机械研发设计制造及其自动化专业描述.docx

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机械研发设计制造及其自动化专业描述

机械设计制造及其自动化专业描述

一、培养目标

适应21世纪科学技术和社会经济发展需要,本专业培养数理基础好，有较强机械设

计能力，扎实的工艺知识，有光、机、电综合素质的富有创新精神的高级专门人才。

毕业

生将获得工学学士学位，适应到研究所、高等学校和高科技企业从事科研和教学工作和科

技研发工作；可继续攻读本学科及相关学科的硕士、博士学位。

二、学制、授予学位及毕业基本要求

学制为四年制，学生思想品德合格，在规定的期限内修满171学分，（包括完成通识

课程、学科群基础课、专业课程及集中实践），成绩合格，毕业论文通过答辩，准予毕业，

授予工学学士学位。

课程设置的分类及学分比例如下表：

类别学分比例通修课81.548.22％学科群基础课3319.53％

专业课≥41.524.56％集中时间环节137.69％

合计169100％三、修读课程要求

要求修读的课程分为四个层次，每个层次的课程设置及结构如下：

1、通修课：

（81.5学分）

参照学校关于通修课的课程要求。

其中电子线路基础（4学分）不做要求，以本专业

相应课程替代。

2、学科群基础课：

（33学分）

MA02*（数学类课程）：

（8学分）

复变函数（B）（2学分）、数理方程（B）（2学分）、计算方法（B）（2学分）、随机过程

（2学分）；

ME02*（力学类课程）：

（8学分）

理论力学

（1）（4学分）、材料力学（4学分）；

TS02*（动力工程类课程）：

（3学分）

热物理基础概论（3学分）；

PI02*（仪器与机械类课程）：

（5学分）

电工基础（2学分）、机械制图（机械专业）（3学分）、AUTOCAD（2学分）（选）

ES02*（电子类课程）：

（7学分）

线性电子线路（A）（4学分）、数字逻辑电路（3学分）；

3、专业课：

PI03*（仪器与机械类课程）：

（≥41.5学分）

专业必修课：

（27学分）

工程光学（3学分）、自动控制原理（3学分）、精密机械设计基础1（4学分）、精密

机械设计基础2（2学分）、机械制图2（2学分）、机械制造技术基础（3学分）、工程材料

（2学分）、光电测控技术实验（1学分）、机械基础实验（1学分）、信号分析与处理（2

学分）、仪器电路（2学分）、测试技术（2学分）；

专业选修课：

（≥14.5学分）

数控技术（2学分）、精密机械设计（2学分）、单片机原理与应用（2学分）、计算机

辅助制造（2学分）、工业机器人技术（2学分）、快速成型与快速模具制造技术及其应用

（2学分）、液压传动（2学分）、机器人技术（2学分）、传感器技术（2学分）、传感技术

与工程（3学分）、误差理论和数据处理（2学分）、精密测量技术（2学分）、光电技术（2

学分）、虚拟仪器及工程分析（2学分）、机械CAD（双语）（2学分）、科技写作（2学分）、

质量工程（2学分）、工业系统概论（2学分）、逆向工程与CAD（2学分）、理论力学2（2

学分）、有限元分析与应用（2学分）、时间序列与系统分析（2学分）、机电工程导论（2

学分）、可编程序控制器原理与应用（2学分）、VisualC++与计算机接口技术（2学分）；

集中实践环节：

（13学分）

生产实习（1学分）、机械工程综合课程设计（3学分）、金工实习（1学分）、毕业论

文（8学分）；

4、高级课：

暂不作硬性规定。

本专业主干课程：

工程光学、自动控制原理、精密机械设计基础、机械制造技术基础、

工程材料、光电测控技术实验、机械基础实验、信号分析与处理、仪器电路、测试技术。

四、主要课程关系结构图

机械设计制造及自动化专业主要课程关系结构图

基础概论理论力学材料力学

机械制图工程材料金工实习

精密机械设机械制造

技术基础有限元分析与应用

精密机械数控技术计算机辅

电工基础线性电子线路

数字逻辑电路

微机原理与接口

信号分析与处理

仪器电路测试技术自动控制原理

工程光学动态讲座工业机器

动态讲座五、指导性学习计划表

机械设计制造及自动化专业四年制指导性学习计划

新课号老课号课程名称学时

新课号老课号课程名称学时

PS01001无形势与政策讲座1PS01003104004马克思主义哲学原理40/203

PS01002104001毛泽东思想概论402FL01002018502综合英语二级804

PS01006104018法律基础知识30/102PE012**103B01基础体育选项401

PS01007104027大学生思想修养30/102PH01001022153力学与热学804

FL01001018501综合英语一级404PH01701022141大学物理－基础实验541

PE011**103A01基础体育401MA01002001513多变量微积分1206

CS01001210505计算机文化基础10/201CS01003210504数据结构与操作系统60/303.5

CS01002210502C语言程序设计40/302.5PI02001009002机械制图

（1）603

MA01001001512单变量微积分1206PI03032009160机电工程导论402

MA01003001514线性代数804文化素质类课程

小计（10）门课25.5小计（9+2*）门课≥27.5新课号老课号课程名称学时

新课号老课号课程名称学时

无军事理论1PS01005101003邓小平理论概论603

PS01004104002政治经济学原理402PH01003022155光学与原子物理804

FL01003018503综合英语三级804PE013**103D01体育选项

（2）401

PH01002022154电磁学804ES02002023007线性电子线路804

PH01702022142大学物理－综合实验541ME03002005004材料力学

（1）804

PE013**103C01体育选项

（1）401PI02002009133电工基础542

MA02504017082概率论与数理统计（B）603TS02001013145热物理基础60/203.5

新课号老课号课程名称学时

新课号老课号课程名称学时

ME03001005020理论力学

（1）804MA02510017084随机过程402

MA02506001548复变函数（B）402MA02503001511计算方法（B）402

MA02507001549数理方程（B）402PI03703009007金工实习（暑期）1

PI03001009132机械制图

（2）402ME03006005028理论力学

（2）402

PI02003009129AutoCAD402文化素质类

文化素质类课程

小计（11+2*）门课≥26小计（10＋2*）门课≥25新课号老课号课程名称学时

新课号老课号课程名称学时

CS01005210506微机原理与接口60/303.5PI03702009144光电测控技术实验401

ES02003210050数字逻辑电路603PI03008009165机械制造技术基础603

PI03002009051精密机械设计基础

（1）804PI03009009052精密机械设计基础

（2）402

PI03003009156工程光学603PI03010009139精密机械设计402

PI03004009103自动控制原理603PI03011009149单片机原理与应用402

PI03005009154工程材料402PI03012009038数控技术402

PI03701009148机械基础实验401PI03013009J01传感技术与工程603

IN13109006182信号分析与处理402PI03014009030光电技术402

PI03006009120仪器电路402PI03015009024精密测量技术402

PI03007009104测试技术402PI03016009029液压传动402

IN01700210509电子线路基础实验401PI03017009026误差理论与数据处理402

文化素质类课程PI03704009166生产实习（暑假）2周1

文化素质类课程

小计（11+1*）门课≥26.5小计（4+9*）门课≥7新课号老课号课程名称学时

新课号老课号课程名称学时

PI03018009141机械工程综合课程设计6周3毕业论文8

PI03019009137虚拟仪器及工程分析362

PI03020009161工业机器人技术362

PI03021009142机械CAD（双语）362

PI03022009108计算机辅助制造362

PI03023009162

快速成型与快速模具制造

技术及其应用

PI03024009136质量工程362

PI03025009163三维测量与模型重建362

PI03026009044有限元分析与应用362

PI03027009138时间序列分析与系统建模362

PI03028009122科技写作362

PI03029009135

可编程序控制器原理与应

PI03030009X22

VisualC++与计算机接口

小计（1+12*）门课≥3小计（）门课8注：

灰色标记为选修课程。

290

六、课程简介

课号：

PI02001课程名称（中文）：

机械制图

（1）

课程名称（英文）：

MechanicalEngineeringDrawing（Ⅰ）

学时：

60开课学期：

春（第2学期）

预修课程：

无

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

研究在平面上表示空间几何元素和形体的各种图示法；研究在平面上解决空间几何问题的各

种图解方法；运用正投影法和国家标准的规定及零、部件的各种表达方法画出图样，以表达

机器零件和部件。

课号：

PI02002课程名称（中文）：

电工基础

课程名称（英文）：

ElectricalEngineering

学时：

20/40开课学期：

春（第4学期）

预修课程：

MA01002多变量微积分、电路原理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

该课程系统介绍了电工学的基本概念，电工学实际操作的基本原则。

重点介绍了正弦电路、

三相电路、磁路与线圈电路、各类典型电机的工作原理及机械特性。

该课程安排14个左右

实验，培养学生的动手能力也是本课程的重点。

课号：

PI03001课程名称（中文）：

机械制图

（2）

课程名称（英文）：

MechanicalEngineeringDrawing（Ⅱ）

学时：

40开课学期：

秋（第3学期）

预修课程：

PI02001机械制图

（1）

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

讲授直线、平面的相对位置及度量问题；投影变换；曲线曲面；立体展开图及轴测图；典型

零件的表达方法与尺寸标注，技术要求；绘制和阅读装配图的方法与步骤，介绍零部件的测

绘方法，并由同学们自己测绘一二个零件。

课号：

PI03002、PI03009课程名称（中文）：

精密机械设计基础

（1）、

（2）

课程名称（英文）：

FundamentalsofPrecisionMachineryDesign

学时：

120学分：

4+2开课学期：

春、秋5、6

预修课程：

PI03001机械制图

（2）、ME03006理论力学

（2）、ME03002材料力学

（1）、PI03703金工实习、

材料与制造基础等

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

本课程是本系一门主要技术基础课，该课程主要讲授精密机械和仪器中常用机构和零部件的

工作原理、特点、适用范围、选型以及有关的基础理论和设计计算方法；并适当介绍材料与

热处理、公差与配合方面的基本知识和应用，为精密机械和精密仪器的结构设计打下坚实的

基础。

通过课堂教学、实验、课程设计，使学生掌握设计精密机械常用零部件所必须满足的

强度、刚度计算要求；特别是掌握各种型式传动机构的设计计算、轴的设计计算和轴的结构

设计；达到合理而完善的零、部件设计。

从设计的实际出发进行初步精度分析和误差计算。

掌握初步的机械CAD编程能力。

课号：

PI03003课程名称（中文）：

工程光学

课程名称（英文）：

EngineeringOptics

学时：

60开课学期：

秋（第5学期）

预修课程：

MA01002多变量微积分、PH01003光学与原子物理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

本课程系统介绍几何光学和成像理论，包括理想光学系统成像特性、平面镜棱镜系统、成象

光束限制、光度学和色度学基本原理、光线光路和像差基本理论、像质评价等内容，并对典

型光学系统和激光、傅里叶变换、扫描、光纤、光电等现代光学系统的成像特性和设计要求

进行讨论，考虑到现代光学的发展及应用，还对二元光学、光调制、导波光学和光子学方面

的基本概念作简单介绍。

课号：

PI03004课程名称（中文）：

自动控制原理

课程名称（英文）：

AutomaticControlTheory

学时：

60开课学期：

秋（第5学期）

预修课程：

MA01002多变量微积分、PH01003光学与原子物理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

本课程主要介绍自动控制的基本原理及其应用，原理部分包括自动控制的基本概念、建立系

统的数学模型、传递函数、时域分析、根轨迹法、频域分析、稳定性分析、控制系统的设计

与校正等。

应用部分包括位置控制系统分析、调速系统分析，并介绍自动控制理论如何与机

械设计、机械系统控制结合，解决具体问题。

课号：

PI03005课程名称（中文）：

工程材料

课程名称（英文）：

EngineeringMaterials

学时：

36开课学期：

秋（第5学期）

预修课程：

MA01002多变量微积分、PH01003光学与原子物理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

本课程介绍材料的基本组织结构特点，改善材料性能的基本原理及方法。

本教材用一些典型

的例子，分析机械零件失效的原因，阐述了实际选材与用材的方法。

课号：

PI03006课程名称（中文）：

仪器电路

课程名称（英文）：

InstrumentationCircuits

学时：

36开课学期：

秋（第5学期）

预修课程：

PH01003光学与原子物理、模拟电路、数字电路

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

该课程是一门电路实践指导性课程，针对工程测试中常碰到的电路以理论与实践紧密结合的

方式加以讲解。

主要包括基本元器件的分类、指标及有关参数，运算放大器的使用问题，各

种电源的选择与应用，信号的传输以及测量中的基准源问题，对常用的数字电路、滤波电路

等也加以讲解。

课号：

PI03007课程名称（中文）：

测试技术

课程名称（英文）：

MeasurementTechnology

学时：

40开课学期：

秋（第5学期）

预修课程：

模拟电路、数字电路

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

该课程所讲授的是从事机械类测试工作所必须的基础知识，内容主要包括：

信号的描述、分

析和处理，测试装置的静、动态特性的评价及测定方法；常用传感器的原理、特性及使用方

法；信号调理电路、记录仪器的原理和特性；最后介绍了几种物理量，特别是机械量的工程

测量方法。

课号：

PI03008课程名称（中文）：

机械制造技术基础

课程名称（英文）：

MachineryManufacturingTechnology

学时：

60开课学期：

春（第6学期）

预修课程：

PI03703金工实习、PI03005工程材料、PI03009精密机械设计基础

（2）

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

课程主要内容有：

零件的成型及加工方法；工艺装备及其性能；机器零件的加工精度和表面

质量的获得及其影响因素分析；机器制造工艺过程的尺寸链分析；机器零件制造工艺过程分

析及其工艺规程的拟订；机器装配工艺过程分析及其工艺规程的拟订；保证和提高机械零件

加工质量和机器装配质量的工艺方法。

课号：

PI03010课程名称（中文）：

精密机械设计

课程名称（英文）：

DesigningofPrecisionMachinery

学时：

36开课学期：

春（第6学期）

预修课程：

PI03009精密机械设计基础

（2）、材料及制造基础

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

从机械系统设计的角度出发，叙述了精密机械设备与仪器的系统设计、总体设计、精度分析

与计算、传动系统、主轴系统、导轨、支承件、微进给装置、误差校正装置等设计。

课号：

PI03011课程名称（中文）：

单片机原理与应用

课程名称（英文）：

TheTheoryofMCUandIt’sApplication

学时：

36开课学期：

春（第6学期）

预修课程：

数字电子技术

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

介绍PIC单片机原理及其应用，具体有：

1、硬件部分：

介绍PIC单片机结构原理、各功能

模块的原理及其应用；2、编程部分：

结合硬件结构，介绍单片机编程方法；3、用实践方面：

充分利用现有的PIC单片机实验室的软硬件条件，指导学生自己动手，利用单片机的功能模

块，设计和完成相关应用项目。

课号：

PI03013课程名称（中文）：

传感技术与工程

课程名称（英文）：

TechnologyandEngineeringofSensor

学时：

60开课学期：

秋（第7学期）

预修课程：

MA01002多变量微积分、PH01003光学与原子物理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

通过本课程的学习，使学生对传感器的基本概念和理论有一全面的了解，包括物理、化学、

生物传感器的基本原理和理论基础，以及传感器的评价体系、智能化方法和应用方法。

同时，

在每一类传感器中选择一种传感器进行重点分析，介绍其技术实现和工艺实施方法与途径，

使学生能够在今后的工作中举一反三，具备实际设计和应用传感器的基本能力。

课号：

PI03014课程名称（中文）：

光电技术

课程名称（英文）：

PhotoelectricTechnology

学时：

36开课学期：

春（第6学期）

预修课程：

IN01001电子线路基础、PI03007测试技术

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

光电技术是光学技术和电子技术相结合而形成的一门科学技术。

是研究从红外波、可见光、

紫外光、X射线直至射线波段范围内的光波电子技术，是研究运用光子和电子的特性，通

过一定媒介实现信息与能量的交换、传递、处理及应用的科学。

光电技术是所有现代光电系统如激光（包括光纤）通信、光信息处理、激光测距与跟踪、

激光制导、红外雷达、光遥感以及微光电视等的技术基础。

本课程介绍光电技术的光电转换基本知识，分析各种新型光源和接收器件的性能、应用

电路以及应用领域和前景。

课号：

PI03015课程名称（中文）：

精密测量技术

课程名称（英文）：

PrecisionMeasuringTechniques

学时：

36开课学期：

春（第6学期）

预修课程：

公差与技术测量、误差理论

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

该课程系统介绍精密测量技术的基本概念、测量基本原则，精密测量系统的主要组成部分。

重点介绍测量基准及其检定技术，介绍长度、角度、形位误差、表面粗糙度、齿轮及坐标测

量机的典型测量系统。

通过查阅文献了解精密测量技术的最新进展。

该课程安排5-6个实验，

培养学生的动手能力。

课号：

PI03017课程名称（中文）：

误差理论和数据处理

课程名称（英文）：

ErrorTheoryandDataProcessing

学时：

40开课学期：

春（第6学期）

预修课程：

MA02503计算方法（B）、MA02504概率论与数理统计、自控原理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

误差的基本性质及处理方法，误差的合成；回归分析；显著性检验；频谱分析和相关分析；

数字信号处理方法。

课号：

PI03018课程名称（中文）：

机械工程综合课程设计

课程名称（英文）：

ProjectofMachineryEngineering

学时：

6w开课学期：

秋（第7学期）

预修课程：

PI03009精密机械设计基础

（2）、PI03005工程材料和制造技术基础

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

本课程是学习《机械设计基础》、《精密机械设计》（或《精密仪器设计》），《工程材料和制造

技术基础》和《机械工程综合实习》等课程之后进行的一次机械学科全面综合训练，主要

内容有：

根据给定的设计任务，进行调研分析，设计出所需的机器（或装置或仪器），包括

总体和结构设计，关键零部件的设计计算，分析机器零件制造的工艺性和机器装配的工艺

性；从而了解机器总体设计以及结构设计的方法，了解机器零件设计时所必须的分析和计

算，了解机械零件制造的工艺方法、工艺过程和获得相应质量（加工精度、表面精度）的

关系；并运尺寸链分析方法进行精度分析，学会保证机械制造和装配质量的设计方法，；学

会设计说明书和工艺规程的拟订方法。

课号：

PI03019课程名称（中文）：

虚拟仪器及工程分析

课程名称（英文）：

Virtualinstrumentandengineeringanalysis

学时：

36开课学期：

秋（第7学期）

预修课程：

MA01002多变量微积分、PH01003光学与原子物理

可被替代课程：

无

适用对象和学科方向：

精密机械与仪器

主要内容：

该课程首先系统介绍使用图形化编程的虚拟仪器开发工具LabVIEW的基本概念、编程环境、

语法规则、数据结构、程序结构和编程技巧，然后介绍LabVIEW在数据采集、VISA应用、

数据分析、统计分析、数字信号处理、频谱分析与数据通信等方面的应用。

并安排了一些实

验和课堂作业，以加深对LabVIEW的软件编程和工程应用的理解和掌握。

课号：