清华大学2023机械工程专业本科培养方案

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机械工程系

机械工程专业本科培养方案

一、培养目标

机械工程专业的本科毕业生应达成以下培养目标:

  1. 行业专家:将具有广阔的全球视野,在世界领先的学术机构或企业成为卓越的行业专家。
  2. 引领人才:将会在机械工程领域及其他领域成为具有国际化视野的引领人才。
  3. 创业先锋:将成为带动国内外技术、经济及社会创新的创业者。
  4. 具有社会责任感的人:将热爱机械工程并具有高度的社会责任感,并能改进制造行业,推动产业的发展。

二、培养要求

学生经过机械工程本科专业培养后在毕业时应具有以下知识、能力和素质:

  1. 运用知识:运用数学、科学和工程知识的能力。
  2. 实验分析:设计和实施实验及分析和解释数据的能力。
  3. 设计能力:考虑经济、环境、社会、政治、道德、健康、安全、易于加工、可持续性等现实约束条件下,设计系统、设备或工艺的能力。
  4. 团队协作:在团队中从不同学科角度发挥作用的能力。 e.问题导向:发现、提出和解决工程问题的能力。

f.道德责任:对所学专业的职业责任和职业道德的理解。 g.有效沟通:有效沟通的能力。

  • 成效预估:具备足够的知识面,能够在全球化、经济、环境的和社会背景下认识工程解决方案的效果。
  • 终生学习:对于终生学习的认识和实施能力。
  • 理解现实:具备从本专业角度理解当代社会和科技热点问题的知识。
  • 善用工具:综合运用技术、技能和现代工程工具来进行工程实践的能力。

三、学制与学位授予

机械工程专业本科学制四年。授予工学学士学位。

按本科专业学制进行课程设置及学分分配。本科最长学习年限为所在专业学制加两年。

四、基本学分要求

本科培养总学分为 152 学分,其中,校级通识教育课程 47 学分,专业相关课程 81 学分,专业实践

环节 24 学分。

五、课程设置与学分分布

  1. 校级通识教育  47 学分

具体课程要求详见第 1 页“校级通识教育课程体系”。

  • 专业相关课程  81 学分

(1)  基础课程   41 学分 必修/限选

  1. 数学模块 19 学分
课程编号课程名称学分备注
10421055微积分A(1)5学分  必修 三选一
10421305微积分A(1)(英)5学分
10421075微积分B(1)5学分
10421065微积分A(2)5学分  必修 三选一
10421315微积分A(2)(英)5学分
10421084微积分B(2)4学分
10421324线性代数4学分必修 二选一
10421334线性代数(英)4学分
10420803概率论与数理统计3学分  必修 三选一
10421373概率论与随机过程3学分
10421365随机数学与统计5学分
10420252复变函数引论2学分 
10421382高等线性代数选讲2学分  二选一
10421392高等线性代数选讲(英)2学分
10421352常微分方程2学分 
10421342偏微分方程引论2学分 
00420204科学与工程计算基础4学分 
10420854数学实验4学分 
  • 物化生模块 12 学分
课程编号课程名称学分备注
10430484大学物理B(1)4学分必修 二选一
10430344大学物理(1)(英)4学分
10430494大学物理B(2)4学分必修 二选一
10430354大学物理(2)(英)4学分
10430801物理实验B(1)1学分必修 二选一
10430782物理实验A(1)2学分
10430811物理实验B(2)1学分必修 二选一
10430792物理实验A(2)2学分
10440103大学化学A3学分必修 二选一
10440012大学化学B2学分
10450012现代生物学导论2学分 
10450021现代生物学导论实验1学分 
20440513物理化学B3学分 
 其他与物理、化学、生物相关的课程  

注:大学物理 B 实施分层教学,参与分层教学学生按照分层建议选课。

  • 电子信息模块 10 学分
课程编号课程名称学分备注
20220453电工技术与电子技术(1)3学分必修 二选一
20220214电路原理4学分
20220443电工技术与电子技术(2)3学分  必修 二选一
30230973模拟电路原理3学分
20250103数字电子技术基础3学分
20740102计算机程序设计基础2学分  必修 三选一
00740043C++语言程序设计3学分
30240233程序设计基础3学分
10220012计算机硬件技术基础2学分  必修 三选一
30120103机械系统微机控制3学分
30120403机械系统微机控制(英)3学分

建议计算机使用经验较少的同学,先行选修“计算机文化基础(2 学分,课程号 20740042)”。

(2)  专业课程 40 学分

  1. 专业概论课 2 学分
课程编号课程名称学分备注
30120372机械科学与技术导论2学分必修
  • 工科基础模块 14 学分
课程编号课程名称学分备注
20310334理论力学4学分必修 二选一
 理论力学3学分
20310394材料力学4学分必修 二选一
20310343材料力学3学分
20120103工程材料3学分必修 二选一
20120293工程材料(英)3学分
20140133热力学和传热学基础3学分必修 二选一
 热工基础2学分
20310274流体力学4学分必修 二选一
20310423流体力学3学分
  • 测控模块 6 学分
课程编号课程名称学分备注
30120143测试与检测技术基础3学分必修
30120163控制工程基础3学分必修 二选一
30120393系统动力学与控制3学分
  • 设计与制造模块 15 学分
课程编号课程名称学分备注
20120163机械设计基础(1)3学分必修
20120193机械设计基础A(2)3学分必修
20120203机械设计基础A(3)3学分必修
30120313制造工程基础A3学分必修
30120333材料加工(1)3学分必修
  • 机械工程前沿 3 学分 限选
课程编号课程名称学分备注
44730093微纳制造探索(1)  3学分          3学分 必修
 微纳制造
44730083机器人与智能制造探索(1)  3学分
 机器人与智能制造
44730103生医机械工程探索(1)  3学分
 生医机械工程
44730143微纳制造探索(2)3学分 
34730103机器人与智能制造探索(2)3学分 
44730163生医机械工程探索(2)3学分 

(3)  专业选修课程

对机械工程专业课程感兴趣的同学、或者在机械工程专业相关方向继续深造的同学,建议在导师或班主任的指导下选修以下课程。

优先推荐选修的课程

课程编号课程名称学分备注
40120733机械材料物理3学分 
40120673材料加工(2)3学分 
40120583现代设计技术3学分 
30120293制造工程信息技术3学分 
20120012有限元分析2学分 
30120271互换性与技术测量1学分 
00120252机械工程英语综合实践2学分 

其他推荐选修的课程

A.智能制造与机器人方向
40120542数字控制技术2学分 
00120022现代制造系统概论及实验2学分 
00120062机器人工程基础及应用2学分 
40120322人工智能在机械加工中应用2学分 
40120562机器人技术与应用2学分 
B. 微纳制造方向
30120343微纳米工程材料3学分 
30120282纳米制造与界面科学2学分 
C.生医机械与材料方向
00120112生物材料工程与器件2学分 
00120102航空航天材料及其应用基础2学分 
D.机械设计制造及其自动化
00120082产品设计与开发2学分 
40120042液压传动及控制2学分 
40120272机械系统计算机仿真2学分 
40120312功率电子技术及应用2学分 
40120442材料加工系列实验2学分 
40120512机械创新设计2学分 
40120602机电系统专题实验2学分 
40120632特种加工2学分 
40120642制造工程综合实践2学分 
40120652精密和超精密加工技术2学分 
  • 专业实践环节   24 学分

(1)  夏季学期实习实践训练   15 学分 必修

课程编号课程名称学分备注
20120252机械制图实践2学分必修,2周
21510123金工实习B(集中)3学分必修,3周
20120082机电控制系统实践2学分必修,2周
40120413生产实习3学分必修,5周
 设计制造综合实践5学分必修,夏秋连上
课程编号 课程名称 学分 备注   综合论文训练 9学分      

综合论文训练   9 学分

综合论文训练不少于 16 周,从第七学期后八周开始启动,集中安排在第八学期。附:本研衔接课程:

课程编号 课程名称 学分 备注 60420024 高等数值分析 4   60420044 数值分析A 4   60420094 应用随机过程 4   70120213 振动理论 3   80120633 现代机械设计理论与方法 3   80120643 摩擦学原理 3   70120173 机电智能控制工程 3   80120623 现代CAD技术 3   64030023 数字信号处理 3   70120023 机电系统自动控制原理 3   70120073 有限元分析及应用 3      

免试推研学生可提前选修的研究生课程,不计入本科培养总学分要求,不要求排入教学计划。研究生专业基础课程

70120083弹塑性力学3 
70350433金属物理3 
80120542合金热力学2 

研究生专业选修课程

70120063现代材料加工3 
70120143材料磨损原理及其耐磨性3 
70120163机电产品设计理论与实践3 
70120182并联机器人重构与控制实践2 
70120192并联机器人2 
70120202CPLD/FPGA与现代电子系统设计2 
70120223制造技术(1)3 
70120233机械设计进程3 
70120242机械工程前沿2 
70120253摩擦学3 
70120261机械工程英文科技论文写作1 
70120273转子动力学3 
70128022材料耐磨性与表面工程2 
80120062科技报告实践2 
80120253焊接技术I:焊接与切割方法(英)3 
80120562工程应用的有限元分析专题训练2 
80120572生物制造工程原理与方法2 
80120582功能材料概论2 
80120612计算机辅助组织工程2 
80120653摩擦学实验及分析方法3 
80120662机器人与仿生学2 
80120672计算机数控技术2 
80120692制造过程数值模拟技术2 
80120712先进制造技术2 
80120723制造技术(2)3 
80120742工程有限元法基础2 
80120752流体密封技术基础2 
80120762现代机电工程2 
80120772精密机电系统的先进控制2 
80120793微流控系统与表界面技术3 
80120802表界面物理化学2 
80120812计算机分子模拟:基础及应用2 
80120822纳米材料的力电性能和测试基础2 
80120842纳米磁性液体密封理论及应用2 
80120882激光及其应用2 

校级通识教育课程体系

校级通识教育课程体系由思政课、体育课、外语课、写作与沟通,通识选修课构成,共47学分,适用大部分专业,具体要求如下。特殊专业或院系对通识教育课程体系的特殊要求详见各专业培养方案。

校级通识教育 47学分

  • 思想政治理论课

必修 17 学分

课程编号课程名称学分备注
10680053思想道德与法治3学分 
10680061形势与政策(1)1学分建议大一选修
10680081形势与政策(2)1学分 
10610193中国近现代史纲要3学分 
 马克思主义基本原理3学分 
 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论2学分 
10680022习近平新时代中国特色社会主义思想概论2学分 
 思政实践2学分建议大一大二暑期选修

限选课 1 学分

课程编号课程名称学分备注
00680201社会主义发展史(“四史”)1学分                          学生根据开课情况自主选择修读学期和课程
00680221中国共产党历史(“四史”)1学分
00680231中华人民共和国史(“四史”)1学分
00680211改革开放史(“四史”)1学分
00050222生态文明十五讲2学分
00691762当代科学中的哲学问题2学分
00050071环境保护与可持续发展1学分
00670091新闻中的文化1学分
10691402悦读马克思2学分
00691312当代法国思想与文化研究2学分
10691412孔子和鲁迅2学分
10691452媒介史与媒介哲学2学分
01030192教育哲学2学分
00460072中国历史地理2学分
14700073西方近代哲学3学分
10460053气候变化与全球发展3学分
00590062腐败的政治经济学2学分
00600022中美贸易争端和全球化重构2学分
00701162西方政治制度2学分 
10700043社会学的想像力:结构、权力与转型3学分
02090051当代国防系列讲座1学分
02090091高技术战争1学分
00590043中国国情与发展3学分
00680042中国政府与政治2学分
00701344国际关系分析4学分
00701512中国宏观经济分析2学分
10700142现代化与全球化思想研究2学分

注:港澳台学生必修:思想道德与法治,3学分,其余课程不做要求。国际学生对以上思政课程不做要求。

(2)  体育 4 学分

第 1-4 学期的体育(1)-(4)为必修,每学期 1 学分;第 5-8 学期的体育专项不设学分,其中第 5-6

学期为限选,第 7-8 学期为任选。学生大三结束申请推荐免试攻读研究生需完成第 1-4 学期的体育必修课程并取得学分。

本科毕业必须通过学校体育部组织的游泳测试。体育课的选课、退课、游泳测试及境外交换学生的体育课程认定等请详见学生手册《清华大学本科体育课程的有关规定及要求》。

(3)  外语(一外英语学生必修 8 学分,一外其他语种学生必修 6 学分)

学生课 组课 程课程面向学分要求
        一外英语学生      英语综合能力课组英语综合训练(C1)入学分级考试 1 级      必修 4 学分
英语综合训练(C2)
英语阅读写作(B)入学分级考试 2 级
英语听说交流(B)
英语阅读写作(A)入学分级考试 3 级、4 级
英语听说交流(A)
第二外语课组    详见选课手册  限选 4 学分
外国语言文化课组
外语专项提高课组
一外小语种学生详见选课手册6 学分

公外课程免修、替代等详细规定见教学门户-清华大学本科生公共外语课程设置及修读管理办法。注:国际学生要求必修 8 学分非母语语言课程,包括 4 学分专为国际生开设的汉语水平提高系列

课程及 4 学分非母语公共外语课程。

(4) 写作与沟通课 必修 2 学分

课程编号课程名称学分
10691342写作与沟通2

注:国际学生可以高级汉语阅读与写作课程替代。

(5) 通识选修课 限选 11 学分

通识选修课包括人文、社科、艺术、科学四大课组,要求学生每个课组至少选修 2 学分。注:港澳台学生必修中国文化与中国国情课程,4 学分,计入通识选修课学分。

国际学生必修中国概况课程,1 门,计入通识选修课学分。

(6) 军事课程 4 学分 3 周

课程编号课程名称学分备注
12090052军事理论2 学分 
12090062军事技能2 学分 

注:台湾学生在以上军事课程 4 学分和 台湾新生集训 3 学分中选择,不少于 3 学分。国际学生必修国际新生集训课程。

机械工程系

机械工程专业本科指导性教学计划

第一学年

课程编号课程名称学分周数先修及其它说明
12090052军事理论23周 
12090062军事技能2 
12530033台湾新生集训33周也可选军事课程
12530023国际新生集训33周国际学生

秋季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720011体育(1)12 
14201002英语(1)22 
10680053思想道德与法治32 
10691342写作与沟通22 
10421055微积分A(1)55 
10421324线性代数44 
20120163机械设计基础(1)33 
30120372机械科学与技术导论22 
 建议修读学分22  

注:建议计算机基础较为欠缺的同学自行选修“计算机文化基础”。

春季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720021体育(2)12 
14201012英语(2)22 
10610193中国近现代史纲要32 
10680061形势与政策(1)11建议大一修读
 通识选修课11 
10421065微积分A(2)55 
10430484大学物理B(1)44 
10440103大学化学A33 
20740102计算机程序设计基础22 
 大类任选课22 
 建议修读学分22  

注:参加大物分层教学的同学按照分层建议选课。

注:形势与政策(2)、思政选修课不排入计划,学生自主选择修读学期和修读课程。

夏季学期

机械工程系:机械工程专业

课程编号课程名称学分周数先修及其它说明
21510123金工实习B(集中)33 
20120252机械制图实践22 
 建议修读学分55 

第二学年

秋季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720031体育(3)12 
14201022英语(3)24 
 马克思主义基本原理33 
 形势与政策(2)11 
10420803概率论与数理统计33 
10430494大学物理B(2)44 
10430801物理实验B(1)11限选
20310334理论力学44 
20220453电工技术与电子技术(1)33 
 建议修读学分2225 

春季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720041体育(4)12 
14201032英语(4)24 
 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论22 
10680022习近平新时代中国特色社会主义思想概论22 
10421382高等线性代数选讲22限选
10430811物理实验B(2)11限选
20220443电工技术与电子技术(2)33 
10220012计算机硬件技术基础22  二选一
30120103机械系统微机控制33
20310394材料力学44 
20120103工程材料33 
 建议修读学分2225 

夏季学期

课程编号课程名称学分周数先修及其它说明
20120082机电控制系统实践22 
 思政实践课22建议大一大二夏修
00120252机械工程英语综合实践22选修
 建议修读学分44 

注:思政实践课程安排如有调整,以实际排课为准;思政实践课可在大一夏季学期选修。

第三学年

秋季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720110体育专项(1)/2 
 通识选修课33 
10420252复变函数引论22限选
20140133热力学与传热学基础33  二选一
 热工基础22
20310423流体力学33  二选一
20310274流体力学44
30120163控制工程基础33 
20120193机械设计基础A(2)33 
30120271互换性与技术测量11选修
 建议修读学分1820 

春季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720120体育专项(2) 2 
 通识选修课44 
30120143测试与检测技术基础33 
20120203机械设计基础A(3)33 
30120333材料加工(1)33 
30120313制造工程基础A33 
 专业选修课程22选修
 建议修读学分1818 

夏季学期

课程编号课程名称学分周数先修及其它说明
40120413生产实习35 
 设计制造综合实践52 
 建议修读学分87 

第四学年

秋季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720130体育专项(3) 2 
 通识选修课44 
 设计制造综合实践55 
44730093微纳制造探索(1)33        六选一
 微纳制造33
44730083机器人与智能制造探索(1)33
 机器人与智能制造33
44730103生医机械工程探索(1)33
 生医机械工程33
 专业选修33选修
 建议修读学分1515 

春季学期

课程编号课程名称学分周学时先修及其它说明
10720140体育专项(4) 2 
 综合论文训练940 
 专业选修或本研贯通课66选修
 建议修读学分1546 

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