湖南科技大学机械电子工程专业硕士研究生培养方案.doc

湖南科技大学机械电子工程专业硕士研究生培养方案

一、专业简介
机械电子工程是将机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科。它是机械工程与电子工程的集成，是利用机械、自动控制、计算机、电子等多学科的方法对机械产品与系统进行设计和制造的一种集成技术，是当代机械工程发展的新方向，是一门边缘学科。在国民经济各领域的机电一体化设备以及生产过程自动化中，得到了广泛的应用，对科技的发展起着重大促进作用。本学科培养满足科技发展要求的机电复合型高级专门人才。
本学科与机械制造及自动化、机械设计及理论、检测技术与自动化装置、计算机应用技术、电子学、控制技术等学科相互联系、相互渗透、相互推动而发展。
二、培养目标
培养德、智、体全面发展，在机械电子工程及相关学科领域从事科学研究、教学和管理的具有高政治素养与业务素质的高级人才。在机械电子工程学科中掌握坚实的基础理论、系统的专门知识和必要的实践技能。对机械电子、控制技术与生产管理等技术的发展现状和趋势有较好的了解；掌握机械电子工程学科科研与开发的方法和技术，具有一定的科学研究和理论分析能力；能结合与本学科有关的实际问题进行有创新的研究，掌握一门外国语，具备一定的听、说、读、写能力，能熟练地运用外语阅读本专业外文书刊并撰写论文摘要。可在高等院校、科研院所和企业中从事教学、科学研究、技术开发和经营管理等工作。

三、研究方向
本专业按以下研究方向培养硕士研究生：
1．机械系统动态监测与控制
该方向主要运用现代传感器、人工智能、人工神经网络、模糊识别、图象处理等技术，实现对机械系统的状态评估与监控，保障系统安全、可靠、高效运行。主要进行基于新理论的大型机械设备的信号测试、分析与控制技术；大规模复杂生产流程工况的多测点信号实时采集、通讯与控制；大规模生产流程多生产环节、多生产设备以及现场仪表等全面的监测与智能优化调控。

2．设备故障诊断与健康维护
该方向应用非线性动力学、现代信号分析处理、故障诊断、设备维护的理论与方法，开展大型、复杂机械设备的信号测试、分析与故障诊断；基于网络、多传感器集成、数据挖掘与信息融合技术的机械设备在线诊断、维护与管理集成化系统；早期旋转机械故障的预示与识别；非线性转子故障定量控制与预测；大型多支承回转机械健康维护快速检测与信息管理等方面的理论研究与技术开发。

3．机电液集成系统设计与控制
主要运用流体传动与控制基本理论、液阻网络理论、自动控制理论与计算机控制技术、反演设计理论、数值仿真和虚拟实现技术等，以矿山、工程、制造等行业中的流体传动与控制系统为工程背景与应用对象，在新型液压与纯水液压元件开发设计，高精度、快响应、高可靠性机电液集成系统的理论研究与技术开发，机电液系统数字仿真与智能控制等方面开展研究。

4．现代传感与检测技术
该方向主要运用现代传感器理论、现代检测技术、数字和信息处理技术，计算机技术及网络和通讯技术等完成现代传感、测试计量系统的研究和设计。重点开展光纤等新型传感技术在水利、土木等大型工程中的应用研究，研究针对具体应用对象的结构运行性态参数监测理论和技术、研究建立结构的健康监测体系和测试系统配置方案等。

5．制造系统自动化与信息化
该方向主要研究制造过程运行状态信息的采集、处理、分析与管理；计算机集成制造系统、柔性制造系统、自动化生产线等自动化制造系统的规划、设计、运行调度、管理和评价；智能制造、网络化制造、虚拟制造等先进制造模式，以及制造过程中的综合性技术和制造系统信息集成技术；矿山安全生产信息化技术。

四、学制与学分规定
本专业硕士研究生在校学习年限 3 年，按学校有关规定，在此期间允许研究生休学 1-2 年用于工作或创业，但累计在校年限不超过 ５ 年。本专业硕士研究生修满32 学分（其中学位课程不低于20学分）方可申请答辩。
五、课程考核与各培养环节要求
1、凡培养计划中规定的课程或经办理选修手续的课程均需通过考核。
2、考核分考试、考查两种。考试采用笔试、口试或口笔兼试。考查采用笔试、口试，笔试采用开卷、闭卷或提交论文的形式进行，或根据研究生平时完成课外作业的情况及考查的成绩评定。考试按百分制评定成绩，考查按百分制或优、良、中、及格、不及格五级记分评定成绩。
3、学位课程的考核，一律采用考试方式，70分（含70分）以上通过考核并获得学分，未通过者跟下届重修，学位课只许有一门重修且只能重修一次。
4、学位英语考试成绩60分（含60分）以上或参加全国外语等级六级考试，成绩合格者才能申请硕士学位。
5、培养环节包括学位论文开题、中期考核、教学实习、社会实践、学术活动、学位论文。各环节的完成时间及要求见相关规定。

六、课程设置及培养环节安排表
机械电子工程专业硕士课程设置及培养环节安排表
课程类别
编号
课程名称
学分
总
学
时
开 课 学 期
与 周 学 时
开课单位
备 注

I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
学位课程
公共课
程
00101-
00104
第一外国语（基础外语）
6
180
6
4

必修
00105
科学社会主义理论与实践
1
36
2

00107
自然辩证法概论（理工类）
2
54

3

专业基础课程
JD101
专业外语
1
36

4

机电学院

矩阵理论
3
54
4

数值分析与计算方法
2
36
2

数理统计与随机过程
3
54
4

JD102
机械振动学
2
36

4

机电学院
JD103
现代测试技术
2
36

4

专
业
课
程
JD104
现代控制工程
2
36

4

任选
JD105
现代传感技术
2
36

4

JD106
微机控制系统及应用
2
36

4

JD107
流体控制工程
2
36

4

非学位课程

选修课
程
00201
第二外国语
2
80

4

任选
JD201
虚拟仪器设计
2
36

4

机电学院
JD202
机械故障诊断学
2
36

4

JD203
现场总线仪表
2
36

4

JD204
工程概率设计
3
36

4

JD205
机械系统建模与动态分析
2
36

4

JD206
齿轮啮合原理
2
36

4

JD207
新型传动技术
2
36

4

JD208
先进制造技术导论
2
36

4

JD209
CAD/CAM/CAE理论基础与应用
2
36

4

JD210
摩擦学原理
2
36

4

JD211
现代设计理论与方法
2
36

4

JD212
现代加工技术
2
36

4

JD213
数控技术与装备
2
36

4

JD214
现代集成制造系统
2
36

4

培养
环节

中期考核
第四学期前(含第四学期)完成，交中期考核表

学位论文开题
1
第四学期前作开题报告，交书面开题报告书

教学实习
1
完成后填写专用考核表

社会实践
1
假期完成，交实践报告（应届考生必选）

学术活动
1
应参加5次以上，交专用登记表，导师签字

七、科研与学位论文
1.文献阅读
了解所研究领域国内外的发展动态，了解研究课题国内外的研究成果和水平，相应的文献阅读不少于60篇。综述报告应准确全面地反映该学科领域的发展和最新研究成果，准确评价目前的发展动态，并指出存在的问题及发展方向。
2.论文的选题和开题
学位论文的选题必须与攻读学位的学科方向一致，学生应参加教师的科研项目，一般应结合导师的项目选题。论文选题要具有一定的理论意义或工程应用价值，力求与国家级、省部级基金项目以及与国民经济、社会发展有重大影响的开发研究项目接轨，能够对研究生进行较系统的科学研究训练。论文题目确定后，应拟定学位论文工作计划并开展工作，学院将组织学位论文进展情况的中期检查。
开题报告要求包括如下内容：
a. 研究课题的目的和意义，国内外的发展动态；
b. 论文主要工作，试验方案，技术路线，研究工作中的关键问题及解决方法等；
c. 时间安排，预期成果，应用价值等。
开题报告必须在第四学期结束前完成，开题一年后方可申请答辩。
3硕士研究生在申请论文答辨前须公开发表（或有编辑部正式录用通知）与研究方向有关的学术论文1篇以上。导师为第一作者的，研究生应为第二作者。
4.学位论文
硕士学位论文，要求对所研究的课题有新见解或新成果，并在理论上或实践上对国民经济或本学科发展具有一定的意义，表明作者在本门学科上掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，掌握了从事科学研究的基本方法和技能，具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。学位论文应在导师指导下，由硕士研究生本人独立完成。
学位论文必须是一篇系统的完整的学术论文。论文语言表达要准确，数据可靠，论据充分，善于总结提炼，结构合理，层次分明，图表规范。
学位论文基本完成后，应由相应学位点组织预答辩，对论文评审并提出修改意见。预答辩通过后，修改并正式提交论文，方可报学院批准进行论文评阅和学位论文答辩。
有关硕士学位论文和答辩的具体要求按照湖南科技大学相关文件执行。

八、学位课程教学大纲

课程编号：JD102 课程名称：机械振动学
英文名称： Mechanical Vibration Theory
总 学 时： 36 学 分：2
教学及考试方式：讲授与上机，闭卷
教学目的及要求：掌握机械振动的基本理论与分析、计算方法，并能初步应用于研究和解决工程中的各种振动问题。
内容概要：单自由度系统的振动、冲击；多自由度系统的振动；线性振动的近似计算方法；连续系统的振动；振动问题的定性理论；非线性振动的近似解析方法；参数振动；随机振动；混沌振动。
教材及主要参考书：
[1] 刘延柱．振动力学．北京：高等教育出版社，1998
[2] 季文美．机械振动．北京：科学出版社，1985
[3] 倪振华．振动力学．西安：西安交通大学出版社，1989

课程编号：JD103 课程名称： 现代测试技术
英文名称： Modern Measure and testing Technology
总 学 时： 36 学 分： 2
教学及考试方式：讲授与实验，闭卷
教学目的及要求：掌握机械工程中的信号分析与测试技术，并应用于实际研究工作。
内容概要： 信号分析与信息论基础；模拟信号分析；数字信号分析；谱分析与谱估计；小波分析；信息转换与传输；信号滤波；机械工程信号测试分析技术
教材及主要参考书：
[1] 卢文祥．机械工程测试、信息、信号分析．武汉：华中理工大学出版社，1998
[2] 刘习军．工程振动与测试技术．天津：天津大学出版社，1999

课程编号：JD104 课程名称： 现代控制工程
英文名称：Modern Mechanical Control Engineering
总 学 时： 36 学 分： 2
教学及考试方式：讲授与实验，闭卷
教学目的及要求：掌握现代控制理论的基本原理和分析方法，实现最优控制。
内容概要： 状态空间分析方法；稳定性分析；最优控制；随机最优估计；系统辨识。
教材及主要参考书：
[1] 钟秋海．现代控制理论与应用．北京：机械工业出版社，1996
[2] 王声远．现代控制理论简明教程．北京：国防工业出版社，1994
[3] 刘豹．现代控制理论．北京：机械工业出版社，1998
[4] 何钺．现代控制理论基础．北京：机械工业出版社，1998

课程编号：JD105 课程名称：现代传感技术
英文名称：Modern Sensor Technology
总学时： 36 学分: 2
教学及考试方式：讲授与实验，闭卷
教学目的及要求：掌握现代传感器的基础理论和基础效应，熟练掌握各种传感器的工作原理和设计方法，并能根据不同工作条件正确选用传感器，为以后研究工作打下坚实的基础。
内容概要：传感器的基础理论和效应；电位器、电感及电容式传感器；应变片传感器；压电式传感器；压阻式传感器；磁弹性传感器；热力学传感器；光学、光纤传感器；磁传感器、声传感器等。
教材及主要参考书：
[1] 李科杰．现代传感技术．北京：电子工业出版社，2005
[2] 李科杰．新型传感器技术手册．北京：国防工业出版社，2002
[3] 张福学．传感器实用电路150例．北京：中国科学出版社，1993
[4] 赵守忠．传感器技术及其应用．合肥：中国科技大学出版社，1997
[5] 金发庆．传感器技术及其应用．北京：机械工业出版社，2002

课程编号：JD106 课程名称：微机控制系统及应用
英文名称：Compute Control Systems and Application
总学时： 36 学分: 2
教学及考试方式：讲授与实验，闭卷
教学目的及要求：掌握计算机控制系统的理论分析方法和控制系统的设计方法，掌握计算机控制系统常用的工程实现技术，并能熟练地应用于今后的研究工作。
内容概要：计算机控制的基础理论；计算机控制系统的经典与现代设计方法；计算机控制系统工程实现技术；现代计算机控制的一些新技术等。
教材及主要参考书：
[1] 高金源．计算机控制系统．北京：北京航空航天大学出版社，2001
[2] 郭锁凤．计算机控制系统．北京：航空工业出版社，1987
[3] 杨廷善．计算机和测控系统总线手册．北京：人民邮电出版社，1993
[4] 张晓华．控制系统数字仿真与CAD．北京：机械工业出版社，1999
[5] 何克忠．计算机控制的计算机辅助设计．北京：清华大学出版社，1988

课程编号：JD107 课程名称： 流体控制工程
英文名称：Fluid ControlEngineering
总 学 时： 36 学 分： 2
教学及考试方式：讲授与实验，闭卷
教学目的及要求：通过本课程的学习，使研究生掌握流体控制系统的类型、结构原理及静动态特性和控制系统的放大元件、动力元件、控制元件等的特性，掌握流体控制系统的控制与综合分析与设计方法，为解决流体控制系统的工程技术问题打下良好的理论基础。
内容概要：流体控制系统概述，原理，类型，发展与应用；流体放大元件的结构形式，静态特性，受力分析，功率与效率，设计与计算；流体动力元件的结构形式，基本控制方程，传递函数与状态方程，动态特性，负载匹配特性，输出特性；流体控制元件的构成与类型（重点是力矩马达，伺服阀，比例阀），结构形式与特点，性能参数，设计计算；流体控制系统类型，元部件及其特性，基本方程与传递函数，系统稳定性与动态品质，误差分析，系统综合与校正，设计计算。
教材及主要参考书：
[1] 王春行. 液压控制系统，北京：机械工业出版社，2004.8
[2] 王占林. 沈红，近代液压控制，北京：机械工业出版社，1997.8
[3] 王占林. 近代电气液压伺服控制，北京：航空航天大学出版社出版，2005.2
[4] 徐元昌. 流体传动与控制，上海：同济大学出版社，2006.1
[5] 许益民. 电液比例控制系统分析与设计，北京：机械工业出版社，2005.10
[6] 顾瑞龙. 控制理论及电流人控制系统，北京：机械工业出版社，1984

九、硕士研究生主要参考书
机械电子工程专业硕士生参考书
序号
著作（书刊）名称
作者、出版社、时间
1
最优控制理论
王朝珠、科学出版社、2003
2
实用机械可靠性设计理论与方法
孙志礼、科学出版社、2003
3
英汉翻译教程
吕 俊、上海外语教育出版社 、2001
4
高级人工智能
史忠植、科学出版社、2001
5
现代仪器分析
杜廷发、国防科大出版社 、1997
6
现场总线技术及其应用
阳宪惠、清华大学出版社、1999
7
智能控制
王俊普、中国科学技术大学出版社、1996
8
人工神经网络及其应用
袁曾任、清华大学出版社、1999
9
系统分析与仿真---MATLAB语言与应用
黄文梅、国防科大出版社 、1999
10
科学的挑战
余翔林、科学出版社、2003
11
液阻网络理论系统学
胡燕平，等. 机械工业出版社，2003.1

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