مراجعة المفاهيم الأساسية لـ: العمليات الجبرية، المعادلات والمتباينات، تحويل وإدارة المحاور. الدوال، كثيرات الحدود والدوال النسبية، الأعداد المركبة. دراسة الكسور الجزئية، الدوال الأسية واللوغاريتمية. الدوال المثلثية وعكسها، الدوال الدائرية ورسومها البيانية، المتطابقات والمعادلات المثلثية. حل أنظمة المعادلات الخطية. المصفوفات. الهندسة التحليلية: الخط المستقيم، زوج من الخطوط، الدائرة، القطوع المخروطية: القطع المكافئ، القطع الناقص، القطع الزائد

تتناول هذا المقرر تعريف مكونات ووحدات الحاسب الآلي ووظائفها ووحدات الإدخال والإخراج والذاكرة الرئيسية والثانوية وأنواع الحاسب الآلي وأنظمة التشغيل ومعالجة البيانات كما تتناول الدورة أيضا تطبيقات المكتب مثل MS-Word و MS-Excel وجداول البيانات والرسوم البيانية والشبكات والإنترنت.

أساليب حل المسائل وتصميم الخوارزميات، أنواع البيانات الأساسية، التقارير بأنواعها والدوال الجاهزة، أسبقية العمليات، عبارة الإسناد، عبارات الإدخال و الإخراج, العبارات الشرطية والاستثنائية، التكرار، الدوال المعرفة والمنهاجات، الخوارزميات الذاتية، فكرة المجال وتعريف المتغيرات والعناصر، استخدام المصفوفات.

هذا المقرر هو مقرر تمهيدي في الكيمياء مصمم لإعداد الطلاب المهتمين بالهندسة والمهن المرتبطة بالصحة. لذا فهو يقدم مقدمة للمبادئ والمفاهيم العامة للكيمياء. يقدم المقرر ما يلي: - أمثلة مثيرة للاهتمام حول كيفية تطبيق الكيمياء على الحياة. - المادة وتصنيفها وحالاتها وخصائصها الفيزيائية والكيميائية. - دراسة الذرات والجدول الدوري. - المركبات الأيونية والتساهمية. - العلاقات الكتلية في التفاعلات الكيميائية. - المحاليل. - الأحماض والقواعد. - التفاعل الكيميائي. - الكيمياء الكهربية. - التوازن الكيميائي. - الكيمياء الحرارية. - المجموعات الوظيفية للمركبات العضوية والتفاعلات العضوية والبوليمرات - الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأحماض النووية. تم تصميم محتوى هذا المقرر ليكون مقررًا تمهيديًا في الكيمياء بدون متطلب كيمياء، وهو مناسب إما لتسلسل فصلين دراسيين أو مقرر فصل دراسي واحد

هذه المادة تهتم بدراسة النهايات للدوال الحقيقية ذات المتغير الواحد، الاستمرارية، المشتقات وتطبيقاتها كما هو مذكور في المواضيع التالية 1. نهاية الدالة 2.الاستمرارية ونتائجها، مجال ومدى الدوال، الدوال الزائدية وعكسها. 3.المشتقات. قاعدة السلسلة، مشتقات كثيرات الحدود، الدوال الأسية واللوغاريتمية، الدوال المثلثية وعكسها، الدوال الزائدية وعكسها، الاشتقاق الضمني. المشتقات من الرتب الأعلى. 4.تطبيقات المشتقات. الأشكال غير المحددة وقاعدة لوبيتال، القيم القصوى المحلية، التقعر، الخطوط الأفقية والرأسية المقاربة. رسم المنحنيات، تطبيقات القيم القصوى، معدلات التغير المرتبطة، نظرية رول، نظرية القيمة المتوسطة، متسلسلة تايلور وماكلورين ذات المتغير الواحد

يقدّم هذا المقرر مفاهيم التعلم النشط، والعمل الجماعي، وديناميكيات الفريق، ومعايير الفريق والتواصل، وإدارة الاجتماعات بفعالية وتقييم الجودة، وإجراءات حل المشكلات، وتعريف المشكلة، وتوليد الحلول، ومنهجية الاختيار، وتنفيذ الحل، وتقييم التنفيذ، ومستويات التعلم ودرجات الاستيعاب الداخلي، واتخاذ القرارات الأخلاقية، وتنظيم العمل وتصميم دفتر الملاحظات، والهندسة العكسية ومشاريع التصميم، والقضايا الأخلاقية في التصميم.

يركز هذا الدورة على مواضيع متنوعة تتعلق بالاقتصاد الهندسي. تشمل هذه المواضيع مقدمة في الاقتصاد الهندسي، والمعرفة والفهم الأساسي لمفاهيم التكلفة، وقيمة الزمن للنقود، وصيغ الفائدة ومعادلة التكافؤ، وأسس المقارنة بين البدائل، واتخاذ القرارات بين البدائل المختلفة، وتقييم بدائل الاستبدال، والإهلاك، وتحليل التعادل وتحليل التكلفة الدنيا.

التكامل المحدد، النظرية الأساسية في التفاضل والتكامل، التكامل غير المحدد، تغيير المتغيرات. تكامل الدوال المثلثية والدوال العكسية المثلثية. تكامل الدوال الزائدية والدوال العكسية الزائدية. تقنيات التكامل: التعويض، التكامل بالتجزئة، التعويضات المثلثية، الكسور الجزئية، الحالات غير المحددة، التكاملات غير الصحيحة، التكامل العددي. تطبيقات التكامل المحدد: المساحة، حجم الدوران، العمل، طول القوس. الإحداثيات القطبية.

مقرر دراسي موجه للطلاب في المراحل الأولى من دراستهم الجامعية في مختلف التخصصات العلمية والهندسية، ويهدف إلى تقديم المفاهيم الأساسية في الفيزياء وفهم المبادئ التي تحكم الظواهر الطبيعية. يُركز المقرر على تزويد الطلاب بالأدوات والمعرفة اللازمة لفهم سلوك الأجسام والتفاعلات بين القوى والطاقة، وهو يعد الأساس لفهم المقررات الفيزيائية المتقدمة في المستقبل.

يقدم هذا المقرر مقدمة عن هندسة انشاء المجسمات الرسومية وأساسيات كتابة الحروف، والرسم التخطيطي، والإسقاطات المتعامدة، والمناظر المقطعية ، وتحديد الأبعاد. ومقدمة عن السوليدورك وتطبيقات الكمبيوتر

يركز هذا المقرر على الكهرباء والمغناطيسية والبصريات. يجمع المقرر بين المكونات النظرية والعملية، ويغطي المبادئ الأساسية للكهرباء الساكنة (قانون كولوم، المجالات الكهربائية)، وتحليل الدوائر (قانون أوم، قوانين كيرشوف)، والمغناطيسية (المجالات المغناطيسية، قانون فاراداي)، والبصريات (الانعكاس، الانكسار، العدسات). يعزز المكون العملي المفاهيم النظرية من خلال التجارب المعملية العملية باستخدام معدات مثل راسم الذبذبات، وقناطر وتستون، ومقاييس الجهد. يتعلم الطلاب المبادئ الرياضية والتطبيقات العملية، من تحليل الدوائر البسيطة إلى فهم الأنظمة البصرية المعقدة مثل المجاهر. يتضمن المقرر أيضاً ميكانيكا الموجات والصوت، مما يوفر أساساً متيناً في مبادئ الفيزياء الكلاسيكية.

الإحداثيات الأسطوانية والإحداثيات الكروية. المشتقات الجزئية: دوال متعددة المتغيرات. الحدود والاستمرارية. المشتقات الجزئية. المستويات المماسة والتقريبات الخطية. قاعدة السلسلة. المشتقات الاتجاهية ومتجه التدرج. القيم العظمى والصغرى. مضاعفات لاغرانج. التكاملات المتعددة: التكاملات الثنائية فوق المستطيلات. التكاملات المتكررة. التكاملات الثنائية فوق المناطق العامة. التكاملات الثنائية بالإحداثيات القطبية. تطبيقات التكاملات الثنائية. مساحة السطح. التكاملات الثلاثية. التكاملات الثلاثية بالإحداثيات الأسطوانية والكروية. تغيير المتغيرات في التكاملات المتعددة.

أساسيات نظرية الاحتمالات. المتغيرات العشوائية الأحادية والمتعددة، المنفصلة والمستمرة. دالة الكثافة الاحتمالية. الاحتمالات المشتركة والشرطية. اللحظات والمتوسطات الإحصائية. نظرية الحد المركزي، تقنيات وصف البيانات، التقدير، اختبار الفرضيات، الانحدار والارتباط.

يقدّم هذا المقرر دراسة وظائف وتخطيط الورش، والقياسات الدقيقة، وخصائص المواد وتطبيقاتها. تشمل المواضيع إنتاج المعادن غير الحديدية وسبائك الحديد، والفولاذ الكربوني العادي وسبائك الفولاذ - فولاذ الأدوات ومخطط الحديد-الكربون، ومعالجة الفولاذ حراريًا: التخمير، التطبيع، التبريد السريع، المراجعة، التقسية السطحية،. كما تتناول الاختبارات التدميرية وغير التدميرية للمعادن، وعمليات الورش الأساسية مثل أعمال المقاعد، وعمليات التشغيل والتشكيل، والعمليات الأساسية في الورش (الخراطة، التفريز، التجليخ، الحدادة، وأعمال الصفائح المعدنية). يشمل المقرر أيضًا عمليات اللحام (اللحام بالغاز، اللحام بالقوس الكهربائي، اللحام النقطي)، وعمليات السباكة (السباكة الرملية، السباكة بالقالب)، بالإضافة إلى موضوع السلامة الصناعية.

يقدّم هذا المقرر عملية التصميم الهندسي، والنمذجة باستخدام الحاسوب، والاستراتيجيات الإبداعية لحل المشكلات، بالإضافة إلى مشروع تصميم هندسي عملي يعتمد على فرق العمل ومواقف الحياة الواقعية. تشمل المواضيع متطلبات العملاء، والتصميم المفاهيمي، والنماذج الأولية، والاختبار الوظيفي، وإعداد دليل التشغيل، والتواصل حول نتائج التصميم.

أنظمة الأعداد، العمليات الحسابية والرموز، دوائر المنطق التوافقي (المنطق الثنائي والبوابات، الجبر البولياني، التبسيط، خرائط كارنوف). تحليل وتصميم الأنظمة التوافقية، فك التشفير، المبدلات، الجامعات والطارحات، المصفوفات المنطقية القابلة للبرمجة (PLA). الدوائر التتابعية (المزالج، المكونات القلابة، تحليل وتصميم الدوائر التتابعية المتزامنة)، مفهوم الذاكرة، العدادات، السجلات، وتصميم الأنظمة الرقمية على المستوى النظامي.

نظرة عامة على عناصر الدوائر الكهربائية، قانون أوم، حسابات القدرة، قوانين كيرشوف، قواعد تقسيم الجهد والتيار، تحليل العقد والحلقات، تحويل المصدر، نظريتا ثيفينين ونورتون، نقل القدرة العظمى، مبدأ التراكب، تحليل الدوائر الجيبية في الحالة المستقرة، وحسابات القدرة في دوائر التيار المتردد (AC).

المفاهيم الأساسية: تعريف المعادلات التفاضلية (تصنيفها – تركيبها) – المعادلات التفاضلية من الدرجة الأولى وتطبيقاتها: طرق حل المعادلات التفاضلية من الدرجة الأولى – المعادلات التفاضلية من الدرجة الأولى وتطبيقاتها: المسارات المتعامدة – المعادلات التفاضلية من الرتب العليا وتطبيقاتها: تخفيض الرتبة – طرق حل المعادلات التفاضلية الخطية من الرتب العليا ذات المعاملات الثابتة – المعادلات التفاضلية من الرتب العليا وتطبيقاتها: طرق حل المعادلات التفاضلية الخطية من الرتب العليا ذات المعاملات غير الثابتة – تحويل لابلاس وتطبيقاته – حل المعادلات التفاضلية الخطية من الرتبة الثانية باستخدام السلاسل – سلسلة فورييه للدوال الزوجية والفردية، التوسع باستخدام فورييه والتكامل باستخدام فورييه.

حساب التفاضل والتكامل المتجهي، الكهروستاتيكا، قانون كولوم، قانون جاوس، الجهد الكهربائي، ثنائيات القطب الكهربائية، المقاومة، السعة، المغناطيسية الساكنة، قانون بيو-سافارت، قانون أمبير، القوى المغناطيسية، شروط الحدود المغناطيسية، الحث، المجالات المتغيرة مع الزمن، قانون فاراداي، معادلات ماكسويل، انتشار الموجات المستوية، الانعكاس والانكسار، مقدمة في نظرية خطوط النقل، والموجّهات الهوائية والهوائيات.

تغطي هذه الدورة أساسيات إدارة المشاريع وتقنيات تخطيطها، العمليات الإدارية الأساسية، الاستراتيجيات وأساليب التخطيط، تخطيط وجدولة المشاريع، مخططات الأعمدة (Bar Charts)، طرق المسار الحرج (Critical Path Methods)، تسوية وتخصيص الموارد، المقايضة بين الوقت والتكلفة، التحكم في الوقت والتكلفة، الأساليب التنظيمية والبنائية، إدارة المخاطر، إدارة الجودة والموارد البشرية، وتطبيقات الحاسوب.

تحليل الأخطاء (الخطأ المطلق والخطأ النسبي) – حل المعادلات غير الخطية في متغير واحد (طريقة التنصيف، طريقة النقطة الثابتة، طريقة نيوتن + تحليل الأخطاء) – الطرق المباشرة والتكرارية لحل الأنظمة الخطية (طريقة الحذف الجاوسي، طريقة كرامر، طريقة LU، طريقة التكرار جاكوبـي وجاوس-سيدل + تحليل الأخطاء) – الاستيفاء (متعدد الحدود لاغرانج، الفرق المقسم + تحليل الأخطاء) – طريقة المربعات الصغرى – التكامل العددي (قاعدة المستطيلات، قاعدة شبه المنحرف، قاعدة سيمبسون، قاعدة المنتصف + تحليل الأخطاء) – التفاضل العددي (التقريب الأول والثاني) – الحل العددي للمعادلات التفاضلية العادية (طريقة أويلر، طرق رونج-كوتا، ...).

تحليل الحالة المستقرة الجيبية، الدوائر ثلاثية الطور وحسابات القدرة، مكبر العمليات الخطي ودوائر مكبر العمليات، الاستجابة العابرة والحالة المستقرة للدوائر من الرتبة الأولى والثانية، تحويل لابلاس وحل الدوائر في مجال التردد المركب، الشبكات ذات المدخلين، الملفات المترابطة وتحليل المحول المثالي.

مقدمة، تصنيف الإشارات، خصائص الأنظمة، الأنظمة الخطية غير المتغيرة مع الزمن والالتفاف (Convolution)، متسلسلة فورييه، تحويل فورييه في الزمن المستمر، تحويل فورييه في الزمن المتقطع، تحويل لابلاس، وتحويل z.

تحتوي هذه الدورة على المواضيع التالية: مقدمة في خصائص المواد شبه الموصلة، الثنائيات شبه الموصلة (الهيكل، التشغيل، وتطبيقات الدوائر)، الثنائيات الخاصة (زِنر، LED، الخلية الشمسية، والثنائيات الضوئية)، ترانزستورات تأثير المجال بأكسيد المعادن (MOSFETs) (الهيكل، التشغيل، وتطبيقات الدوائر)، الترانزستور ثنائي الوصلة (BJT) (الهيكل، التشغيل، وتطبيقات الدوائر)، تطبيقات الإلكترونيات التناظرية (مكبرات الإشارة الصغيرة باستخدام BJT وMOSFET)، المكبرات متعددة المراحل، والثايريستورات (الهيكل وخصائص الجهد-التيار).

مراجعة للإشارات والأنظمة الخطية، ونظرة عامة على العناصر الأساسية لأنظمة الاتصالات. تتضمن الموضوعات تعديل السعة (AM، DSB، SSB، VSB)، تعديل الزاوية (FM، PM)، أخذ العينات، التكميم، تعديل النبضات المشفرة (PCM)، تعديل النبضات التفاضلي (DPCM)، تعديل النبضات دلتا (DM)، التعدد، ترميز الخط، الإرسال الأساسي، القنوات محدودة النطاق، والتداخل بين الرموز (ISI). كما تقدم أمثلة على أنظمة الاتصالات الحديثة.

دقة القياس وتحليل الأخطاء، الخصائص الثابتة والديناميكية لأجهزة القياس، الأجهزة المطلقة والثانوية، أجهزة القياس بالملف المتحرك والحديد المتحرك، قياس القدرة وعامل القدرة باستخدام مقياس الواط، الجسور الكهربائية (DC وAC)، محولات التيار والجهد، أجهزة القياس الرقمية والتناظرية، محولات التناظري إلى الرقمي والعكس، المحولات (Transducers)، أجهزة القياس المتعددة الرقمية، ومحلل الطيف (Spectrum Analyzer).

أساسيات الدائرة المغناطيسية، بناء وتشغيل المحولات، بناء وتطبيقات الآلات الكهربائية ذات التيار المستمر (D.C. Machines)، ومقدمة نوعية عن الآلات الدوارة التي تعمل بالتيار المتردد (A.C. Machines).

النماذج الرياضية للأنظمة، الدالة الانتقالية، مخططات الكتل، نماذج إشارات التدفق البياني، خصائص أنظمة التحكم ذات التغذية الراجعة، أداء أنظمة التحكم ذات التغذية الراجعة، استقرار الأنظمة ذات الحلقة المغلقة، طريقة الجذر (Root Locus)، طريقة استجابة التردد، الاستقرار في مجال التردد، وتصميم أنظمة التحكم ذات التغذية الراجعة.

نظرة عامة على مفاهيم الطاقة، الدوائر ثلاثية الطور، مكونات وعناصر نظام الطاقة: التوليد، النقل، التوزيع. حسابات الوحدة النسبية (Per-Unit Calculation)، خطوط النقل: المعلمات، النمذجة والتحليل التشغيلي. الكابلات الأرضية: المعلمات والتحليل التشغيلي.

نماذج الأجهزة والبرامج الخاصة بالمعالجات الدقيقة، مجموعات التعليمات، برمجة لغة التجميع واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، تخطيط الذاكرة، تعليمات الإدخال والإخراج، التوصيل البيني للإدخال/الإخراج، مقدمة إلى المقاطعات، برمجة المتحكمات الدقيقة الأساسية.

المستشعرات (مستشعرات الحرارة، مستشعرات الضغط، المستشعرات تحت الحمراء، المستشعرات التحريضية، وغيرها)، مكبر الإشارة (Instrumentation Amplifier)، المقارنات، مشغل شميت (Schmitt Trigger)، اختبار واستكشاف أعطال الدوائر الإلكترونية (تجميع الدوائر الإلكترونية، معدات الاختبار التلقائي، أنظمة التصنيع بمساعدة الحاسوب CAM). مفاهيم أساسية حول وحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLCs)، هيكل وحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة، عمليات المنطق الثنائي، عمليات الذاكرة، عمليات المؤقت والعداد، أنواع البيانات ووظائف نقل البيانات، وظائف المقارنة، الوظائف الحسابية، الوظائف الرياضية، وظائف التحويل، الوظائف المنطقية، إشارات الحالة، وظائف القفز، مرحلات التحكم الرئيسية، ووظائف الكتل.

استجابة التردد لمكبرات BJT وMOSFET، التغذية العكسية في المكبرات، المكبر التفاضلي، مرايا التيار، المكبرات التشغيلية (تصميمها وتطبيقاتها كوحدات بناء تناظرية خطية وغير خطية)، جمع وطرح الإشارات، المشتقات، التكاملات، المحاكاة التناظرية، المكبرات اللوغاريتمية والأسية، استجابة التردد للمكبرات التشغيلية، المحولات الدقيقة، المضاعفات التناظرية، المذبذبات الجيبية. كما تتضمن مقدمة في الإلكترونيات النانوية ومقارنة بين الأجهزة الميكروإلكترونية والأجهزة النانوية.

مقدمة إلى المفاهيم الأساسية في توليد الطاقة الكهربائية، توزيعها، التحكم في الأنظمة، التشغيل الاقتصادي، تمثيل المتجهات الطورية (Phasor Representation)، نظام النقل ثلاثي الطور، تحليل المرحلة الواحدة، نمذجة أنظمة الطاقة، خطوط النقل، المحولات، المولدات، مصفوفة الشبكة، حل تدفق الطاقة (باستخدام طريقتي جاوس-سيدل ونيوتن-رافسون)، معادلة التأرجح، الاستقرار، استجابة الطلب، وأسواق الطاقة.

مقدمة في إلكترونيات القدرة. تحويل التيار المتردد إلى التيار المستمر (AC-DC). تحويل التيار المستمر إلى التيار المستمر (DC-DC). تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد (DC-AC). تحويل التيار المتردد إلى التيار المتردد (AC-AC). التطبيقات في أنظمة الطاقة.

مقدمة إلى الأنظمة المدمجة. مكونات أجهزة المتحكمات الدقيقة. معالج ARM. برمجة وحدة المعالجة المركزية (CPU). الذاكرة وإدخال/إخراج البيانات. التوصيل البيني: الاتصال المتوازي والتسلسلي. التحويل بين التناظري والرقمي (A/D) والعكس (D/A). منهجيات تصميم الأنظمة المدمجة. تحديد المواصفات. تصميم برامج قوية للأنظمة المدمجة. ميزات أنظمة التشغيل في الوقت الحقيقي (RTOS)

نظرية خطوط النقل. مخططات سميث. نظرية الموجّهات الموجية. الخطوط الشريطية والميكروشريطية. الفقد والتخميد في الموجّهات الموجية وخطوط النقل. تحليل شبكات الميكروويف. الفولتية والتيارات المكافئة. مصفوفة المعاوقة. مصفوفة التشتت. طرق مطابقة المعاوقة. الرنانات الميكروويفية. المكونات السلبية المختلفة في الميكروويف.

نماذج للأنظمة الطبية الحيوية، الطبيعة غير الحتمية للإشارات الطبية الحيوية، الأنظمة الفسيولوجية والتحليل الكمي، أنظمة التغذية الراجعة، الدوال الانتقالية والاستقرار، استجابة التردد للأنظمة والدوائر، ومخططات بود (Bode Diagrams)، تحويل التناظري إلى رقمي (A/D)، أخذ العينات ومعالجة الإشارات الزمنية المتقطعة، مكبرات طبية حيوية، مرشحات، معالجات الإشارات وأجهزة العرض، تجارب مختبرية وحسابية في تطبيقات طبية حيوية، ومشروع نهائي.

نظرة عامة على اتصالات الألياف البصرية. الأجهزة البصرية السلبية. الألياف البصرية. الأجهزة البصرية النشطة. مكبرات البصريات، أجهزة تقسيم/دمج الأطوال الموجية، المفاتيح البصرية، المفاتيح الكهروضوئية، الموجهات البصرية، معوضات التشتت البصري. تصميم الألياف البصرية بتردد مفرد أو متعدد: تقسيم/دمج الترددات، تصميم نقطة إلى نقطة، التوبولوجيا الحلقية، الشبكية، الشجرية، وتوبولوجيا الناقل.

النماذج غير الخطية، الخطية، الدوال الانتقالية وتمثيل فضاء الحالة، قابلية التحكم، قابلية الملاحظة، تعريف الأنظمة، تصميم التجارب، تقدير المعلمات باستخدام طريقة المربعات الصغرى، تقدير الحالة باستخدام المراقبين/المرشحات، وتصميم وحدة التحكم بناءً على تحديد أقطاب النظام باستخدام الدوال الانتقالية.

معلمات خطوط النقل، التصميم الميكانيكي والكهربائي لخطوط النقل الهوائية، الكابلات الأرضية، شبكات التوزيع، تصميم محطات التوزيع، أنظمة تمديد الأسلاك في المباني، وتأريض نظام التوزيع.

هيكل ترانزستور MOS ونمذجة الجهاز، العواكس MOS، الدوائر التوافقية MOS، تقليص حجم خصائص الجهاز، الدوائر متعددة الجهد (Multi-Vdd)، التعديل الديناميكي للجهد، إدارة الطاقة، التوازن بين الأجهزة والبرامج، ترميز الحافلات، تحسين البنية المعمارية، إيقاف الساعة (Clock Gating)، أنماط المنطق، نهج CMOS ذو الجهد المتغير (VTCMOS)، نهج CMOS متعدد العتبات (MTCMOS)، إيقاف الطاقة (Power Gating)، تكديس الترانزستورات، نهج تخصيص الجهد المزدوج (DTCMOS)، دوائر التبديل الأديباتيكية، التركيب الواعي للبطارية، التصميم المقاوم للتغيرات، وأدوات المحاكاة لتصميم منخفض الطاقة

مكونات نظام الحماية، مناطق الحماية، الحماية الرئيسية والاحتياطية، محولات قياس الحماية (CT، VT، CVT)، الدائرة المكافئة، خطأ النسبة، الحمل، فئات الدقة. المرحلات الوقائية (الميكانيكية، الحالة الصلبة، الرقمية، العددية)، تصنيفات الوظائف، المزايا والعيوب. قواطع الدائرة (الهواء، التفريغ، الزيت، SF6)، مبدأ التشغيل، التطبيقات، المزايا والعيوب، السلوك أثناء الأعطال، قدرة القطع. حماية وتصميم خطوط النقل، أنظمة الحماية من التيار الزائد، أنظمة الحماية بالمسافة. حماية وتصميم المولدات، أنظمة حماية الجزء الثابت، دراسة حالة (تصميم نظام حماية لمولد). حماية وتصميم المحولات، حماية التيار الزائد، خطأ الأرض المقيد، الحماية التفاضلية، حماية بوشهولتز، دراسة حالة (تصميم نظام حماية لمحولة). والمفاتيح الكهربائية.

الكتل الوظيفية لأنظمة الاتصالات الرقمية: تعديل النبضات (PAM، PWM، PPM) وتعديل النبضات المشفرة (PCM). تصميم دوائر أخذ العينات والتثبيت (S/H)، محولات التناظري إلى الرقمي (A/D) والرقمي إلى التناظري (D/A)، ودوائر التوقيت (مولد الساعة). تصميم الدوائر باستخدام PLL (حلقة القفل الطوري)، VCO (المذبذبات المتحكم بها بالجهد)، والمضاعفات. تصميم مرسلات وكواشف PAM، PPM، PWM، وPCM، ومولدات التردد. دوائر خاصة لتبديل مفتاح الإزاحة الطورية (PSK). الدوائر المرجعية ومنظمات الجهد، المشغلات، مراحل الخرج، مكونات تشكيل الموجة، مولدات الموجة المثلثية، مولدات الموجة المربعة، مولدات النبض، تصميم المرشحات النشطة، دوائر المكثفات القابلة للتبديل، مشغل شميت (Schmitt Trigger)، والمذبذبات متعددة الاهتزازات.

نظرة عامة على الإشارات والأنظمة، تحويل فورييه، أخذ العينات وإعادة بناء الإشارة، تحويل z وعكسه، تحويل فورييه المتقطع (DFT)، خوارزمية تحويل فورييه السريع (FFT)، الفلاتر الرقمية والتناظرية، ومعالجة الإشارات متعددة المعدلات.

مقدمة في تصميم، تحليل، تحكم، وتشغيل الآليات الروبوتية، مع التركيز على استخدام الإحداثيات المتجانسة في الحركيات والديناميكيات، توجيه الكاميرات، المستشعرات، المشغلات، التحكم، تخطيط المهام، الرؤية، والذكاء الاصطناعي.

علم وظائف الأعضاء البشري، إشارات ذات أصل بيولوجي، أجهزة الاستشعار الحيوية، المحولات الحيوية، الأقطاب الحيوية والمكبرات لقياس الجهود الحيوية. السلامة الكهربائية للأجهزة الطبية، قياسات ضغط الدم، تدفق الدم، الجهاز التنفسي، معدات المختبرات السريرية، التصوير الطبي، والأخلاقيات الحيوية.

مقدمة في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية؛ المناورات المدارية الأساسية؛ هندسة المدارات وأنواعها (LEO، MEO، GEOs)؛ خصائص المدارات؛ التتبع، القياس عن بعد والتحكم؛ خصائص الانتشار؛ نطاقات التردد؛ نمذجة القنوات؛ هوائيات الأقمار الصناعية وأنماطها؛ المحطات الأرضية؛ تقنيات التعديل والوصول المتعدد؛ تحليل وتصميم وصلات الإرسال والاستقبال عبر الأقمار الصناعية؛ خطة الترددات؛ سعة الناقل والمحول (ترانسبوندر)؛ الناقل الفردي والمحول متعدد الناقلات؛ المحطات الصغيرة جدًا (VSAT)؛ الأنظمة والتطبيقات الحديثة للأقمار الصناعية.

نظرية ومفاهيم الخوارزميات والبروتوكولات، الآليات وتنفيذ أنظمة الحاسوب في الوقت الحقيقي. مقدمة إلى أنظمة الوقت الحقيقي، الجدولة الزمنية، التزامن في الوقت الحقيقي، نوى أنظمة التشغيل الزمنية، ولغات البرمجة الزمنية. تصميم وتحليل خوارزميات إدارة الموارد الزمنية (مثل الجدولة والتزامن)، وتنفيذها في نوى أنظمة التشغيل الفعلية، والدراسات التجريبية لهذه التطبيقات، وتطوير التطبيقات الزمنية.

أنظمة التخزين (البطاريات، خلايا الوقود، المكثفات الفائقة)، كفاءة الطاقة في المباني (الإضاءة - أنواع المصابيح - حساب الكفاءة ووضع المعايير)، كفاءة الطاقة الصناعية (أكبر مستهلكي الطاقة ومعيار ISO 50001 - الغلايات)، أنظمة كفاءة الطاقة، أساسيات الاقتصاد الهندسي، قيمة الوقت للمال، حساب التكاليف. أهداف التسويق، خطة التسويق، مزيج التسويق، ميزانية التسويق، تنفيذ التسويق، التكنولوجيا والتسويق، خطة العمل، تطوير خطة العمل، أقسام خطة العمل، التوقعات المالية، الأخطاء الشائعة.

التعريفات المتعلقة بكفاءة الطاقة والطاقة المستدامة، توليد الطاقة الموزع والشبكات المصغرة، تقنيات الطاقة المتجددة والمحطات الافتراضية للطاقة، كفاءة الطاقة، تقنيات الشبكات الذكية، استجابة الطلب، تكامل المركبات الكهربائية في الشبكات الذكية، المباني الذكية وإنترنت الأشياء، أبحاث الطاقة المستدامة، اقتصاديات الطاقة النظيفة.

توليد الجهد والتيارات العالية، قياسات الجهد والتيارات العالية، عمليات التوصيل والانهيار في العوازل الغازية، عمليات التوصيل والانهيار في الوسائط العازلة السائلة، عمليات التوصيل والانهيار في الوسائط العازلة الصلبة، قواطع الدائرة الكهربائية، اختبارات الجهد العالي، اعتبارات التأريض والسلامة، محطات الجهد العالي، كابلات الجهد العالي، المرسب الكهروستاتيكي (ESP)، والبلازما.

مراجعة لإشارات وأنظمة الخطية، ونظرة عامة على العناصر الأساسية لأنظمة الاتصالات. تشمل الموضوعات تعديل السعة (AM، DSB، SSB، VSB)، تعديل الزاوية (FM، PM)، أخذ العينات، التكميم، تعديل النبضات المشفرة (PCM)، تعديل النبضات التفاضلي (DPCM)، تعديل النبضات دلتا (DM)، التعدد، ترميز الخط، الإرسال الأساسي، القنوات محدودة النطاق والتداخل بين الرموز (ISI). كما تقدم أمثلة على أنظمة الاتصالات الحديثة.

أجهزة النانو، مواد النانو، خصائص النانو، تعريف عقدة التقنية، تدفق العمليات الأساسية لـ CMOS، نظرية تقليص MOS، القضايا المرتبطة بتقليص ترانزستورات MOS (تأثيرات القناة القصيرة)، وصف تقنية CMOS نموذجية بحجم 65 نانومتر، مكثف MOS، دور جودة السطح البيني، اتجاه تقليص سمك أكسيد البوابة، مقارنة SiO2 مع عوازل البوابة عالية العزل (High-k)، قضايا التكامل لعوازل High-k، حالات السطح البيني، الشحنات الداخلية، فرق نطاق الطاقة، الاستقرار، الترانزستورات الرأسية FinFET، ترانزستورات Surround Gate FET، ترانزستورات MOSFET النانوية المصنوعة من الجرمانيوم، الإجهاد، التكميم، مزايا الجرمانيوم مقارنة بالسليكون، مقارنة PMOS وNMOS، خصائص المواد شبه الموصلة المركبة، MESFETs، ترانزستورات MOSFET المصنوعة من أشباه الموصلات المركبة في سياق التكميم والإجهاد في القناة، ترانزستورات MOSFETs ذات الهياكل غير المتجانسة باستخدام مواد مبتكرة، الإجهاد، التكميم، المواد النانوية الناشئة (الأنابيب النانوية، القضبان النانوية وغيرها من الهياكل النانوية)، تقنية LB، الطباعة الحجرية الناعمة، التخليق بمساعدة الميكروويف، والتجميع الذاتي، وغيرها.

مراجعة نظرية وصلة p-n، عرض طبقة الاستنزاف وسعة الوصلة، ثنائيات حاجز شوتكي، ثنائيات PIN وتطبيقاتها في المفاتيح ومغيرات الطور، المفاعلات وثنائيات استرداد الخطوة، ثنائيات النفق والدوائر، أجهزة GUNN والدوائر المرتبطة بها، ثنائيات الانهيار، IMPATT، TRAPATT وBARRITT، الترانزستورات ثنائية الوصلة الميكروويفية (BJT) وترانزستورات تأثير المجال (FET)، تصميم مكبرات الإشارة الصغيرة، الأجهزة الجديدة مثل HEMT وأجهزة Si-Ge، الكلايسترونات، الماجنترونات، وأنابيب الموجات المرتحلة.

يركز المقرر على بناء نموذج أولي مبسط، مراجعة الأدبيات، تخطيط استراتيجيات بديلة، وتحديد الكميات اللازمة لتصميم مفصل، إما بشكل تجريبي أو من خلال المحاكاة. بالإضافة إلى ذلك، سيتم توجيه العمل لتحسين النسخة المبسطة من النموذج الأولي وتطويرها. يشمل المشروع تقديم عرض نهائي وإعداد تقرير شامل. سيتم تنظيم مراجعات دورية للمشروع مع تقديم عروض مختصرة بشكل منتظم.

مبادئ تصميم وتحليل الشبكات اللاسلكية. دراسة التحكم في الوصول إلى الوسائط، والإدارة، والتوجيه، والتكيف مع تعقيدات البيئة اللاسلكية. التحقيق في قضايا الشبكات ضمن عائلة معايير IEEE 802.11، ومعايير IEEE 802.15 (Bluetooth)، ومعايير IEEE 802.16 (WiMax)، وشبكات الموجهة الذاتية (Ad hoc) وشبكات المستشعرات. كيفية تشغيل الشبكات اللاسلكية في بيئة الإنترنت الحالية: دعم التنقل، بروتوكول TCP عبر الشبكات اللاسلكية، التنقل، الأمان، وغيرها. مراجعة مواضيع متقدمة مختارة مثل الشبكات المتداخلة (Mesh) وشبكات المركبات.

مقدمة إلى الذكاء الصناعي، حل المشكلات من خلال البحث، الوكلاء المنطقيون والمنطق من الدرجة الأولى، التعلم من الملاحظات، التعلم في الشبكات العصبية، معالجة اللغة الطبيعية العملية، المنطق الضبابي والاستدلال، الإدراك والتعرف على الأنماط، الشبكات العصبية الاصطناعية. تطبيقات في معالجة الصور والروبوتات.

مقدمة في التحكم الرقمي وتحويل الزمن المتقطع (z-transform)، حل الأنظمة الزمنية المتقطعة في فضاء الحالة، تحويل z المعدل، استجابة الزمن والمعادلات المميزة، مفاهيم الاستقرار في الأنظمة المتقطعة، منهج الجذر (Root Locus)، وطريقة نيكويست (Nyquist) وطريقة بود (Bode). تعويضات التقدم والتأخر الرقمية (Digital Lead-Lag Compensators) المطبقة على الأنظمة الرقمية. مقدمة في تصميم RST.

آلات الحث ثلاثية الطور: البناء، الدائرة المكافئة، الأداء التشغيلي، بدء التشغيل، التحكم في السرعة. الآلات المتزامنة: المكونات، الجهد الداخلي، الدائرة المكافئة، مخطط المتجهات، أداء التوربو-مولد، تشغيل المولد بشكل منفرد، التشغيل المتوازي للمولدات التيار المتردد. ديناميكيات الآلات المتزامنة: معادلة التأرجح، الاستقرار في الحالة المستقرة والاستقرار العابر.

تقديم وممارسة المعايير الهندسية في اختيار وتصميم مكونات التحكم، أساسيات المحولات الصناعية والمشغلات، تعريف المشكلات والتقنيات اللازمة للمحاكاة والتحليل وتصميم حلول لمشكلات التحكم المختلفة مع التركيز بشكل خاص على المفاهيم والإبداع في التصميم.

خصائص الهوائيات (الكسب، المقاومة، الأنماط، إلخ)؛ الأنواع الأساسية للهوائيات (الهوائيات ثنائية القطب، الهوائيات الحلقية، إلخ)؛ نظرية مصفوفة الهوائيات؛ الهوائيات السلكية؛ الهوائيات ذات النطاق العريض. أدلة الموجات والتجاويف؛ الإشعاع والهوائيات؛ معلمات الهوائيات؛ هوائيات ثنائية القطب والحلقية؛ الهوائيات الموجية المسافرة؛ هوائيات الفتحات والبقع؛ مصفوفات الهوائيات الخطية والمستوية؛ أوضاع الانتشار الأساسية؛ الانتشار في الفضاء الحر؛ الانتشار عبر الموجات الأرضية؛ الانتشار عبر الموجات السماوية؛ الانتشار عبر الموجات الفضائية (الأرضية)؛ مقدمة لنماذج الانتشار في أنظمة الراديو المتنقلة.

مقرر ريادة الأعمال من أهم المفاهيم الحديثة التي تسهم في نشر ثقافة العمل الحر، سواء من خلال إنشاء منظمات جديدة أو تطوير منظمات قائمة. يهدف المقرر إلى تعزيز القدرة على الاستجابة للفرص الاستثمارية الجديدة، ومعالجة مشكلات وتحديات المجتمع باستخدام أساليب مبتكرة وأفكار إبداعية.

فهم احتياجات الطاقة، أنظمة التوليد البديلة، مصادر الفحم والنفط والطاقة النووية الحالية، مصادر الطاقة المتجددة بما في ذلك الطاقة الشمسية والرياح والكتلة الحيوية والوقود الحيوي وخلايا الوقود والأنظمة الهجينة والمحيطات والطاقة الحرارية الأرضية، الطاقة المتجددة في مستقبل مستدام، طبيعة وتوافر الإشعاع الشمسي، مقدمة عن الخلايا الكهروضوئية، المبادئ الأساسية للخلايا الكهروضوئية، الخصائص الكهربائية للخلايا والوحدات الكهروضوئية، أنظمة الخلايا الكهروضوئية للطاقة البعيدة - أنظمة الخلايا الكهروضوئية المتصلة بالشبكة، تكلفة الطاقة من الخلايا الكهروضوئية، الكتلة الحيوية كوقود، توربينات الرياح، ديناميكا الهواء لتوربينات الرياح، الطاقة الناتجة من توربينات الرياح، العواقب والاعتبارات البيئية لتحويل الطاقة من المصادر المتجددة، تأثيرات الطاقة المتجددة على كفاءة الطاقة.

المفاهيم الأساسية للاتصالات الخلوية المتنقلة، وخصائص الأنظمة الخلوية الحالية والمقترحة، وتشمل المواضيع: إعادة استخدام التردد، معالجة المكالمات، فقدان الإشارة أثناء الانتشار، التلاشي متعدد المسارات، طرق تقليل التلاشي، هندسة المرور، تقنيات FDMA وTDMA وCDMA، قضايا الخلايا الدقيقة، أنظمة الأقمار الصناعية المتنقلة، GSM، CDMA One، GPRS، EDGE، cdma2000، W-CDMA، LTE، موجات الجيل الخامس المقترحة، تقنيات التخفيف من تأثير القنوات اللاسلكية، التنوع، تقنيات الدمج، الهوائيات المتعددة، وأنظمة الاتصالات اللاسلكية متعددة المدخلات والمخرجات (MIMO).

يقدم التدريب الميداني للطلاب فرصة عملية لتطبيق معارفهم الهندسية في بيئات حقيقية، مما يساهم في سد الفجوة بين المفاهيم النظرية والتطبيقات الهندسية الواقعية. سيتعلم الطلاب كيفية تحليل البيانات وتفسير النتائج الميدانية وتنفيذ الحلول الهندسية للمشكلات العملية، بالإضافة إلى مقارنة معرفتهم الأكاديمية مع ممارسات الصناعة. أيضًا المسؤوليات المهنية والأخلاقية مع التركيز على ميثاق أخلاقيات IEEE وقواعد الهيئة السعودية للمهندسين. من خلال الأنشطة الذاتية والتعلم الذاتي والعمل الجماعي، سيطور الطلاب مهاراتهم، ويعملون على الأدوات الهندسية، ويتعاونون بفعالية لإكمال مشروع فصلي، مما يعدهم للأدوار المهنية في الهندسة.