汕头大学机械设计制造及其自动化专业.docx

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汕头大学机械设计制造及其自动化专业

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CDIO能力培养大纲

（卓越工程师培养计划学校培养标准）

一、总体要求

本能力培养大纲在CDIO国际组织通用能力培养大纲和国家通用标准的指导下，按照行业专业标准的基本要求，结合汕头大学特色、办学理念和人才培养定位，制定本校机械设计制造及其自动化专业的CDIO能力培养大纲和卓越工程师培养标准。

汕头大学机械制造及其自动化专业将按照此标准培养学生，使学生：

1.具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程科学基础知识；

2.具有本专业分析问题与解决问题的能力，并掌握与本专业相关的个人能力和专业素质；

3.能在实际多学科合作团队里工作并进行并有效的交流；

4.具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验。

二、专业特征目标

以上四类为汕头大学工程类专业人才培养的基本目标。

本专业对以上基本目标进行进一步分解，成为17项可以用以定义本专业工程师的专业特征目标。

专业特征目标来源于国家通用标准、机械行业标准、本专业国内外教学实践、本专业师生、校友和社会，规定本专业人才培养的基本规格和特色。

这些特征目标描述一个机械设计制造及其自动化专业工程师所应该具备的知识、能力和素质。

这17项特征目标按照四大类，以二级目标的形式分列如下：

1具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程科学基础知识

1.1掌握并能应用基本科学与数学知识，包括数学、物理、化学等；

1.2将这些核心基础知识的原理运用在固体力学、流体力学、热力学、动力学、电学、计算机基础、电工电子学、控制理论、材料科学、计算机技术等相关学科，侧重于应用工程技术知识解决实际工程问题；

1.3在工程图学、运动学与机构、工程测量、工程计算、机械振动、产品设计、制造工程、工业自动化、工程管理等方面具有较熟练的专业工程知识和应用能力；

2具有本专业分析问题与解决问题的能力，并掌握与本专业相关的个人能力和专业能力

2.1能分析和解决工程问题

2.2能对具体的工程问题进行有效的探索和实验

2.3整体性、系统性地思考问题

2.4掌握成功进行工程实践所需的个人能力，如主动性、应变能力、创造力、求知欲和时间管理

2.5掌握成功进行工程实践所需的职业（执业）能力，如职业道德、诚信、现时问题和终身学习能力

3能在实际多学科合作团队里工作并进行并有效的交流

3.1在团队中工作和领导

3.2以书面形式、电子形式、图表以及口头等方式进行有效的交流

3.3具备应用英语作日常和专业交流的基本能力

4具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验

4.1认识到社会环境在工程实践中的重要性

4.2理解不同的企业文化，并能在不同的组织中顺利工作

4.3初步了解工程系统的构思，包括制定要求、界定功能、建模和项目管理

4.4理解复杂系统的设计

4.5参加过部分实际软硬件过程和管理程序的实施环节

4.6了解复杂系统、过程和管理的运行

三、细化的专业标准

1专业知识及其应用

1.1基础科学与数学知识

1.1.1高等数学（包括统计学）

1.1.1.1函数与极限

1.1.1.2导数与微分

1.1.1.3中值定理与导数的应用

1.1.1.4不定积分

1.1.1.5定积分

1.1.1.6微分方程

1.1.1.7空间解析几何和向量代数

1.1.1.8多元函数微分法及其应用

1.1.1.9重积分

1.1.1.10曲线积分与曲面积分

1.1.1.11无穷级数

1.1.2线性代数

1.1.2.1行列式及其计算

1.1.2.2矩阵及其运算

1.1.2.3初等矩阵及变换

1.1.2.4线性方程组

1.1.2.5向量组与线性方程组的解

1.1.2.6线性空间

1.1.2.7特征值特征向量

1.1.2.8对角化及二次型

1.1.3概率论与数理统计

1.1.3.1随机变量

1.1.3.2二维随机变量

1.1.3.3概率论基本概念

1.1.3.4大数定律与中心极限定理

1.1.3.5假设检验

1.1.4物理

1.1.4.1质点运动学

1.1.4.2牛顿运动定律

1.1.4.3质心

1.1.4.4功和能

1.1.4.5刚体的运动

1.1.4.6温度

1.1.4.7气体动理论

1.1.4.8热力学第一定律

1.1.4.9热力学第二定律

1.1.4.10振动

1.1.4.11波动

1.1.4.12波动光学

1.1.5化学

1.1.5.1热化学

1.1.5.2化学反应的基本原理

1.1.5.3水化学

1.1.5.4电化学

1.1.5.6物质结构基础

1.1.5.7元素化学与无机材料

1.1.5.8高分子化合物与材料

1.1.5.9生命物质与人体健康

1.2工程科学与技术基础知识

1.2.1固体力学

1.2.1.1静力学

1.2.1.2运动学

1.2.1.3机器人静力学

1.2.1.4应力与应变

1.2.1.5强度理论

1.2.2流体力学

1.2.2.1流体的基本概念

1.2.2.2流体静力学

1.2.2.3流体动力学

1.2.2.4管流分析

1.2.3热力学

1.2.3.1热力系统

1.2.3.2热力学基本定律

1.2.3.3热力循环

1.2.3.4传热学

1.2.4动力学

1.2.4.1质点与刚体动力学

1.2.4.2机器人动力学

1.2.5电学

1.2.5.1直流电路分析

1.2.5.2交流电路分析

1.2.5.3模拟电路

1.2.5.4数字电路

1.2.5.5模数电路的综合分析设计

1.2.6计算机基础

1.2.6.1微型计算机

1.2.6.2C语言编程

1.2.6.3办公自动化软件

1.2.6.4工程计算软件

1.2.6.5工程设计软件

1.2.7工程图学

1.2.7.1技术制图的相关国家标准

1.2.7.2投影基础

1.2.7.3机件表示法

1.2.7.4零件图

1.2.7.5标准件与常用件

1.2.7.6装配图

1.2.7.7测绘

1.2.7.8计算机辅助制图

1.2.8运动学与机构

1.2.8.1机构结构及动力学分析

1.2.8.2机械的效率与自锁

1.2.8.3机械的平衡

1.2.8.4机械的运转状态及速度波动调节方法

1.2.8.5机构设计

1.2.8.6机构系统的方案设计

1.2.8.7机器人机构与运动学

1.2.8.8数控机床传动机构

1.2.9工程材料

1.2.9.1工程材料分类及特点

1.2.9.2金属材料组织和性能控制

1.2.9.3金属材料

1.2.9.4机构零件失效形式分析

1.2.9.5机构零件选材原则

1.2.9.6典型工件的选材及工艺路线设计

1.2.10控制工程

1.2.10.1反馈控制基本描述

1.2.10.2数学模型与建模

1.2.10.3控制系统分析

1.2.10.4稳定性及其分析

1.2.10.5控制器设计

1.2.11工程测量

1.2.11.1测试系统简介

1.2.11.2典型信号特性

1.2.11.3传感器技术

1.2.11.4常用工程信号检测

1.2.11.5互换性基本概念

1.2.11.6公差配合

1.2.11.7误差

1.2.11.8形位误差

1.2.11.9表面粗糙度

1.2.11.10齿轮测量

1.2.11.11尺寸链

1.2.12工程计算

1.2.12.1有限元法基本概念

1.2.12.2有限元建模

1.2.12.3有限元仿真实验

1.2.12.4插值法

1.2.12.5数值积分

1.2.12.6常微分方程数值解

1.2.12.7代数方程求解

1.2.12.8线性方程组求解

1.2.13机械振动

1.2.13.1离散系统的振动微分方程

1.2.13.2两自由度系统

1.2.13.3多自由度系统

1.2.13.4振动信号分析

1.2.13.5系统动力学专题

1.3专业工程基础知识

1.3.1产品设计

1.3.1.1机电产品及设计

1.3.1.2机械零件设计

1.3.1.3面向功能的设计（DFX）

1.3.1.4液压、传动与设计

1.3.1.5塑料模具设计

1.3.1.6现代设计方法

1.3.2制造工程

1.3.2.1制造系统及现代制造模式

1.3.2.2金属切削基本理论

1.3.2.3加工装备知识

1.3.2.4工件定位与夹紧

1.3.2.5加工质量与控制

1.3.2.6零件制造的工艺过程

1.3.2.7机械装配工艺

1.3.2.8特种加工

1.3.3工业自动化

1.3.3.1PLC原理及应用

1.3.3.2交直流电机

1.3.3.3直流电机调速

1.3.3.4交流电机调速

1.3.3.5控制电机

1.3.3.6变频与调速

1.3.3.7伺服控制系统

1.3.3.8控制系统设计应用

1.3.4工程管理

1.3.4.1当代工程及工程师社会职责

1.3.4.2当代工程相关法律法规

1.3.4.3企业基本形态

1.3.4.4企业战略规划

1.3.4.5工程项目管理

1.3.4.6产品开发过程管理

1.3.4.7制造过程管理

1.3.4.8制造流程规划与管理

1.3.4.9制造过程物流管理

2个人能力、职业能力和态度

2.1工程推理和解决问题的能力

2.1.1发现问题和表述问题

2.1.1.1评估数据和问题表像

2.1.1.2分析假设和偏差源

2.1.1.3把握总体目标、分清事情的主次

2.1.1.4制定解决方案（包括建模、求解析解和数字解、定性分析、实验、不确定性分析）"

2.1.2建模

2.1.2.1应用假设简化复杂的系统和环境

2.1.2.2选择并应用概念性和定性模型

2.1.2.3选择并应用定量模型与模拟

2.1.3估计与定性分析

2.1.3.1估计量级、范围、趋势

2.1.3.2应用实验验证一致性和误差（范围、单位等）

2.1.3.3展示解析解的一般性

2.1.4带有不确定性问题的分析

2.1.4.1提取不完整和不清晰的信息

2.1.4.2应用事件和序列的概率统计模型

2.1.4.3工程成本效益分析和风险分析

2.1.4.4讨论决策分析

2.1.4.5安排裕量和储备

2.1.5解决方法和建议

2.1.5.1综合问题的解决方案

2.1.5.2分析解决方案的关键结果和测试数据

2.1.5.3分析并调整结果中的偏差

2.1.5.4形成总结性建议

2.1.5.5评估解决问题过程中可以改善的地方

2.2实验和发现知识

 2.2.1建立问题的假设

2.2.1.1选择需要验证的关键问题

2.2.1.2建立需要测试的假设

2.2.1.3讨论对照和对照组

 2.2.2查询印刷资料和电子文献

2.2.2.1选择文献检索的策略

2.2.2.2应用图书馆工具（在线检索、数据库、搜索引擎等）检索并获取信息

2.2.2.3主要信息的整理与分类

2.2.2.4信息的质量和可靠性甄别

2.2.2.5提取信息中重点和创新的内容

2.2.2.6找出尚未解决的研究问题

2.2.2.7列出参考文献

2.2.3实验性的