清華大學(xué)專(zhuān)業(yè)介紹：機械工程及自動(dòng)化
2007-01-31 11:12:34新浪考試
制造業(yè)是國家實(shí)現信息化和現代化的堅實(shí)工業(yè)基礎,現代科學(xué)技術(shù)如信息技術(shù)､核技術(shù)､空間技術(shù)､生物醫學(xué)技術(shù)等高新技術(shù)都是通過(guò)制造業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生并轉化為生產(chǎn)力的｡從航天飛船､人造衛星､飛機､電站､汽車(chē)､機械裝備到集成電路､計算機､機器人､生物芯片等無(wú)一不是通過(guò)制造完成的｡而現代制造業(yè)則是將最先進(jìn)的信息技術(shù)､新材料､激光技術(shù)､自動(dòng)化技術(shù)同傳統的加工和制造方法相結合而產(chǎn)生的,機械工程與計算機技術(shù)､信息技術(shù)､自動(dòng)化技術(shù)以及材料科學(xué)等學(xué)科的相互交叉滲透,使機械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)具有了新的內涵｡機械工程系正是為適應新產(chǎn)品和新技術(shù)發(fā)展要求,以材料加工工程及先進(jìn)制造技術(shù)為主要學(xué)科方向,學(xué)生通過(guò)系統學(xué)習和實(shí)踐,不僅掌握數學(xué)､物理和化學(xué)等自然科學(xué)基礎,及計算機和外語(yǔ)兩個(gè)重要工具,而且要掌握機電一體化､檢測與控制､信息與管理､新材料制備和先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域系統的專(zhuān)業(yè)知識和很強的實(shí)踐能力,從而能夠在機械工程及自動(dòng)化､材料加工工程領(lǐng)域從事科學(xué)研究､技術(shù)開(kāi)發(fā)､生產(chǎn)運行和管理工作｡
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基本概況
機械工程系創(chuàng )建于1932年,是清華大學(xué)最早組建的工科系之一｡在七十多年的發(fā)展歷程中,機械工程系不僅為國家的發(fā)展造就了大批優(yōu)秀人才,而且在國民經(jīng)濟發(fā)展的各個(gè)時(shí)期,都在相關(guān)領(lǐng)域做出了重要貢獻｡從1982-2004年,已授予博士學(xué)位約288人,碩士學(xué)位880人,學(xué)士學(xué)位2610人｡目前在校博士研究生113人,碩士研究生255人(含工程碩士生57人),本科生320人｡
機械工程系下設“材料加工工程及自動(dòng)化”和“材料加工技術(shù)”兩個(gè)研究所,擁有輕金屬材料國際合作研發(fā)中心､摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室材料摩擦磨損與表面工程分室､部級無(wú)損檢測技術(shù)研究中心､材料加工過(guò)程模擬與仿真研究室､激光加工研究中心､快速成形和生物制造研究中心､工業(yè)機器人和智能控制､企業(yè)管理信息系統､現代制造系統及仿真､工程材料等一批設備與技術(shù)先進(jìn)的教學(xué)､科研基地｡“九五”期間,國家“211工程”和“985工程”重點(diǎn)支持了機械工程系“計算機集成熱加工研究平臺”､“現代制造系統及仿真”､“先進(jìn)制造技術(shù)”和“綠色制造技術(shù)”,以及“現代測控技術(shù)教學(xué)實(shí)驗基地機電控制實(shí)驗室”等項目,從而使機械工程系的科研教學(xué)環(huán)境再上一個(gè)臺階,在最近的全國重點(diǎn)學(xué)科評審中名列第一｡
機械工程系在學(xué)科發(fā)展和科學(xué)研究領(lǐng)域不斷開(kāi)辟新的研究方向,注重與材料科學(xué)､自動(dòng)化技術(shù)､信息技術(shù)､激光技術(shù)､現代管理學(xué)等密切交叉與融合,形成了若干在國內外具有影響力的研究方向:
(1)材料加工成形理論及計算機模擬仿真,包括:材料成形過(guò)程的宏觀(guān)/微觀(guān)模擬仿真､高精度建模與高效計算､模擬仿真的重大工程應用等;
(2)材料加工過(guò)程控制及自動(dòng)化,包括:加工生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制､加工設備的自動(dòng)化､材料加工中機器人系統及應用等;
(3)快速原型制造與激光加工,包括:快速原型制造技術(shù)､基于高能激光束的先進(jìn)加工與制造技術(shù)､生物醫學(xué)材料快速精細成形等;
(4)新材料制備與精確成形技術(shù),包括:碳納米管及其復合材料的制備和工程應用､鋁鎂等輕金屬的精密成形新工藝､消失模鑄造和精密鍛造､表面工程､綠色制造技術(shù)等;
(5)材料加工質(zhì)量檢測及企業(yè)信息管理,包括:定量檢測與智能診斷､制造業(yè)的企業(yè)管理信息系統､CIMS環(huán)境下的物流系統等｡
機械工程系近三年來(lái)先后承擔了“973”國家重大基礎研究項目,“863”高科技項目,國家科技攻關(guān)項目,攀登計劃項目,國防預研項目,國家自然科學(xué)基金項目,國際合作科研項目50余項,以及其他省市部委和企業(yè)等科技合作研究和開(kāi)發(fā)項目約120余項｡年科研經(jīng)費約2000萬(wàn)｡
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教學(xué)資源
機械工程系擁有一支學(xué)術(shù)水平高､創(chuàng )新能力強､結構合理的師資和科研隊伍｡目前全系有教職工96人,其中中國科學(xué)院院士1名,中國工程院院士1名,教育部長(cháng)江學(xué)者獎勵計劃特聘教授1名,國家杰出青年基金獲得者1名｡在職教授29名,副教授29名,其中具有博士學(xué)位者48人,60%以上為留學(xué)歸國人員或具有海外工作學(xué)習一年以上經(jīng)歷｡在國際學(xué)術(shù)組織擔任重要職務(wù)的有5人,在國內學(xué)術(shù)組織中任職的有25人,在國內外學(xué)術(shù)期刊任編委以上的有18人｡此外,還聘請了包括2名工程院院士在內的一批在本學(xué)科領(lǐng)域做出杰出貢獻的國內外知名學(xué)者作為本系的客座教授｡
機械工程系建有富有特色的本科生教學(xué)實(shí)驗室,主要包括:現代測控技術(shù)教學(xué)實(shí)驗基地機電控制實(shí)驗室,現代測控技術(shù)教學(xué)實(shí)驗基地測試與檢測實(shí)驗室,工程材料實(shí)驗室和材料加工計算機模擬與仿真實(shí)驗室｡
此外,為培養學(xué)生從事科學(xué)技術(shù)的研究､開(kāi)發(fā)和應用能力,本系非常重視教學(xué)實(shí)踐環(huán)節｡學(xué)生在學(xué)校期間有很多的實(shí)踐機會(huì )參加實(shí)際的科研和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作,本系擁有包括3kW高功率激光器､帶有視覺(jué)的焊接機器人､自主開(kāi)發(fā)研制的大型多功能快速成形設備､鎂合金成型設備等大型教學(xué)與科研設備,為學(xué)生全面素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能的培養提供了良好的硬件環(huán)境和條件｡
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學(xué)術(shù)研究與科研成果
機械工程系在科研方面取得了巨大的成就｡迄今為止,共獲國家發(fā)明獎､國家科技進(jìn)步獎等國家級獎20多項,省部級科技獎勵100余項｡球墨鑄鐵､重型液壓機､第一代數字程序控制機床和電渣焊曾是50-60年代影響全國的科技和工程成果｡改革開(kāi)放以后, “新型MIG焊接電弧控制法”于1984年獲國家發(fā)明一等獎;“FG及F-FG密柵云紋版”分別獲國家發(fā)明三等獎(1981)和二等獎(1984);“造型材料發(fā)氣性能測試方法及儀器”獲國家發(fā)明三等獎(1987);“大型鋼絲纏繞預應力系列壓機”獲國家科技進(jìn)步三等獎(1998)｡研究開(kāi)發(fā)的大型鋼絲纏繞預應力壓機､奧貝體球墨鑄鐵磨球､逆變弧焊電源等科研項目,均有出色成就,為科技進(jìn)步和經(jīng)濟建設做出了貢獻｡
近年來(lái),機械工程系根據國際學(xué)術(shù)前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài),結合國家制造業(yè)､國防軍工､航空航天等領(lǐng)域的重大需求,開(kāi)展先進(jìn)成形制造過(guò)程中共性關(guān)鍵問(wèn)題的學(xué)術(shù)和應用研究,在制造工藝和過(guò)程的數字化､綠色化､智能化等方面取得一批重要成果,并成功應用于三峽工程水輪機組轉輪､北京正負電子對撞機､1200T起重機､大型軋鋼機､特大型800MN熱模鍛壓機以及航天關(guān)鍵結構件等重大裝備的設計和精確成形制造｡
2002年以來(lái),“多功能快速成形制造系統(M-RPMS)技術(shù)”獲得國家科技進(jìn)步二等獎和北京科技進(jìn)步一等獎(2002年),“砂型鑄造過(guò)程數值模擬研究開(kāi)發(fā)與工程應用”和“快速原理/零件制造技術(shù)在模具及零件制造中的應用研究”兩項獲北京科技進(jìn)步二等獎(2002年),“內燃機凸輪軸激光表面強化的工藝研究與應用”獲中國汽車(chē)工業(yè)科技進(jìn)步三等獎(2003年)｡在國內外重點(diǎn)刊物､國際學(xué)術(shù)會(huì )議上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文1000余篇,2003年SCI論文超過(guò)110篇,出版學(xué)術(shù)專(zhuān)著(zhù)20余部､教材10多本,獲批準國家發(fā)明專(zhuān)利20余項｡
此外,機械工程系主持舉辦國際學(xué)術(shù)會(huì )議多次,并與德國阿亨大學(xué)､日本大阪大學(xué)､法國IS研究所及俄羅斯､韓國等著(zhù)名大學(xué)及研究機構建立了長(cháng)期固定的合作關(guān)系,承擔國際合作項目10項｡與此同時(shí),還和國內外一批企業(yè)成立了聯(lián)合研發(fā)中心,包括中俄輕金屬材料國際合作研發(fā)中心､東洋鎂鋁合金成形技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心等,以期更好地將科研成果轉化為生產(chǎn)力｡
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學(xué)生培養與課程設置
機械工程系實(shí)行“按機械大類(lèi)培養”的加強通識教育基礎上的寬口徑專(zhuān)業(yè)教育,培養厚基礎､寬口徑的復合型人才｡實(shí)行學(xué)分制管理和彈性學(xué)習年限,對完成并符合培養方案要求的學(xué)生授予機械工程及自動(dòng)化工學(xué)學(xué)士學(xué)位｡
機械工程系十分重視學(xué)生綜合能力與素質(zhì)的訓練與培養,設置了一系列課程試驗､項目訓練､專(zhuān)項綜合實(shí)踐等訓練環(huán)節,使學(xué)生在項目設計與規劃､組織工作能力､動(dòng)手能力､分析能力和團隊協(xié)作等方面得到較充分的訓練,能夠更好､更快地適應后續的學(xué)習或工作要求｡
機械工程系還十分注重課程建設和教學(xué)質(zhì)量的提高｡兩院院士上講臺,為本科生和研究生開(kāi)設專(zhuān)業(yè)基礎和前沿課程｡本系課程
機械工程系一貫重視班級建設工作和學(xué)生的全面發(fā)展,開(kāi)展豐富多彩的各種活動(dòng),使學(xué)生健康成長(cháng)｡班級集體多次榮獲“北京市先進(jìn)班集體”(1992年､1994年､2001年､2002年)､ “北京市紅旗團委”(1998年)､北京市高校防治非典型性肺炎先進(jìn)基層黨支部(2003年)､北京市“先鋒杯”優(yōu)秀黨支部(2004年)等榮譽(yù),系組織的學(xué)生課外科技活動(dòng)也在學(xué)校的競賽中取得好成績(jì)(1999年獲得學(xué)生課外科技活動(dòng)競賽第一名,捧得“挑戰杯”)｡
機械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程設置注重學(xué)生綜合素質(zhì)､專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎和實(shí)踐能力的培養,其主要課程分為以下幾個(gè)層次:
人文社科通識教育課程:包括人文社科類(lèi)必修和選修課,外語(yǔ),管理類(lèi)選修課｡
自然科學(xué)基礎課程:包括大學(xué)數學(xué)､物理和化學(xué)基礎課程｡
信息技術(shù)基礎課程:計算機硬件技術(shù)基礎,計算機程序設計基礎,計算機文化基礎,實(shí)用軟件技術(shù)基礎,電工和電子技術(shù),信號與系統等｡
機械大類(lèi)核心課程:機械原理與設計基礎,制造工程基礎,控制工程基礎,測試與檢測技術(shù)基礎,工程材料基礎,理論力學(xué)和材料力學(xué),傳熱學(xué)､熱力學(xué)與流體力學(xué)｡
專(zhuān)業(yè)選修課程:材料加工基礎類(lèi)課程,機械系統微機控制,快速成型技術(shù),激光加工技術(shù)基礎,機器人工程基礎及應用,系統工程,質(zhì)量管理學(xué),現代制造系統,特種加工工藝,制造過(guò)程管理信息系統,生物制造工程,現代制造技術(shù)類(lèi)新生研討課等｡
實(shí)踐環(huán)節:金工實(shí)習､軍事理論和技能訓練,機械設計實(shí)踐,機電控制系統實(shí)踐,材料加工系列實(shí)驗,檢測技術(shù)探索與創(chuàng )新實(shí)驗,專(zhuān)題訓練,生產(chǎn)實(shí)習,學(xué)生課外科研訓練(SRT)等｡
綜合論文訓練:學(xué)生在教師指導下,綜合運用所學(xué)知識完成一項課題研究或相應的專(zhuān)業(yè)技術(shù)綜合訓練任務(wù),并獨立完成一篇論文｡
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畢業(yè)前景
基礎寬､綜合能力強是機械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生培養的突出特點(diǎn)｡本科畢業(yè)生中,除大部分的學(xué)生繼續在本校､國外､國內科研院校攻讀博士､碩士學(xué)位外,其余畢業(yè)生就業(yè)去向廣闊,可根據“雙向選擇”原則,在機電､材料､制造､信息､電子等領(lǐng)域從事研發(fā)､生產(chǎn)和管理工作｡由于本系學(xué)生具有機電一體化和材料加工與制造兩個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識,同時(shí)掌握了計算機､外語(yǔ)和管理等方面的綜合知識與能力,具有很強的適應能力,畢業(yè)生歷年來(lái)受到高等院校､科研院所､國內外著(zhù)名企業(yè)､高新技術(shù)企業(yè)､政府部門(mén)等用人單位的青睞｡
