高等学校机械学科本科专业规范

高等学校机械学科本科专业规范一、机械工程专业教育的历史、现状及发展方向1机械工程专业教育的历史、现状建国以来，我国高等学校本科专业的设置经历了几次重大变化。建国时期借鉴前苏联模式，本科教育按行业、岗位甚至按产品设置专业，致使专业越分越细。1987年及1993年对本科专业目录进行了两次大的修订，目录内专业由原来的1400多种缩减到500余种。根据1993年7月颁布的普通高等学校本科专业目录，机械大类专业的划分具体为机械类专业17个，仪器仪表类专业9个，热能核能类专业4个，工程力学类专业2个。在教育部的领导与组织下，1998年对本科专业目录进行了第3次大的修订。调整后的机械大类专业变成4类8个专业，它们是机械类4个专业（机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制、工业设计）；仪器仪表类1个专业（测控技术与仪器）；能源动力类2个专业（热能与动力工程、核工程与核技术）；工程力学类1个专业（工程力学）。此外还提出了面向更宽的引导性专业目录1个，即机械工程及自动化。2影响机械工程教育的主要因素高新科技的高度发展与急剧变革使机械工程、机械制造较之50年代发生了巨大的变化。首先在于以信息科技（主要包含微电子、计算机、通讯科技）为代表的高新科技向机械行业的渗透，使得现代机电产品已不再是单纯的机械构件，而是由机械、电子、计算机等集成的所谓机电一体产品，其功能不仅限于加强、延伸或取代人的体力劳动，而且扩大到加强、延伸或取代人的某些感官功能与大脑功能；同时，品种也迅速增加，真可谓“无所不包，无孔不入”。其次，由于机电产品的日新月异，更新加快，而且我国经济体制由计划经济向市场经济转变，致使机械制造由“少品种大批量”转为“多品种中小批量”这样的生产模式。第三，由于信息科技高速发展与上述原因，引起机械设计、制造工艺和生产管理模式发生深刻的变革。现代先进制造技术就是传统制造技术与信息科技、自动化科技和现代管理科技等的有机融合，这已在计算机集成制造系统（CIMS）中得到了充分体现。增产方式由粗放型走向集约型，制造正走向网络化、全球化。第四，机械工程的理论基础不再局限于力学，制造过程的基础也不只是设计与制造经验及技艺的总结。今天的机械工程比以往任何时候更紧密地依赖诸如数学、物理、化学、微电子科技、计算机科技、系统论、信息论、控制论等各门学科及其最新成就。最后，正因为有了以上变化，现代机械工程、现代机械制造越来越多的体现着知识经济的特征，人才的作用越来越大，对人才的要求越来越高，对高素质人才的培养与训练越来越迫切。以上这些变化，使得社会对机械类高素质人才的需求也随之变化高校毕业生的知识结构由较专、较深、适应性差向较通用、较广泛、适应性强方向转化；创新能力亟待加强，社会责任感更需要增重。机械类专业的人才不仅服务于机械类部门，而且还能以机械类专业知识作为基础，在进一步学习有关专业知识后，成为其他有关部门的重要力量。其实，历史上已经如此，今天则更是如此。因此，至少在我国，与其他类专业相比，机械类专业学生占大学生总数的比重始终居于前列。现代社会需要大量的机械类人才，他们应具备相应专业的业务基础、较宽领域的基本知识、创新设计与实践能力，特别是要有较高的全面素质，这也是机械工程教学改革所要达到的目的。2000年10月首届世界高等教育大会明确指出高等教育的首要任务是培养高素质的毕业生和负责任的公民。高素质，负责任，讲得极为深刻。二、机械工程专业培养目标和规格1机械工程专业培养目标培养适应21世纪社会主义现代化建设需要的德、智、体等方面全面发展的高素质机械类专业高等工程技术人才（应用研究型人才、职业技术人才）。2机械工程专业人才培养规格（1）具有一定的人文社会科学、经济管理和自然科学基本理论知识，特别是有较好的人文素质。（2）比较系统地掌握本专业必需的技术基础理论。（3）熟悉本专业领域内12个专业方向或有关方面的专业知识，了解其学科前沿和发展趋势。（4）具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺操作等基本技能和较强的计算机应用能力。（5）熟悉一门外语，要求能阅读专业书刊，并有一定的听说能力。（6）具有较强的自学能力、表达能力、分析问题和解决问题的能力及创新意识。（7）具有较强的团队精神和合作能力。三、机械工程专业教育内容和知识体系1机械工程专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架1）总体框架设计的理论依据机械工程本科专业人才培养模式，是普通教育基础上的专业教育。机械工程本科专业教育要适应社会主义市场经济对人才的需要，适应科学与技术呈现加速发展及综合化的态势，适应大众化高等教育阶段对人才培养要求的多样性，适应终身学习的需要。因此普通教育应是宽基础的，专业教育应是宽口径的，专业方向应是灵活的、可选的。机械工程专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。要加强素质教育，培养学生创新精神和实践能力。能力和素质的培养必须通过知识的传授和必要的实践来实施，因此要设计适当的知识体系为载体来进行能力培养和素质教育。要强化知识结构的设计与建设，使每一个知识模块构成一个适当的训练系统。2）机械工程专业人才培养的教育内容及知识结构上总体框架（1）本科学制基本学制四年，实行学分制的学校可以适当调整为38年。（2）在校总周数200202周（其中教育教学166168周，寒暑假3234周）。（3）一般四年制专业，普通教育（通识教育）与专业教育的总分为180200学分左右。综合教育的学分本专业规范不作规定。不同类型人才培养计划的学时分配应该不同。“研究型人才”应加强理论知识的学习，培养计划的学时分配需适当向基础课、专业基础课倾斜，实践教学环节要注意学生创新能力的培养；“技术型人才”培养计划应把应用能力的培养落在实处，其学时分配应适当加大机械类专业专业课的比重，实践教学环节应注重培养学生的动手能力和应用所学专业知识的能力。一所学校某一专业人才培养类型的主流应该只有一个。为鼓励不同学校办出各自特色，应给各个学校留出各自发展的足够空间。建议该自由发展空间占到总学分的1/3左右。为促进学生个性健康发展，真正做到因才施教，在培养计划中任选课的比例应不少于总学分的15。（4）普通教育（通识教育）总学分90100学分（14401600学时），包括政治思想教育和人文社会科学毛泽东思想概论、邓小平理论概论、思想道德修养、法律基础、马克思主义政治经济学原理、马克思主义哲学原理、军事理论自然科学微积分、工程数学、大学物理、工程化学经济管理工业企业管理、市场营销环境环境与资源环境保护与可持续发展、绿色再制造技术外语计算机信息技术大学计算机基础、因特网与应用体育（5）专业教育总学分为90100学分（14401600学时），由技术基础课、专业方向课和专业实践训练等组成。以机械工程及自动化专业为例，其中技术基础课力学系列课程工程力学（理论力学、材料力学）、流体力学、传热学等机械设计基础系列课程（工程图学、机械原理、机械设计等）计算机应用系列课程（计算机程序设计基础、计算机硬件基础等）电工技术、电子技术基础课程电工技术、电子技术（模拟电路、数字电路）、机电传动控制等机械制造基础系列课程（机械工程材料、制造技术基础、材料成型技术基础等）测控系列课程（测试技术、机械控制工程、液压与气压传动、数控技术等）专业方向课机械设计专业方向系列课程（机械设计学、机械系统设计、机械优化设计、机械CAD等）机械制造及其自动化专业方向系列课程（机械制造装备设计、精密加工、特种加工、自动化制造系统、CAD/CAM技术、机械动力学等）流体传动与控制专业方向系列课程（液压元件与系统、液压控制系统、气压传动与控制、计算机控制等）机械电子工程专业方向系列课程（机电一体化系统设计、机电一体化导论、机器人工学、计算机控制等）汽车拖拉机专业方向系列课程（汽车构造、汽车理论、汽车设计、汽车拖拉机理论与设计、汽车拖拉机试验学等）在教师指导下学生可在上述12个专业方向系列课程中选学46门专业选修课，专业方向课总课时要求控制在15学分（240学时）左右。（6）实践教学学分占普通教育（通识教育）和专业教育总学分的参考比例，各校可根据具体专业的特点进行确定。例如对于机械工程及自动化专业，教学方案中独立设置的实践性教学环节建议为金工实习（46周）、认识实习（23周）、生产实习（34周）、电工电子实习（23周）、机械原理、机械设计课程设计（35周）、制造技术基础课程设计（3周）、专业选修课课程设计（3周）、社会调查（1周）、毕业设计（12周以上）。教学方案中独立设置的实践性教学环节总周数占四年教学总周数的比例建议控制在25左右。机械工程专业是一个实践性很强的专业，培养计划中必须重视和加强实践性教学环节的设计与安排，加大投入，不断改进和提高实践性教学环节的教学质量和效果，着力培养学生的动手能力，创新精神和工程意识。（7）综合教育。内容包括思想教育，学术与科技活动，文艺活动，体育活动，自选活动等知识体系。（8）学时与学分的折算办法未实行学分制的学校，学时与学分的折算由各校根据学校实际情况自行决定。本规范建议课程教学按16学时折算1学分、集中实践性环节按每周折算为1学分的方法折算。在特殊情况下，某些课程的学时学分折算办法可自行调整。2机械学科知识体系一览该知识体系一览展示机械学科知识体系的知识领域、每个知识领域包含的核心知识单元和选修的知识单元，以及所需的最少讲授时间。（1）传热学（32学时）绪论传热过程和换热器导热基本定律非稳态导热对流换热导热问题的数值解基础辐射换热（2）工程流体力学（32学时）绪论相似理论和量纲分析流体的主要物理性质流体在管路中的流动流体静力学孔口出流流体流动的基本方程缝隙流动气体动务学基础（3）理论力学（64学时）静力学静力学的基本概念摩擦平面汇交力系空间力系重心力矩平面力偶系平面一般力系运动学点的运动刚体的平面运动刚体的基本运动点的合成运动动力学质点的运动微分方程动能定理刚体绕定轴的转动微分方程动量定理和动量矩定理达朗伯原理振动（4）材料力学（64学时）绪论组合变形轴向拉伸和压缩变形能法剪切和扭转超静定系统截面的几何性质动载荷平面弯曲交变应力与疲劳强度应力状态理论和强度理论压杆的稳定性（5）画法几何及工程制图（72学时）绪论机件的图样画法制图的基本知识标准件和常用件正投影基础零件图直线、平面的相对位置装配图立体的投影计算机绘图立体表面的交线组合体的投影（6）机械设计（40学时）机械设计总论轴系零、部件及弹簧设计联接件设计机械零部件的结构设计传动件设计（7）机械原理（32学时）绪论间歇运动机构机构的结构组合机构平面连杆机构机械动力学凸轮机构齿轮机构（8）工程材料（40学时）材料的结合方式及性能有色金属及其合金材料的晶体结构高分子材料材料的凝固与相图陶瓷材料铁碳合金复合材料钢的热处理材料表面技术合金钢典型零件的选材及热处理工艺分析铸铁（9）材料成型工艺基础（48学时）金属的液态成型工艺其他材料的成型工艺金属的塑性成型工艺材料成型工艺的选择材料的连接成型工艺（10）机械制造技术基础（48学时）制造工艺装备典型表面加工工艺切削过程及控制特种加工机械中工质量分析与控制先进制造技术工艺规程设计（11）液压与气压传动（48学时）绪论液压系统的设计计算液压泵气压传动基础知识液压马达与液压缸气源装置及气动元件液压控制阀气动基本回路液压辅件气动逻辑系统设计液压基本回路气压传动系统实例典型液压系统（12）数控技术（48学时）绪论数控机床的机械系统数控加工编程技术基础数控机床程序编制中的工艺处理数控系统数控机床的伺服系统（13）工程测试技术（40学时）信号分析基础力、力矩和压力测量测量误差与数据处理机械振动测量测试系统的特性温度测量位移测量流量测量速度、转速和加速度测量噪声及其测量（