机械工程及自动化专业导论.ppt

机械工程及自动化专业导论,为什么上大学？机械工程的地位、性质和发展机械工程及自动化专业介绍机械工程及自动化专业培养计划和主要课程简介 几点建议,主要内容,结业考查题你对本专业的认识你打算如何规划大学生活。,为什么上大学？,学习什么？怎样学习？学习谋生之本领 培养独立之思想 建立自强之精神,马斯洛的需求层次理论,（1）生理上的需要这是人类维持自身生存的最基本要求。如果这些需要得不到满足，人类的生存就成了问题。在这个意义上说，生理需要是推动人们行动的最强大的动力。（2）安全上的需要这是人类要求保障自身安全、摆脱事业和丧失财产威胁、避免职业病的侵袭、接触严酷的监督等方面的需要。马斯洛认为，整个有机体是一个追求安全的机制，人的感受器官、效应器官、智能和其他能量主要是寻求安全的工具，甚至可以把科学和人生观都看成是满足安全需要的一部分。,（3）感情上的需要这一层次的需要包括两个方面的内容。一是友爱的需要，即人人都需要伙伴之间、同事之间的关系融洽或保持友谊和忠诚；人人都希望得到爱情，希望爱别人，也渴望接受别人的爱。二是归属的需要，即人都有一种归属于一个群体的感情，希望成为群体中的一员，并相互关心和照顾。感情上的需要比生理上的需要来的细致，它和一个人的生理特性、经历、教育、宗教信仰都有关系。,（4）尊重的需要人人都希望自己有稳定的社会地位，要求个人的能力和成就得到社会的承认。尊重的需要又可分为内部尊重和外部尊重。内部尊重是指一个人希望在各种不同情境中有实力、能胜任、充满信心、能独立自主。总之，内部尊重就是人的自尊。外部尊重是指一个人希望有地位、有威信，受到别人的尊重、信赖和高度评价。马斯洛认为，尊重需要得到满足，能使人对自己充满信心，对社会满腔热情，体验到自己活着的用处和价值。,（5）自我实现的需要这是最高层次的需要，它是指实现个人理想、抱负，发挥个人的能力到最大程度，完成与自己的能力相称的一切事情的需要。也就是说，人必须干称职的工作，这样才会使他们感到最大的快乐。马斯洛提出，为满足自我实现需要所采取的途径是因人而异的。自我实现的需要是在努力实现自己的潜力，使自己越来越成为自己所期望的人物。,但是支撑着这个巨大的理想下面，有一个基座，垫着你、支撑着你，那个基座就是价值的基座。它的核心是什么？礼义廉耻 礼，规规矩矩的态度。义，正正当当的行为。廉，清清白白的辨别。耻，切切实实的觉悟。礼义廉耻，国之四维，四维不张，国乃灭亡。管仲然而四者之中，耻尤为要。人之不廉而至于悖礼犯义，其原皆生于无耻也。故士大夫之耻，是为国耻。顾炎武,联合国科教文组织于1986年就提出了教育的四大支柱，也可以说是教育的四大目标，即：Learningtoknow（学会求知）；Learningtodo（学会做事）；Learningtoco-operate(学会合作)；Learningtobe（学会做人）。,学会做人（learning to be）是建立在前三种学习基础之上的一种基本进程，是教育和学习的根本目标。学会做人，离不开现实社会。一个人之所以需要接受教育，就是要实现由自然人到社会人的转化过程。从自然人到社会人，不仅需要文化知识，更需要懂得许多做人的道理，并身体力行。,学会做人,在现代社会中，竞争十分激烈，生存的机遇和困难并存，面对的需要处理和解决的问题很多。如何做？不同的“做人”就有不同的方式，从而对社会就有不同的影响。就个人而言，“做人”的内涵主要有：良好的行为品德 丰富的科学文化知识 强健的体魄 高尚的审美情趣 等等简言之，诚如古人所说的“仁义礼智信”，只不过用现代的意义去理解。,学会求知,学会求知（Learningtoknow），“知”在这里不只是指“知识”，而且是指广义上的“认识”，这种认识的对象包括人类自身及其主观世界，也包括自然、社会的外部世界。“求知”则是一个只有起点而无终点、在实践和认识的无限往复中探索未知追求真理的过程。,学会求知已远远超越了从学校教科书和教师课堂讲授中汲取人类积累的知识，而包括了在个体社会化的过程中了解各种社会关系，习得民族的文化观念，学会遵守社会行为规范，即知道积极意义上的“为人处世”。学会求知就是“学会学习”本身，即学会掌握认识（即“知”）的工具，掌握终身不断学习的工具（包括演绎、归纳、分析、组织知识的工具），学会收集信息、处理信息、选择信息、管理信息，同时学会掌握应用知识于有意义的实践的手段。,授人以鱼，不如授人以渔。学校首要任务是传授方法。要一袋面包还是一支猎枪进山，答案是明显的。,如果我们将学过的东西忘得一干二净时，最后剩下来的就是教育的本质了。所谓“剩下来的东西”，其实就是自学的能力，也就是举一反三或无师自通的能力。个人在大学四年里，能不能养成自学的习惯，学会自学的习惯，不但在很大程度上决定了他能否学好大学的课程，把知识真正学通、学活，而且影响到大学毕业以后，能否不断地吸收新的知识，进行创造性的工作，为国家作出更大的贡献。-钱伟长,如何培养自学能力,勤于思考，应当多问几个“为什么”。大学生的周围到处是良师益友。只要珍惜这些难得的机会，大胆发问，经常切磋，我们就能学到最有用的知识和方法。通过图书馆和互联网查找文献，以便接触更广泛的知识和研究成果。,如何有效地学习,认知，短时记忆，强化1，强化2，长时记忆，再经若干强化，终生不忘。接受学习。接受学习是教师引导学生接受事物意义的学习，也是课堂学习中教师讲、学生听的学习方式。发现学习。是教师启发学生独立发现事物意义的学习。作为启发式教学，日本学者大桥正夫把它概括为“以培养探究性思维的方法为目标，以基本教材为内容，使学生通过再发现的步骤来进行的学习。”,几条经验之谈,保持最佳的学习状态 开动全部的学习器官 学会略读 学会多问 学会精读 要学会对信息的记忆、储存和加工 无捷径，也无所谓“快速方法”等,学会做事,学会做事（learning to do）与学会求知不可分割地联系在一起。两者可以说是“知”与“行”的关系。现在意义上的“学做”，要着眼于21世纪知识经济对劳动力的要求和终身学习社会对公民的要求，从更深的层次上去把握。三方面的含义,（1）“学做”将从学会掌握某种职业的实际技能，转向注重培养适应社会变化的综合能力（个人素质）。（2）“学做”主要不是指获取智力技能，而是指培养社会行为技能（包括处理人际关系、解决人际矛盾、管理人的群体等能力），而这些技能主要不是从课堂上和书本中去学习，而更多地要从工作实践和人际交往中去培养。,（3）在一个以市场需求为主要导向的经济中，一个人多次变动工作或劳动场所将是常事。掌握胜任某项具体工作的“本事”，毋宁说是在“求知”过程中养成的科学素质的基础上，培养适应未来职业（工作）变动的应变能力，在工作中的革新能力，以及在具体的市场环境中创造新就业机会的能力。从广义上说，学会做事就是要学会以首创精神能动地参与社会的发展过程。,学会共处（learning to live together）。它的原意是学会共同生活，学会与他人共同工作。学会共处，有着同样深刻的内涵。学会共处，首先要了解自身，发现他人，尊重他人。,学会共处,了解人类本身的多样性、共同性及相互之间的依赖性。了解自己是认识他人的起点和基础，所谓“设身处地”，就是讲的“由己及人”，“己所不欲，勿施于人”。,学会共处，就要学会关心（to care）,学会分享（to share），学会合作（to work with others）。学会表达、交流的技能，确立平等对话的价值观念和态度，是学会共处的重要学习内容。学会共处，主要不是从书本中学习，它的最有效途径之一，就是参与目标一致的社会活动，学会在各种“磨合”之中找到新的认同，确立新的共识，并从中获得实际的体验。,学会求知，学会做事，学会共处，学会做人，是互相联系、互相渗透、不可分割的一个整体。需要在学校的氛围中，积极参与实践和磨练，耳闻目染，潜移默化,关于就业的一些感想,人在社会中，首先要生存，在生存中提高自己。生存的保障是就业就业的基础是大学四年所做的准备。知识的，技能的，思想的，有了准备，机遇来临时就能把握住。,二、机械工程的地位、性质和发展,机械工业在我国的地位机械工业的现状本专业的发展前景本专业的关键技术,机械工程与人类社会发展,人类使用简单工具，劳动创造了人,人类使用简单机械农耕，人类由游牧社会进入农业社会,工业革命使机械工业大发展,使人类由农业社会进入工业社会,计算机的发明使机械自动化，使人类由工业社会进入现代社会,2。机械工程与人类社会的发展,机械是现代社会进行生产和服务的五大要素(即人、资金、能量、材料和机械）之一，并且材料的能量的生产必须有机械的参与。,机械,机械工程名词,从广义角度讲，凡是用来变换或传递能量、物料与信息装置都是机械。,制造技术,在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的各种手段的总和，称为制造技术。,与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息处理系统。,在商品经济高度发展的今天，科学与技术的界限开始变得模糊，纯粹的科学研究不断萎缩,原因是得不到足够的经费支持，许多科学研究从一开始就有明确的应用前景（例如:超导技术、克隆技术等）。,科学 认识世界，基本方法是“分析”，基本形式为“发现、揭示”。技术 改造世界，基本方法是“综合”，基本形式为“发明、创造、改进”。,制造系统特性,结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分发挥效能，必须有软件支持。,转变特性,主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。,程序特性,程序 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序（图1-6）,研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使生产活动达到最佳化。,2.机械工业,机械工业是指制造业中从事机械设备或机械装置的行业.它包括各种机械、机床、工具、仪器、仪表等行业，目的为国民经济、国防建设以及科学技术的进步和发展提供先进的手段和装备。机械工业本身就是机械制造业，它是制造业的基础！国民经济的装备部门！,2 机械工程,机械工程,机械工程 就是研究、制造、使用、管理各类机器和各类机械设备与装置的工程科学。机械工程 就是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合在生产实践中积累的技术经验，研究和解决在开发设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的理论和实际问题的一门应用学科。,（1）机械工程的主要内容,1）建立和发展机械工程设计的新理论和新方法,2）研究、设计新产品,3）研究新材料,4）研究机械产品的制造过程，提高制造精度、提高生产率,5）加强机械产品的使用、维护与管理,6）研究机械产品的人机工程学,7）研究机械产品与能源及环境保护的关系,（2）机械工程的学科分类,机械设计制造及其自动化专业 材料成型及控制工程专业 工业设计专业 过程装备与控制工程专业 工业工程专业,机械制造及其自动化 机械电子工程 机械设计及理论 材料成型及控制工程,机械类本科专业有：,1机械的分类,动力机械,交通运输机械,作业机械,机器人,兵器,民用生活机械,信息机械,2。机械分类,4 机械的特征和机械的种类,把其它形式的能量转换为机械能输出的机械，统称动力机械,1）电动机,2）水轮机,3）风力机,具有较大活动范围、以搬运为主要目的的机械，统称为交通运输机械,1）汽车,2）飞机,3）船,交通运输机械图,作业机械分类,1）各类加工机床,2）农业机械,3）林业机械,4）矿山机械,6）化工机械,7）工程机械,8）纺织机械,9）印刷机械,10）包装机械,11）食品机械,12）钻探开采机械,13）医疗机械,14）办公机械,5）冶金机械,作业机械能进行材料加工或处理、管理产品的机械，常按作业性质进行分类,1）各类加工机床图,电火花数控线切割机床,CJL06系列仪表车床,2）农业机械图,3）林业机械图,MQ-G1300C贴面机,定向结构板生产线成套设备(部分),4）矿山机械图,轮式装载机,粉碎机,双转子反击破碎机,5）冶金机械图,步进式高速冷床,冷轧机组及酸洗、卷取、分条机组设备,6）化工机械图,发 酵 罐,电加热反应锅,WZI型外加热式真空蒸发器,ZJG型内加热搅拌真空干燥机,板框压滤机,振动筛,7）工程机械图,8）纺织机械图,纺织机,纺织机,箭杆织机,9）印刷机械图,罗兰百花(PAPVA)对开机,海德堡（M-OFFSET）四开机,10）包装机械图,TM1400型半自动贴面机,GR-300型家禽骨肉分离机,11）食品机械图,Unp-803 电动刨冰机,易拉罐封装口生产线,12）钻探开采机械图,ZQ80y型钻杆钳,950-H旋转器,抽油机,13）医疗机械图,NJP900型全自动硬胶囊填充机,ACM803呼吸机,ACM603麻醉机,14）办公机械图,机器人是一种新兴的自动化程度很高的机电一体化相结合的智能系统。,M3冲锋枪,兵器图,民用生活机械图,民用生活机械图,信息机械图,信息机械图,研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量（电能、热能、流体压力能、势能等）的能量变换机械。研制和提供用以生产各种产品的机械，包括应用于第一产业的农、林、牧、渔业机械和矿山机械，以及应用于第二产业的各种重工业机械和轻工业机械。研制和提供从事各种服务的机械，包括交通运输机械、物料搬运机械、办公机械、医疗器械、通风、采暖和空调设备、除尘、净化、消声等环境保护设备等。研制和提供家庭和个人生活中应用的机械，如洗衣机、冰箱、钟表、照相机、运动器械等。研制和提供各种机械武器,机械工程的服务领域与工作内容,1.机械工程的服务领域,建立和发展可以实际地和直接地应用于机械工程的工程理论基础。研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产。机械制造企业的经营和管理。机械产品的应用。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染和自然资源过度耗费方面的问题及其处理措施。,2.工作内容,机械工程的工程理论基础,例如:研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。研究工程分析方法理论、方法研究产品设计理论、方法,机械产品的生产,包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。,机械工程与制造业,制造活动是人类的主要活动之一 1/4的人口从事各种形式的制造活动 在非制造业部门，1/2的人口的工作与制造业有关 创造价值、生产物质财富和新的知识 美国 68%的财富来自制造业 日本 49%的国民经济总产值 中国 40%的工业总产值（1995）机械工程为国民经济各个部门（包括国防和科学技术的进步与发展）提供先进手段和装备中国的制造业面临从制造大国向制造强国发展的挑战,现代机械工程的内容和任务,运用数学、物理等基础理论和有关机械方面的专门知识，结合生产实际经验，有判断地、经济有效地解决在设计、研究、制造和运行各种机械中遇到的实际问题。,对传统的机械工程的理解：,力学,经验,以信息为核心，以机电为基础，交叉融合材料、信息、计算机、自动化等领域的先进理论和技术。实现系统或产品在功能、质量、效率、成本等各方面整体、最优的系统工程技术。,对现代机械工程的理解：,机械原理电子电工原理传感测试原理微机原理控制原理,现代先进技术,微笑曲线理论(Smiling Curve),微笑曲线的形成，源于国际分工模式由产品分工向要素分工的转变，也就是参与国际分工合作的世界各国企业，由生产最终产品转变为依据各自的要素禀赋，只完成最终产品形成过程中某个环节的工作,我国现代制造技术的发展现状,3 我国的发展现状,是制造大国，不是制造强国,发电设备、机床、汽车、电子制造等产品产量居世界前列，却没有一家装备制造企业能跻身世界500强,关键装备大多依赖进口光电子制造设备的100%IC制造装备的85%高档数控机床的70%,原创性的技术和成果缺乏，企业的核心竞争力不足，制造科学基础研究相对薄弱,包括市场分析、产品设计、加工装配、质量保证、生产管理、市场营销全过程,原材料,产品,工艺 能源,知识 技能 工具,制造,与物流有关的加工和装配过程,狭义制造,广义制造,1.制造、制造系统和制造业,制造、制造系统和制造业,制造系统,具有特定功能的有机整体,制造过程,硬件,制造过程,软件,硬件,人员,经营规划、开发研制、加工制造和控制管理等过程,生产设备、工具和材料、能源以及各种辅助装置,软件,制造理论、制造工艺和方法、各种制造信息等,制造系统的物质流与信息流,汽车生产物流示意图,制造业,以制造技术为主导技术进行产品制造的行业，是所有与制造有关的企业群体,我国制造分类和构成,表1.1 第一、二、三产业的划分,制造、制造系统和制造业,一个国家经济发展的支柱国民经济收入的重要来源工业经济年代经济增长的“发动机”一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础,制造业地位,制造、制造系统和制造业,提供人们衣、食、住、行物质消费决定全社会的长远效益和经济的持续增长国际商品贸易的保证（美国78%，日本96%，我国81%-1995年）农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件信息产业发展的物质基础；农业劳动力转移和就业的重要途径为科技和教育发展提供经费支持和实验装备实现军事现代化和国家安全的保障,制造业的作用,物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人类创造物质财富最基本、最重要的手段,宇航,生物工程,微电子,光电子,为科技和教育发展提供经费支持和实验装备-是国家高新技术产业的基础和载体,电子设备IC成本：军舰22%，战车24%，飞机33%，导弹45%，航天器66%,制造业的作用,实现军事现代化和国家安全的保障,现代武器装备是先进制造技术的载体；尖端制造技术和装备一直是西方国家技术封锁和限制的重点;保证就业率稳定，缓解就业压力，保障社会稳定。例：东芝事件(1982.121983.6)考克斯报告(90年代)控制高技术机床出口(2000),制造业的作用,东芝事件,多轴数控机床改进核潜艇性能,综上所述,制造业是国家的战略性产业,高度发达的制造业，是实现工业化的必备条件,高度发达的制造业，是衡量国家国际竞争力的重要标志,高度发达的制造业，是决定国家在经济全球化进程中国际分工地位的关键因素,制造业战略地位,先进制造技术的发展历程,近两百年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“小批量少品种大批量多品种变批量”的方向发展。在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集设备密集信息密集知识密集”的方向发展。制造技术的生产方式沿着“手工机械化单机自动化刚性流水自动化柔性自动化智能自动化”的方向发展。,先进制造技术的内涵和体系结构,先进制造技术的内涵,先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。,内涵,先进制造技术的三个层次,第一层次：基础技术 优质、高效、低耗、清洁基础制造技术 第二层次：新型单元技术 新型的先进制造单元技术 第三层次：集成技术 先进制造集成技术,先进制造技术的内涵及技术构成,优质、高效、低耗清洁基础制造技术（基础技术）,MRPII,CADCAM,数控技术,机器人技术,FMC,清洁生产技术,并行工程,质量与可靠性技术,系统管理技术,集成技术,CIMS,IMS,FMS,新型产业及市场需求带动（重大装备、高新技术产业、社会协调发展）,系统工程及管理科学,激光等新能源的技术,微电子及计算机应用技术,新材料技术,先进制造技术的内涵及技术构成,先进制造技术的内涵、层次及其技术构成示意图,先进制造技术的特点,先进制造技术的体系结构及分类,面向制造的设计技术群 产品/工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模和仿真 工艺规程设计 系统工程基础 快速成型技术 并行工程,制造工艺技术群 材料生产工艺 加工工艺 联接与装配 测试和检测 环保技术 维修技术 其他,信息技术 接口技术 集成技术 人工智能,数据库 软件工程 决策支持,标准和框架 数据标准 工艺标准 接口框架,产品定义和标准 检验标准 机床和工具技术 传感器和控制技术,质量管理 用户/供应商交互作用 工作人员培训和教育,全国监督和基准评测 技术获取和利用,主体技术群,支撑技术群,管理技术群,1.体系结构,先进制造技术的体系结构及分类,2、先进制造技术的分类,根据先进制造技术的功能和研究对象，可将先进制造技术归纳为如下几个大类。,现代设计方法。包括有模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、绿色设计、工业设计等。,产品可信性设计。包括可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮设计、维修设计和维修保障设计等。,设计自动化技术。包括产品的造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析、优化设计、模拟仿真虚拟设计、工程数据库等内容。,先进制造技术的体系结构及分类,传统机械产品设计方法,机械设计,现代机械产品设计方法,产品概念设计,三维结构设计,运动学、动力学仿真分析,有限元分析、尺寸、结构优化,虚拟样机,验证产品中的运动机构原理是否正确,验证产品是否有强刚度振动等问题,运动学问题,动力学问题,高效精密成形技术,精密洁净铸造成形工艺；精确高效塑性成形工艺；优质高效焊接及切割技术；优质低耗洁净热处理技术；快速成形和制造技术,现代特种加工工艺 高能束加工；电加工；超声波加工；水射流加工；纳米技术及微细加工。,高效高精度切削加工工艺 精密和超精密加工；高速切削和磨削；复杂型面的数控加工；游离磨粒的高效加工。,先进制造技术的体系结构及分类,表面改性、制膜和涂层技术 化学镀层处理；非晶态合金技术；节能表面涂装技术 表面强化处理技术；热喷涂技术；激光表面熔复处理技术 等离子化学气相沉积技术,我国机械工程面临的挑战,提高企业生产能力与水平（完成产业现代化）,提高竞争能力的产业技术和产品,解决社会和民生急需的技术问题,跟踪并发展新的科学和技术,创造我国独有的产业技术和工程科学,高水平、高精度设备技术水平的开发或提升等提高效率、效益以及独占性生产能力的技术,现有产品的更新换代能够打入国际市场的产品技术新产品的核心技术（专利技术）面对未来的储备技术,解决社会各相关问题的技术或产品提高生活质量的技术或产品。,从需求：,传统科学,从科学研究：,与信息技术相结合的机械工程科学,拟人化的机械（智能化）协调型的机械（网络化与集成化）虚拟化的机械（应用计算机技术的机械设计与制造）,从工程的角度研究生命体，提高生活质量 解决生命科学中的工具问题为新型机械系统的设计依据,微纳米机械科学,发展新型能源与解决环境问题的机械工程科学,与生命科学相结合的机械工程科学,学科综合型工程科学,从产品生命周期和价值比例看机械人才的需求,产品生命周期和价值比例 传统制造业,现代制造业,数控制造技术网络化制造总部经济经营模式,从产品生命周期和价值比例看机械人才的需求,机械工程人才的素质,一 工程型人才的特征,知识结构,思维特点,工作环境,人文素质,扎实的理论基础及广泛专业知识,逻辑思维和形象思维结合,大生产与大市场,工程文化创新力和凝聚力,严谨的工作作风,良好的团队精神,诚实守信的道德风范,精益求精的人生追求,机械工程人才的素质,二 机械工程人才的知识结构和能力,系统的理论知识和学习的能力,归纳实践经验的能力,交流能力和组织能力,基本的工艺知识和动手能力,工程规划和策划的能力,机械工程人才的素质,三 机械工程人才的人生规划,学习、实践-用身体换技术,经营-到市场上去获取财富,参谋-为企业决策者作顾问，提供咨询,管理-组织大家一起完成工程任务,决策-领导企业的经营,2030岁,3040岁,4050岁,5060岁,6070岁,机械工程及自动化专业培养计划和主要课程简介,机械工程：包含机械设计和机械制造,机械学科专业基础,力学系列课程机械设计基础课程机械制造基础课程计算机应用系列课程电工电子技术基础课程检测与控制技术基础课程经营管理技术课程,机械类课程,计算机类课程,自动化类课程,管理类课程,重基础 宽口径 多方向 强应用,指重视学科基础，如加强高等数学，英语，计算机基础等，只有夯实这些基础，才能达到本科人才培养的要求,重基础 宽口径 多方向 强应用,由现代工程实践呈现知识的综合性和技术的交叉性所决定,重基础 宽口径 多方向 强应用,指每个专业有二个以上可供学生选择的专业方向，使学生学有专长，人人都有“看家本领”,重基础 宽口径 多方向 强应用,是工程应用型本科对培养人才的基本要求和特色所在，要求培养的学生毕业后能在生产一线上手快，解决工程实际问题的能力强,重基础 宽口径 多方向 强应用,体现工程应用型本科人才与大专和高职人才的区别,体现工程应用型本科人才与研究型、设计型本科人才的不同,机械类专业人才的知识、能力、素质结构,一条主线工程应用两根支柱机、电三个模块设计、制造、测控四块基石数理、人文社科、计算机、外语五种素质技术、工程、人文、道德、身心,机械工程及其自动化专业,机械类专业工程应用型人才培养思路,培养目标中体现了与科技进步和社会发展相应的素质要求；人才特征强调了机电结合和工程应用型；服务面向突出了生产第一线；业务范围规定了设计制造、技术应用改造以及管理销售。,机械工程及自动化专业人才培养规范,一、专业培养目标：培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的，能够从事机械（或机电）产品（或系统）的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和销售经营等方面工作的，具有创新意识和团队精神的宽厚型、复合型高级工程人才。,二 本专业人才培养规格本专业毕业生应具备以下几个方面的知识和能力：1.具有良好的思想品德、社会公德、职业道德和团体意识，热爱祖国。2.具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术、社会科学基础和正确运用本国语言、文字的表达能力。,3.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识。4.具有本专业必须的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能。,5.具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势，具有文献资料查询及科技写作方面的能力。6.具有初步的科学研究、科技开发、分析问题和解决问题以及组织管理能力。7.具有较强的自学能力和创新意识。,三、机械工程及自动化专业教育知识体系的总体框架,通识教育基础：包括人文社科管理系列，军训体育、外语系列和自然科学系列；学科大类基础：包括设计、制造、测控、材料四大支柱以及计算机基础与应用系列；专业教育：包括机械设计专业方向、机械电子工程专业方向、机械制造专业方向系列选修课以及学科前沿选修课。,政治思想：思想道德修养、形势与政策、中国现近代史纲要 等 自然科学：高等数学、概率论与数理统计、线性代数、大学物理计算机技术基础：计算机应用基础、C程序设计,外 语：大学英语、专业英语经济管理：工业企业管理等社会实践：学术讲座、军训、课外科技活动、社会调查、公益劳动,机械学科基础：理论力学、材料力学、机械制图、机械设计基础、互换性与技术测量材料科学基础：机械工程材料,设计基础：计算机辅助设计等；机械制造基础：制造技术基础、材料成型技术基础测控技术：电工技术、电子技术、微机原理及应用、测试技术、液压气动技术,专业方向通选课程：工程测试技术、机械制造技术、液压与气动、数控机床与编程,机械制造及其自动化方向：控制工程基础、现代加工技术、机械制造装备技术、自动化制造系统、工业机器人、精密加工与特种加工等。,材料成形及模具方向:塑料成型原理、工程热力学、塑料成型工艺及模具设计、冲压成型工艺及模具设计、模具制造工艺及设备等。工业工程方向：工业工程基础、运筹学、生产计划与控制，质量管理与控制等。,实践教学内容及体系,机械类专业实验教学与工程实践教学分为三个阶段认知实践教学阶段：内容：计算机绘图大作业（2周）学习目标：加深对机械结构及材料的感性认识，并结合有关的机械工程导论课使学生对机械学科有一个比较全面的了解。,基础实践教学阶段：内容：金工实习（工程训练4周）、电工电子实习（2周）、机械原理与零件课程设计（4周）、液压传动课程设计（1周）学习目标：了解机械的局部方案和部件的设计、制造与控制的基本工程知识与设计过程，训练学生逐步树立工程观念，提高解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。,综合实践教学阶段：内容：数控加工实践（1周）、专业课程设计（3周）、社会实践（2周）、毕业实习（4周）、毕业设计（12周）学习目标：使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。,参加大学生学科竞赛,挑战者杯竞赛机械创新竞赛 电子设计竞赛数模竞赛其他省、市、校组织的竞赛如程序设计、力学、制图、金工工艺等竞赛对于提高综合素质非常有好处,129,为什么要讲课程体系？有毕业的学生反映：学了四年，好像什么也没学到，还有的同学反映：学得好多课程到工作岗位用不上，用到的没有学。学无用处很烦恼，学到用时方恨少。其实，世界是一个整体，知识体系也是一个整体，而我们为了研究方便，进行了分门别类，这就叫科学一科一科地学。我们学的每一门课都是从知识体系整体中分离出来的，如果不能把这些课程还原成完整体系，那么它们就是知识碎片。,重点讲课程体系,130,培养目标,业务培养目标：培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能从事机械制造领域内工作的高级工程技术人才。机电产品设计机械产品制造科技开发应用研究运行管理经营销售生产管理,131,主要课程,理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、自动控制、液压传动、机械工程材料、制造技术基础、机器人技术、数控技术、计算机仿真。主要实践性教学环节：金工实习、电工电子实习，生产实习，课程设计(原理、设计、工艺、机电)，毕业设计(论文)等。,132,课程设置,课程设置分为基础课、专业基础课和专业课。基础课有数学、物理、力学，理论性强，不能直接用于工程实际中，需要通过后续课的学习才能在工程实际中发挥作用。专业基础课和专业课是将理论与工程结合，是半理论半经验性质的，里面有许多约定的标准和规范。,133,课程设置,最基本的目标是机电产品设计，机械制造课程是围绕这两个目标设置的。1.毕业设计：机电结合的综合训练，有可能以机为主，也有可能以电为主。2.专业课程设计2.1机电综合设计2.2机械制造工艺设计3.机电综合课程：数控机床、机器人技术4.机电两条线,134,课程设置框图,毕业设计：机电结合,机电综合课程及设计机电综合课程设计数控机床、机器人技术,机械类课程及实践,电类课程及实践,135,机械类课程框图,机械类课程及实践,设计类课程及实践机械系统设计机械制造装备设计三维设计技术与应用CAD软件基础液压传动认识实习机械设计及其课程设计机械原理及其课程设计互换性与技术测量机械CAD、工程图学,制造类课程及实践现代加工技术CAPP软件基础机械制造工艺规程课程设计机械制造技术基础金属工艺学(热、冷)金属学及热处理工程训练（金工实习）,136,机械类课程,机械设计,机械原理,材料力学,理论力学,大学物理,工程数学：概率论与数理统计 复变函数与积分变换高等数学：工科数学分析、代数与几何,137,电类课程,驱动 检测 反馈 控制,单片机信号测量与电机控制,电工学 电子学 计算机 自动控制机械系统计算机控制机电液系统控制单片机原理及接口技术电子工艺实习自动控制原理计算机组成原理,138,电类课程,模拟电子技术、数字电子技术电工技术大学物理C语言程序设计计算机实用基础,工程数学：概率论与数理统计 复变函数与积分变换高等数学：工科数学分析、代数与几何,139,课程设置拓扑图,140,课程之间的联系,前面介绍的课程是一种塔式结构，下面的一层是上一层的基础。学习时是自下而上一层一层学习的，如果下面的学不好，在学上面的就很困难了。还要注意一点，就是有些课程之间是相互渗透，交织在一起的，很难确定它们的相互顺序。例如机械设计、互换性与技术测量、机械制造技术基础，本来是一个整体，但是为了教学上的方便，分成三门课教学。,141,课程之间的联系,大学的学习跟中学的不一样，大学是学一门，考一门，如果不注意应用，很快就忘记了，就像东北一句谚语所说的：黑瞎子掰苞米，掰一棒扔一棒。结果，学力学的时候不知道如何使用数学，做机械设计课程设计的时候，把机械制图的规定画法和标准忘光了，做综合设计的时候，又把机械设计、机械制造的相关知识忘没了。克服遗忘知识的最好方法就是使用它们，在学习后许可的时候，把用到的前面知识捡起来，用起来。在做课程设计的时候也是这样，把用到的前面学过的课本放在手头，随时查阅。,142,课程之间的联系,大学的学习跟中学的不一样，大学是学一门，考一门，如果不注意应用，很快就忘记了，就像东北一句谚语所说的：黑瞎子掰苞米，掰一棒扔一棒。结果，学力学的时候不知道如何使用数学，做机械设计课程设计的时候，把机械制图的规定画法和标准忘光了，做综合设计的时候，又把机械设计、机械制造的相关知识忘没了。克服遗忘知识的最好方法就是使用它们，在学习后许可的时候，把用到的前面知识捡起来，用起来。在做课程设计的时候也是这样，把用到的前面学过的课本放在手头，随时查阅。,143,如何对待课程学习,快乐地学习，是同学们所希望的，也是教师们希望达到的层次。但是在绝大多数情况下，这是办不到的。课程是严谨的知识结构，讲课不像做科普报告那样风趣幽默，引人入胜。理论性强的课程，基础好善于逻辑推理的同学听起来比较有滋味，但是基础差的人听起来就比较吃力，跟不上老师的思路，会烦躁。有些课程理论性不强，多是些条条框框，需要记住，听的时候会感到枯燥乏味。所以，学习光凭兴趣是不行的，需要有毅力。讲课好的老师，你会自然而然多进入状态，学进去。讲课不那么吸引人的老师，你更要注意，调整状态，努力跟上老师，别溜号。,144,如何对待课程学习,大学讲课，进度很快，一旦落下，跟起来就比较吃力，再就没了兴趣，没了动力，于是，上课打瞌睡，玩手机，或逃课，上网打游戏，最后，挂科，退学。既然我们的目标明确了，那么现在就是你的起点，从起点到目标之间的这段路就是这套课程体系，这段路是崎岖的、泥泞的，要走完这段路，需要毅力和耐力。要想取得好成绩，就要亲自到课堂听课，不要猫在宿舍里自学，因为老师讲的范围和你自学的范围不一定重合，老师出考题是按他的教学范围出的。,145,如何对待课程学习,大学四年的奋斗目标是不一样的，有的是保研，有的是出国，有的是考研，有的是就业。目标不同，在各门课的投入上也要有所差别。要保研，就要门门课都学好，得高分，保研的代价就是把部分精力花在一些次要的课上了。要出国，就要把外语抓紧，要准备出国外语考试，数学也要学好，不然没有基础，以后深造的时候很吃力。其他课程也要跟上，最好在中等及其以上。考研也是一样，从现在开始就要把外语和数学作为重点做好准备。,146,如何对待课程学习,自己的人生要走怎样的路，达到什么样的目标，要有一个规划，并努力实施。前面毕业的学生，有一些做得很好，自己知道自己该做什么，怎么做。比如，有些资质很好的同学，上课表现一般，成绩平平，后来去了美国、英国、德国、日本、韩国、新加坡、香港等地深造。说明他们早有计划。,在振兴中华、民族复兴的进程中，我们机械行业的技术人员之责任和业务合抱之木，生于毫茉；九层之台，起于累土；千里之行，始于足