• 学制与学位

机械电子工程专业基本学制为四年，总学分建议150~190学分。各高校可根据具体情况自行设定。

• 业务能力

（1）具有数学、自然科学和机械电子工程科学知识的应用能力。

（2）具有制定实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力。

（3）具有设计机械系统、部件和过程的能力。

（4）具有对机械电子工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力。

（5）具有在机械电子工程实践中选择、运用相应技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的能力。

（6）具有在多学科团队中发挥作用的能力和人际交流能力。

（7）能够理解、评价机械电子工程实践对世界和社会的影响，具有可持续发展的意识。

（8）具有终身学习的意识和适应发展的能力。

各高校应根据自身定位和人才培养目标，结合学科特点、行业和区域特色以及学生发展的需要，在上述业务要求的基础上，强化或者增加某些方面的知识、能力和素质要求，形成人才培养特色 。

机械电子工程专业培养德、智、体、美全面发展，具有一定的文化素养和良好的社会责任感，掌握必备的自然科学基础理论和专业知识，具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识，毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才 。

2012年，《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中机械电子工程专业代码由目录外080307W调整为080204 。

2020年2月，在教育部发布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》中，机械电子工程专业隶属于工学、机械类（0802），专业代码：080204 。

机械电子工程总体框架

由学校根据自身定位、培养目标和办学特色自主设置课程体系。课程设置应能支持培养目标及毕业要求的达成。

人文社会科学类教育应能够使学生在从事工程设计时考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

数学和自然科学类教育应能够使学生掌握理论和实验的方法，为学生将相应基本概念运用到复杂工程问题的表述，建立数学模型，并能进行分析推理奠定基础。

学科基础类课程、专业类课程与实践环节应能体现以数学和自然科学为基础，培养学生发现并解决该专业领域复杂工程问题的能力。

人文和社会科学类课程至少占总学分的15%；数学和自然科学类课程至少占总学分的15%，实践性环节至少占总学分或总学时的20%，学科基础知识和专业知识课程至少占总学分的30%。

课程体系的设置应有企业或行业专家参与 。

机械电子工程理论课程

• 通识类课程

（1）人文社会科学类

除国家规定的教学内容外，由各高校根据办学定位和人才培养目标确定。

（2）数学和自然科学类

主要包括数学和物理学，并合理考虑化学和生命科学等知识领域。

数学主要包括微积分、线性代数、微分方程、概率与数理统计、计算方法等相关知识领域。物理学主要包括力学、热学、电磁学、光学、近代物理学等相关知识领域。

数学、物理学的教学内容应不低于教育部相关课程教学指导委员会制定的基本要求。各高校可根据自身人才培养定位提高数学和物理学（含实验）的教学要求，以加强学生的数学、物理学基础。

• 基础类课程

学科基础知识被视为专业类基础知识，教学内容应覆盖以下知识领域的核心内容：工程图学、力学（材料力学、理论力学等）、热流体（流体力学、热力学或传热学）、电工电子学、材料科学基础等。

• 专业类课程

机械电子工程专业核心知识领域包括：机械设计基础、机械制造基础、控制理论与技术、传感与检测技术、机电系统设计与控制等 。

机械电子工程实践教学

• 工程训练

学生通过系统的工程技术学习和工艺技术训练，提高工程意识、质量、安全、环保意识和动手能力，包括机械制造过程认知实习、机械制造基础训练、先进制造技术训练、机电综合技术训练等。

• 实验课程

实验类型包括认知性实验、验证性实验、综合性实验和设计性实验等，培养学生实验设计、实施和测试分析的能力。

• 课程设计

专业主干课程应设置独立的课程设计，培养学生的设计能力和解决问题的能力。

• 生产实习

培养学生观察和学习各种加工方法；学习各种加工设备、工艺装备、物流系统或流程型工艺装备的工作原理、功能、特点和适用范围；了解典型零件、部件和设备的加工和装配工艺路线；了解产品设计、制造过程；了解先进的生产理念和组织管理方式；培养学生工程实践能力、发现和解决问题的能力。

• 科技创新活动

组织学生参与科学研究和科技创新活动，培养学生的创新创业意识、工程实践能力、表达能力和团队精神。

• 毕业设计（论文）

培养学生综合运用所学知识分析和解决复杂工程问题的能力，提高专业素质，培养创新能力。选题应符合各专业的培养目标和培养要求，具有明确的工程应用背景，工程研究类和工程设计类选题应有恰当的比例，一人一题。应由具有丰富经验的教师或企业工程技术人员指导，支持学生到企业进行毕业设计（论文）。应制定与毕业设计（论文）要求相适应的标准和检查保障机制，对选题、内容、学生指导、答辩等提出明确要求，保证课题的工作量和难度，并为学生提供有效指导 。

机械电子工程教师队伍

• 师资队伍数量和结构要求

专任教师数量和结构满足专业教学需要，每个专业至少应有10名专任教师，专业生师比不高于24:1。校外兼职教师占教师总数的比例应不高于25%。

专任教师中具有硕士、博士学位的比例应不低于50%。

专任教师中具有高级职称的比例应不低于30%。

• 教师背景和水平要求

（1）专业背景

从事各专业教学工作的教师，其本科、研究生学历中，至少有一个学历为机械类专业或相关理工基础类专业。

（2）工程背景

专任教师中具有企业或相关工程实践经验的比例应不低于20%，从事过工程设计和研究背景的比例应不低于30%。

• 教师发展环境

各高校应建立基层教学组织，健全教学研讨、老教师传帮带、集体备课和重点研讨教学难点等机制。

各高校应为教师提供良好的工作环境和条件。有合理可行的师资队伍建设规划，为教师进修、从事学术交流活动提供支持，促进教师专业发展，包括对青年教师的指导和培养。

各高校应拥有良好的相应学科基础，为教师从事科学研究与工程实践提供基本的条件、环境和氛围。鼓励和支持教师开展教学研究与改革，指导学生开展学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。使教师明确其在教学质量提升过程中的责任，不断改进工作，满足专业教育不断发展的要求 。

机械电子工程设施资源

• 教学设施要求

（1）教室、实验室及设备在数量和功能上满足教学需要。有良好的管理、维护和更新机制，使学生能够方便地使用。

（2）实验室向学生开放，实验设备充足、完备，满足各类课程教学实验的需求，实验技术人员数量充足，能够熟练地管理、配置、维护实验设备，保证实验条件的有效利用，有效指导学生进行实验。

（3）建有大学生科技创新活动基地，吸引学生广泛参与科技活动，提高创造性设计能力、综合设计能力和工程实践能力。

（4）与企业合作共建实习基地，在教学过程中为全体学生提供稳定的参与工程实践的平台和环境。参与教学活动的人员应理解实践教学日标与要求，配备的校外实践教学指导教师应具有项目开发或工程经验。

• 信息资源要求

配备各类图书、手册、标准、期刊及电子与网络信息资源，能满足学生专业学习和教师专业教学与科研所需 。

机械电子工程教学经费

教学经费有保证，生均年教学运行费不低于教育部《普通高等学校本科教学工作合格评估指标体系》的要求，能满足专业教学、建设、发展的需要，且随着教育事业经费的增长而稳步增长。

已建专业除正常教学运行经费外，应有稳定的专业建设经费投入，满足师资队伍建设、实验室维护更新、图书资料购买、实习基地建设等需求。

新开办专业应保证一定数额的不包括固定资产投资在内的专业开办经费，特别是要有实验室建设经费 。

机械电子工程质量保障

• 教学过程质量监控机制要求

各高校应对主要教学环节（包括理论课程、实验课程等）建立质量监控机制，使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态；各主要教学环节应有明确的质量要求；应建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制，评价时应重视学生与校内外专家的意见。

• 毕业生跟踪反馈机制要求

各高校应建立毕业生跟踪反馈机制，及时掌握毕业生就业去向和就业质量、毕业生职业满意度和工作成就感、用人单位对毕业生的满意度等；应采用科学的方法对毕业生跟踪反馈信息进行统计分析，并形成分析报告，作为进行质量改进的主要依据。

• 专业的持续改进机制要求

各高校应建立持续改进机制，针对教学质量存在的问题和薄弱环节，采取有效的纠正与预防措施，进行持续改进，不断提升教学质量 。

• 应用型人才培养模式

（1）人才培养模式思路

调整课程体系，改革教学方法，切实体现应用型人才培养特色。构建“通识课程 专业课程 实践环节”的课程体系，形成特色明显的应用型的教学内容新体系，用于导理论和实践教学活动，在制定人才培养方案时增大实践教学的培养，强化实践教学比例。

（2）产学研合作教育

通过达成产学研合作协议，该专业教师与其相关企业共同制定人才培养方案，让企业技术人员参与到人才培养方案修订、课程教学、课程实践、毕业设计等多个教学环节，校企共同培养出企业所需要的应用型人才，同时，也能够帮助学生尽快地适应企业，选择自己的发展方向。

（3）调整课程设置

了解企业对应用型人才的需求以及内地高校该专业的人才培养方案，注重优化专业课程体系以适应应用型人才培养的需要，紧贴企业岗位实际需要，结合国家职业资格标准，以专业应用能力培养为目标，遵循职业能力成长规律和知识认知规律，以理论教学体系和实践教学体系为两条主线，教学过程中贯穿创新创业理念。通过大量的认知实习、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计，指导学生将课堂所学的理论知识转化为实际生产过程中的实践技能，培养学生的实践动手能力。

（4）考核模式改革

理论性强的专业课程采用“平时成绩 实验成绩 期末考试”的成绩考核模式。其中平时成绩包括考勤、课堂表现和作业。实践课程采用“实践课表现 实践课报告 实践项目得分”的成绩考核模式，实习课程采用“考勤 实习日记 实习报告”的成绩考核模式。课程设计采用“平时成绩 设计说明书 答辩”的成绩考核模式，教师在整个实践、教学过程中严格把关，客观公正评定学生的课程成绩，有效促进学生技能的提高。或者可以选择采取现场技能操作、设计答辩、实验测试、产品设计、竞赛形式等方式，或者采取理论测验与上述操作结合起来的方式，或者实际操作与平时学习情况等因素综合考虑的考核方式。考查课可采取试卷考核、大作业、小论文、调研报告、上机操作、现场技能操作、答辩、实验测试等方式与日常表现结合的考核方式。选修课可采取试卷考核、大作业、答辩、实验测试等方式与日常表现相结合的考核方式。鼓励教师采用课题设计或课程论文的方式进行考核，使学生能够在全面把握课程基础知识后进行深度分析和思考，培养运用知识解决问题的能力，并拓宽学生的专业视野 。

• 新工科创新型人才培养模式

（1）优化教学体系，建立“双师型”队伍

以培养工程实践能力为主线，将专业基础课程群建设、专业课程群建设、课程专业实习、专业学科竞赛、产学研融合等针对性锻炼实践能力的同时，培养学生的创新思维及创新能力。加强“双师型”教师队伍的培养力度，富有扎实的理论知识和丰富的实践能力教师才是能提高学生创新能力的关键。鼓励教师去企业中实习挂职锻炼及进修，不仅为教师提供了发展平台，也能指导学生的实践，提高学生的工程实践能力。通过一系列的工程实践，激发学生的创新能力，例如专业学科竞赛及产学研融合项目。

（2）强化工程实践能力及创新思维培养

通过学生前期学习奠定专业基础，挖掘自主学习能力，后期培养方式以工程化实践、学科专业竞赛及产教融合项目来提升学生工程实践能力，尤其是学科竞赛更能够激发学生的设计思维，开发创新意识。通过学科专业竞赛，提高学生的创新能力和工程实践动手能力，激发创新思维，把创新的思想转化成实物。在创新竞赛中通过自主学习完善自己的作品，弥补知识结构化体系的漏洞，达到“以创促学，以学炼创”的循序渐进的工程能力培养过程。同时，学校增设创新实训室，开办创新知识讲座及创新实践课程，也能激发学生的创新积极性，提高学习的兴趣。

（3）改革校企合作模式，促进协同育人

随着国家经济供给侧结构的调整，中国正在由“制造大国”向“智造强国”迈进。加强校企合作协同育人更能实现优势互补、相互介入、资源共享的人才培养新模式，将在更大范围培养出市场急需的人才。企业根据培养人才目标联合学校制定学生的毕业实习，提高学生的岗位适应能力。同时通过毕业论文来评价人才培养目标的质量，让企业挖掘学生的工程实践能力，结合学校的创新型项目，以致于培养符合企业要求的高质量技术型人才 。

• 机械电子工程与智能制造复合人才培养模式

智能制造技术所需要的核心技术环节，关于机器人技术的知识，在传统机械电子工程专业基础基本能够满足。要实现机械电子工程与智能制造复合人才培养，关键考虑如何实现机器人技术专业课程如何嵌入培养方案中，以及机器人技术知识与专业基础知识的衔接，包括所缺基础课程如何实现与传统机电课程的复合。

采用知识能力模块的形式实现培养方案制作，能力模块包括，通用知识能力模块，专业平台知识能力模块，专业技术能力模块。通过这种能力模块的形式配置课程，使培养目标更明确，能力培养更清晰，课程设置及课程衔接更容易。

其中通用知识能力模块体现学生学习所必须的数学、英语、体育等通过知识。专业平台课程为所有专业技术能力培养提供必备的技术基础知识。而专业能力模块用来实现专业所要掌握的技能，如数控技术能力模块、机器人技术能力模块、智能物流技术能力模块，每个模块配备足够的专业必修课程和专业选秀课程供学生学习。通过这种方式，易于实现智能技术关节的嵌入，即能独立体现智能制造技术，更能完成机械电子工程的培养目标，即容易实现专业方向调整，更适合专业技能的复合培养 。

机械电子工程考研方向

机械电子工程专业可在机械类、控制类等相关专业继续深造，攻读硕士研究生 。

机械电子工程就业方向

机械电子工程专业毕业生可到企事业单位从事加工制造、机电产品的设计、生产、改造、技术支持，机电设备、自动化设备和生产线的安装、调试、维修和检测工作，或从事机电产品的营销与技术服务等与机电技术应用相关的工作，也可在高等学校、科研机构和国家机关从事教学、科研和行政管理工作 。

机械电子工程原理第1章

绪论

1．1 机械电子工程的概念及发展过程

1．2 机械电子工程在产品及其设计中的应用

1．3 机械电子工程在制造业中的应用

1．4 学习机械电子工程的意义与要求

思考题

第一篇 执行机构与驱动器

机械电子工程原理第2章

执行与驱动

思考题

机械电子工程原理第3章

执行机构

3．1 基本概念

3．2 带轮机构

3．3 链轮机构

3．4 齿轮机构

3．5 螺旋机构

3．6 蜗轮蜗杆机构

3．7 直线导轨

3．8 连杆机构

3．9 凸轮、棘轮和槽轮

3．10 机架

3．11 机构的组合

思考题

机械电子工程原理第4章

电气执行元件

4．1 直流电动机

4．2 交流异步电动机

4．3 步进电动机

4．4 直线电动机

4．5 电力电子器件

思考题

机械电子工程原理第5章

液压与气动执行装置

5．1 能源装置

5．2 执行元件

5．3 控制元件

5．4 辅助元件

5．5 基本回路

思考题

第二篇 测量系统

机械电子工程原理第6章

测量与感知

6．1 测量系统的基本性能

6．2 测量方法

6．3 测量误差

6．4 信号处理和信息管理

6．5 测量系统的设计

思考题

机械电子工程原理第7章

传感器与转换器

7．1 概述

7．2 电阻型传感器

7．3 电容式传感器

7．4 电感式传感器

7．5 热电传感器

7．6 光电传感器

7．7 固体传感器

7．8 压电传感器和超声换能器

7．9 传感器的线性化

思考题

机械电子工程原理第8章

信号处理

8．1 运算放大器基本电路

8．2 实用运算放大器

8．3 信号隔离

8．4 相敏检波器和锁相环

8．5 多路复用

8．6 滤波器

8．7 数字信号的处理和分析

8．8 信号处理技术的发展

思考题

机械电子工程原理第9章

干扰与噪声

9．1 电磁干扰和噪声的分类

9．2 干扰的传播途径

9．3 干扰对敏感设备的影响

9．4 干扰的抑制和防护技术

9．5 系统内部器件产生的干扰及其抑制

9．6 软件抗干扰技术

思考题

第三篇 嵌入式控制系统

机械电子工程原理第10章

机械电子系统中的微处理器

10．1 嵌入式微处理器系统

10．2 机械电子系统中微处理器的作用

10．3 嵌入式系统的设计方法

思考题

机械电子工程原理第11章

嵌入式微处理器系统的应用设计

11．1 微处理器与内存及I/O接口电路的连接

11．2 微处理器与数字式外部设备的接口

11．3 过程通道

11．4 模拟量输入通道

11．5 D/A转换与A/D转换技术

11．6 模拟量输出通道

思考题

机械电子工程原理第12章

机械电子系统的建模

12．1 机械电子系统的描述方法

12．2 控制对象的数学模型

12．3 一、二阶线性定常系统的解析建模

12．4 一、二阶线性常系数齐次微分方程的典型形式

12．5 一、二阶线性定常系统的单位阶跃响应

12．6 系统的物理仿真

思考题

机械电子工程原理第13章

机械电子系统中的微机控制

13．1 顺序控制和数值控制

13．2 开环控制系统与闭环控制系统

13．3 控制系统的品质和性能指标

13．4 闭环控制系统的构成及PID控制

13．5 PID参数整定

13．6 PID控制的改进

13．7 智能型自适应PID控制

13．8 模糊控制器及其特点

13．9 模糊控制器的设计

13．10 模糊控制方法在温度控制系统中的应用

思考题

机械电子工程原理第14章

机械电子系统的网络监控

14．1 控制系统和通信系统的分层体系

14．2 数据通信基础

14．3 数据通信网络的体系结构

14．4 局域网

14．5 工业现场中的通信

思考题

机械电子工程原理第15章

机械电子系统的总体设计

15．1 机械电子系统设计概述

15．2 机械电子系统中的机构

15．3 机械电子系统的结构

15．4 机械电子系统人-机界面的设计

15．5 安全性

思考题

第四篇 系统应用

机械电子工程原理第16章

软盘驱动器

16．1 磁头系统

16．2 主轴系统

16．3 磁头系统与主轴系统的协同工作

16．4 磁盘进出机构

16．5 主板

16．6 盘片和盘套

16．7 主要技术特性

思考题

机械电子工程原理第17章

关节式机器人设计

17．1 关节式机器人简介

17．2 总体设计

17．3 机器人机械本体的设计

17．4 机器人控制系统的设计

思考题

机械电子工程原理第18章

移动式机器人设计

18．1 移动式机器人简介

18．2 移动式机器人的行走机构

18．3 一种瑞土轮式全方位移动机器人的设计

思考题

机械电子工程原理第19章

移动式机器人视觉导航系统的设计

19．1 计算机视觉简介

19．2 立体视觉概述”

19．3 摄像机标定

19．4 图像理解

19．5 机器人视觉导航的应用

思考题

机械电子工程原理第20章

飞行动力训练地面模拟系统的设计

20．1 转速控制简介

20．2 初步设计

20．3 具体设计

思考题

参考文献

……