機械電子工程一、專業(yè)概況機械電子工程專業(yè)為中央財政重點支持建設專業(yè)。該專業(yè)擁有一支業(yè)務素質高、治學嚴謹、勇于奉獻、朝氣蓬勃的師資隊伍,被評為“北京市優(yōu)秀教學團隊”,有專任教師16人,其中教授3人,副教授4人,高級工程師2人,高級技師2人;入選省級“百千萬人才工程”和“333高層次人才培養(yǎng)工程”1人,北京市教學名師2人,順義區(qū)骨干教師4人;2名教師具有德國高級進修學習經歷。經過近二十年的建設和發(fā)展,已形成條件完善的實驗教學設施,為應用型人才培養(yǎng)和科研、學科專業(yè)建設提供強有力的支撐?,F擁有機電技術中心、先進制造技術中心和企業(yè)職工技能培訓中心,設備總值達3000萬元,包括工程圖學、機械基礎、公差與測量、電工電子技術等專業(yè)基礎實驗室和數控技術、微機原理、機電傳動控制、液壓傳動、測試技術、工業(yè)機器人、機械CAD/CAE/CAM、柔性自動化生產線、特種加工、逆向工程等十余個專業(yè)實驗室。該專業(yè)的教師一向重視科研與教研,突出科研與教研工作對學科專業(yè)建設的先導作用,并取得可喜成績,科研與教研的快速發(fā)展進一步促進教學質量的提高。近年來該專業(yè)教師承擔省、廳級科研教研項目十余項,在國家級核心專業(yè)期刊發(fā)表論文40余篇,其中有10篇被EI收錄;主編或參編教材10余部,其中有3部教材入選教育部規(guī)劃教材;獲得國家授權專利10項,其中1項為國家發(fā)明專利。多年來該專業(yè)在人才培養(yǎng)模式和課程體系設置等方面,不斷進行改革和創(chuàng)新,在注重基礎、拓寬專業(yè)口徑的同時,強化專業(yè)能力培養(yǎng),尤其重視對學生工程實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),逐步形成鮮明的專業(yè)特色。該系教師積極指導學生參與各種科技創(chuàng)新活動及第二課堂活動,多次在全國、省級專業(yè)競賽中獲獎,曾獲得全國機器人足球錦標賽三等獎、全國嵌入式產品開發(fā)技能大賽三等獎,北京市大學生學科(數控技能)競賽一等獎、北京市大學生工程設計競賽二等獎、北京市工業(yè)機器人及視覺系統(tǒng)應用技能競賽第二名、北京市自動化生產線安裝與調試技能競賽第三名、北京市工業(yè)機器人技術應用技能大賽第三名。
二、專業(yè)特色及優(yōu)勢立足前沿技術,深耕細作專項技能。在兼顧專業(yè)技能縱向延展的同時,重點要橫向融合學生的專業(yè)技能。培養(yǎng)學生以工業(yè)機器人為代表的高端智能裝備與系統(tǒng)的研發(fā)、制造、操控和維護技術所需的專項技能,并加深培養(yǎng)學生橫向銜接這些專項技術的能力,將學生培養(yǎng)成為既擁有專項技術能力,又能夠綜合應用這些專向技術能力解決工程實際問題的復合型專業(yè)人才。創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,夯實人才成長之路。采取“3+1”的人才培養(yǎng)模式,與企業(yè)緊密協(xié)作進行模塊化教學改革,專業(yè)教學標準有效對接職業(yè)標準,將教學環(huán)節(jié)、教學內容、教學組織等方面的教學改革貫穿于人才培養(yǎng)的始終。學生前三年在院校內學習原有通識課程、專業(yè)基礎課程及企業(yè)核心課程;第四年由企業(yè)負責開始進行實訓、實習,完成企業(yè)特色應用型人才的課程內容及證書認證。實施“1+X”教育。學生在校期間除了要達到專業(yè)課程要求獲取本科畢業(yè)證書和學士學位證書,還能考取人工智能工程師、工業(yè)機器人系統(tǒng)操作工程師、工業(yè)機器人系統(tǒng)運維工程師等與本專業(yè)相關的崗位資格證書和崗位技能證書。三、培養(yǎng)目標本專業(yè)培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展,能夠堅持正確政治方向,具有良好職業(yè)道德與個人修養(yǎng),具備一定適應能力和創(chuàng)新精神,具有寬厚的自然科學知識,掌握機械、電子、控制、信息等領域的基本理論,具備綜合運用自然科學及機電系統(tǒng)知識的能力,具有初步的工程實踐學習經歷,能夠從事機器人、高端數控設備、3D打印設備等智能裝備與系統(tǒng)的應用、運行管理、研發(fā)助理等方面工作的應用型人才。
四、核心課程電路理論、機械設計基礎、模擬電子技術、微機原理與數字電路、工程控制基礎、機電系統(tǒng)控制器應用技術、機器人應用技術基礎、嵌入式系統(tǒng)應用技術、柔性制造單元控制系統(tǒng)、智能控制技術、計算機輔助制造技術(CAD&CAM)、三維(3D)逆向工程技術五、教育教學成果表1學生參加學科競賽獲獎一覽表序號競賽名稱競賽級別獲得獎項1全國機器人足球錦標賽國家級三等獎2嵌入式產品開發(fā)技能大賽國家級三等獎3大學生學科(數控技能)競賽北京市一等獎4大學生工程設計競賽北京市二等獎5工業(yè)機器人及視覺系統(tǒng)應用技能競賽北京市第二名6自動化生產線安裝與調試技能競賽北京市第三名7工業(yè)機器人技術應用技能大賽北京市第三名表2往屆學生獲取職業(yè)資格證書信息一覽表序號職業(yè)資格證書名稱頒發(fā)機構名稱1低壓電工資格證書人力資源和社會保障部2中級電工證書人力資源和社會保障部3數控機床中級維修證書人力資源和社會保障部4數控機床中級操作證書人力資源和社會保障部5CAD證書人力資源和社會保障部6電氣工程師資格證書工信部7UG證書西門子8KUKA機器人操作證書KUKA9發(fā)那科機器人操作證書發(fā)那科10PLC應用證書三菱或西門子113D打印設備應用證書企業(yè)12三坐標測量儀應用證書企業(yè)六、實習實踐主要包括:校內實踐、校外專業(yè)實踐校外專業(yè)實踐主要組織學生進入合作企業(yè)進行專業(yè)學習,熟悉企業(yè)工作流程、培養(yǎng)團隊合作技巧,為零距離就業(yè)奠定基礎,該環(huán)節(jié)為期至少一年。
校內實踐環(huán)節(jié)具體安排如下:(1)實驗與課程設計類:根據課程安排在機電技術中心和先進制造技術中心進行相關的實驗環(huán)節(jié),加強學生機械電子工程師基本功訓練。
(2)小學期實習實踐:主要安排社會認知與方向行業(yè)調研;專項技能、項目開發(fā)的實踐;為參加各種軟件技術的國家比賽與社會比賽進行培訓輔導。
(3)畢業(yè)設計:畢業(yè)設計是對學生綜合能力鍛煉和考核的環(huán)節(jié),學生一般在畢業(yè)實習單位進行畢業(yè)設計,結合實習單位真實項目,完成一次真實的綜合訓練,為零距離就業(yè)做準備。七、培養(yǎng)平臺實踐平臺2校內基礎性實驗平臺——該平臺主要實施通識能力教育。2校內技能性訓練平臺——該平臺主要實施專業(yè)技能教育。2校內應用性訓練平臺——該平臺主要實施應用技術教育。2校內外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練平臺——該平臺主要實施創(chuàng)新能力教育。實踐形式2課內實踐,夯實基本實踐能力2“智能制造工作室”,仿真的職業(yè)環(huán)境工作2校內實踐,完成上崗前的真實職業(yè)環(huán)境訓練2校外專業(yè)實踐,實現與職業(yè)崗位的“零距離”對接八、校企合作情況校外專業(yè)實踐基地包括航空航天機電院、航空航天一院、航空航天二院、首航機械、中航精密研究所、北汽、北京現代、北京奔馳、恩布拉科雪花、北京地鐵、南航等公司,每年可接待實習學生150余名。九、職業(yè)前景1.行業(yè)發(fā)展趨勢分析應用智能裝備與系統(tǒng)解脫人類的體力勞動和提高人類的生活品質,是人類社會發(fā)展進步的重要標志。由于人工智能、傳感器、傳動技術以及移動手機革命的相互匯流,人類已經到達機器人學革命的前沿。以機器人為代表的高端智能裝備與系統(tǒng)在許多國民經濟領域得到廣泛應用,迫切需要大量全面掌握智能裝備與系統(tǒng)應用技術,能從事智能裝備與系統(tǒng)設計、制造、檢測與維修、生產運行與管理等工作的復合型高級工程技術人才。中國制造2025、國家“十三五”建設發(fā)展規(guī)劃、機器人產業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃、北京市“十三五”規(guī)劃均明確提出振興制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,將智能裝備與系統(tǒng)產業(yè)列為國家十大戰(zhàn)略支柱產業(yè)之一。目前,智能裝備與系統(tǒng)工程技術人才非常缺乏,隨著國民經濟的不斷發(fā)展,特別是首都經濟社會發(fā)展和京津冀一體化協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的實施,對機械電子工程專業(yè)人才的需求將迅速增長。《中國制造2025》第一次從國家戰(zhàn)略層面描繪建設制造強國的宏偉藍圖,并把人才作為建設制造強國的根本,對人才發(fā)展提出了新的更高要求。提高制造業(yè)創(chuàng)新能力,迫切要求著力培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的拔尖人才、領軍人才;強化工業(yè)基礎能力,迫切要求加快培養(yǎng)掌握共性技術和關鍵工藝的專業(yè)人才;信息化與工業(yè)化深度融合,迫切要求全面增強從業(yè)人員的信息技術應用能力;發(fā)展服務型制造,迫切要求培養(yǎng)更多復合型人才進入新業(yè)態(tài)、新領域;發(fā)展綠色制造,迫切要求普及綠色技能和綠色文化;打造“中國品牌”“中國質量”,迫切要求提升全員質量意識和素養(yǎng)等。2.人才需求狀況分析機械電子工程專業(yè)涵蓋電子工程、自動化、信息工程、機械工程等技術領域,重在培養(yǎng)研發(fā)、管理、維護智能裝備與系統(tǒng)的復合型專業(yè)人才。由于人工智能、傳感器、傳動技術以及移動手機革命的相互匯流,智能機器人、高端成套裝備、三維(3D)打印等裝備與系統(tǒng)的研發(fā)與應用呈躍進式態(tài)勢,掌握智能裝備與系統(tǒng)的研發(fā)、操控、維護及相關配套服務技能的人才成為職場的寵兒。教育部在《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》(表3)中指出,在高檔數控機床和機器人領域,2020年的人才缺口為300萬人,2025年的人才缺口為450萬人。智能制造系統(tǒng)和服務是北京市在《北京行動綱要》中提出的八大重點領域之首。北京正在著力構建智能制造系統(tǒng)和服務的新型產業(yè)生態(tài)系統(tǒng),著力培育其研發(fā)、設計、后期服務等整個產業(yè)鏈條上的相關產業(yè),打造一個更為廣泛的產業(yè)生態(tài)。智能制造系統(tǒng)和服務領域的研發(fā)、設計、后期服務等整個產業(yè)鏈條上相關產業(yè)的活動都需要大量的機械電子工程專業(yè)高端應用型人才。表3:制造業(yè)十大重點領域人才需求預測(單位:萬人)序號十大重點領域2015年2020年2025年人才總量人才總量預測人才缺口預測人才總量預測人才缺口預測1新一代信息技術產業(yè)1050180075020009502高檔數控機床和機器人4507503009004503航空航天裝備49.168.919.896.647.54海洋工程裝備及高技術船舶102.2118.616.4128.826.65先進軌道交通裝備32.438.464310.66節(jié)能與新能源汽車1785681201037電力裝備822123341117319098農機裝備28.345.216.972.3449新材料600900300100040010生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械558025100453.就業(yè)崗位形式分析機械電子專業(yè)的設置高度契合經濟和社會發(fā)展的大趨勢,畢業(yè)生具有寬闊的職業(yè)發(fā)展前景,能夠勝任企事業(yè)單位中眾多職業(yè)崗位的技術、營銷和管理工作。主要職業(yè)崗位包括:機關和事業(yè)單位的智能機電設備和系統(tǒng)的管理、運行與維護;工業(yè)機器人、智能生產線、工業(yè)控制及自動化系統(tǒng)的管理、運行和維護;微處理器和PLC控制程序的編制與調試;研發(fā)部門的數字化建模與仿真;高端數控機床與三維(3D)打印等裝備與系統(tǒng)的管理、運行與維護;服務機器人等智能型設備的研發(fā)、管理和應用;智能物聯(lián)網系統(tǒng)的管理、應用與維護;潔凈智能汽車系統(tǒng)的研發(fā)、管理與應用;智能軌道交通設備運行和管理。畢業(yè)生也可以選擇出國、讀研等深造機會以及考取公務員。