機(jī)械電子工程

機(jī)械電子系統(tǒng)早已在我們的日常生活中廣泛應(yīng)用。如果沒(méi)有多項(xiàng)技術(shù)的面向未來(lái)的技術(shù)和知識(shí)交流，那么就不會(huì)產(chǎn)生安全氣囊、防滑剎車(chē)系統(tǒng)、復(fù)印機(jī)、CD機(jī)、行駛模擬裝置和自動(dòng)售票機(jī)等一系列運(yùn)用了機(jī)械電子技術(shù)的產(chǎn)品。機(jī)械電子是工程科學(xué)中的一個(gè)跨學(xué)科專(zhuān)業(yè)，在機(jī)械制造、電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。必須繼續(xù)結(jié)合這些傳統(tǒng)學(xué)科的方法和工具，才能繼續(xù)發(fā)展機(jī)械電子的產(chǎn)品、系統(tǒng)和制造方式。只有這樣，才有可能將傳感器、執(zhí)行元件和信息處理融和在一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)中，從而使用其產(chǎn)生的協(xié)同工作效果。電子工業(yè)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展擴(kuò)大了機(jī)械電子系統(tǒng)的運(yùn)用。機(jī)械電子不僅僅局限于機(jī)械制造某個(gè)固定的方向，它同時(shí)還受到該領(lǐng)域所有分支學(xué)科的影響。

1993年，波鴻應(yīng)用科學(xué)大學(xué)才把機(jī)械電子作為一個(gè)專(zhuān)業(yè)獨(dú)立出來(lái)。在此之前，機(jī)械電子只是機(jī)械工程的一個(gè)專(zhuān)業(yè)方向和重點(diǎn)課程，這種情況仍舊廣泛存在，甚至被劃分在精密儀器技術(shù)專(zhuān)業(yè)中。迄今為止，已經(jīng)有幾所綜合性大學(xué)和約30所應(yīng)用科學(xué)大學(xué)將其列為獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)學(xué)科。

機(jī)械電子的工程師必須對(duì)專(zhuān)業(yè)有全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，并且與機(jī)械制造、電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家合作。與這些專(zhuān)家不同的是，機(jī)械電子的工程師應(yīng)該具有通才的素質(zhì)，對(duì)項(xiàng)目和問(wèn)題有決策和協(xié)調(diào)的能力。如前所述，本專(zhuān)業(yè)由三個(gè)學(xué)科的內(nèi)容交叉而成，課程的設(shè)置也是如此，包括了上述三個(gè)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的課程。機(jī)械電子專(zhuān)業(yè)可細(xì)分為機(jī)械電子系統(tǒng)(傳動(dòng)和模擬技術(shù)，機(jī)器和設(shè)備，機(jī)械人技術(shù)及其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，傳感和執(zhí)行元件技術(shù)，測(cè)量技術(shù)和圖像處理等)，微型，超微型機(jī)械(微系統(tǒng)技術(shù)，微型和精密儀器的功能組，微系統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)等)和生物機(jī)械(機(jī)器人技術(shù)，生物系統(tǒng)，仿生執(zhí)行技術(shù)，控制和設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)等)。不同大學(xué)的專(zhuān)業(yè)設(shè)置不一樣，取決于專(zhuān)業(yè)的具體方向和培養(yǎng)重點(diǎn)的不同。

機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)技能，能在生產(chǎn)一線(xiàn)從事機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、控制開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究和生產(chǎn)管理等工作的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才;培養(yǎng)能在中、高等職業(yè)教育領(lǐng)域從事機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的理論教學(xué)、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐指導(dǎo)和學(xué)生管理工作的復(fù)合型職教師資。

1.具有制圖、機(jī)電信號(hào)采集轉(zhuǎn)換與檢測(cè)、機(jī)電系統(tǒng)微機(jī)與PLC控制、文獻(xiàn)檢索等基本技能。

2.具有較強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床操作、調(diào)試、維修、維護(hù)等實(shí)際操作技能。

3.具備運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段測(cè)試機(jī)電參數(shù)、合理運(yùn)用機(jī)電設(shè)備的能力。

4.具有機(jī)電產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)運(yùn)用能力。

5. 具有機(jī)械、電子、數(shù)碼等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)研發(fā)設(shè)計(jì)的能力。

6. 具有機(jī)械、電子相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)的管理能力。

電工與電子技術(shù)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、電氣控制與PLC、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)控原理與維修、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。

強(qiáng)調(diào)機(jī)械動(dòng)手能力與機(jī)電控制能力相結(jié)合，側(cè)重于機(jī)電控制和數(shù)控維修。以數(shù)控所需各種能力為主線(xiàn)，突出機(jī)電控制的專(zhuān)業(yè)核心地位，培養(yǎng)會(huì)設(shè)計(jì)、能編程、具有較強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床操作、調(diào)試、維修、維護(hù)等實(shí)際操作技能的技術(shù)工程師和職教師資。

二級(jí)學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科(機(jī)械電子工程)的所在院校:

畢業(yè)生可到各類(lèi)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造企業(yè)、電子及電器企業(yè)及其它生產(chǎn)部門(mén)、公司、科研與教學(xué)部門(mén)從事機(jī)電品的設(shè)計(jì)、制造、管理、教學(xué)、開(kāi)發(fā)、銷(xiāo)售及技術(shù)服務(wù)等工作。

機(jī)械電子的工程師可在機(jī)械和設(shè)備制造、電子工程和電子工業(yè)等重要領(lǐng)域擔(dān)任職務(wù)，就職于需要使用汽車(chē)和航空制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、微型和精密儀器技術(shù)、印刷和媒體技術(shù)、音頻視頻技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)的企業(yè)。機(jī)械電子廣泛應(yīng)用于例如感應(yīng)機(jī)器人，自控機(jī)床設(shè)備，醫(yī)療微型器械以及現(xiàn)代化轎車(chē)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

機(jī)械電子的工程師可承擔(dān)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、裝配、制造、生產(chǎn)和調(diào)試的工作，以及系統(tǒng)規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、前期工作、質(zhì)量控制、銷(xiāo)售、客戶(hù)服務(wù)、使用培訓(xùn)、咨詢(xún)和售后服務(wù)的職責(zé)。

開(kāi)展了從微工藝、微測(cè)試、微器件到微系統(tǒng)廣泛研究并取得多項(xiàng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先乃至國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng) 1項(xiàng)、全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng) 1項(xiàng)及省部委獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。目前正在承擔(dān)國(guó)家973項(xiàng)目、國(guó)家S863項(xiàng)目、國(guó)防"八五"攻關(guān)、航天部862項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目等研究工作已成為我校培養(yǎng)博士生和碩士生的重要基地之一。

傳感器、執(zhí)行器與智能測(cè)控方向。開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器與測(cè)力儀的系列新產(chǎn)品，銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)外。先后獲省部委科技進(jìn)步獎(jiǎng)12項(xiàng)。在智能測(cè)控方面，創(chuàng)建了新的時(shí)-頻分析方法。開(kāi)發(fā)出的具有獨(dú)立版權(quán)的"PDM2000設(shè)備預(yù)知維修和故障診斷系統(tǒng)"，被譽(yù)為國(guó)內(nèi)唯一能與進(jìn)口儀器抗衡的并可替代進(jìn)口的故障診斷產(chǎn)品。

研發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的天線(xiàn)罩幾何厚度及外廓形測(cè)量?jī)x和數(shù)控齒輪定量冷精擠加工設(shè)備。仍在承擔(dān)航天工業(yè)總公司某廠的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室仿型加工任務(wù)和第二代大型數(shù)控壁板銑床的研制、導(dǎo)彈天線(xiàn)罩精加工及測(cè)試設(shè)備等任務(wù)。

學(xué)科點(diǎn)形成的歷史、現(xiàn)狀:1949年建校初便組建了機(jī)械制造系，1986年機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)被評(píng)為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。在此基礎(chǔ)上，組建機(jī)電控制及自動(dòng)化碩士點(diǎn)，1988年開(kāi)始大量招生。又經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，已完全具備了培養(yǎng)博士生的條件和能力，2000年隨著機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)被批準(zhǔn)，機(jī)械電子工程也開(kāi)始正式招收博士生。該學(xué)科已形成以王立鼎院士為學(xué)科帶頭人的較強(qiáng)的學(xué)術(shù)隊(duì)伍，承擔(dān)著國(guó)家973項(xiàng)目、863項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金與上基金和航天部等多項(xiàng)縱向課題。組建和擴(kuò)建了以"微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)研究中心"為重點(diǎn)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，已成為該?？茖W(xué)研究和養(yǎng)研究生的重要基地。

本學(xué)科有三個(gè)主要研究方向，其主要特色：

MEMS是20世紀(jì)末誕生的新興、前沿和交叉學(xué)科，它一誕生就引起各國(guó)科學(xué)家、政府和產(chǎn)業(yè)部門(mén)的高度重視，被稱(chēng)為是當(dāng)今十大科技之一。學(xué)科帶頭人王立鼎院士于1992年組建了中國(guó)第一個(gè)微機(jī)械工程研究室，組織完成了5項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)和重大MEMS項(xiàng)目。由他負(fù)責(zé)規(guī)劃了我國(guó)S863中的MEMS主題，他是我國(guó)MEMS領(lǐng)域主要開(kāi)拓者之一。1998年組建了東北第一個(gè)MEMS研究中心。先后開(kāi)展了從微工藝、微測(cè)試、微器件到微系統(tǒng)領(lǐng)域的廣泛研究并取得多項(xiàng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先乃至國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。曾獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng) 1項(xiàng)、全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng) 1項(xiàng)及省部委獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)。目前正在承擔(dān)國(guó)家973項(xiàng)目、國(guó)家863重大專(zhuān)項(xiàng)課題、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等研究工作。MEMS已成為我校和本學(xué)科首要的發(fā)展方向，并獲得了重點(diǎn)支持。

壓電式傳感器及其測(cè)力儀的研究與開(kāi)發(fā)屬我國(guó)起步最早的學(xué)科之一。在壓電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用方面取得多項(xiàng)具有開(kāi)創(chuàng)性的理論研究成果，其中壓電效應(yīng)研究已構(gòu)建成新的理論框架和體系。開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器與測(cè)力儀的系列新產(chǎn)品，銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)外。先后獲省部委科技進(jìn)步獎(jiǎng)13項(xiàng)，2000年以來(lái)獲發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)。在智能測(cè)控方面，創(chuàng)建了新的時(shí)頻分析方法，實(shí)現(xiàn)了時(shí)頻信號(hào)的自適應(yīng)時(shí)頻分解,其故障特征提取技術(shù)處于國(guó)際先進(jìn)水平。開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立版權(quán)的"PDM2000設(shè)備預(yù)知維修和故障診斷系統(tǒng)"，被譽(yù)為國(guó)內(nèi)唯一能與進(jìn)口儀器抗衡的并可替代進(jìn)口的故障診斷產(chǎn)品。

本學(xué)科自50年代起從事數(shù)控技術(shù)研究，70年代后期研制成功用于航空工業(yè)的大型數(shù)控壁板銑床，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)并獲1980年全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)。先后承擔(dān)國(guó)家"八五"重點(diǎn)科技攻關(guān)、航天部"862"等項(xiàng)目，研制的復(fù)雜曲面加工設(shè)備已用于生產(chǎn)并出口。所研發(fā)的FCS-2000大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管五坐標(biāo)數(shù)控仿形機(jī)床為"澳星"發(fā)射作出突出貢獻(xiàn)，1994年獲航天工業(yè)總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。研發(fā)的蜂窩型面數(shù)控、數(shù)字化配對(duì)加工系統(tǒng)和設(shè)備為"長(zhǎng)征系列火箭"和"神舟號(hào)"飛船關(guān)鍵部件加工作出貢獻(xiàn)。研發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的天線(xiàn)罩幾何厚度及外廓形測(cè)量?jī)x，2001年獲中國(guó)高?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

本學(xué)科在國(guó)內(nèi)同類(lèi)學(xué)科所具有的優(yōu)勢(shì):

(1)進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)工業(yè)發(fā)展的速度飛快,特別是近幾年來(lái)制造業(yè)的迅猛崛起,使得機(jī)電方面的人才缺口大幅攀升。

(2)學(xué)科研究領(lǐng)域優(yōu)勢(shì):MEMS、傳感與測(cè)控、數(shù)字化技術(shù)、CIPE、CAD/CAM/CAPP一體化均屬機(jī)械工程學(xué)科的前沿課題，總體研究水平居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先和國(guó)際先進(jìn)水平。

(3)具有多學(xué)科相互支撐和多學(xué)科交叉研究的特點(diǎn)，科技成果產(chǎn)業(yè)化水平較高

《生物機(jī)械電子工程》可供從事生物機(jī)械電子工程及相關(guān)領(lǐng)域的研究人員使用，也可作為本科生和研究生課程的參考書(shū)。