高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科本科專業(yè)規(guī)范機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會（張福潤 楊叔子 執(zhí)筆）一、機(jī)械工程專業(yè)教育的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展方向1.機(jī)械工程專業(yè)教育的歷史、現(xiàn)狀建國以來，我國高等學(xué)校本科專業(yè)的設(shè)置經(jīng)歷了幾次重大變化。建國時(shí)期借鑒前蘇聯(lián)模式，本科教育按行業(yè)、崗位甚至按產(chǎn)品設(shè)置專業(yè)，致使專業(yè)越分越細(xì)。1987年及1993年對本科專業(yè)目錄進(jìn)行了兩次大的修訂，目錄內(nèi)專業(yè)由原來的1400多種縮減到500余種。根據(jù)1993年7月頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，機(jī)械大類專業(yè)的劃分具體為：機(jī)械類專業(yè)17個，儀器儀表類專業(yè)9個，熱能核能類專業(yè)4個，工程力學(xué)類專業(yè)2個。在教育部的領(lǐng)導(dǎo)與組織下，1998年對本科專業(yè)目錄進(jìn)行了第3次大的修訂。調(diào)整后的機(jī)械大類專業(yè)變成4類8個專業(yè)，它們是：機(jī)械類4個專業(yè)（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、材料成型及控制工程、過程裝備與控制、工業(yè)設(shè)計(jì)）；儀器儀表類1個專業(yè)（測控技術(shù)與儀器）；能源動力類2個專業(yè)（熱能與動力工程、核工程與核技術(shù)）；工程力學(xué)類1個專業(yè)（工程力學(xué)）。此外還提出了面向更寬的引導(dǎo)性專業(yè)目錄1個，即機(jī)械工程及自動化。2.影響機(jī)械工程教育的主要因素高新科技的高度發(fā)展與急劇變革使機(jī)械工程、機(jī)械制造較之50年代發(fā)生了巨大的變化。首先在于以信息科技（主要包含微電子、計(jì)算機(jī)、通訊科技）為代表的高新科技向機(jī)械行業(yè)的滲透，使得現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品已不再是單純的機(jī)械構(gòu)件，而是由機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等集成的所謂機(jī)電一體產(chǎn)品，其功能不僅限于加強(qiáng)、延伸或取代人的體力勞動，而且擴(kuò)大到加強(qiáng)、延伸或取代人的某些感官功能與大腦功能；同時(shí)，品種也迅速增加，真可謂“無所不包，無孔不入”。其次，由于機(jī)電產(chǎn)品的日新月異，更新加快，而且我國經(jīng)濟(jì)體制由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，致使機(jī)械制造由“少品種大批量”轉(zhuǎn)為“多品種中小批量”這樣的生產(chǎn)模式。第三，由于信息科技高速發(fā)展與上述原因，引起機(jī)械設(shè)計(jì)、制造工藝和生產(chǎn)管理模式發(fā)生深刻的變革?，F(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)就是傳統(tǒng)制造技術(shù)與信息科技、自動化科技和現(xiàn)代管理科技等的有機(jī)融合，這已在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）中得到了充分體現(xiàn)。增產(chǎn)方式由粗放型走向集約型，制造正走向網(wǎng)絡(luò)化、全球化。第四，機(jī)械工程的理論基礎(chǔ)不再局限于力學(xué)，制造過程的基礎(chǔ)也不只是設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)及技藝的總結(jié)。今天的機(jī)械工程比以往任何時(shí)候更緊密地依賴諸如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、微電子科技、計(jì)算機(jī)科技、系統(tǒng)論、信息論、控制論等各門學(xué)科及其最新成就。最后，正因?yàn)橛辛艘陨献兓?，現(xiàn)代機(jī)械工程、現(xiàn)代機(jī)械制造越來越多的體現(xiàn)著知識經(jīng)濟(jì)的特征，人才的作用越來越大，對人才的要求越來越高，對高素質(zhì)人才的培養(yǎng)與訓(xùn)練越來越迫切。以上這些變化，使得社會對機(jī)械類高素質(zhì)人才的需求也隨之變化：高校畢業(yè)生的知識結(jié)構(gòu)由較專、較深、適應(yīng)性差向較通用、較廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)方向轉(zhuǎn)化； 創(chuàng)新能力亟待加強(qiáng)，社會責(zé)任感更需要增重。機(jī)械類專業(yè)的人才不僅服務(wù)于機(jī)械類部門，而且還能以機(jī)械類專業(yè)知識作為基礎(chǔ)，在進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)知識后，成為其他有關(guān)部門的重要力量。其實(shí)，歷史上已經(jīng)如此，今天則更是如此。因此，至少在我國，與其他類專業(yè)相比，機(jī)械類專業(yè)學(xué)生占大學(xué)生總數(shù)的比重始終居于前列。現(xiàn)代社會需要大量的機(jī)械類人才，他們應(yīng)具備相應(yīng)專業(yè)的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)、較寬領(lǐng)域的基本知識、創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，特別是要有較高的全面素質(zhì)，這也是機(jī)械工程教學(xué)改革所要達(dá)到的目的。2000年10月首屆世界高等教育大會明確指出：高等教育的首要任務(wù)是培養(yǎng)高素質(zhì)的畢業(yè)生和負(fù)責(zé)任的公民。高素質(zhì)，負(fù)責(zé)任，講得極為深刻。二、機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格1.機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的德、智、體等方面全面發(fā)展的高素質(zhì)機(jī)械類專業(yè)高等工程技術(shù)人才（應(yīng)用研究型人才、職業(yè)技術(shù)人才）。2.機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格（1）具有一定的人文社會科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理和自然科學(xué)基本理論知識，特別是有較好的人文素質(zhì)。（2）比較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)必需的技術(shù)基礎(chǔ)理論。 （3）熟悉本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)12個專業(yè)方向或有關(guān)方面的專業(yè)知識，了解其學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢。（4）具有本專業(yè)必需的制圖、計(jì)算、測試、調(diào)研、查閱文獻(xiàn)和基本工藝操作等基本技能和較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。（5）熟悉一門外語，要求能閱讀專業(yè)書刊，并有一定的聽說能力。 （6）具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、表達(dá)能力、分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新意識。（7）具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神和合作能力。三、機(jī)械工程專業(yè)教育內(nèi)容和知識體系1.機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)的教育內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)的總體框架1）總體框架設(shè)計(jì)的理論依據(jù)機(jī)械工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式，是普通教育基礎(chǔ)上的專業(yè)教育。機(jī)械工程本科專業(yè)教育要適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)對人才的需要，適應(yīng)科學(xué)與技術(shù)呈現(xiàn)加速發(fā)展及綜合化的態(tài)勢，適應(yīng)大眾化高等教育階段對人才培養(yǎng)要求的多樣性，適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的需要。因此普通教育應(yīng)是寬基礎(chǔ)的，專業(yè)教育應(yīng)是寬口徑的，專業(yè)方向應(yīng)是靈活的、可選的。機(jī)械工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要體現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。要加強(qiáng)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。能力和素質(zhì)的培養(yǎng)必須通過知識的傳授和必要的實(shí)踐來實(shí)施，因此要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)闹R體系為載體來進(jìn)行能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育。要強(qiáng)化知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，使每一個知識模塊構(gòu)成一個適當(dāng)?shù)挠?xùn)練系統(tǒng)。2）機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)的教育內(nèi)容及知識結(jié)構(gòu)上總體框架（1）本科學(xué)制：基本學(xué)制四年，實(shí)行學(xué)分制的學(xué)?？梢赃m當(dāng)調(diào)整為38年。（2）在?？傊軘?shù)：200202周（其中教育教學(xué)166168周，寒暑假3234周）。（3）一般四年制專業(yè)，普通教育（通識教育）與專業(yè)教育的總分為180200學(xué)分左右。綜合教育的學(xué)分本專業(yè)規(guī)范不作規(guī)定。不同類型人才培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配應(yīng)該不同?！把芯啃腿瞬拧睉?yīng)加強(qiáng)理論知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配需適當(dāng)向基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課傾斜，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要注意學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；“技術(shù)型人才”培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)把應(yīng)用能力的培養(yǎng)落在實(shí)處，其學(xué)時(shí)分配應(yīng)適當(dāng)加大機(jī)械類專業(yè)專業(yè)課的比重，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識的能力。一所學(xué)校某一專業(yè)人才培養(yǎng)類型的主流應(yīng)該只有一個。為鼓勵不同學(xué)校辦出各自特色，應(yīng)給各個學(xué)校留出各自發(fā)展的足夠空間。建議該自由發(fā)展空間占到總學(xué)分的1/3左右。為促進(jìn)學(xué)生個性健康發(fā)展，真正做到因才施教，在培養(yǎng)計(jì)劃中任選課的比例應(yīng)不少于總學(xué)分的15%。（4）普通教育（通識教育）：總學(xué)分90100學(xué)分（14401600學(xué)時(shí)），包括：政治思想教育和人文社會科學(xué)毛澤東思想概論、鄧小平理論概論、思想道德修養(yǎng)、法律基礎(chǔ)、馬克思主義政治經(jīng)濟(jì)學(xué)原理、馬克思主義哲學(xué)原理、軍事理論自然科學(xué)微積分、工程數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程化學(xué)經(jīng)濟(jì)管理工業(yè)企業(yè)管理、市場營銷環(huán)境環(huán)境與資源環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展、綠色再制造技術(shù)外語計(jì)算機(jī)信息技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、因特網(wǎng)與應(yīng)用體育（5）專業(yè)教育：總學(xué)分為90100學(xué)分（14401600學(xué)時(shí)），由技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課和專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練等組成。以機(jī)械工程及自動化專業(yè)為例，其中：技術(shù)基礎(chǔ)課力學(xué)系列課程工程力學(xué)（理論力學(xué)、材料力學(xué)）、流體力學(xué)、傳熱學(xué)等機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系列課程（工程圖學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等）計(jì)算機(jī)應(yīng)用系列課程（計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)等）電工技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程電工技術(shù)、電子技術(shù)（模擬電路、數(shù)字電路）、機(jī)電傳動控制等機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程（機(jī)械工程材料、制造技術(shù)基礎(chǔ)、材料成型技術(shù)基礎(chǔ)等）測控系列課程（測試技術(shù)、機(jī)械控制工程、液壓與氣壓傳動、數(shù)控技術(shù)等）專業(yè)方向課機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)方向系列課程（機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械CAD等）機(jī)械制造及其自動化專業(yè)方向系列課程（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、精密加工、特種加工、自動化制造系統(tǒng)、CAD/CAM技術(shù)、機(jī)械動力學(xué)等）流體傳動與控制專業(yè)方向系列課程（液壓元件與系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、氣壓傳動與控制、計(jì)算機(jī)控制等）機(jī)械電子工程專業(yè)方向系列課程（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化導(dǎo)論、機(jī)器人工學(xué)、計(jì)算機(jī)控制等）汽車拖拉機(jī)專業(yè)方向系列課程（汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、汽車設(shè)計(jì)、汽車拖拉機(jī)理論與設(shè)計(jì)、汽車拖拉機(jī)試驗(yàn)學(xué)等）在教師指導(dǎo)下學(xué)生可在上述12個專業(yè)方向系列課程中選學(xué)46門專業(yè)選修課，專業(yè)方向課總課時(shí)要求控制在15學(xué)分（240學(xué)時(shí)）左右。（6）實(shí)踐教學(xué)學(xué)分占普通教育（通識教育）和專業(yè)教育總學(xué)分的參考比例，各?？筛鶕?jù)具體專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行確定。例如對于機(jī)械工程及自動化專業(yè)，教學(xué)方案中獨(dú)立設(shè)置的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建議為：金工實(shí)習(xí)（46周） 、認(rèn)識實(shí)習(xí)（23周）、生產(chǎn)實(shí)習(xí)（34周）、電工電子實(shí)習(xí)（23周）、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（35周）、制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（3周）、專業(yè)選修課課程設(shè)計(jì)（3周）、社會調(diào)查（1周）、畢業(yè)設(shè)計(jì)（12周以上）。教學(xué)方案中獨(dú)立設(shè)置的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)總周數(shù)占四年教學(xué)總周數(shù)的比例建議控制在25左右。機(jī)械工程專業(yè)是一個實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，培養(yǎng)計(jì)劃中必須重視和加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與安排，加大投入，不斷改進(jìn)和提高實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量和效果，著力培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，創(chuàng)新精神和工程意識。（7）綜合教育。內(nèi)容包括：思想教育，學(xué)術(shù)與科技活動，文藝活動，體育活動，自選活動等知識體系。（8）學(xué)時(shí)與學(xué)分的折算辦法：未實(shí)行學(xué)分制的學(xué)校，學(xué)時(shí)與學(xué)分的折算由各校根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況自行決定。本規(guī)范建議課程教學(xué)按16學(xué)時(shí)折算1學(xué)分、集中實(shí)踐性環(huán)節(jié)按每周折算為1學(xué)分的方法折算。在特殊情況下，某些課程的學(xué)時(shí)學(xué)分折算辦法可自行調(diào)整。2.機(jī)械學(xué)科知識體系一覽該知識體系一覽展示機(jī)械學(xué)科知識體系的知識領(lǐng)域、每個知識領(lǐng)域包含的核心知識單元和選修的知識單元，以及所需的最少講授時(shí)間。（1）傳熱學(xué)（32學(xué)時(shí)）緒論 傳熱過程和換熱器導(dǎo)熱基本定律 *非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱對流換熱 *導(dǎo)熱問題的數(shù)值解基礎(chǔ)輻射換熱（2）工程流體力學(xué)（32學(xué)時(shí)）緒論 相似理論和量綱分析流體的主要物理性質(zhì) 流體在管路中的流動流體靜力學(xué) 孔口出流流體流動的基本方程 縫隙流動氣體動務(wù)學(xué)基礎(chǔ)（3）理論力學(xué)（64學(xué)時(shí)）靜力學(xué)靜力學(xué)的基本概念 摩擦平面匯交力系 空間力系 重心力矩 平面力偶系平面一般力系運(yùn)動學(xué)點(diǎn)的運(yùn)動 剛體的平面運(yùn)動剛體的基本運(yùn)動點(diǎn)的合成運(yùn)動動力學(xué)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程 動能定理剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動微分方程 動量定理和動量矩定理達(dá)朗伯原理 振動（4）材料力學(xué)（64學(xué)時(shí)）緒論 組合變形軸向拉伸和壓縮 變形能法剪切和扭轉(zhuǎn) 超靜定系統(tǒng)截面的幾何性質(zhì) 動載荷平面彎曲 交變應(yīng)力與疲勞強(qiáng)度應(yīng)力狀態(tài)理論和強(qiáng)度理論 壓桿的穩(wěn)定性（5）畫法幾何及工程制圖（72學(xué)時(shí)）緒論 機(jī)件的圖樣畫法制圖的基本知識 標(biāo)準(zhǔn)件和常用件正投影基礎(chǔ) 零件圖直線、平面的相對位置 裝配圖立體的投影 計(jì)算機(jī)繪圖立體表面的交線組合體的投影（6）機(jī)械設(shè)計(jì)（40學(xué)時(shí)）機(jī)械設(shè)計(jì)總論 軸系零、部件及彈簧設(shè)計(jì)聯(lián)接件設(shè)計(jì) 機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳動件設(shè)計(jì)（7）機(jī)械原理（32學(xué)時(shí)）緒論 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 機(jī)械動力學(xué)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)（8）工程材料（40學(xué)時(shí)）材料的結(jié)合方式及性能 有色金屬及其合金材料的晶體結(jié)構(gòu) 高分子材料材料的凝固與相圖 陶瓷材料鐵碳合金 復(fù)合材料鋼的熱處理 材料表面技術(shù)合金鋼 典型零件的選材及熱處理工藝分析鑄鐵（9）材料成型工藝基礎(chǔ)（48學(xué)時(shí)）金屬的液態(tài)成型工藝 其他材料的成型工藝金屬的塑性成型工藝 材料成型工藝的選擇材料的連接成型工藝（10）機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（48學(xué)時(shí)）制造工藝裝備 *典型表面加工工藝切削過程及控制 *特種加工機(jī)械中工質(zhì)量分析與控制 *先進(jìn)制造技術(shù)工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（11）液壓與氣壓傳動（48學(xué)時(shí)）緒論 *液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓泵 氣壓傳動基礎(chǔ)知識液壓馬達(dá)與液壓缸 氣源裝置及氣動元件液壓控制閥 氣動基本回路液壓輔件 氣動邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓基本回路 氣壓傳動系統(tǒng)實(shí)例典型液壓系統(tǒng)（12）數(shù)控技術(shù)（48學(xué)時(shí)）緒論 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)數(shù)控加工編程技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)控機(jī)床程序編制中的工藝處理數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)（13）工程測試技術(shù)（40學(xué)時(shí)）信號分析基礎(chǔ) 力、力矩和壓力測量測量誤差與數(shù)據(jù)處理 機(jī)械振動測量測試系統(tǒng)的特性 溫度測量位移測量 流量測量速度、轉(zhuǎn)速和加速度測量 噪聲及其測量（14）電工技術(shù)（56學(xué)時(shí)）電路的基本概念與基本定律 交流電動機(jī)電路的分析方法 直流電動機(jī)正弦交流電路 控制電機(jī)三相電路 繼電器控制系統(tǒng)電路暫態(tài)分析 可編程序控制器磁路與鐵心線圈電路（15）電子技術(shù)（64學(xué)時(shí)）半導(dǎo)體二級管和三級管 晶閘管基本放大電路 門電路和組合邏輯電路集成運(yùn)算放大器 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路正弦波振蕩電路 存儲器和可編程邏輯器件直流穩(wěn)壓電源 模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換（16）機(jī)電傳動與控制（32學(xué)時(shí)）緒論 交流傳動控制系統(tǒng)機(jī)電傳動控制的基礎(chǔ)理論 步進(jìn)電動傳動控制系統(tǒng)控制電器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng) 電動機(jī)的選擇 直流傳動控制系統(tǒng)