機械電子工程

機械電子工程

機械電子工程專業俗稱機電一體化,是機械工程與自動化的一種,也是最有前途的一種方向。機械電子系統早已在我們的日常生活中廣泛套用。機械電子工程專業包括基礎理論知識和機械設計製造方法,電腦軟硬體套用能力,能承擔各類機電產品和系統的設計、製造、試驗和開發工作。機械電子不僅僅局限于機械製造某個固定的方向,它同時還受到該領域所有分支學科的影響。

  • 中文名稱
    機械電子工程
  • 外文名稱
    Mechatronic Engineering
  • 學    製
    四年
  • 專業代碼
    080204
  • 類    別
    工科機械類
  • 屬    性
    大學大學部專業
  • 培養層次
    本、碩、博

專業介紹

機械電子系統早已在我們的日常生活中廣泛套用。如果沒有多項技術的面向未來的技術和知識交流,那麽就不會產生安全氣囊、防滑剎車系統影印機CD機、行駛模擬裝置和自動售票機等一系列運用了機械電子技術的產品。機械電子是工程科學中的一個跨學科專業,在機械製造、電子工程和電腦科學等學科的基礎上建立起來的。必須繼續結合這些傳統學科的方法和工具,才能繼續發展機械電子的產品、系統和製造方式。隻有這樣,才有可能將感測器、執行元件和信息處理融和在一個機械設計中,從而使用其產生的協同工作效果。電子工業、微電子技術和電腦科學的迅猛發展擴大了機械電子系統的運用。機械電子不僅僅局限于機械製造某個固定的方向,它同時還受到該領域所有分支學科的影響。

機械電子工程機械電子工程

1993年,波鴻套用科學大學才把機械電子作為一個專業獨立出來。在此之前,機械電子隻是機械工程的一個專業方向和重點課程,這種情況仍舊廣泛存在,甚至被劃分在精密儀器技術專業中。迄今為止,已經有幾所綜合性大學和約30所套用科學大學將其列為獨立的專業學科。

機械電子工程專業課程機械電子工程專業課程

機械電子的工程師必須對專業有全面和系統的認識,並且與機械製造、電子工程和電腦科學領域的專家合作。與這些專家不同的是,機械電子的工程師應該具有通才的貭素,對項目和問題有決策和協調的能力。如前所述,本專業由三個學科的內容交叉而成,課程的設定也是如此,包括了上述三個傳統專業的課程。機械電子專業可細分為機械電子系統(傳動和模擬技術,機器和設備,機械人技術及其運動系統,感測和執行元件技術,測量技術和圖像處理等),微型,超微型機械(微系統技術,微型和精密儀器的功能組,微系統的測量技術等)和生物機械(機器人技術,生物系統,仿生執行技術,控製和設計,控製系統等)。不同大學的專業設定不一樣,取決于專業的具體方向和培養重點的不同。

專業定位

機械電子工程專業培養具有機械電子工程專業基礎知識與專業技能,能在生產一線從事機械電子工程專業產品的設計製造、控製開發、套用研究和生產管理等工作的套用型高級專門人才;培養能在中、高等職業教育領域從事機電一體化專業的理論教學、專業實踐指導和學生管理工作的復合型職教師資。

專業能力

1.具有製圖、機電信號採集轉換與檢測、機電系統微機與PLC控製、文獻檢索等基本技能。

機械電子工程專業機械電子工程專業

2.具有較強的數控機床操作、調試、維修、維護等實際操作技能。

3.具備運用現代技術手段測試機電參數、合理運用機電設備的能力。

4.具有機電產品的開發運用能力。

5. 具有機械、電子、數碼等產品結構研發設計的能力。

6. 具有機械、電子相關生產企業及研發機構的管理能力。

主幹課程

電工與電子技術、機械製圖工程力學、機械設計基礎、機械製造基礎、液壓與氣動技術、機械製造技術基礎、電氣控製與PLC、單片機原理與接口技術、數控原理與維修、機電一體化系統設計、先進位造技術導論、C語言程式設計。

專業特色

強調機械動手能力與機電控製能力相結合,側重于機電控製和數控維修。以數控所需各種能力為主線,突出機電控製的專業核心地位,培養會設計、能編程、具有較強的數控機床操作、調試、維修、維護等實際操作技能的技術工程師和職教師資。

重點名單

二級學科國家重點學科(機械電子工程)的所在院校:

院校名稱

學科性質

學科說明

哈爾濱工業大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

北京航空航天大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

北京理工大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

華南理工大學二級學科國家重點學科一級學科國家重點學科覆蓋

湖南大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

華中科技大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

吉林大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

清華大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

上海交通大學


一級學科國家重點學科覆蓋

西安交通大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

西南交通大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

燕山大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

浙江大學

二級學科國家重點學科

國家級特色專業

中南大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

重慶大學

二級學科國家重點學科

一級學科國家重點學科覆蓋

長安大學二級學科國家重點學科國家級特色專業

國防科學技術大學

二級學科國家重點學科


西北工業大學

二級學科國家重點學科


上海大學

二級學科國家重點學科


就業去向

畢業生可到各類機械設計與製造企業、電子及電器企業及其它生產部門、公司、科研與教學部門從事機電品的設計、製造、管理、教學、開發、銷售及技術服務等工作。

就業前景

機械電子的工程師可在機械和設備製造、電子工程和電子工業等重要領域擔任職務,就職于需要使用汽車和航空製造技術、自動化技術、機器人技術、微型和精密儀器技術、印刷和媒體技術、音頻影片技術、醫療技術的企業。機械電子廣泛套用于例如感應機器人,自控機床設備,醫療微型器械以及現代化轎車的傳動機構。

機械電子工程專業資料機械電子工程專業資料

機械電子的工程師可承擔創新、設計、裝配、製造生產和調試的工作,以及系統規劃、方案設計、前期工作、質量控製、銷售、客戶服務、使用培訓、咨詢和售後服務的職責。

學科成果

微機電系統

開展了從微工藝、微測試、微器件到微系統廣泛研究並取得多項填補國內空白、國內領先乃至國際領先的研究成果。先後獲得國家科技進步二等獎2項、三等獎 1項、全國科學大會獎 1項及省部委獎勵10餘項。目前正在承擔國家973項目、國家S863項目、國防"八五"攻關、航天部862項目、國家自然科學基金重大項目等研究工作已成為我校培養博士生和碩士生的重要基地之一。

感測器

感測器、執行器與智慧型測控方向。開發了具有自主智慧產權的感測器與測力儀的系列新產品,銷往國內外。先後獲省部委科技進步獎12項。在智慧型測控方面,建立了新的時-頻分析方法。開發出的具有獨立著作權的"PDM2000設備預知維修和故障診斷系統",被譽為國內唯一能與進口儀器抗衡的並可替代進口的故障診斷產品

澳星

研發出具有國際先進水準的天線罩幾何厚度及外廓形測量儀和數控齒輪定量冷精擠加工設備。仍在承擔航天工業總公司某廠的火箭發動機推力室仿型加工任務和第二代大型數控壁板銑床的研製、飛彈天線罩精加工及測試設備等任務。

發展前景

學科點形成的歷史、現狀:1949年建校初便組建了機械製造系,1986年機械製造專業被評為國家級重點學科。在此基礎上,組建機電控製及自動化碩士點,1988年開始大量招生。又經過多年建設,已完全具備了培養博士生的條件和能力,2000年隨著機械工程一級學科博士點被批準,機械電子工程也開始正式招收博士生。該學科已形成以王立鼎院士為學科帶頭人的較強的學術隊伍,承擔著國家973項目、863項目、國家自然科學重點基金與上基金和航天部等多項縱向課題。組建和擴建了以"微機電系統(MEMS)研究中心"為重點的多個實驗室,已成為該校科學研究和養研究生的重要基地。

本學科有三個主要研究方向,其主要特色:

微機電系統(MEMS)

MEMS是20世紀末誕生的新興、前沿和交叉學科,它一誕生就引起各國科學家政府和產業部門的高度重視,被稱為是當今十大科技之一。學科帶頭人王立鼎院士于1992年組建了中國第一個微機械工程研究室,組織完成了5項國家重點和重大MEMS項目。由他負責規劃了我國S863中的MEMS主題,他是我國MEMS領域主要開拓者之一。1998年組建了東北第一個MEMS研究中心。先後開展了從微工藝、微測試、微器件到微系統領域的廣泛研究並取得多項填補國內空白、國內領先乃至國際領先的研究成果。曾獲得國家科技進步二等獎2項、三等獎 1項、全國科學大會獎 1項及省部委獎勵10餘項。目前正在承擔國家973項目、國家863重大專項課題、國家自然科學基金重點項目等研究工作。MEMS已成為我校和本學科首要的發展方向,並獲得了重點支持。

感測與測控技術

壓電式感測器及其測力儀的研究與開發屬我國起步最早的學科之一。在壓電基礎理論與套用方面取得多項具有開創性的理論研究成果,其中壓電效應研究已構建成新的理論架構和體系。開發出具有自主智慧產權的感測器與測力儀的系列新產品,銷往國內外。先後獲省部委科技進步獎13項,2000年以來獲發明專利5項。在智慧型測控方面,建立了新的時頻分析方法,實現了時頻信號的自適應時頻分解,其故障特征提取技術處于國際先進水準。開發出具有獨立著作權的"PDM2000設備預知維修和故障診斷系統",被譽為國內唯一能與進口儀器抗衡的並可替代進口的故障診斷產品。

數位化加工技術

本學科自50年代起從事數控技術研究,70年代後期研製成功用于航空工業的大型數控壁板銑床,為國內首創並獲1980年全國科學大會獎勵。先後承擔國家"八五"重點科技攻關、航天部"862"等項目,研製的復雜曲面加工設備已用于生產並出口。所研發的FCS-2000大型火箭發動機噴管五坐標數控仿形機床為"澳星"發射作出突出貢獻,1994年獲航天工業總公司科技進步一等獎。研發的蜂窩型面數控、數位化配對加工系統和設備為"長征系列火箭"和"神舟號"飛船關鍵部件加工作出貢獻。研發出具有國際先進水準的天線罩幾何厚度及外廓形測量儀,2001年獲中國高校科學技術進步一等獎。

機械電子工程專業資料機械電子工程專業資料

本學科在國內同類學科所具有的優勢:

(1)進入21世紀以來,我國工業發展的速度飛快,特別是近幾年來製造業的迅猛崛起,使得機電方面的人才缺口大幅攀升。

(2)學科研究領域優勢:MEMS、感測與測控、數位化技術、CIPECAD/CAM/CAPP一體化均屬機械工程學科的前沿課題,整體研究水準居國內領先和國際先進水準。

(3)具有多學科相互支撐和多學科交叉研究的特點,科技成果產業化水準較高

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