机械设计制造及其自动化专业的详细解读

随着机械自动化的不断发展,生产率大大提高,从而降低了人工的工作时间,节约了成本,因而机械自动化在现代社会具有很重要的地位。不仅如此,与传统机械相比,自动化的实现也提高了机械的精准程度,这对于一些高精尖的领域发展有着至关重要的作用。机械设计制造及自动化专业堪称一把开启新革命之门的钥匙。

机械设计制造及其自动化,顾名思义,是结合了传统机械设计与制造技术并随着现代飞快发展的计算机科学、信息科学和自动化技术等逐渐完善的一门新兴交叉学科。几门学科的不断渗透和融合,不仅大大地发展了传统机械领域,也给机械设计制造方向带来了新的契机。机械设计制造及其自动化与传统机械最大的区别在于智能化的特征体现。与计算机技术的结合使得设计过程得以自动化和最优化;与微电子领域的结合,让传统机械产品实现了机电一体化。机械自动化完善了传统机械工业的技术结构,提高了产品的结构、功能与构成,改变了生产方式及管理体系,使工业生产方式发生了巨大的变化,由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。

机械设计制造及其自动化是近现代才产生的一门综合类学科。在20世纪60年代以前,人们逐渐发现用电子技术的初步成果来协助机械产品设计可大大提高机械产品的性能,尤其在第二次世界大战期间,残酷的战争推动了机械产品与电子技术的结合。以后这些产品由军用转为民用,对战后经济的恢复起了巨大的作用。那时由于地域的限制以及其他辅助设施的落后,开发的产品无法大量推广和使用。1971年,日本的《机械设计》杂志副刊上首次刊登了“机电一体化”这个名词,随后的10年间,计算机技术、通信技术、控制技术的蓬勃发展为机械设计制造及其自动化的发展奠定了基础。到了20世纪80年代末期,这一名词开始在世界范围内得到了广泛的认可,并且各国对产品和技术的发展给予了很大的支持和关注。到了20世纪90年代后期,产品逐步开始向智能化方向发展,人工智能技术、神经网络技术和光纤技术等领域的巨大进步开创了机械设计制造及其自动化的新天地并且使其逐渐发展为完整的学科体系。我国从20世纪80年代初期才开始进行这方面的研究和开发,国务院成立了相应的小组,并将该技术列入“863”计划。1998年教育部对本科专业进行调整后,多数院校将机械设计机械制造专业合并,同时结合计算机等技术,成立了机械设计制造及其自动化专业。然而,由于我国发展此项技术的时间较短,与世界发达国家相比还存在一定的差距。因此,结合自身国情的情况下,不断地学习国外先进技术,积极创新发展,是目前各大院校培养的首要目标。

机械设计制造及其自动化教育的目标在于培养出既具有专业的机械设计制造基础知识又兼备计算机科学与控制技术的应用型人才。通过理论与实践相结合的教育模式使学生具有良好的团队合作意识,一丝不苟、精益求精的工作态度,向设计制造、技术研发、应用研究、经营运行等相关技术行业输送高级工程技术人才。

大类一:工程基础课程在正式开始机械设计制造及其自动化专业学习之前,积累一些基础的工程和理科类知识是必不可少的。高等数学、线性代数、大学物理等基础类必修科目为后续的专业理论课程学习奠定了坚实的基础。英语课程的学习也为后续拓展国际化视野与合作做了良好的铺垫。

【专业基础理论类课程】这类课程主要包括理论力学、材料力学、电工电子技术、机械原理等,主要目的在于培养学生基础的专业知识,为后续涉及的更深的专业知识提供帮助。

【专业核心课程】这类课程主要包含机械制造技术、液压传动、机械设计、金属工艺学、金属热处理、自动控制等,主要目的在于深入学习专业知识,由基础到核心逐步加深。

【专业选修课程】这类课程包含单片机控制、机械制造装备、数控系统分析、机械系统设计等。由于机械设计制造及其自动化学科非常庞大且可分为多个方向的小模块,选修课程的植入使学生的选修模块变得多样且能更专一深入地学习某一个领域,为输送专业人才打下基础。

【实践类课程】这类课程包括金工实习、电子实习、生产实习等,可以培养学生的动手能力,并且帮助他们更深层次地理解机械制造工艺和现代的工艺技术。

【综合设计类课程】这类课程包括机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造课程设计等,旨在帮助学生更好地理解相应学科的理论知识,了解其中真正的内涵,锻炼学生的思维逻辑能力。

(1)系统地掌握本专业领域的技术理论基础知识,学会分析问题、解决问题。其中理论学科知识主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计、机械制造基础、自动控制原理、自动化基础等。

(2)具备必需的制图识图能力。在计算、实验、测试和基本工艺操作等技能方面能深刻理解运用。掌握产品图样绘制的基本知识与技能,能绘制和标注零件图与装配图。了解机械产品的基本实验原理,并掌握实验结果的处理和分析方法。

(4)具有较强的学习能力和创新意识,具有将综合理论知识运用到整个系统设计中的能力,能积极参与和从事机械相关产品的开发、制造、检验、维修和质量管理工作,综合评价并分析技术、经济和可靠性等相关指标。

(5)具备高尚的职业道德,较强的团队协作精神和良好的沟通及交流能力;具有独立完成相关工作的能力。机械设计制造及其自动化的研究对象也是与时俱进的。目前世界上发达国家的研究水平都很高,这些都需要我们去学习。由于这是一门交叉学科,所包含的研究领域也非常广泛的,如机械设计、机械制造、控制等方向,内容涉及机器人、飞机、火箭、潜艇等众多领域。学生的研究方向取决于追随的导师的研究方向,而导师的选择则是学生自愿的行为。学生可以根据自己喜爱的研究方向,选择从事这个方向研究的导师,从而更进一步学习与研究。例如,有些学生希望研究机器人领域,可能要自学一些专业的仿真软件,比如ansys,abaqus等,来帮助自己做出仿真模型从而分析出相应的力学特性等。同时,也需要学习一些程序的代码来帮助完成一些工作。当然,一些学生可能偏爱从事理论研究,这时大量文献的阅读积累和研究就显得尤为重要,尤其会涉及大量的英文文献,需要良好的英文水平作为前提。实验也是研究问题的一个非常好的方法,尽管有些时候大量的实验还是无法达到我们预期的效果,但是在不断的重复中我们会发现问题、解决问题,不断地积累经验,也会为后续从事相应工作的人提供一些数据和经验支持,这样后人才能站在前人的肩膀上不断地进步,不断地发掘新的可能。

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