製造自動化與測控技術

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更新時間: 2013-09-20

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精密儀器與機械學系(以下簡稱「精儀系」)是由成立於1932年的清華大學工學院的機械工程學系傳承發展起來的,建立於1984年。近年來為適應科學技術發展的需要,精儀系設立了「機械工程及自動化」、「測控技術與儀器」和「微機電系統工程」三個本科專業,形成了以機、光、電、算相結合,機械工程、信息技術與光學工程為主體的多學科交叉與融合的新型專業。目前,本系擁有精密儀器及機械、光學工程、機械設計及理論和機械製造及其自動化四個全國重點學科,在全國重點學科評估中,前三個學科均名列全國第一。本系的機械工程、儀器科學與技術、光學工程三個一級學科均名列全國第一。

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1 製造自動化與測控技術 -基本概況

先進的製造科學技術水平和實力是國家長期發展戰略競爭力的重要體現,也是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱;而測控技術則已成為支撐人類有序、高效生產活動和現代社會生活的基礎,是推動信息社會和知識經濟發展的技術保障。

清華大學精密儀器與機械學系(以下簡稱精儀系)是中國歷史悠久的工程學科院系之一,已有77載春秋的發展歷史。近年來,隨著微電子、計算機、自動控制、激光等新技術及現代機械設計、現代製造工程、現代控制及信息理論的發展,精儀系逐步形成了機、光、電結合多學科交叉的特點。目前,精儀系擁有四個全國重點學科,即:機械設計及理論、機械製造及其自動化、精密儀器及機械和光學工程;三個一級學科,即:機械工程、儀器科學與技術、光學工程,各學科在全國評估中均名列前茅。建有摩擦學國家重點實驗室、精密測試技術與儀器國家重點實驗室、國家CIMS工程研究中心和光碟國家工程研究中心,以及國家機械基礎教學示範中心、國家工科機械基礎教學基地等國家級教學科研基地。

2 製造自動化與測控技術 -科研成果

精儀系注重各學科間的交叉融合,開闢了很多在國內外具有影響力的研究領域。研究開發了中國第一台數控機床、第一台虛擬軸機床和第一顆微小衛星與納型衛星;研製開發了分步重複自動照相機、圖形發生器、光刻機、電子束曝光機工件台等半導體設備。

近幾年承擔各類科研項目626項,其中主持「973」國家重大基礎研究項目4項,承擔課題30項、「863」高技術發展研究計劃項目60項、國防重大重點項目30項、國家自然科學基金項目120項等。平均每年獲國家科技獎勵1-2項,部委獎勵4-6項,發表學術論文600餘篇(其中SCI和EI佔50%以上)、申請專利60餘項,獲授權專利50餘項。國家CIMS工程研究中心,獲得美國製造工程師學會(SME)頒發的「大學領先獎」。

3 製造自動化與測控技術 -國際交流與合作

與美國、德國、英國、日本、俄羅斯、芬蘭、瑞士等國的一些著名大學和研究機構保持著密切的聯繫,互派留學生和訪問學者,合作開展科學研究。

在全國率先設立微機電系統工程專業,與德國柏林工業大學和亞琛工業大學兩所大學合作,開展該專業的聯合辦學,使該專業的建設與發展與國際接軌。

4 製造自動化與測控技術 -人才培養成果

精儀系歷來注重培養基礎理論紮實、知識層面寬廣、人文底蘊深厚的高素質、高層次、創新性人才,學生具有機、光、電、控、計算機、管理的綜合知識與能力,學生知識面廣,適應性強,畢業生一直深受高等院校、科研院所、公司、企業等用人單位的歡迎。

近幾年,精儀系約有70%的本科畢業生直接攻讀碩士或博士研究生,8%左右畢業生出國深造,其餘畢業生考研或就業。畢業生就業面廣,就業單位主要有:各大院校、研究院、科學院、國家重點行業、企業和外資(合資)企業,涉及領域涵蓋製造、航空航天、信息、管理等。歷屆精儀系畢業生在工作崗位上取得很好的工作成果,畢業生中有院士、企業家及各級黨政領導。

5 製造自動化與測控技術 -專業介紹

精儀系採用學分制管理和彈性學習年限的本科培養模式,對完成並符合培養方案要求的學生授予工學學士學位。優秀本科畢業生可直接攻讀碩士、博士學位。設置了自然科學基礎類課程、人文素質類課程、計算機基礎類課程、機械大類核心課程、專業選修課程以及機、電類實驗實踐環節、大學生研究訓練計劃、綜合論文訓練等。精儀系非常重視本科教學,知名教授、長江學者均為本科生開設研討課,本科生課程全部由具有高級職稱的教師主講。

為實現寬口徑專業教育,精儀系實行按系「製造自動化與測控技術」統一招生,前兩年為基礎平台的通識教育,第三年按「機械工程及自動化」、「測控技術與儀器」和「微機電系統工程」三個專業方向分流培養。

6 製造自動化與測控技術 -機械工程及自動化專業

任何現代社會產品,如飛機、航天飛船、運載火箭、人造衛星、電站設備、汽車、加工裝備、集成電路、計算機、生物晶元、機器人等都是應用不同的製造方法,通過各種製造裝備和手段完成的。本專業的培養目標就是緊密圍繞國民經濟對機光電控一體化先進位造技術及其自動化的重大需求,重點發展先進位造裝備及其控制、精密與特種製造技術、先進位造信息化與系統、機器人及其自動化、潤滑與節能減排、超高精密原子級光滑表面製備、仿生生物機器人、航空航天潤滑與密封材料、先進電子製造裝備、生物潤滑材料、微納機電系統、生物機械學與康復工程、機械故障診斷技術、智能材料與結構以及創新機械產品等領域的研製與開發。主幹課程除自然科學、人文公共基礎課之外,側重學習工程力學、機械設計基礎、熱工基礎、電工電子技術基礎、計算機系列課程、現代控制理論、製造原理、測試與檢測技術等課程。本專業的學生,通過學習后將具有紮實的數學、物理和力學基礎,熟練掌握外語和計算機兩個工具,同時獲得現代設計與製造技術(計算機輔助設計、輔助製造、輔助工程、計算機集成製造系統、數控技術、機器人技術等)、測試技術、應用電子技術、計算機控制技術等方面的訓練。先進位造技術是一門綜合性、交叉性前沿學科和技術,學科跨度大,內容廣泛,涉及製造業生產與技術、經營管理、設計、製造及市場等各個方面。

7 製造自動化與測控技術 -測控技術與儀器專業

隨著知識經濟和信息時代的迅猛發展,測控技術與儀器便成為信息技術的基礎和關鍵,並與信息技術同步,朝著智能化、微型化和網路化的方向發展,並已經成為工業生產的「倍增器」,廣泛應用於現代工業領域的各個方面。本專業是典型的機、光、電、計算機、控制緊密結合的專業,該專業重點開展精密測量與智能感測技術、慣性陀螺導航與控制技術、微/納衛星系統技術、超大容量超高速體全息存儲與識別、正交偏振激光原理與應用、近場光學、微納光學、衍射光柵、精密計量、光譜儀器等領域的科學研究,具有鮮明的特色和優勢。本專業培養具備測控技術方面設計、製造、實驗、研究以及計算機應用等能力的現代高級工程科技人才。在掌握堅實寬廣的自然科學、人文社會科學和工程技術基礎理論上,同時具備堅實的數學、物理基礎,熟練掌握外語和計算機兩個工具,具有系統的專業知識和實踐能力。學習課程包括精密工程與製造、應用電子技術、計算機與控制技術、測試與信號處理技術、工程光學、激光應用與光電技術等以及實踐訓練。教學上致力於專業基礎知識的夯實以及高水平科研成果的結合,讓學生具有良好的社會競爭力和進一步深造的機會。具有在精密儀器、光學工程、精密工程及測控技術領域從事科學研究、工程設計與開發的能力。能夠擔任相關專業領域的設計製造、生產運行、科技開發與管理工作。

8 製造自動化與測控技術 -微機電系統工程專業

21世紀,微納米科學與技術將成為一種戰略性的、佔主導地位的技術,對人類健康、財富和安全等方面所產生的影響至少與20世紀中的集成電路、人造聚合物和抗菌素三大發明所產生的全部影響一樣大。該領域的發展將支持科技、工業、經濟、環境和健康以及國防等方面的發明和進步。微機電系統通過在微納米尺度範圍內對物質的集成與控制,創造並使用新的材料和裝置,以實現不同功能的機電或機光電一體化智能系統,涉及電子、信息、機械、光學、物理、化學、材料、製造、生物等多種學科,是一門典型的交叉學科類專業。精儀系是國內最早從事微納米機電系統技術研究的單位之一,並在國內率先設立本科「微機電系統工程」專業。本系在光、機、電技術一體化方面的優勢和研究成果為微機電系統工程專業的發展奠定了堅實的基礎。以微型感測器研究及以微納衛星與微型飛行器系統的研究為依託,為本專業學生的培養提供高水平的技術平台。本專業學生在學習自然科學、人文社會科學和工程技術基礎理論等課程基礎上,學習一系列微納米和微機電系統技術的課程,包括微機電工程材料、微系統設計、微機電器件與系統、微納米測量與測試技術、感測器與信號、微結構光電子學、微納製造導論等,培養具有跨學科知識和技能的高層次微機電系統工程技術人才,學生在掌握本專業理論知識和實踐技能的同時,還具備充分的國際競爭意識和在前沿交叉學科中從事研發的能力。

9 製造自動化與測控技術 -就業方向

具有在精密儀器與機械,光學工程,微細工程及測控技術領域從事科學研究,工程設計與開發的能力,能夠擔相關專業領域的設計製造?生產運行,科技開發與管理工作。

10 製造自動化與測控技術 -學生培養及課程設置

 精儀系實行本科―研究生分階段有統籌培養,本科學制四年,部分成績優秀的學生在6年左右的時間內取得學士學位和碩士學位,其中一部分優秀本科畢業生可直接攻讀博士學位。為拓寬學生專業知識面,本系實行按系(「製造自動化與測控技術」專業)統一招生,前兩年為基礎平台課程,第三年按「機械工程及自動化」、「測控技術與儀器」和「微機電系統工程」三個專業方向分流培養。

機械工程及自動化專業:本專業是一個機電一體的寬口徑專業,培養具備機械設計、製造、自動化基礎、機械知識與應用能力,能在工業生產第一線從事機械工程及自動化領域內的設計製造、科技開發、應用研究和運行管理等方面工作的高級科技人才。主幹課程除公共基礎課之外,還要側重學習工程力學、機械設計基礎、熱工基礎、電工電子技術基礎、計算機系列課程、現代控制理論、材料加工工藝與設備、測試與檢測技術等課程。機械工程正在向自動化、集成化、智能化方向迅速發展。本專業的學生,通過學習后將具有紮實的數學、物理和力學基礎,熟練掌握外語和計算機兩個工具,同時獲得現代設計與製造技術(計算機輔助設計、輔助製造、輔助工程、計算機集成製造系統、數控技術、機器人技術等)、測試技術、應用電子技術、計算機控制技術等方面的訓練。

測控技術與儀器專業:本專業是典型的機、光、電、計算機緊密結合的專業,通過學習,學生應掌握堅實寬廣的自然科學、人文社會科學和工程技術基礎理論,應具備較強的數學、物理基礎,熟練掌握外語和計算機兩個工具,具有系統的專業知識和較強的實踐能力,學習精密工程與製造、應用電子技術、計算機與控制技術、測試與信號處理技術、工程光學、激光應用與光電技術等系列課程與實踐訓練。具有在精密儀器與機械、光學工程、微細工程及測控技術領域從事科學研究,工程設計與開發的能力,能夠擔相關專業領域的設計製造、生產運行、科技開發與管理工作。

微機電系統工程專業:本專業是以機、電技術,尤其是微機械為基礎的,綜合多種學科領域技術的新型交叉學科。本系在光、機、電技術一體化方面的優勢和研究成果為微機電系統技術方面的研究和發展打下了堅實的基礎。本系在微納米和微機電系統如微泵、微感測器、微加速度計等一系列微器件的設計、製造、工藝、測試以及基礎理論等方面進行了深入的研究,其它的研究領域還有:微陀螺和微慣導系統、微光學器件、微測量技術、小飛機、小衛星和微米衛星、納米摩擦學以及光碟機讀寫頭微型機構等。本專業學生通過學習一系列微納米和微機電系統技術的課程,包括微機電工程材料、微機電器件與系統、微機械學、微納米測量與測試技術、微細加工技術、現代感測技術、精密工程製造基礎和光存儲技術等,本科畢業后能從事微機電系統工程方面的設計製造、生產運行、科技開發和技術經濟管理方面工作。

精儀系歷來注重培養基礎理論紮實、知識層面寬廣、人文底蘊深厚的高素質高層次創新性人才,是全校開展學生體育、文藝、社會實踐和科技活動最為活躍的院系之一,在學校各項比賽中多次獲得優異成績。學生在各種活動中得到很好的鍛煉和成長。本系重視班集體和學風建設,榮獲市級、校級先進班集體和甲級團支部稱號的班組數在全校位於前列。為鼓勵在學習和其它活動中取得優良成績的學生,設有數十種獎學金。由於本系學生具有機、光、電、計算機、管理的綜合知識與能力,知識面廣,適應性強,畢業生多年來深受高等院校、科研院所、公司、企業等用人單位的歡迎。

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