機(jī)械工程專業(yè)介紹
(一)學(xué)科概況
機(jī)械工程是以相關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)為理論基礎(chǔ),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),研究各類機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和服務(wù)等全壽命周期中的理論和技術(shù)的工程學(xué)科。機(jī)械工程學(xué)科的基本任務(wù)是應(yīng)用并融合機(jī)械科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)理論與方法,對機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)械裝備、制造過程和制造系統(tǒng)進(jìn)行研究,研制滿足人類生活、生產(chǎn)和科研活動(dòng)需求的產(chǎn)品和裝置,并不斷提供設(shè)計(jì)和制造的新理論與新技術(shù)。本學(xué)科具有理論與工程實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)科交叉,以及為其他科學(xué)領(lǐng)域提供使能技術(shù)的特點(diǎn),是發(fā)現(xiàn)規(guī)律、運(yùn)用規(guī)律和改造世界的有力工具。
機(jī)械工程學(xué)科是最早和最基礎(chǔ)的工程學(xué)科之一,從石器時(shí)代制造簡單手工工具到現(xiàn)代的智能機(jī)械,從第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命到當(dāng)前的信息革命,人類的生產(chǎn)實(shí)踐、科研活動(dòng)和社會進(jìn)步與機(jī)械工程學(xué)科有密切關(guān)系。在牛頓力學(xué)建立和蒸汽革命以后,1847年世界首個(gè)機(jī)械工程師學(xué)會在英國成立,標(biāo)志著機(jī)械工程走向一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造與機(jī)械電子的理論和技術(shù)發(fā)展是機(jī)械工程學(xué)科的重要支撐。
建立在牛頓力學(xué)基礎(chǔ)上的機(jī)械工程學(xué)科經(jīng)歷數(shù)百年輝煌以后,其內(nèi)涵已經(jīng)和正在發(fā)生著深刻的變化。近年來,信息技術(shù)、新能源、新材料、生物、微納等高技術(shù)的迅猛發(fā)展,制造的新模式、新概念、新理論、新技術(shù)等不斷涌現(xiàn),拓展和豐富了機(jī)械工程學(xué)科的內(nèi)涵,對學(xué)科發(fā)展和創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出了迫切需求。機(jī)械工程學(xué)科不斷吸收自然科學(xué)和其他應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)和新發(fā)明,開辟新的發(fā)展方向;同時(shí),新的工程領(lǐng)域也為機(jī)械工程學(xué)科提出了新的需求。機(jī)械工程學(xué)科需面向?qū)W科前沿和重要工程需求,開展基礎(chǔ)理論和核心技術(shù)研究。
現(xiàn)階段機(jī)械工程一級學(xué)科主要包括:機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)與理論、車輛工程、微納機(jī)電工程、工業(yè)工程、智能裝備與機(jī)器人等二級學(xué)科。
(二)學(xué)科內(nèi)涵
機(jī)械工程學(xué)科主要圍繞各種機(jī)械產(chǎn)品與裝備,開展設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、服務(wù)的理論和技術(shù)研究,培養(yǎng)高級專門人才。
機(jī)械工程學(xué)科主要研究領(lǐng)域和研究內(nèi)容包括機(jī)械的基礎(chǔ)理論,各類機(jī)械產(chǎn)品與裝備的設(shè)計(jì)方法,制造技術(shù)與系統(tǒng),檢測控制與自動(dòng)化,性能分析與實(shí)驗(yàn)研究,以及各類機(jī)械裝備運(yùn)行維護(hù)的理論與技術(shù)等。培養(yǎng)勝任以上設(shè)計(jì)、制造與科研開發(fā)任務(wù)的人才。
本學(xué)科以數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等為基礎(chǔ),融合材料學(xué)、電工電子技術(shù)、測量與控制技術(shù)、信息技術(shù)等,采用建模、仿真、優(yōu)化、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐等方法,研究機(jī)械學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、制造工藝和系統(tǒng)、機(jī)電控制、測試等理論和技術(shù)。
(三)學(xué)科范圍
機(jī)械工程一級學(xué)科主要包括機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)與理論、車輛工程、微納機(jī)電工程、工業(yè)工程、智能裝備與機(jī)器人7個(gè)二級學(xué)科。
1.機(jī)械制造及其自動(dòng)化
機(jī)械制造及其自動(dòng)化是研究機(jī)械制造理論與技術(shù)、自動(dòng)化制造系統(tǒng)和先進(jìn)制造技術(shù)的一門學(xué)科。其任務(wù)是研究高能效、高效率、高可靠、綠色化、智能化制造出符合設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品所涉及的各種先進(jìn)制造理論、方法、技術(shù)、工藝、裝備、自動(dòng)化和智能化系統(tǒng),以及與相關(guān)學(xué)科最新發(fā)展成果相融合的先進(jìn)制造模式等,并提升其使用價(jià)值。機(jī)械制造及其自動(dòng)化學(xué)科培養(yǎng)從事機(jī)械產(chǎn)品加工、制造、運(yùn)維、服務(wù)和相關(guān)研究開發(fā)的高級專門人才。主要研究內(nèi)容包括:切削加工、磨削加工、數(shù)控加工、特種加工、超精密加工和智能制造、綠色制造、仿生制造、生物制造、增材制造、微納制造、極端制造、高性能制造、可持續(xù)制造、再制造、可重構(gòu)制造,以及自動(dòng)化和智能制造系統(tǒng)等。
2.機(jī)械電子工程
機(jī)械電子工程是將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)等有機(jī)融合而形成的一門交叉學(xué)科,是機(jī)械工程與電子工程的深度集成與融合。主要任務(wù)是采用機(jī)械、電氣、檢測、控制、計(jì)算機(jī)、電子等多學(xué)科的方法,對機(jī)電產(chǎn)品、裝備與系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和集成。機(jī)械電子工程學(xué)科培養(yǎng)能從事機(jī)電一體化設(shè)備以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化相關(guān)開發(fā)研究的高級專門人才。主要研究內(nèi)容包括:機(jī)電系統(tǒng)與裝備設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)控制及自動(dòng)化、流體動(dòng)力與傳動(dòng)、感知與測量、機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、機(jī)電系統(tǒng)建模、仿真與控制、計(jì)算機(jī)信號與圖像處理、機(jī)電產(chǎn)品與裝備故障診斷。
3.機(jī)械設(shè)計(jì)與理論
機(jī)械設(shè)計(jì)與理論是根據(jù)服役需求等對機(jī)械產(chǎn)品的工作原理、結(jié)構(gòu)與造型、功能與性能、運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力、物質(zhì)-能量-信息傳遞等進(jìn)行構(gòu)思、分析、綜合與優(yōu)化的一門學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)作為一種創(chuàng)造性工作過程,是形成機(jī)械產(chǎn)品的起點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),決定著產(chǎn)品的外觀、功能、性能、成本、制造性、維修性、人機(jī)環(huán)境和服務(wù)的價(jià)值及品質(zhì)等。機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)是以機(jī)械產(chǎn)品為載體,形成產(chǎn)品定義(創(chuàng)意設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)等),并表達(dá)為方案、圖紙、模型、數(shù)據(jù)等技術(shù)資料,為制造提供依據(jù)。機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科培養(yǎng)從事機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、性能分析、優(yōu)化和相關(guān)研究開發(fā)的高級專門人才。主要研究內(nèi)容包括:設(shè)計(jì)方法學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人原理、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、機(jī)械強(qiáng)度與壽命、摩擦學(xué)與表界面技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、生物與仿生設(shè)計(jì)、多學(xué)科優(yōu)化與精益設(shè)計(jì)、數(shù)字化智能化設(shè)計(jì)、可靠性理論與保質(zhì)設(shè)計(jì)、綠色與節(jié)能設(shè)計(jì)、性能分析與測試、人-機(jī)-環(huán)境融合設(shè)計(jì)等。
4.車輛工程
車輛工程是以道路車輛、軌道車輛和越野車輛等運(yùn)載工具和系統(tǒng)為主要研究對象,面向民用、商用和軍用等需求,綜合運(yùn)用力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電子與電氣、計(jì)算機(jī)與控制、信息與網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)力與能源等理論和技術(shù),研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)和工程問題的一門學(xué)科。車輛工程學(xué)科培養(yǎng)從事各類車輛相關(guān)研究開發(fā)的高級專門人才。主要研究內(nèi)容包括:車輛動(dòng)力學(xué)與控制、車輛振動(dòng)噪聲分析與控制、車輛安全性、車輛排放控制、車輛輕量化、車輛空氣動(dòng)力學(xué)、列車牽引與控制、車輛可靠性與耐久性、系統(tǒng)級的懸架/轉(zhuǎn)向/制動(dòng)/行走機(jī)構(gòu)/動(dòng)力傳動(dòng)等開發(fā)與控制、混合動(dòng)力與電驅(qū)動(dòng)、車身設(shè)計(jì)與制造、車輛電子控制、車輛人因工程、車輛評價(jià)與驗(yàn)證、車輛試驗(yàn)與檢測、車輛仿真與數(shù)字孿生、新能源車輛、智能車輛、網(wǎng)聯(lián)車輛、無人車輛等。
5.微納機(jī)電工程
微納機(jī)電工程是研究具有微納米尺度特征的功能器件及系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計(jì)、制造、集成、測試及其應(yīng)用的一門學(xué)科。主要任務(wù)是研發(fā)高性能微納功能器件與系統(tǒng)所涉及的各種設(shè)計(jì)方法、先進(jìn)材料、制造工藝、微納裝備、封裝測試和智能化系統(tǒng),以及與相關(guān)學(xué)科最新發(fā)展成果相融合的先進(jìn)工作原理等。微納機(jī)電工程學(xué)科培養(yǎng)從事微納器件與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、測試、服務(wù)與研究開發(fā)的高級專門人才。主要研究內(nèi)容包括:微納器件原理與設(shè)計(jì)、微納制造裝備與工藝、先進(jìn)封裝、微納測量與表征、微納系統(tǒng)可靠性、微納機(jī)電系統(tǒng)、智能傳感器、量子傳感器、納器件與原子制造、微納執(zhí)行器、微納能源系統(tǒng)、微納流控與生物芯片、光電芯片與器件、柔性電子與穿戴系統(tǒng)、集成電路制造、非硅微納系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造等。
6.智能裝備與機(jī)器人
智能裝備與機(jī)器人是將裝備及機(jī)器人技術(shù)與數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)深度融合,通過機(jī)械、電子、控制、人工智能、仿生等多學(xué)科交叉而形成的一門學(xué)科。主要任務(wù)是設(shè)計(jì)和制造滿足不同功能要求,具有類生物體智能感知、認(rèn)知、決策和控制能力的裝備及機(jī)器人。智能裝備與機(jī)器人學(xué)科培養(yǎng)從事機(jī)器人、智能裝備與智能產(chǎn)品研究、開發(fā)與應(yīng)用的高級專門人才。主要研究內(nèi)容包括:智能裝備與機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝備信息-物理系統(tǒng)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、智能作動(dòng)和傳感原理及器件、智能感知與行為決策、靈巧操作規(guī)劃與運(yùn)動(dòng)控制、智能人機(jī)交互、裝備智能運(yùn)維、人-機(jī)-環(huán)共融、類生命體系統(tǒng)及生-機(jī)-電一體化等。
(四)培養(yǎng)目標(biāo)
1.碩士學(xué)位
樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,初步掌握馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個(gè)代表”重要思想、科學(xué)發(fā)展觀和習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想的基本觀點(diǎn),具有辯證唯物主義觀點(diǎn),樹立社會主義信念和熱愛祖國、振興中華民族的使命感,培養(yǎng)探索精神、創(chuàng)新思維、崇尚真知、追求真理的恒心及毅力和誠信守法、團(tuán)結(jié)合作的精神及能力。以“四個(gè)面向”為要求,掌握機(jī)械工程學(xué)科堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和深入的專門知識,了解本學(xué)科的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;具有從事科研工作或擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力,對所研究的課題具有新見解,具有工程問題建模、工程技術(shù)創(chuàng)新和開發(fā)的基本能力;具有良好的表達(dá)交流能力和團(tuán)隊(duì)精神,能熟練地閱讀本專業(yè)的外文資料。
2.博士學(xué)位
樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,初步掌握馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個(gè)代表”重要思想、科學(xué)發(fā)展觀和習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想的基本觀點(diǎn),具有辯證唯物主義觀點(diǎn),樹立社會主義信念和熱愛祖國、振興中華民族的使命感,培養(yǎng)探索精神、創(chuàng)新思維、崇尚真知、追求真理的恒心及毅力和誠信守法、團(tuán)結(jié)合作的精神及能力。以“四個(gè)面向”為要求,掌握機(jī)械工程學(xué)科堅(jiān)實(shí)寬廣的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識,熟悉本學(xué)科的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢;具有綜合運(yùn)用機(jī)械工程學(xué)科的理論、方法和技術(shù)手段,發(fā)現(xiàn)、提出、分析與解決問題,并獨(dú)立分析、解決前沿科學(xué)問題與工程技術(shù)問題的能力;具有學(xué)科前沿的綜合視野,有較好的學(xué)科交叉研究能力和創(chuàng)新能力;具有寬闊的國際視野和跨文化環(huán)境下的交流、競爭與合作能力。
(五)相關(guān)學(xué)科
儀器科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、控制科學(xué)與工程、航空宇航科學(xué)與技術(shù)、動(dòng)力工程及工程熱物理、電子科學(xué)與技術(shù)等。
碩士學(xué)位基本要求
(一)獲本一級學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)掌握的基本知識
1.基礎(chǔ)知識
在本科機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的知識基礎(chǔ)上,掌握本專業(yè)方向更深入的基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識,如機(jī)械學(xué)原理、前沿制造技術(shù)、力學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算方法、現(xiàn)代控制論等。
2.專業(yè)知識
圍繞具體研究方向和研究內(nèi)容,掌握該方向堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和深入的專門知識,如數(shù)字化設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、材料成形、數(shù)控技術(shù)和特種加工等。
3.工具性知識
圍繞研究方向和研究內(nèi)容,深入了解相關(guān)工具的基礎(chǔ)原理和使用方法,并能熟練應(yīng)用于機(jī)械工程實(shí)際問題分析中,如實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和測試技術(shù)、工業(yè)軟件、國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。
4.實(shí)驗(yàn)知識
圍繞研究方向和研究內(nèi)容,深入掌握實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)分析的基本理論和方法,能完成與研究方向相關(guān)的實(shí)驗(yàn)開展和報(bào)告撰寫。
(二)獲本一級學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)具備的基本素質(zhì)
1.學(xué)術(shù)素養(yǎng)
(1)熱愛所從事的科學(xué)與技術(shù)研究工作,具有探索真理、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的精神;
(2)具有探索機(jī)械工程發(fā)展規(guī)律、科學(xué)規(guī)劃和總結(jié)等學(xué)術(shù)素養(yǎng);
(3)具有嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度,良好的團(tuán)隊(duì)精神,強(qiáng)烈的社會責(zé)任感和家國情懷;
(4)具有良好的知識產(chǎn)權(quán)意識。
2.學(xué)術(shù)道德
(1)遵守國家、學(xué)位授予單位相關(guān)的法律法規(guī)和規(guī)章制度,遵守社會公德;
(2)遵守學(xué)術(shù)道德規(guī)范,誠實(shí)守信,學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),杜絕學(xué)術(shù)不端行為。嚴(yán)禁弄虛作假,尊重他人勞動(dòng)和權(quán)益,合理規(guī)范使用引文或引用他人成果。
(三)獲本一級學(xué)科碩士學(xué)位應(yīng)具備的基本學(xué)術(shù)能力
1.獲取知識的能力
(1)在課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,通過閱讀學(xué)術(shù)專著和學(xué)術(shù)論文、參加學(xué)術(shù)交流會、調(diào)研等多種形式和渠道,培養(yǎng)主動(dòng)獲取研究所需知識的自學(xué)能力、掌握正確研究方法的能力;
(2)深入掌握機(jī)械工程的理論、方法、技術(shù)和專業(yè)知識,熟悉本專業(yè)的最新發(fā)展?fàn)顩r和趨勢;
(3)能夠從工程實(shí)踐、學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、實(shí)驗(yàn)探索、學(xué)術(shù)交流中挖掘和發(fā)現(xiàn)本領(lǐng)域的相關(guān)問題和研究課題。
2.科學(xué)研究能力
(1)熟悉本研究方向的基本研究方法,了解本研究方向的國內(nèi)外最新發(fā)展動(dòng)態(tài);熟悉機(jī)械工程領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)行業(yè)政策、法律和法規(guī);
(2)具有應(yīng)用科學(xué)理論及方法、獲得科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和進(jìn)行專業(yè)分析的能力,對機(jī)械產(chǎn)品、裝備或制造工藝進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力;
(3)具有對本研究方向重要問題的分析評判能力,能夠?qū)σ延醒芯砍晒M(jìn)行價(jià)值判斷。
3.實(shí)踐能力
(1)能夠靈活運(yùn)用所學(xué)理論,開展專門技術(shù)工作的研發(fā);
(2)能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的專業(yè)知識運(yùn)用到實(shí)踐中去,設(shè)計(jì)新產(chǎn)品,研究新工藝,并開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;
(3)能夠自行設(shè)計(jì)并搭建實(shí)驗(yàn)裝置;
(4)具有與他人良好合作、開展工程實(shí)踐的能力。
4.學(xué)術(shù)交流能力
(1)學(xué)習(xí)期間應(yīng)積極參加學(xué)術(shù)論壇、學(xué)術(shù)報(bào)告會、學(xué)術(shù)專題講座、學(xué)術(shù)會議等學(xué)術(shù)活動(dòng);
(2)比較熟練地運(yùn)用一門外國語閱讀本專業(yè)外文資料,并能撰寫論文,具有必要的聽說能力;
(3)能夠準(zhǔn)確表達(dá)自己學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和研究結(jié)果。
5.其他能力
具有一定的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)等能力;具有良好的社會適應(yīng)能力。
(四)學(xué)位論文基本要求
1.規(guī)范性要求
(1)碩士學(xué)位論文應(yīng)在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,由研究生獨(dú)立完成,論文應(yīng)有一定的系統(tǒng)性和完整性,有新見解;
(2)學(xué)位論文一般應(yīng)包括:中英文題目與摘要、目錄、緒論、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)、致謝等;
(3)學(xué)位論文要求文字簡明,圖表規(guī)范,條理清晰,分析嚴(yán)謹(jǐn),理論推導(dǎo)正確,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)有效。
2.質(zhì)量要求
(1)碩士生應(yīng)能熟練查閱文獻(xiàn)資料,撰寫文獻(xiàn)綜述報(bào)告,在導(dǎo)師指導(dǎo)下正確選題;
(2)能對選題的科學(xué)根據(jù)、目的意義、研究內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)、研究方法、課題可行性等作出論證;
(3)對所研究的課題應(yīng)該有新見解,在原理方法、實(shí)驗(yàn)方案、工藝流程等方面有所創(chuàng)新,具有一定的獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力。
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