机械工程及自动化专业.docx

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机械工程及自动化专业

机械工程及自动化专业

卓越工程师培养方案

二〇一三年三月

机械工程及自动化专业“卓越工程师”

培养标准

北京邮电大学“卓越工程师培养计划”中机械工程及自动化专业培养方案着眼于未来社会经济发展对机械工程及自动化领域卓越工程师的人才需求，紧密追踪机械工程及自动化专业的前沿理论，围绕机械工程及自动化方向的关键技术，依托我校国家重点学科、教育部重点实验室、北京市机电工程实验教学示范中心和校外人才培养基地，以培养具有机械工程及自动化大工程背景、掌握机械工程及自动化系统理论和工程知识与关键技术的复合型创新人才为目标，实施三年理论教育、累计1年实践专业教育的培养计划。

一．培养目标

机械工程及自动化专业主要培养具有良好的职业道德、扎实的工程基础理论、系统的专业知识、较强的工程素质和开阔的国际视野，精通工程制图、工程材料、机电产品设计、机械制造工艺等工程设计类技能，同时兼具较强的分析、综合能力以及动手操作能力，具备独立思考意识和开拓创新精神，始终保持学习的姿态和存疑的态度，具有缜密的思维和严谨的作风、专业的表达能力、协作互助的团队意识和参与管理能力，适应我国工业信息产业发展对机电一体化系统相关领域研发要求的复合型工程师人才。

二．培养标准

2.1具备从事工程开发和设计的科学知识

2.1.1掌握系统的工程科学基础知识

2.1.1.1具备从事工程开发和设计所需的数理知识；

2.1.1.2掌握工程学基础理论，建立工程和工程系统的概念，掌握工程研究的思路和方法，形成对科学研究的初步认识和综合性的思维基础。

2.1.2掌握扎实的工程领域基本技能

2.1.2.1熟练掌握一门外语，可运用其进行专业技术交流，开拓国际视野；

2.1.2.2熟悉计算机应用的基本知识，了解常用计算机软件的特点及应用和计算机仿真的基本概念，具备熟练应用计算机解决工程问题的基本知识和技能；

2.1.2.3熟练掌握科技文献检索与工程实践、科学研究的基本方法。

2.1.2.4通过工程训练熟悉机械制造的一般过程、基本方法和技能。

2.2具备从事工程开发和设计的专门工程技术知识

2.2.1掌握坚实的大类基础知识

2.2.1.1熟练掌握工程力学、电工电子学和数值分析等工程必备的基础知识。

2.2.1.2熟练掌握工程制图标准和表示方法，掌握公差配合的选用和标注。

2.2.1.3熟悉专业领域内的工程材料种类、性能，并具有针对不同零部件性能要求合理选材并制定零、部件加工工艺的能力。

2.2.2掌握扎实的专业基础知识

2.2.2.1掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件以及整机的设计。

熟悉机械产品的设计理论、方法和基本技术要素，能运用计算机进行零、部件的辅助设计（CAD）和辅助分析（CAE），熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。

2.2.2.2掌握机械制造技术及工艺装备的基本知识、方法和技能，掌握计算机辅助制造（CAM）的基本理论、方法和技术要素。

2.2.2.3掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零、部件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。

熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点。

熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识；了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。

2.2.2.4掌握常用传动与控制技术，了解气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计、液压系统基本管路设计），掌握电气传动原理，能够正确进行电动机的选用。

2.2.3具备系统的专业知识

2.2.3.1掌握机械制造自动化有关知识，熟悉刚性自动化加工设备（普通的自动化机床、组合机床、刚性自动线）和柔性自动化加工设备（数控机床、加工中心）的各自特点，了解1o'P）s;@*V#~6|0_+o.S/b3z掌握物流自动化设备分类（如上、下料/装卸自动化设备、传输/搬运自动化设备等）以及2@  f  r8W4n:

K.J#H机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化信息流自动化。

2.2.3.2系统掌握至少一个专业课模块（专业模块一包括：

工业机器人、特种机器人、现代邮政机械、计算机控制系统等；专业模块二包括：

电接触与电连接基础、电子设备机构设计等；专业模块三包括：

CAD/CAM技术、冲压工艺与模具设计、数字化制造等），了解其它两专业模块；掌握机电系统的控制原理和方法。

2.2.3.3以邮件内部处理自动化为对象，了解搬运装卸机械化、信息传输网络化、营业窗口电子化的需求以及邮政自动化、邮政计算机网、现代邮政技术等专业知识。

2.3具备分析解决工程问题和参与项目管理的能力

2.3.1熟悉机械工程应用背景，具有较强的工程应用能力和独立分析与解决工程实际问题的能力。

2.3.1.1能够及时了解机械工程技术的发展趋势与需求变化，提出改善机械产品、系统、服务效能的方案。

2.3.1.2能够用科学方法，使用现有的技术、工具以及先进技术，解决产品设计、开发、生产工艺、设备操作或维修等领域的工程实际问题。

2.3.1.3能够有效整合现有资源，参与完成综合性工程实际项目的方案设计和开发，并能运用所学知识综合考虑产品开发成本、质量、外形、安全可靠性以及其对环境和社会的影响，能够创造性地发现、评估和选择完成工程任务所需的开发技术和方法，确定解决方案。

2.3.1.4能够参与相关工程评价，具有判断力和创意，提出专业的独立技术见解；能够对完成的工程项目实施结果与原定指标进行对比评估，主动汲取从结果反馈的信息，提出进一步改进的设计方案。

2.3.1.5具有创新性思维和系统性思维的能力，具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造的初步能力的基本能力。

2.3.1.6能够运用多学科知识和技术进行工程集成的应用能力。

2.3.2熟悉机械工程项目的组织实施和管理过程，具备综合运用经济、工程管理等知识和方法进行工程项目的组织管理能力。

2.3.2.1掌握本专业领域相关的政策、法律和法规；在法律、法规规定的范围内，能够按相关质量标准、程序开展工作；

2.3.2.2能够依据合适的管理体系，制定工程项目的规划和预算，合理组织人力、资源和任务，有效协调项目相关各方的工作，提升项目组工作质量；

2.3.2.3具备应对工程项目实施过程中突发事件的能力，能够采取恰当的措施，确保项目或工程的顺利进行；

2.3.2.4能够进行可行性分析报告、项目任务书、投标书等工程文件的编纂、说明和阐释，并能够进行相关工程的评估，提出改进建议。

2.4掌握必要的人文社会科学知识

2.4.1具有良好的思想品德、社会公德、职业道德和强烈的社会责任感，使学生能正确认识工程领域对于客观世界和社会的重要作用，理解工程专业及其服务于社会、职业和环境的责任。

2.4.2具备工程相关的经济、管理、社会学、信息交流等人文知识；

2.4.3具备工程相关的环境保护、可持续发展方针、政策和法律法规知识。

2.5具备良好的交流沟通能力及团队合作能力

2.5.1能够使用专业工程技术语言，与现场工作人员进行有效沟通与表达，并能从中汲取企业文化内涵；

2.5.2具备个人社交能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿；

2.5.3具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境，能够很快地融入到企业的实习环境中；

2.5.4具备良好的团队合作精神与协调能力，具有在团队中敢于负责任、果断推动事情向前发展的领军魄力；

2.5.5具有国际视野和跨文化环境下外语应用交流能力、竞争与合作的基本能力；

2.6具备良好的职业道德和社会责任感

2.6.1熟悉与职业相关的安全法规、环保的法律法规、标准知识。

熟悉经济和管理的基础知识。

了解管理创新的理念及应用。

2.6.2熟悉企业员工应遵守的职业道德规范和相关法律知识。

2.6.3遵守所属职业体系的职业行为准则，并在法律和制度的框架下工作；

2.6.4具有良好的质量、安全、服务和环保意识，并承担有关健康、安全、福利等事务的责任；熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术；

2.6.5热爱所从事的工作，并遵守企业机密；

2.6.6具有较强的创新精神、信息获取、知识更新和终身学习的能力。

三．知识能力体系及实现矩阵

知识与能力要求

实现环节

1机械工程及自动化专业工程师知识体系

1.1掌握必要的人文社会科学知识

1.1.1具有良好的思想品德、社会公德、职业道德和强烈的社会责任感，使学生能正确认识工程领域对于客观世界和社会的重要作用，理解工程专业及其服务于社会、职业和环境的责任。

1.1.2具备工程相关的经济、管理、社会学、情报交流等人文知识；

1.1.3具备工程相关的环境保护、可持续发展方针、政策和法律法规知识。

思想政治、社会科学、人文科学与艺术、经济与管理、自然科学类、实践环节等

1.2掌握系统的工程科学基础知识

1.2.1具备从事工程开发和设计所需的数理知识；

1.2.2了解工程学基本理论，建立工程和工程系统的概念，掌握工程研究的思路和方法，形成对科学研究的初步认识和综合性的思维基础。

数学类、物理类、机械工程及自动化导论、工程训练、实验环节等

1.3掌握扎实的工程领域基本技能

1.3.1熟练掌握一门外语，可运用其进行专业技术交流，开拓国际视野；

1.3.2熟悉计算机应用的基本知识，了解常用计算机软件的特点及应用，具备熟练应用计算机解决工程问题的基本知识和技能；

1.3.3熟练掌握科技文献检索与工程实践、科学研究的基本方法。

1.3.4通过工程训练实习了解机械制造的一般过程、基本方法和技能。

外语类、计算机类、科技文献检索、工程训练、电动自行车拆装及其它技能类、实验环节等

1.4掌握坚实的大类专业基础知识

1.4.1熟练掌握理论力学、材料力学、电工电子学和数值分析等工程必备的基础知识；

1.4.2熟练掌握工程制图标准和表示方法，掌握公差配合的选用和标注。

1.4.3熟悉专业领域内的工程材料种类、性能，并具有针对不同零部件性能要求合理选材并制定零件加工工艺的能力。

工程力学、电路基础、模拟与数字电子技术、工程材料、工程制图、实验环节等

1机械工程及自动化专业工程师知识体系

1.5掌握机电专业的专业基础知识

1.5.1掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。

熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能运用计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。

1.5.2掌握机械制造技术及工艺装备的基本知识、方法和技能，掌握计算机辅助制造（CAM）的基本知识、基本方法和技能。

1.5.3掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。

熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。

熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。

了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。

1.5.4掌握常用传动与控制技术，了解气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计、液压系统基本管路设计），掌握电气传动原理，能够正确进行电动机的选用。

机械原理、机械设计、机械制造基础、微机原理与接口技术、自动控制原理、自动检测技术、流体传动与控制、单片机原理及PLC控制、机械系统创新设计综合实践、微机原理与接口技术综合实践、工程训练、实验环节、企业认知实习等

1机械工程及自动化专业工程师知识体系

1.6掌握机械系统理论

1.6.1掌握机械制造自动化有关知识，熟悉刚性自动化加工设备（普通的自动化机床、组合机床、刚性自动线）和柔性自动化加工设备（数控机床、加工中心）的各自特点，1o'P）s;@*V#~6|0_+o.S/b3z掌握物流自动化设备分类（如上、下料/装卸自动化设备、传输/搬运自动化设备等）以及2@  f  r8W4n:

K.J#H机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化信息流自动化。

1.6.2系统掌握至少一个专业课模块（专业模块一包括：

工业机器人、特种机器人、现代邮政机械、计算机控制系统等；专业模块二包括：

电接触与电连接基础、电子设备机构设计等；专业模块三包括：

CAD/CAM技术、冲压工艺与模具设计、数字化制造等），了解其他两专业模块；掌握机电系统的控制原理和方法。

1.6.3熟练应用计算机辅助工程软件进行工程设计、分析与仿真；

1.6.4掌握机械的运用技术与管理知识；

1.6.5了解机械专业领域的技术标准和规范。

现代设计方法、电机拖动与控制、现代邮政机械、虚拟制造技术、工业机器人、自动控制原理、CAD/CAM技术、冲压工艺与模具设计、机械创新设计、数字化制造、电接触与电连接理论、电子设备机构设计、有限元理论及应用、设计与制造综合实践

2机械工程及自动化专业工程师的能力素质要求

2.1熟悉机械工程应用背景，具有较强的系统集成与工程应用的能力和独立分析解决工程实际问题的能力。

2.1.1能够及时了解机械工程的需求变化以及技术发展趋势，提出改善机械产品、系统、服务效能的方案。

2.1.2能够用科学方法和观点，使用现有的技术、工具或新兴技术，解决设计、开发、生产、设备、工艺、操作或维修产品等领域的工程实际问题。

2.1.3能够有效整合现有资源，参与完成综合性工程实际项目的方案设计和开发，并能运用所学知识综合考虑产品开发成本、质量、外形、安全可靠性以及其对环境和社会的影响，能够创造性地发现、评估和选择完成工程任务所需的开发方法和技术条件，确定解决方案；

2.1.4能够参与相关评价，具有判断力和创意，提出专业的独立技术见解，对完成的工程项目实施结果与原定指标的对比评估，主动汲取从结果反馈的信息，提出进一步改进的设计方案；

2.1.5具有创新性思维和系统性思维的能力，具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力以及工程项目集成的基本能力。

2.1.6具备工程背景，并能够运用多学科知识和技术进行工程集成的工程应用能力。

中小型机械设计与制造综合实践

前沿技术系列讲座

专业实习

毕业设计

专题研究

大学生创新性实验计划项目

北京市及全国大学生机械创新设计大赛

机器人大赛

参与教师实际科研项目

企业实际课题

2机械工程及自动化专业工程师的能力素质要求

2.2具备综合运用经济、工程管理等知识和方法进行工程项目的组织管理能力。

2.2.1掌握本专业领域相关的政策、法律和法规；在法律法规规定的范围内，能够按确定的质量标准、程序开展工作；

2.2.2能够使用合适的管理体系，制定工程项目的规划和预算，合理组织人力、资源和任务，有效协调项目相关各方的工作，提升项目组工作质量；

2.2.3具备应对工程项目实施过程中突发事件的能力和领导意识，并采取恰当的措施，确保项目或工程的顺利进行；

2.2.4能够进行可行性分析报告、项目任务书、投标书等工程文件的编纂、说明和阐释，并能够进行相关工程的评估，提出改进建议。

专业实习

课程实习

学科竞赛

科研训练

大学生创新性实验计划项目

北京市及全国大学生机械创新设计大赛

选修《工程项目管理》、《合同管理》、《技术经济》等课程

2.3具备良好的交流沟通能力及团队合作能力

2.3.1能够使用专业工程技术语言，与现场工作人员下进行沟通与表达，并能从中汲取企业文化内涵；

2.3.2具备个人和社交的技巧，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿；

2.3.3具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境，能够很快地融入到企业的实习环境中；

2.3.4具备良好的团队合作精神与协调能力，具有在团队中敢于负责任、果断推动事情向前发展的领军魄力；

2.3.5具有国际视野和跨文化环境下外语应用交流能力、竞争与合作的基本能力。

大学生创新性实验计划项目

全国大学生机械创新设计大赛

学科竞赛

专业实习

现场实践

专题讲座

学术交流

双语教学

2机械工程及自动化专业工程师的能力素质要求

2.4具有较强的创新精神、信息获取、知识更新和终身学习的能力

2.4.1能够跟踪本领域最新技术发展趋势，具备收集、分析、判断、选择国内外相关技术信息的能力；

2.4.2为保持和增强其职业能力，检查自身的发展需求，制定并实施自身职业发展计划。

2.4.3具有较强的自主学习能力。

前沿讲座

学术交流

专题研究

大学生创新性实验计划项目

北京市及全国大学生机械创新设计大赛

专业实习

基于项目的研究性教学

2.5具备良好的职业道德和社会责任感

2.5.1熟悉本行业适用的主要职业健康安全、环保的法律法规、标准知识。

2.5.2熟悉企业员工应遵守的职业道德规范和相关法律知识。

2.5.3遵守所属职业体系的职业行为准则，并在法律和制度的框架下工作；

2.5.4具有良好的质量、安全、服务和环保意识，并承担有关健康、安全、福利等事务的责任；

2.5.5热爱所从事的工作，并遵守企业机密。

专业实习

企业高管讲座

学习企业文化

选修工程道德法规和企业安全等课程

机械工程及自动化专业“卓越工程师”培养方案

机械工程及自动化专业“卓越工程师”是北京邮电大学探索和培养工程拔尖创新人才的一个重要改革项目。

我国的邮政事业己进入依托高新技术迅速发展的阶段，在21世纪将实现邮件内部处理自动化、搬运装卸机械化、信息传输网络化、营业窗口电子化。

人才培养方案的总体设计是通过机电、控制结合的新型专业学习，旨在培养机电一体化、控制领域的高级技术人才，以适应我国信息产业发展对机械、电子、计算机控制复合型人才的需求。

本专业的学生将系统地学习数理知识、英语、机械基础、力学基础、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、控制理论、计算机应用技术、测控技术、电机与控制、机电一体化系统设计、计算机控制系统设计、企业管理概论等课程。

同时，密切结合邮政自动化实际，还将学习邮政自动化、邮政计算机网等课程。

卓越工程师计划的教学实行加强通识教育基础上的宽口径专业教育，培养“厚基础、宽口径、分层次、模块化”的复合人才培养模式，3年在校学习，累计1年在企业学习和毕业设计，通过这些环节，培养学生综合运用所学理论知识和分析问题、解决问题的能力。

一．基本能力要求

本专业学生主要学习机械工程及自动化、电工与电子技术、计算机科学与技术等领域的基础理论和技术，学习掌握有关机电设备的系统设计、制造、测试和使用方法，以及相关的企业管理等知识。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

1、具有扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础，具有较好的文字表达能力；

2、较系统地掌握工程图学、力学、机械设计与制造等基础理论、基本知识和基本技能；

3、掌握电路基础、电子技术、控制理论、计算机应用技术等基础理论、基本知识和基本技能；

4、具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力；

5、具有机电一体化设备的系统设计、开发、测试和使用的基本能力；

6、具有计算机辅助设计、分析与制造或产品虚拟制造的基本知识和较强的设计能力；

7、掌握机电产品制造过程中的制造工艺和生产组织管理的基础知识；

8、具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质；

9、具备综合运用经济、工程管理等知识和方法进行工程项目的组织实施和管理能力；

10、具备良好的交流沟通能力及团队合作能力，并具有在团队中敢于负责任、果断推动事情向前发展的领军魄力。

11、具备良好的职业道德，爱岗敬业、社会责任感强。

二．培养方式

本专业以机械工程、电子技术与计算机技术为基础，以机器人技术、邮电机电系统的智能化与自动化为特色，强调机电综合与创新能力的“三结合+一突出”培养方式。

1、课堂教学与实践教学相结合：

在保证课堂教学质量的基础上，增加实践环节比重，提高学生理论联系实际的能力。

2、夯实基础与加强综合相结合：

在总结多年教学经验的基础上，不断完善培养方案。

一二年级突出基础性，侧重理论力学、材料力学、数字电子技术、模拟电子技术、工程材料等基础课；三四年级突出综合性，教学内容进一步体现机械工程综合性的显著特点，着重培养学生用综合性的思维分析地理问题和解决现实问题的能力。

3、精英教育与素质教育相结合：

在一二年级基础教育的基础上，要求一部分高年级学生结合自己的学习兴趣确立考研方向，优秀毕业生可保送推研，有利于应用型与设计型卓越工程师的贯通培养。

同时设立从国家到学院多级大学生创新基金，有助于工程技术人员基本素质的培养。

4、突出理论的实践综合应用：

选出几门专业课作为卓越工程师计划的特色课，实施1+1的教学模式，即其中实际工程（科研）案例分析或实践环节占1学分，理论教学占1学分，理论教学着重于前续多门课程相关理论在实际工程（科研）案例中的综合应用方法。

随着卓越计划的实施，这类课程将逐渐增加。

三．课程设置基本框架及说明

3.1．课程设置基本框架

本培养方案以学生工程实践能力、创新能力的培养为核心，以工程实践与科研训练为主线，划分为通识教育、工程基础教育、工程专业教育三个层次。

培养方案突出设计了工程基础课程群、专业基础课程群、专业课程群、工程应用课程、科研训练、企业实践等教育内容，使学生结合社会需求学习专业领域的知识，在实际项目中增长工程实践能力、创新能力与研究能力。

通识教育：

按照工程人才培养的共性要求和培养高素质社会人才要求而设置，为全面素质教育奠定基础，包括综合基础和基本技能两个模块。

综合基础：

设置了由“政治思想理论课、体育、军事理论”等系列课程构成的必修课程，由人文科学与艺术、社会科学、自然科学等系列课程构成的选修课程。

一方面满足对学生思想品德、身心健康、人文科学与艺术、社会活动能力等各个方面素质培养的要求，另一方面满足工程建设对环境保护、可持续发展方针、政策、法规知识的要求，使学生能正确认识工程对于客观世界和社会的影响，理解工程专业服务于社会、职业和环境的责任。

基本技能：

主要设置工程制图、计算机类、英语类、科技文献检索、工程实践等理论和实践课程。

重点培养学生具有较强的工程基本技能、良好的中外文沟通、表达与写作能力、获取信息能力，具有基本的工程与科研素养以及良好国际竞争能力。

工程基础教育：

培养机械工程及自动化领域工程人才必备的数学、自然科学、工程技术基础理论知识与实践能力，包括工程学科基础和大类专业基础两个模块。

工程学科基础：

设置数学、物理类基础性课程及有关实验，使学生掌握扎实的学科基础理论。

大类专业基础：

设置力学、电子电路、计算机硬件、检测与控制等基本理论与工程实践课程，培养工程人才在大类学科专业领域中必要的基础知识和能力，建立科学思维方式、研究方法。

工程专业教育：

重点设置机械工程及自动化专业的核心理论课程、专业技术平台课程、与理论相结合实习实践、毕业设计，使学生深入掌握专业领域的工程理论和应用知识，培养学生机电方向所必须的工程实践和科学研究能力。

其中，各类工程应用与实践课程是以工程科学研究训练为载体的工程应用课程和工程实践训练。

使学生在大类专业基础教育的基础上，建立机械工程及自动化的整体知识框架，掌握机电领域的基本理论和关键技术，了解本专业的发展趋势和前沿技术，逐步培养学生的工程意识与工程能力。

3.2．课程设置框架说明

（1）学分分布

总学分175学分。

其中，理论教学130学分，占总学分比例为74.3%；实践环节41学分，约占总学分比例为23.4%，课外