机械设计制造及其自动化专业人才培养方案(本科)(工学机电类专业代码080202).pdf

223 机械设计制造及其自动化专业（工学 机电类 专业代码 080202）专业简介：“机械设计制造及其自动化”专业源自于 1961 年建校之初的“石油矿场机械”专业和 1979 年建立的“机械制造工艺与设备”专业，1998 年合并为“机械设计制造及其自动化”专业，现为黑龙江省重点专业，教育部 CDIO 工程教育模式理事单位。本专业所属学科在 1981 年获批了石油机械工程硕士学位点，目前具有机械工程博士一级学科学位授予权，经过近 60 年的建设，本专业培养出了一大批以王玉普院士、刘合院士为代表的杰出人才。本专业伴随大庆油田成长，大庆精神育人、铁人精神铸魂的思政理念培养了学生吃苦耐劳、勇于奉献的优秀品质。本专业重基础强特色，经过近 60 年与油田的合作，建成了多主体产学研协同育人培养体系，形成以石油机械工程为特色的办学优势，通过铁人班、国际实验班探索实践，在拔尖人才培养和专业交流方面具有先行优势。培养目标：培养德智体美劳全面发展，具备机械设计制造及其自动化专业的基础知识和应用能力，具有大庆精神特质、创新精神和国际视野，较好的人文科学素养、较强的社会责任感和良好的职业道德，能够在石油石化、地方区域装备制造等相关行业从事机械工程领域的设计、制造、研发、管理、工程技术服务等方面工作的高素质应用型人才。1.能够在石油石化、地方区域装备制造等相关行业胜任机械工程领域的产品开发、技术创新、设备管理、生产运行等工作，具备解决机械工程领域复杂工程问题的能力，并能成为企业的技术中坚力量；2.具备良好的工程意识和职业道德，能够综合考虑多方面影响因素，在机械工程实践中恰当运用相关法律知识和专业技能，明确树立工程师科学道德和伦理责任；3.具备有效沟通与团队合作的能力，能够在企业中协同团队完成工程项目；4.具备终身学习和自我提升能力，通过不断学习和工程综合实践，满足石油石化、地方区域装备制造等相关行业发展的需要。毕业要求：1.工程知识：具备从事机械工程工作所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识，具有运 224 用数学、自然科学及机械工程学科知识，解决以石油机械及装备为特色的复杂工程问题的能力。1.1 具备将数学、自然科学（物理、化学）、工程科学基础知识用于机械工程问题表述的能力。1.2 能够针对复杂机械工程问题建立合理的系统、单元（部件）数学模型，进行求解。1.3 能够将工程知识及数学模型方法应用到解决复杂机械工程问题的推演及分析中。1.4 能够根据对复杂机械工程问题的分析实现机械系统、单元（部件）的设计、优化与改进。2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理和思维方法，并通过文献研究，对复杂机械工程问题进行分析；具备对复杂机械工程问题进行识别、表达、求解，并获得有效结论的能力。2.1 具有应用数学、自然科学和工程科学的基本原理认识复杂机械工程问题的物理本质，识别解决复杂机械工程问题的方案、模型、实验等关键环节。2.2 能够基于机械工程学科的基本原理和数学模型方法对复杂机械工程问题运用恰当的方法进行正确表达。2.3 通过文献检索、资料分析等方法，考虑设计、制造、使用的影响因素，通过方案对比，研究解决复杂机械工程问题的合理方案。2.4 能够综合应用数学、自然科学与工程科学基本原理对复杂机械工程特别是石油机械工程问题进行系统分析，借助文献检索，分析模型求解、实验研究等过程的影响因素，并获得有效结论。3.设计/开发解决方案：掌握工程设计及产品开发全过程的相关方法及技术，具备设计满足特定条件的机械系统、部件和过程的能力；并能够在设计环节中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，体现创新意识。3.1 掌握机械产品开发全周期、全流程的开发方法和开发手段，了解特定环境下机械设计、制造、控制、运行对产品全周期、全流程的影响。3.2 在行业标准与规范约束下，能够完成机电系统特定需求的单元（部件）设计，能够用图表、报告、论文或实物呈现设计。3.3 能够完成机电系统设计及产品工艺流程设计，并能体现创新意识。3.4 能够预测在机械产品的设计、制造和使用过程中可能出现的健康、安全、法律、文化以及环境等问题。4.研究：在机械工程实践中具备运用科学原理对复杂工程问题进行调研及分析的能力，能够制定合理的实验方案、安全进行实验、正确分析和解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结 225 论。4.1 能够采用科学分析的方法，基于文献调研，确定复杂机械工程问题的解决方案。4.2 能够结合机械系统具体功能、性能及成本等具体工程问题，依据解决方案，确定合适的研究路线，设计实验方案。4.3 能够根据实验方案利用机械工程领域相关的测试、检验、控制等实验原理搭建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据。4.4 具备对实验结果进行分析、解释和总结的能力,并通过信息综合获得合理有效实验结论。5.使用现代工具：掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；能够针对复杂机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，实现对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。5.1 掌握机械工程领域常用仪器的测试原理、使用方法、数据获取、处理与传输等信息技术工具，以及工程工具和模拟软件，并理解其局限性。5.2 基于复杂机械工程问题的解决方案及技术路线，能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，进行相关问题的分析、计算与设计。5.3 能够针对机械设计、机械制造、机电控制等复杂工程问题，开发或选用满足条件的信息技术工具、工程工具及模拟软件，模拟和预测特定的复杂工程问题，并理解方法手段的局限性。6.工程与社会：理解机械领域特别是石油机械领域相关职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律法规，能够正确评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律和文化的影响，以及应承担的责任。6.1 理解通用机械及石油机械的机械设计、制造、控制、运行的相关标准和规范、知识产权、产业政策和法律法规，以及不同社会文化对机械工程活动的影响。6.2 能够理解与评价通用机械工程问题及石油机械工程问题的工程方案和工程实践的合理性与局限性，分析对社会、健康、安全、法律、文化等产生的影响，理解应承担的社会责任。7.环境和可持续发展：熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策、法律法规等现代社会问题的知识，能够理解和评价机械工程实践对环境、社会可持续发展的影响。7.1 建立环境和可持续发展意识，能够理解机械工程实践活动对环境和可持续发展的影响。7.2 能够从环境保护和可持续发展的角度评价机械产品的设计、制造、使用、维护、报废全周期中可能对人类和环境造成的损坏和隐患。226 8.职业规范：具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的职业道德，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，并履行责任。8.1 具有正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。8.2 能够在机械工程实践中理解并遵守诚实公正、诚信守则的职业道德和规范。8.3 明确机械工程师的职业性质，理解对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在机械工程实践中自觉履行责任。9.个人与团队：具有一定的组织管理能力、人际交往能力，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。9.1 具有较强的适应性，能够应对多学科背景下的团队人际关系和职场环境。9.2 能够承担个体、团队成员角色，在团队中独立或合作开展工作，承担相应责任，发挥有效作用。9.3 能够承担负责人角色，在团队中开展组织、协调和指挥工作。10.沟通：能够就机械工程领域内的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。10.1 能够就复杂工程问题，利用图表、公式、计算、图纸等内容的整合，通过口头或书面方式表达自己的观点和主张，能够撰写技术报告和设计文件，并可做出合理反应。10.2 熟悉机械工程领域特别是石油机械工程领域的发展趋势、研究热点，理解与尊重世界不同文化的差异性和多样性。10.3 掌握一门外语，具有一定的国际视野，具备跨文化进行口头或书面方式表达与交流的能 力。11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，具备在多学科环境中对机械工程实践活动进行工程管理与经济决策的能力。11.1 理解并掌握机械工程项目中涉及的管理与经济决策方法。11.2 理解机械工程及产品全周期、全流程的成本构成，掌握其中涉及到的工程管理及经济决策问题。11.3 能在多学科环境下（包括模拟环境），运用工程管理与经济决策方法，开展机械工程实践活动。227 12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。12.1 在社会发展的大背景下，认同自主学习和终身学习的理念及必要性，坚定为石油石化和装备制造业进步与发展做出贡献的信念。12.2 具备自主学习的能力，掌握自主获取信息的方法，能够对机械工程问题进行归纳总结，并与时俱进的提出新问题、新方法，适应社会可持续发展的需求。主干学科：机械工程、力学核心课程：1.材料力学 2.电工与电子技术基础 3.机械设计 4.机械控制工程 5.机械制造工艺学 6.石油钻采机械 基本修业年限：四年 授予学位：工学学士 228 表 1 毕业要求对培养目标的支撑 培养目标 I 能够在石油石化、地方区域装备制造等 II 具备良好的工程意识和职业道德，能够 III 具备有效沟通与团队合 IV 具备终身学习和自我提升能力，相关行业胜任机械工程领域的产品开 综合考虑多方面影响因素，使用相关法 作的能力，能够在企业中 通过不断学习和工程综合实践，毕业要求 发、技术创新、设备管理、生产运行等 律知识和专业技能，解决机械工程领域 协同团队完成工程项目 满足石油石化、地方区域装备制 工作，并能成为企业的技术中坚力量 复杂工程问题 造等相关行业发展的需要 1.工程知识 2.问题分析 3.设计/开发解决方案 4.研究 5.使用现代工具 6.工程与社会 7.环境和可持续发展 8.职业规范 9.个人和团队 10.沟通 11.项目管理 12.终身学习 229 表 2 课程体系对毕业要求的支撑关系 毕业要求 课程体系 1 工程知识 2 问题分析 3 设计/开发解决方案 4 研究 5 使用现代工具 6 工程与社会 7 环境和可持续发展 8 职业规范 9 个人和团队 10 沟通 11 项目管理 12 终身学习 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 8.3 9.1 9.2 9.3 10.1 10.2 10.3 11.1 11.2 11.3 12.1 12.2 思想道德修养与法律基础 H M M H 中国近现代史纲要 M H 基本原理 H H 思想和体系概论 H 形势与政策 H M M “四进四信”专题 M H M M H 军事理论 H 大学生职业生涯发展与规划 H 大学生就业指导 H 大学生心理健康 H M 创业基础 H 现代企业管理 H H 思政课实践 H 大学外语 H H 大学计算机基础 M M C 程序设计 H H 体育基础 H M 高等数学 H 230 毕业要求 课程体系 1 工程知识 2 问题分析 3 设计/开发解决方案 4 研究 5 使用现代工具 6 工程与社会 7 环境和可持续发展 8 职业规范 9 个人和 团队 10 沟通 11 项目管理 12 终身学习 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 8.3 9.1 9.2 9.3 10.1 10.2 10.3 11.1 11.2 11.3 12.1 12.2 线性代数 M H 概率论与数理统计 H M 大学物理 H H 大学物理实验 H H 基础化学 H 现代工程图学 H 工程材料 H M 制造技术基础 M H M 理论力学 M H H 材料力学 H M 机械原理 H M M 机械设计 M H H M 电工与电子技术基础 H M 工程热力学与传热学 H H 流体力学 H H 机械工程导论 M H M H 互换性技术基础 M H H 机械控制工程 H H M 机械测试技术基础 M H M M 电气控制技术（双语）M M M H H 231 毕业要求 课程体系 1 工程知识 2 问题分析 3 设计/开发解决方案 4 研究 5 使用现代工具 6 工程与社会 7 环境和可持续发展 8 职业规范 9 个人和团队 10 沟通 11 项目管理 12 终身学习 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 8.3 9.1 9.2 9.3 10.1 10.2 10.3 11.1 11.2 11.3 12.1 12.2 液压与气动 H M M M 机械制造工艺学 H M H M 石油钻采机械 H H M M 工程实训 M M H M 零、部件测绘 M M 机械原理课程设计 H H H M M 机械设计课程设计 H M M H M 认识实习 H H M M 机械基础综合设计 M M M H M 机电一体化系统设计 H H H M M 生产实习 H H M H H 机械工程创新创业实践 H M M 机电控制综合实验 H H M M 石油机械综合实验 H H H M M H 机械制造综合实验 H H H H 毕业设计 H H H H M M H H 232 机械设计制造及其自动化专业学分分配 课程类型 必修课 选修课 实践环节 最低毕业学分 学分要求 123 20 37.5 180.5 233 机械设计制造及其自动化专业必修课程设置 课程类别 课程编号 课程名称 总学时 理论学时 实践学时 学分 修读学期 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 13-14 15-16 通识教育 思政课 17031002 思想道德修养与法律基础 48 48 0 3 17041002 中国近现代史纲要 32 32 0 2 17011002 基本原理 48 48 0 3 17021003 思想和体系概论 72 72 0 2 17051006 形势与政策 1 4 4 0 0.25 17051007 形势与政策 2 4 4 0 0.25 17051008 形势与政策 3 4 4 0 0.25 17051009 形势与政策 4 4 4 0 0.25 17051010 形势与政策 5 4 4 0 0.25 17051011 形势与政策 6 4 4 0 0.25 17051012 形势与政策 7 4 4 0 0.25 17051013 形势与政策 8 4 4 0 0.25 17071002“四进四信”专题 16 16 0 1 综合基础 34011002 军事理论 36 36 0 2 32011004 大学生职业生涯发展与规划 12 12 0 0.5 32011006 大学生就业指导 12 12 0 0.5 33011006 大学生心理健康 28 24 4 1 12091027 创业基础 32 32 0 2 12061029 现代企业管理 32 32 0 2 外语 11021061 大学英语 224 224 0 14 计算机 07041021 大学计算机基础 32 16 16 2 07041022 C 程序设计 70 40 30 4 体育 13011001 体育基础 1 32 32 0 1 13011002 体育基础 2 32 32 0 1 13011003 体育选项 1 32 32 0 1 13011004 体育选项 2 32 32 0 1 学科专业基础 学科基础 10011005 高等数学（上）80 80 0 5 10011006 高等数学（下）80 80 0 5 10021001 线性代数 48 48 0 3 10021019 概率论与数理统计 48 48 0 3 09031050 大学物理A（上）64 64 0 4 09031051 大学物理A（下）64 64 0 4 03041054 基础化学 48 40 8 3 专业基础 04071025 现代工程图学(上)32 32 0 2 04071048 现代工程图学(下)64 48 16 4 04031005 工程材料 48 42 6 3 234 04081014 制造技术基础 32 32 0 2 04051003 理论力学 64 64 0 4 04051072 材料力学 64 56 8 4 04061104 机械原理 56 52 4 3 04061109 机械设计 56 52 4 3 06061013 电工与电子技术基础 64 56 8 4 05031032 工程热力学与传热学 48 42 6 3 02051011 流体力学 32 28 4 2 专业教育 专业课 04011205 机械工程导论 16 0 0 1 04011067 互换性技术基础 32 32 0 2 04011068 机械控制工程 32 32 0 2 04011004 机械测试技术基础 32 28 4 2 04011061 电气控制技术（双语）32 32 0 2 04011075 液压与气动 32 32 0 2 04011204 机械制造工艺学 48 48 0 3 04011203 石油钻采机械 48 48 0 3 学时小计 2070 1966 114 学分小计 123 22.75 23.25 24.25 24.25 16.25 11.75 0.25 0.25 235 机械设计制造及其自动化专业选修课程设置 课程类别 应修最低学分 课程编号 课程名称 总学时 理论学时 实践学时 学分 建议修读学期 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 13-14 15-16 通识教育 8 07041197 科学计算与 MATLAB 32 16 16 2 07041006 计算方法*48 32 16 3 01011146 石油工业概论 32 32 0 2 08011031 技术经济学概论 32 32 0 2 12081069 国学与人生 32 32 0 2 31011003 信息检索与利用*24 16 8 1 34011003 大学生安全教育 12 8 4 1 30 xc1241 大学生创新基础 32 32 0 2 30 xc1136 创造性思维与创新方法 32 32 0 2 14101300 艺术导论 32 16 16 1 14101301 美术鉴赏 32 16 16 1 专业教育 机电控制模块 4 04011201 单片机原理及其应用 32 16 16 2 04011202 机电一体化原理及应用 32 24 8 2 04011067 机械制造自动化 32 32 0 2 04011068 工业机器人 32 32 0 2 04011069 气动控制技术 32 32 0 2 机械制造模块 4 04011062 数控加工技术 32 32 0 2 04011034 特种加工（双语）32 32 0 2 04011070 先进制造技术 32 32 0 2 04011017 金属切削机床 32 32 0 2 04011207 智能制造技术 32 32 0 2 石油机械模块 4 04011064 石油矿场水力机械 32 32 0 2 04011065 井下作业设备与工具 32 32 0 2 04011066 海洋石油装备概论 32 32 0 2 04011067 采油工艺原理 32 32 0 2 04091022 石油安全工程技术 32 32 0 2 合计 20 带*号课程为限选课。236 机械设计制造及其自动化专业实践教学环节设置 课程编号 课程名称 学时 学分 修读学期 34012001 军事技能训练 14 天 1 1 17062001 思政课实践 32 2 7-8 04082001 工程实训 3 周 3 3 04072003 零、部件测绘 1 周 1 4 09042023 大学物理实验 48 1.5 5-8 04062001 机械原理课程设计 2 周 2 8 04062016 机械设计课程设计 2 周 2 10 04012027 认识实习 1 周 1 8 04012013 机械基础综合设计 3 周 3 8 04012026 机电一体化系统设计 3 周 3 14 04012025 生产实习 3 周 3 12 04012020 机械工程创新创业实践 32 2 5-14 04012014 机电控制综合实验 32 1 9-10 04012015 石油机械综合实验 32 1 11-12 04012016 机械制造综合实验 32 1 13-14 04012021 毕业设计 15 周 10 15-16 合计 37.5