智能制造工程.pdf

智能制造工程专业教学计划 一、培养目标和毕业要求 1. 培养目标 本专业根据“中国制造 2025”制造强国发展规划中对智能制造人才培养的要求，致力于培 养学生成为热爱祖国，具备健全人格，社会责任，全球视野，具有坚实的理论基础和实践能 力，从事新一代制造业智能产品、装备、生产线的研发和管理工作，并能基于云计算、大数 据、物联网等前沿信息化技术解决智能制造领域复杂工程问题的行业拔尖人才。 本专业毕业生经过 5 年左右的实际工作锻炼，能达到以下目标： （1）具备健全人格和良好科学文化素养，高尚的职业道德和强烈的社会责任感，了解职 业相关的国家政策法律法规，自觉履行工程师职责，理解和解决职业工作中的问题。 （2）具备良好的工程实践能力，能够运用智能制造专业知识对机械产品研发、制造、应 用等复杂工程问题进行分析并提出有效的解决方案，并能考虑人工智能在复杂工程问题中的 应用。 （3）在智能制造领域成为拔尖人才，能够在机器人、汽车、航空航天、装备制造等智能 制造领域从事研究、设计、开发、运营或管理工作，注重社会和谐与可持续发展。 （4）具备较强的创新意识和团队协作精神，良好的沟通能力和一定的国际化视野，能够 在多学科团队或跨文化环境中工作，能够科学领导团队在机械工程相关的现场管理、品质管 理、设备管理、工艺管理等工作环节中协同工作。 （5）具备终身学习能力，能够通过企业历练、继续教育、高校或研究机构深造等方式自 主学习获取本专业的现状、前沿及发展趋势，不断适应社会经济和技术发展的需要。。 （1）能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂智能制造工程问题。 指标点 1.1 掌握相关数学与自然科学知识，并能用于机械工程问题的合理表述。 指标点 1.2 掌握力学、材料等工程基础知识，并能用于机械工程问题的建模与求解。 指标点 1.3 掌握机械制图、机械设计、机械制造、工程控制原理等专业基础知识，并能 用于机械工程问题设计方案的验证。 指标点 1.4 掌握现代/先进的机械设计、制造、控制等专门知识，并能用于解决机械产品 制造、应用或研发领域的智能化复杂工程问题。 （2）能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献和实验 研究分析复杂智能制造工程问题，以获得有效结论。 指标点 2.1 能够应用数学、自然科学和机械工程学科的基本原理，识别与判断复杂机械 工程问题的关键环节。 指标点 2.2 能够基于科学原理和数学模型方法正确表达复杂机械工程问题。 指标点 2.3 运用基本原理，并通过文献研究，分析复杂机械工程问题，分析影响因素， 并获得有效结论。 （3）能够设计针对复杂智能制造工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元 （部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、 文化以及环境等因素。 指标点 3.1 能够设计机械系统或机械零（部）件的结构、加工工艺流程或机电控制单元， 并在设计过程中体现创新意识。 指标点 3.2 能够在机械系统设计、机械零部件设计、加工工艺流程设计或机电控制的环 节中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 （4）能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机械工程问题进行研究，包括设计实验、 Ⅱ-1-15 分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 指标点 4.1 能够针对机械工程领域的复杂工程问题，基于科学原理并采用科学方法对复 杂机械工程问题进行技术研究，并设计实验。 指标点 4.2 掌握数据采集与分析方法，能够对机械工程领域的复杂工程问题的实验数据 进行分析和解释，通过信息综合得到合理有效的结论，具有进行优化的能力。 （5）能够针对复杂机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具、 信息技术工具和人工智能工具，包括对复杂机械工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限 性。 指标点 5.1 了解机械设计制造及其自动化专业相关的现代仪器、信息技术工具、工程工 具和专业软件的工作原理和使用方法。 指标点 5.2 针对复杂的机械工程问题，能够正确地选择专业软件进行分析并提出改进措 施。 指标点 5.3 能够对机械工程领域的复杂工程问题，正确地使用现代工具进行预测和模拟， 并对预测和模拟结果进行分析，并理解其局限性。同时具备应用和改进智能算法的能力。 （6）能够基于工程相关背景知识进行合理分析，能够多角度评价机械产品制造、使用或 研发智能制造领域复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并 理解应承担的责任。 指标点 6.1 了解专业相关领域的技术标准体系、知识产权、政策和法律法规，理解不同 社会文化对工程活动的影响。 指标点 6.2 能分析和评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及 这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。 （7）能够评价机械产品制造和使用过程及复杂智能制造工程项目实施和运行对环境、社 会可持续发展的影响。 指标点 7.1 能够理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义。 指标点 7.2 能够评价复杂机械工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 （8）具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在智能制造工程实践中理解机械应用技 术的社会价值及工程师的职业性质，遵守工程职业道德和规范，履行工程师的责任。 指标点 8.1 树立正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。 指标点 8.2 具有人文社会科学的素养、社会责任感。 指标点 8.3 理解工程职业道德和规范，并在工程实践中能自觉遵守，履行责任。 （9）能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 指标点 9.1 能够正确认识和理解多学科背景下团队对解决复杂工程问题的意义和作用， 理解在多学科背景下的团队中每个角色的定位与责任，能够胜任个人承担的角色任务。 指标点 9.2 能够与团队其他成员进行有效沟通，倾听团队其他成员的意见与建议，能够 担任团队任何角色。 （10）能够就复杂机械工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写 报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野，能够在跨文化 背景下进行沟通和交流。普通话水平达到二级乙等以上。 指标点 10.1 能够撰写格式规范的机械工程技术报告和设计文稿，绘制符合国家标准的工 程图纸。 指标点 10.2 能够就机械设计制造及其自动化工程领域的复杂工程问题与业界同行或社会 公众进行沟通和交流，包括陈述发言，清晰地表达观点和有效回应。 Ⅱ-1-16 指标点 10.3 具备一定的国际视野，能够阅读专业的外文文献，并能在跨文化背景下进行 沟通和交流。 （11）理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用，并对产品 进行全生命周期管理。能够综合考虑材料成本、机械加工可行性和实际应用场合，将工程管 理原理与经济决策方法应用于机械工程实践中。 指标点 11.1 具有工程管理、经济决策的知识和方法。 指标点 11.2 在工程实践中，能够合理安排项目的研究进度，体现一定的进度控制能力， 具有工程管理成本意识。 （12）具有自主学习和终身学习的意识，具有不断学习本专业先进技术和适应社会技术 发展的能力。 指标点 12.1 理解技术和环境的多样性、技术进步和社会发展对知识和能力的要求，认识 到不断探索和学习的必要性。 指标点 12.2 具备终身学习、自主学习、适应发展的能力，了解拓展知识和能力的途径。 二、主干学科和主干课程 1. 主干学科 机械工程、控制科学与工程、计算机科学与技术 2. 主干课程 数学类课程：概率论、工程数值分析 设计制造类课程：机械原理与设计、数字化设计与仿真、数字制造及应用、智能机床与 制造系统 自动化类课程：控制工程基础、传感器与智能检测技术、单片机与嵌入式系统 机器人及智能软件类课程：机器人学、智能制造决策原理与技术、工业人工智能、智能 生产线仿真技术 3. 主要实践性教学环节 实验项目类：各类课程中含数字化设计与仿真实验、制造技术实践、智能检测与控制实 验、机器人项目和智慧工厂项目等，通过从设计到制造，再到软件系统的各类实验，全面培 养学生解决复杂问题的能力。 课程设计类：以竞赛为抓手，结构模块化设计、智能机电系统设计和智能制造中的软件 设计将提高学生综合运用知识的设计与创新能力。 实习类：强调产学研结合，深入企业，在了解企业对智能制造需求的基础上加深对专业 基础的理解，企业证书和国际认证证书体现了学生的职业能力。 三、修业年限、学分和学位 1. 修业年限 四年 2. 总学分 244 3. 授予学位 工学学士 Ⅱ-1-17 Ⅱ-1-18 概率论 A 工程力学 C(1-4) 电路电子 (1-2) 控制工程基础 制造技术基础 D 电工与电子技术实验 A 流体力学与传热学 机械原理与设计 (1-3) 传感器与智能检测技 术 工业人工智能 智能制造决策原理与 技术 项目管理与经济学 公共基础课 （93 学分） 注： 工程数值分析 信号处理与分析 有限元分析 数字化设计与仿真 机械 CAD 及二次开发 数字制造技术及应用 微纳制造（1-2） 产品交互设计 智能机床与制造系统 机器人学 单片机与嵌入式系统 智能生产线仿真技术 机电传动与 PLC 控制 三坐标测量技术与应用(1-2) 专业选修课 （20 学分） 高年级研讨课，新生 研讨课 （5 学分） 任意选修课 （2 学分） 军事技能 形势与政策(实践) 思想政治理论课(实 践)(1-2) 思想道德与法治(实 践) 创新创业实践 大学生社会实践 机械制造创新实践 (1-3) 生产实习 制造技术实践 D 模块化结构设 计 智能制造中的 软件设计 智能机电系统 设计 课程设计： 毕业设 计(论文) 实践性教育环节（54 学分） 实习环节： 1）实践性教育环节时间安排见实践性教育环节学分安排表； 2）在选各模块专业课程设计前必须已经学习了学科基础课 形势与政策 思想道德与法治 体育 大学英语 军事理论 A 程序设计(C 语言) 理工类计算机技术选修模 块 线性代数 工程制图与计算机绘图基 础 大学化学 大学化学实验 微积分(1-3) 大学物理(1-3) 大学物理实验(1-3) 马克思主义基本原理 毛泽东思想和中国特色社 会主义理论体系概论(1-2) 中国近现代史纲要 B 习近平新时代中国特色社 会主义思想概论 劳动教育理论课 思想政治选择性必修课 学科基础课 （58 学分） 通识课程 （12 学分） 通识课(12 学分)+公共基础课(93 学分)+学科基础课(58 学分)+ 专业选修课(20 学分)+任意选修课(2 学分)+实践性教育环节(54 学分) +研讨课(5 学分)=244 学分 智能制造工程专业基础课程和专业课程树型结构图 上海大学2021级教学计划表 机电工程与自动化学院 课 程 分 类 智能制造工程专业(含直招) 课程学分 课程编号 课程名称 课内 共计 各学年、学期计划学分安排 课外 第一学年 第二学年 第三学年 第四学年 备 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 夏 夏 夏 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 授 验 机 他 学 目 书 他 季 季 季 人文经典与文化传承 政治文明与社会建设 通 识 课 12 艺术修养与审美体验 经济发展与全球视野 8+4 4 4 详 见 附 表 ▲ 4 科技进步与生态文明 创新思维与创业教育 新生研讨课1 16583109 形势与政策 1 1 16584153 思想道德与法治 3 3 中国近现代史纲要B 3 3 马克思主义基本原理 3 3 毛泽东思想和中国特色社会 主义理论体系概论(1) 3 3 毛泽东思想和中国特色社会 主义理论体系概论(2) 2 2 习近平新时代中国特色社会 主义思想概论 3 2 思 16584136 思 想 想 政 16584168 政 治 治 必 16584169 理 修 论 课 16584170 课 16584171 思想政治选择性必修课（详见附表） 公 共 16584172 劳动教育理论课 基 体育 础 详见附表 课 00914006 军事理论A 93 详见附表 大学英语 选 修 课 1 1 * 3 3 3 3 2 1 3 1 1 1 6 2 ◆ 3 3 1 1 1 2 2 16 4 4 2 00864088 程序设计(C语言) 4 详见附表 理工类计算机技术选修模块 3 00864096 工程制图与计算机绘图基础 3 2 01014125~127 微积分(1-3) 16 16 01014104 线性代数 3 3 01064246 大学化学 2 2 01064247 大学化学实验 1 01034117~119 大学物理(1-3) 12 01034120~122 大学物理实验(1-3) 3 1 1 1 3 1 2 2 2 4 3 1 △ 3 6 6 4 ▲ 3 1 12 3 2 △ 1 △ 4 4 4 1 1 1 学科基础课(见续表) 58 3 13 18 高年级研讨课(见续表) 4 2 专业选修课(见续表) 20 任意选修课 2 实践教学环节 54 总计 244 11 7 6 2 7 6 ○ 7 ★ 1 7 2 1 6 2 3 8 4 20 ● ▲通识课第2-3学期总计要求4学分，《线性代数》第2-3学期均开，当学期只限选通识课4学分或《线性代数》3学分其中之一。 *1-10学期均需选修 ◆多修课程可认定为通识课（所属分类见附表中备注） △《工程制图与计算机绘图基础》、《大学化学(实验)》第1-3学 期均开，每学期只限选《工程制图与计算机绘图基础》3学分或《大学化学(实验)》3学分其中之一。 附表见Ⅱ-1-67页，建议学生跨类选修通 识课，所修通识课必须包含：1. “核心通识课”至少6学分；2. “艺术修养与审美体念”模块内课程至少2学分；3. “创新思维与创业教育”模 块内课程至少2学分。（某门课程同时满足多个条件时，可重复认定，但所获得学分不累计。） ○学分分布供参考 ★任意选修任何课程。 ●毕业前至少修读一门全英语授课课程且成绩合格。（全英语授课课程指：1. 选课系统中标注的全英语课程。2. 国际化小学期开设的课程。3. 海外交流学分认定的课程。） Ⅱ-1-19 上海大学2021级教学计划表 学科基础课 课程编号 01014011 课程名称 概率论A 工程力学C(101805190~193 4)(Engineering Mechanics (1-4)) 课程学分 学 备 课内 课外 共 期 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 计 授 验 机 他 学 目 书 他 3 3 课程名称 09A35020 机械原理与设计 (1)(Machine Principle and Design (1)) 4 3.2 0.3 0.5 6 ★ 4~6 ★ 09A35021 机械原理与设计 (2)(Machine Principle and Design (2)) 3 2.4 0.3 0.3 7 ★ 6 ★ 09A35022 机械原理与设计 (3)(Machine Principle and Design (3)) 3 2.4 0.3 0.3 8 ★ 5 09A35023 工业人工智能 (Industrial Artificial 4 Intelligence) 3.6 0.2 5 ★ 6 12 11.3 0.7 课程编号 课程学分 学 备 课内 课外 共 期 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 计 授 验 机 他 学 目 书 他 09325135 流体力学与传热学 (Fluid Mechanics 3 and Heat Transfer) 2.6 0.1 09A35017 电路电子(1) 3 3 09A35018 电路电子(2) 4 3 0.8 0.2 6 09A35011 传感器与智能检测 4 技术 3.2 0.6 0.2 7 09A35019 控制工程基础 4 3.6 0.2 0.2 7 09A35024 智能制造决策原理 4 与技术 2 1 9 09A35015 制造技术基础D 4 4 8 09A35025 项目管理与经济学 2 2 09365130 电工与电子技术实 1 验A 0.3 1 0.2 1 9 6 高年级研讨课 课程学分 课程编号 课程名称 课内 课程学分 课外 学 备 共 期 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 计 授 验 机 他 学 目 书 他 二年级适用 09A3EY01 课程编号 课程名称 课内 课外 学 备 共 期 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 计 授 验 机 他 学 目 书 他 三年级适用 智能制造导论及前 2 沿技术 1.6 0.4 4 09A3SY01 智能制造创新实践 2 1 1 9 专业选修课（第9学期（含）之后的课程可能会进行一次动态调整。） 课程编号 课程名称 课程学分 学 备 课内 课外 共 期 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 计 授 验 机 他 学 目 书 他 09326159 工程数值分析 3 2 09A36005 信号处理与分析 3 2.7 09A36012 有限元分析 3 2 09326141 数字化设计与仿真 3 2 09326099 机械CAD及二次开 4 发 3 09A36013 数字制造技术及应 3 用 2 09A16004~0 微纳制造(1-2) 05 6 6 产品交互设计 4 2 09A36026 09A36014 智能机床与制造系 3 统 2 1 7 09A35010 机器人学 2 0.5 0.5 8 9 09A36006 单片机与嵌入式系 4 统 3.5 0.4 0.1 8 0.5 8 09325075 机电传动与PLC控 制 3.2 0.6 0.2 9 0.2 7,9 09A36002 智能生产线仿真技 4 术 2 8 09A36027 三坐标测量技术与 2 应用(1) 1 1 9 ▲ 7,8 09A36028 三坐标测量技术与 2 应用(2) 1 1 10 ▲ 0.3 1 0.8 1 2 课程名称 9 1 0.5 课程编号 课程学分 学 备 课内 课外 共 期 注 讲 实 上 其 自 项 读 其 计 授 验 机 他 学 目 书 他 7 ★含全英语授课班级 ▲企业学习课程 Ⅱ-1-20 3 4 8 2 7 上海大学2021级实践性教学环节学分安排表 智能制造工程专业(含直招) 实践分类 实 习 编号 实践环节名称 00914003 军事技能 00874008 实践 实践 实践形式 周数 学分 集中 分散 各学年学分安排 备注 一 二 三 四 2 √ 2 形势与政策(实践) 1 √ 1 1658A001~002 思想政治理论课(实践)(1-2) 2 00874007 思想道德与法治(实践) 0000A001 创新创业实践 1 √ 1 00874028 大学生社会实践 1 √ 1 00883020 机械制造创新实践(1) 1 2 √ 00883021 机械制造创新实践(2) 1 2 √ 2 00883022 机械制造创新实践(3) 3 6 √ 6 0932A004 生产实习 2 4 √ 00883016 制造技术实践D 1 2 2 09A3A006 模块化结构设计 2 4 4 09A3A002 智能制造中的软件设计 1.5 3 3 09A3A003 智能机电系统设计 2 4 4 第11学期 09A3A005 毕业设计(论文) 10 20 20 第12学期 2 1 1 1 √ 第3,6学期 1 1 二选一 （详见注） 2 第4学期 4 第8学期 第9学期 课 程 设 计 毕业设计 (论文) 共计 54 8 9 13 24 注： 1. 《创新创业实践》和《大学生社会实践》两门课程二选一； 2. 在校期间，学生参与下述活动之一，可认定《创新创业实践》课程学分。分别是（1）联合大作业；（2）大学生创新项目； （3）学科竞赛获校级（含）以上奖项，并未冲抵过学分；（4）院系认定的创新创业各类活动（累计至少半周时间）； 3. 《大学生社会实践》在第2-11学期（除夏季学期）均开设，具体要求详见课程简介。 Ⅱ-1-21