清華大學專業介紹：機械工程及自動化
2007-01-31 11:12:34新浪考試
制造業是國家實現信息化和現代化的堅實工業基礎,現代科學技術如信息技術､核技術､空間技術､生物醫學技術等高新技術都是通過制造業的發展而產生并轉化為生產力的｡從航天飛船､人造衛星､飛機､電站､汽車､機械裝備到集成電路､計算機､機器人､生物芯片等無一不是通過制造完成的｡而現代制造業則是將最先進的信息技術､新材料､激光技術､自動化技術同傳統的加工和制造方法相結合而產生的,機械工程與計算機技術､信息技術､自動化技術以及材料科學等學科的相互交叉滲透,使機械工程及自動化專業具有了新的內涵｡機械工程系正是為適應新產品和新技術發展要求,以材料加工工程及先進制造技術為主要學科方向,學生通過系統學習和實踐,不僅掌握數學､物理和化學等自然科學基礎,及計算機和外語兩個重要工具,而且要掌握機電一體化､檢測與控制､信息與管理､新材料制備和先進制造技術領域系統的專業知識和很強的實踐能力,從而能夠在機械工程及自動化､材料加工工程領域從事科學研究､技術開發､生產運行和管理工作｡
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基本概況
機械工程系創建于1932年,是清華大學最早組建的工科系之一｡在七十多年的發展歷程中,機械工程系不僅為國家的發展造就了大批優秀人才,而且在國民經濟發展的各個時期,都在相關領域做出了重要貢獻｡從1982-2004年,已授予博士學位約288人,碩士學位880人,學士學位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化”和“材料加工技術”兩個研究所,擁有輕金屬材料國際合作研發中心､摩擦學國家重點實驗室材料摩擦磨損與表面工程分室､部級無損檢測技術研究中心､材料加工過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､工業機器人和智能控制､企業管理信息系統､現代制造系統及仿真､工程材料等一批設備與技術先進的教學､科研基地｡“九五”期間,國家“211工程”和“985工程”重點支持了機械工程系“計算機集成熱加工研究平臺”､“現代制造系統及仿真”､“先進制造技術”和“綠色制造技術”,以及“現代測控技術教學實驗基地機電控制實驗室”等項目,從而使機械工程系的科研教學環境再上一個臺階,在最近的全國重點學科評審中名列第一｡
機械工程系在學科發展和科學研究領域不斷開辟新的研究方向,注重與材料科學､自動化技術､信息技術､激光技術､現代管理學等密切交叉與融合,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:材料成形過程的宏觀/微觀模擬仿真､高精度建模與高效計算､模擬仿真的重大工程應用等;
(2)材料加工過程控制及自動化,包括:加工生產過程的自動控制､加工設備的自動化､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､基于高能激光束的先進加工與制造技術､生物醫學材料快速精細成形等;
(4)新材料制備與精確成形技術,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､綠色制造技術等;
(5)材料加工質量檢測及企業信息管理,包括:定量檢測與智能診斷､制造業的企業管理信息系統､CIMS環境下的物流系統等｡
機械工程系近三年來先后承擔了“973”國家重大基礎研究項目,“863”高科技項目,國家科技攻關項目,攀登計劃項目,國防預研項目,國家自然科學基金項目,國際合作科研項目50余項,以及其他省市部委和企業等科技合作研究和開發項目約120余項｡年科研經費約2000萬｡
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教學資源
機械工程系擁有一支學術水平高､創新能力強､結構合理的師資和科研隊伍｡目前全系有教職工96人,其中中國科學院院士1名,中國工程院院士1名,教育部長江學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,其中具有博士學位者48人,60%以上為留學歸國人員或具有海外工作學習一年以上經歷｡在國際學術組織擔任重要職務的有5人,在國內學術組織中任職的有25人,在國內外學術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科領域做出杰出貢獻的國內外知名學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實驗室,主要包括:現代測控技術教學實驗基地機電控制實驗室,現代測控技術教學實驗基地測試與檢測實驗室,工程材料實驗室和材料加工計算機模擬與仿真實驗室｡
此外,為培養學生從事科學技術的研究､開發和應用能力,本系非常重視教學實踐環節｡學生在學校期間有很多的實踐機會參加實際的科研和技術開發工作,本系擁有包括3kW高功率激光器､帶有視覺的焊接機器人､自主開發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與科研設備,為學生全面素質和專業技能的培養提供了良好的硬件環境和條件｡
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學術研究與科研成果
機械工程系在科研方面取得了巨大的成就｡迄今為止,共獲國家發明獎､國家科技進步獎等國家級獎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｡改革開放以后, “新型MIG焊接電弧控制法”于1984年獲國家發明一等獎;“FG及F-FG密柵云紋版”分別獲國家發明三等獎(1981)和二等獎(1984);“造型材料發氣性能測試方法及儀器”獲國家發明三等獎(1987);“大型鋼絲纏繞預應力系列壓機”獲國家科技進步三等獎(1998)｡研究開發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,為科技進步和經濟建設做出了貢獻｡
近年來,機械工程系根據國際學術前沿的發展動態,結合國家制造業､國防軍工､航空航天等領域的重大需求,開展先進成形制造過程中共性關鍵問題的學術和應用研究,在制造工藝和過程的數字化､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鍵結構件等重大裝備的設計和精確成形制造｡
2002年以來,“多功能快速成形制造系統(M-RPMS)技術”獲得國家科技進步二等獎和北京科技進步一等獎(2002年),“砂型鑄造過程數值模擬研究開發與工程應用”和“快速原理/零件制造技術在模具及零件制造中的應用研究”兩項獲北京科技進步二等獎(2002年),“內燃機凸輪軸激光表面強化的工藝研究與應用”獲中國汽車工業科技進步三等獎(2003年)｡在國內外重點刊物､國際學術會議上發表了學術論文1000余篇,2003年SCI論文超過110篇,出版學術專著20余部､教材10多本,獲批準國家發明專利20余項｡
此外,機械工程系主持舉辦國際學術會議多次,并與德國阿亨大學､日本大阪大學､法國IS研究所及俄羅斯､韓國等著名大學及研究機構建立了長期固定的合作關系,承擔國際合作項目10項｡與此同時,還和國內外一批企業成立了聯合研發中心,包括中俄輕金屬材料國際合作研發中心､東洋鎂鋁合金成形技術研究開發中心等,以期更好地將科研成果轉化為生產力｡
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學生培養與課程設置
機械工程系實行“按機械大類培養”的加強通識教育基礎上的寬口徑專業教育,培養厚基礎､寬口徑的復合型人才｡實行學分制管理和彈性學習年限,對完成并符合培養方案要求的學生授予機械工程及自動化工學學士學位｡
機械工程系十分重視學生綜合能力與素質的訓練與培養,設置了一系列課程試驗､項目訓練､專項綜合實踐等訓練環節,使學生在項目設計與規劃､組織工作能力､動手能力､分析能力和團隊協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習或工作要求｡
機械工程系還十分注重課程建設和教學質量的提高｡兩院院士上講臺,為本科生和研究生開設專業基礎和前沿課程｡本系課程
機械工程系一貫重視班級建設工作和學生的全面發展,開展豐富多彩的各種活動,使學生健康成長｡班級集體多次榮獲“北京市先進班集體”(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基層黨支部(2003年)､北京市“先鋒杯”優秀黨支部(2004年)等榮譽,系組織的學生課外科技活動也在學校的競賽中取得好成績(1999年獲得學生課外科技活動競賽第一名,捧得“挑戰杯”)｡
機械工程及自動化專業的課程設置注重學生綜合素質､專業技術基礎和實踐能力的培養,其主要課程分為以下幾個層次:
人文社科通識教育課程:包括人文社科類必修和選修課,外語,管理類選修課｡
自然科學基礎課程:包括大學數學､物理和化學基礎課程｡
信息技術基礎課程:計算機硬件技術基礎,計算機程序設計基礎,計算機文化基礎,實用軟件技術基礎,電工和電子技術,信號與系統等｡
機械大類核心課程:機械原理與設計基礎,制造工程基礎,控制工程基礎,測試與檢測技術基礎,工程材料基礎,理論力學和材料力學,傳熱學､熱力學與流體力學｡
專業選修課程:材料加工基礎類課程,機械系統微機控制,快速成型技術,激光加工技術基礎,機器人工程基礎及應用,系統工程,質量管理學,現代制造系統,特種加工工藝,制造過程管理信息系統,生物制造工程,現代制造技術類新生研討課等｡
實踐環節:金工實習､軍事理論和技能訓練,機械設計實踐,機電控制系統實踐,材料加工系列實驗,檢測技術探索與創新實驗,專題訓練,生產實習,學生課外科研訓練(SRT)等｡
綜合論文訓練:學生在教師指導下,綜合運用所學知識完成一項課題研究或相應的專業技術綜合訓練任務,并獨立完成一篇論文｡
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畢業前景
基礎寬､綜合能力強是機械工程及自動化專業本科生培養的突出特點｡本科畢業生中,除大部分的學生繼續在本校､國外､國內科研院校攻讀博士､碩士學位外,其余畢業生就業去向廣闊,可根據“雙向選擇”原則,在機電､材料､制造､信息､電子等領域從事研發､生產和管理工作｡由于本系學生具有機電一體化和材料加工與制造兩個領域的專業知識,同時掌握了計算機､外語和管理等方面的綜合知識與能力,具有很強的適應能力,畢業生歷年來受到高等院校､科研院所､國內外著名企業､高新技術企業､政府部門等用人單位的青睞｡
