لإنترنت الأشياء (IoT).
برمجة الأنظمة المدمجة	يهدف المقرر إلى تزويد الطلاب بالمفاهيم الأساسية والمهارات العملية في برمجة الأنظمة المدمجة المستخدمة في التطبيقات الصناعية والإلكترونية. يشمل المقرر دراسة معمارية المتحكمات الدقيقة (Microcontrollers) ووحدات المعالجة الدقيقة، واستخدام لغات البرمجة مثل لغة C ولغة التجميع (Assembly) لتطوير تطبيقات مدمجة. يتناول المساق تصميم البرمجيات في الزمن الحقيقي، إدارة المقاطعات (Interrupts)، التعامل مع وحدات الإدخال والإخراج، وبرمجة واجهات الاتصال (مثل UART، I²C، SPI)، بالإضافة إلى التحكم في الأجهزة الخارجية مثل الحساسات والمحركات. كما يغطي المقرر تصميم الأنظمة المدمجة باستخدام تقنيات FPGA ولغة الوصف العتادي (HDL) مثل VHDL أو Verilog، مع التركيز على بناء الأنظمة الهجينة التي تجمع بين البرمجيات والعتاد. يتم تدريب الطلاب على تقنيات تحسين الأداء، واختبار الأنظمة باستخدام المحاكيات والأدوات العملية.
أنطمة طاقة الرياح	في هذا المساق، سيكتسب الطلاب مقدمة حول توليد الطاقة من مصادر طاقة الرياح. يتناول المساق التطبيقات التاريخية لطاقة الرياح، وأنظمة طاقة الرياح، وفيزياء طاقة الرياح. كما يتناول أنواع التوربينات الرأسية والأفقية، والديناميكا الهوائية للتوربينات، والمزارع الكبيرة للتوربينات. بالإضافة إلى ذلك، يتناول المساق التأثيرات التجارية والاقتصادية والبيئية لطاقة الرياح.
مختبر أنظمة طاقة الرياح	يقدم مساق مختبر طاقة الرياح تجربة عملية في دراسة وتحليل أنظمة طاقة الرياح. يشارك الطلاب في تجارب عملية لاختبار تشغيل التوربينات الهوائية، وأداء الأنظمة، وتحسين الكفاءة. يركز المساق على جمع وتحليل البيانات وحل المشكلات المتعلقة بمعدات طاقة الرياح، مما يتيح للطلاب تطبيق المفاهيم النظرية في سياقات عملية. تم تصميم هذا المساق العملي ليكمل الدراسات النظرية ويسهم في تطوير المهارات اللازمة للنجاح في مجالات الطاقة المتجددة والهندسة المستدامة
تحليل البيانات الضخمة في الطاقة	يتناول هذا المساق دور تحليل البيانات الضخمة في تطوير قطاع الطاقة من خلال تحسين إنتاج الطاقة وتوزيعها واستهلاكها. يغطي المساق جمع البيانات من الأجهزة المتصلة بالإنترنت (IoT)، والعدادات الذكية، وأجهزة الاستشعار، بالإضافة إلى تقنيات تخزين البيانات ومعالجتها وتحليلها. يتعلم الطلاب كيفية تطبيق التحليلات المتقدمة، بما في ذلك التعلم الآلي والنمذجة التنبؤية، لمعالجة التحديات في الشبكات الذكية، وتكامل مصادر الطاقة المتجددة، وكفاءة الطاقة، وإدارة الطلب على الطاقة. تتناول دراسات الحالة العملية تطبيقات البيانات الضخمة لتحسين الموثوقية والاستدامة واتخاذ القرارات في أنظمة الطاقة الحديثة
مواضيع خاصة في الطاقة الكهربائية	يستعرض هذا المساق المواضيع المتقدمة والناشئة في مجال الطاقة الكهربائية، مع التركيز على أحدث التطورات والتقنيات المبتكرة التي تشكل مشهد الطاقة. يغطي المساق مجالات متخصصة مثل أنظمة الطاقة المتجددة، الشبكات الذكية، تقنيات تخزين الطاقة، وإدارة الطاقة. سيقوم الطلاب بدراسة التحديات التقنية والاقتصادية والبيئية المرتبطة بهذه المواضيع، بالإضافة إلى فهم أعمق لكيفية تطور أنظمة الطاقة الكهربائية لتلبية احتياجات المستقبل. يجمع المساق بين المعرفة النظرية والتطبيقية، من خلال دراسة حالات عملية، أبحاث علمية، وتطبيقات حقيقية. كما يستعرض الاتجاهات المتطورة في توليد وتوزيع واستهلاك الطاقة، مع الأخذ في الاعتبار دور السياسات والتنظيمات في تعزيز حلول الطاقة.
الأنظمة واللوائح الخاصة بالطاقة	يغطي هذا المساق الأطر القانونية والسياسات والتنظيمات التي تحكم قطاع الطاقة. يركز على القوانين المتعلقة بإنتاج الطاقة وتوزيعها واستهلاكها والاستدامة. سيستعرض الطلاب دور اللوائح الوطنية والدولية، بما في ذلك القوانين البيئية، وتنظيمات أسواق الطاقة، والسياسات الخاصة بدمج الطاقة المتجددة. كما يتناول المساق تحليل العقود المتعلقة بالطاقة، والتنظيمات المتعلقة بالتسعير والتعريفات، ودور المنظمات الحكومية وغير الحكومية في تشكيل قوانين الطاقة. من خلال دراسة الحالات والنقاشات، سيكتسب الطلاب فهماً لكيفية تأثير قوانين الطاقة على تطوير البنية التحتية للطاقة، وسلوك الأسواق، وحماية البيئة. يعد هذا المساق الطلاب للتعامل مع المشهد القانوني المعقد لقطاع الطاقة والمشاركة في عمليات صنع السياسات.
تطبيقات الطاقة المتجددة	يستكشف هذا المساق التطبيقات المختلفة لتقنيات الطاقة المتجددة في المجتمع الحديث. يغطي المبادئ والاستخدامات العملية لمصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية، الرياح، الكتلة الحيوية، الطاقة المائية، والطاقة الجوفية. يتناول المساق الجوانب التقنية والبيئية والاقتصادية لتطبيق حلول الطاقة المتجددة في الأنظمة صغيرة ومتوسطة الحجم وكذلك الكبيرة. سيكتسب الطلاب فهماً لكيفية دمج أنظمة الطاقة المتجددة في الشبكة الكهربائية، بالإضافة إلى دورها في التنمية المستدامة ومعالجة تغير المناخ. يشمل المساق أيضًا دراسات حالة وأمثلة من العالم الحقيقي لتطبيقات الطاقة المتجددة في الصناعات والمباني وقطاع النقل والزراعة.
الأجهزة التكاملية كبيرة النطاق	يقدم هذا المساق المبادئ والتقنيات والتطبيقات الخاصة بتقنية التكامل واسع النطاق جدًا (VLSI) في تصميم الدوائر الإلكترونية الحديثة. تشير تقنية VLSI إلى عملية دمج الآلاف أو الملايين أو حتى المليارات من الترانزستورات على شريحة واحدة. يغطي المساق تصميم وتحليل وتنفيذ الدوائر الرقمية المتكاملة، بدءًا من منطق CMOS الأساسي إلى المعالجات الدقيقة المعقدة وتصميم الأنظمة على الرقاقة (SoC). سيكتسب الطلاب فهماً حول مختلف مراحل تدفق تصميم VLSI، بما في ذلك تحديد المتطلبات، وتصميم المنطق، وتصميم الدائرة، وتصميم المسار الفيزيائي، والتحقق من النظام. كما سيتم التركيز على فهم عملية التصنيع، القيود التصميمية، تحسين استهلاك الطاقة، وتحليل التوقيت في أنظمة VLSI.
تطبيقات حاسوبية في الهندسة الكهربائية	يركز هذا المساق على استخدام تطبيقات الحاسوب وأدوات البرمجيات في حل المشكلات المعقدة في مجال الهندسة الكهربائية. يُعرف الطلاب بالطرق الحسابية وتطبيقاتها العملية في مجالات مختلفة من الهندسة الكهربائية مثل تحليل الدوائر، نمذجة الأنظمة، معالجة الإشارات، أنظمة الطاقة، وأنظمة التحكم. سيتعلم الطلاب استخدام أدوات حاسوبية متقدمة مثل MATLAB وSimulink وبرمجيات أخرى ذات صلة لتحليل ومحاكاة وتصميم الأنظمة الكهربائية والعمليات.من خلال المختبرات العملية والمشاريع، سيستكشف الطلاب كيفية الاستفادة من الحاسوب في تحسين تصميم وتحليل وتحسين الأنظمة الكهربائية، مما يعزز الكفاءة والدقة في حل المشكلات.
تكنولوجيا طواحين الهواء	يركز مساق تكنولوجيا طواحين الهواء على المبادئ الأساسية لتصميم وتشغيل التوربينات الهوائية، مع تسليط الضوء على دورها في إنتاج الطاقة المتجددة. يتناول المساق دراسة مكونات أنظمة طاقة الرياح، وآليات اختيار مواقع المشاريع، وعمليات توليد الكهرباء. يجمع المساق بين المعرفة النظرية والتطبيق العملي، مما يؤهل الطلبة لمستقبل مهني في مجال الطاقة المستدامة مع التركيز على الابتكار التقني والحفاظ على البيئة.
تدريب ميداني 1	يتوقع من الطلاب الحصول على خبرة عملية تمتد لـ 80 ساعة في شركات أو مؤسسات . سيقوم كل من عضو هيئة التدريس ومختص في مجال الكهرباء بالإشراف على الطلاب بشكل مشترك. يتعين على الطلاب تقديم وعرض الكفاءات الرئيسية التي حققوها خلال فترة التدريب
تدريب ميداني 2	يتوقع من الطلاب الحصول على خبرة عملية تمتد لـ 160 ساعة في شركات أو مؤسسات . سيقوم كل من عضو هيئة التدريس ومختص في مجال الكهرباء بالإشراف على الطلاب بشكل مشترك. يتعين على الطلاب تقديم وعرض الكفاءات الرئيسية التي حققوها خلال فترة التدريب.
تدريب ميداني 3	في هذا المساق، سيكتسب الطلاب خبرة عملية قيمة من خلال تدريب يمتد لـ 240 ساعة في شركة كهربائية أو مؤسسة ذات صلة. بالإضافة إلى خبرتهم العملية، سيُطلب من الطلاب اقتراح موضوع ذي صلة لمشروع تخرجهم، والذي سيعملون على تطويره طوال فترة المساق. سيتلقى كل طالب إشرافًا مشتركًا من عضو هيئة التدريس وخبير في مجال الكهرباء، مما يضمن تجربة تعليمية شاملة. بحلول نهاية المساق، يُتوقع من الطلاب تقديم تقرير مفصل عن الكفاءات التي حققوها خلال فترة التدريب، بالإضافة إلى مخطط لمشروع التخرج المقترح، مما يعرض قدرتهم على تطبيق المعرفة النظرية في سيناريوهات العالم الحقيقي
مقدمة في مشروع التخرج	تحت إشراف مشترك من أعضاء هيئة التدريس والمتخصصين في هندسة الكهرباء، سيعمل الطلاب في مجموعات تتكون من 2-3 أفراد على مشروع يثير اهتمامهم. سيتضمن المشروع عدة مكونات رئيسية، منها إجراء البحث النظري، وإجراء دراسة جدوى، وتحديد الابتكارات والقيمة المضافة في المنتج، وتحديد متطلبات المنصات والأنظمة، والمهارات اللازمة للتطوير، بالإضافة إلى التصميم والاستعداد لبدء مشروع التطوير. سيتم إجراء التقييم بالتعاون بين محترفي هندسة الكهرباء وأعضاء هيئة التدريس، مما يضمن تقييمًا شاملًا لكل مشروع.
مشروع التخرج	تحت إشراف مشترك من أعضاء هيئة التدريس والمتخصصين في هندسة الكهرباء، سيقوم الطلاب بتطوير وتقديم منتجاتهم. سيتم إجراء التقييم بالتعاون بين مهندسي الكهرباء وأعضاء هيئة التدريس، مما يضمن تقييمًا شاملاً لعمل الطلاب ومنتجاتهم.

الهندسة الكهربائية – فرعي الطاقة المتجددة

نبذة عن التخصص

أهداف البرنامج