智能制造工程专业(080213T)
一、 专业简介
天津理工大学智能制造工程专业服务于制造强国和国家创新驱动发展战略,顺应国家智能化、自动化、网络化和绿色化发展趋势,培养具备创新精神和高端技术应用能力的高级人才。
本专业是跨学科、跨门类、前沿性、综合性发展的“新工科”专业,实践教学资源丰富,拥有国家级实验教学示范中心和国家级虚拟仿真实验教学中心,与企业共建多个实践教学基地,为智能制造工程人才的培养与成长搭建广泛的创新平台。
本专业秉承“培育领先、激发创新、强化实践、校企共培”的教育理念,构建了新的培养方案、素质内涵和目标要求,涵盖多元化赋能技术与新质生产力,学科交叉、领域融合特点十分鲜明。通识教育课程先行,学习机械工程、电气电子工程、计算机科学与技术和人工智能等基本理论知识,激发学生广泛兴趣,建立复合型知识培养体系;理论与实践课程结合,以机械制造为基础,融合机、电、信息技术,开展校企融合与项目制课程,培养学生的工程实践能力与创新意识;满足个性化培养,开设特色选修课程(制造装备与控制类、工业传感与物联类、智能检测与决策类、校企共建类、学术创新类)和个性化选修模块,打造学生个性化专业发展空间。智能制造工程专业学生就业前景广阔,是适应未来智能科技发展的重要力量,是具备智能制造装备和智能产品设计制造、工程开发、科学研究以及生产管理等能力素质的应用型高级人才。
二、 培养目标及毕业要求
(一) 培养目标
本专业面向我国高端装备制造业及相关行业和新工科发展的需要,掌握机械、电气与电子、大数据与云计算、人工智能及物联网等方面的专业基础知识,在智能制造领域具有较强的创新意识和技术应用能力,从事智能制造装备和智能产品的设计制造、工程开发、科学研究以及生产管理等工作,培养具有人文社会科学素养、社会责任感、团队精神和国际视野的智能制造领域应用型高级人才。学生毕业后经过5年左右的工作实践,具备以下素养与能力:
1. 能自觉维护国家利益,具备社会责任感、职业道德和创新意识,有能力并有意愿服务社会;
2. 掌握智能制造工程相关领域的前沿技术和国家智能制造标准体系,具备智能制造装备和智能产品设计制造、工程开发、科学研究以及生产管理等的理论基础与专业技能,能够根据工程实际需要,考虑社会、环境因素及相关政策法规,运用科学理论和方法,并使用现代工具,解决行业复杂工程技术问题;
3. 具有沟通、交流的能力,能作为骨干成员或带领团队完成工程项目运行和管理;
4. 能适应本行业的发展趋势,具有终身学习和知识更新的能力。
(二) 毕业要求
A. 工程知识:掌握数学、自然科学、工程基础知识,以及机械、电气与电子、大数据与云计算、人工智能和物联网等方向的专业知识,能够用于解决智能制造中的复杂工程问题。
B. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析智能制造中的复杂工程问题,以获得有效结论。
C. 设计/开发解决方案:在考虑安全与健康、法律法规与相关标准以及社会、文化、环境等制约因素的前提下,能够针对智能制造中的复杂工程问题的解决方案,设计开发满足特定需求的智能制造装备和智能产品,并能够在设计环节中体现创新意识。
D. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对智能制造中的复杂工程问题进行研究,包括调查分析、理论分析、数据分析与实验验证,并通过信息综合得到合理有效的结论。
E. 使用现代工具:在解决针对智能制造中的复杂工程问题活动中,具有开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具进行工程实践的能力,包括对复杂工程问题的建模、预测与模拟,并能够理解其局限性。
F. 工程与社会:能够基于智能制造工程专业相关背景知识进行合理分析,评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
G. 环境和可持续发展:了解环境保护的相关法律法规条例及行业安全规范,能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
H. 职业规范:树立社会主义核心价值观,热爱祖国,具有人文社会科学素养、社会责任感;能够在制造业及相关行业的工程实践中,理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
I. 个人和团队:能够在多学科背景下的团队中,理解并承担个体、团队成员以及负责人的角色。
J. 沟通:能够就制造业及相关行业中的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令;掌握一门外语,能够比较熟练地阅读智能制造领域的外文文献,具有一定的国际化视野,具有在跨文化背景下进行有效沟通的能力。
K. 项目管理:理解并掌握制造业及相关行业中涉及的工程管理原理与经济决策方法,并能够应用于多学科环境下的工程实践中。
L. 终身学习:对自主学习和终身学习有正确的认识,具有不断学习和适应发展的能力。
(三) 毕业要求支撑培养目标情况
智能制造工程专业毕业要求对应培养目标支撑矩阵
培养目标 毕业要求 |
培养目标1 |
培养目标2 |
培养目标3 |
培养目标4 |
毕业要求A |
|
√ |
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毕业要求B |
|
√ |
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毕业要求C |
|
√ |
|
√ |
毕业要求D |
|
√ |
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|
毕业要求E |
|
√ |
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|
毕业要求F |
√ |
√ |
|
√ |
毕业要求G |
√ |
√ |
|
√ |
毕业要求H |
√ |
|
√ |
√ |
毕业要求I |
|
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√ |
|
毕业要求J |
|
|
√ |
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毕业要求K |
|
√ |
√ |
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毕业要求L |
√ |
|
|
√ |
三、 核心课程及实验、实践环节
(一) 专业主干课
工程制图AI/AII(32/48学时)、电工与电子技术C(64学时)、工程力学B(64学时)、机械原理(48学时)、单片机原理及应用系统设计(44学时)、控制工程基础(42学时)、机械设计(48学时)、人工智能原理及应用(40学时)、机械制造技术基础(52学时)、物联网技术及应用(34学时)、智能制造系统集成及应用(16学时)。
电工与电子技术C实验(12学时)、单片机原理及应用系统设计实验(8学时)、控制工程基础实验(4学时)、人工智能原理及应用实验(6学时)、机械制造技术基础实验(8学时)、物联网技术及应用实验(4学时)。
(二) 主要实践性教学环节
军训(2学分)、基础工程训练C(3学分)、现代工程训练B(2学分)、认识实习(智造)(1学分)、机械设计创新训练I(2学分)、机械设计创新训练II(2.5学分)、项目制课程设计(3学分)、智能产线虚拟仿真课程设计(2学分)、专业设计(智造)(3学分)、生产实习(智造)(2学分)、毕业设计(智造)(12学分)、智能制造工程实训(2学分)。
(三) 核心课程支撑毕业要求情况
智能制造工程专业核心课程对应毕业要求支撑矩阵
毕业要求 核心课程 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
I |
J |
K |
L |
工程制图 |
√ |
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√ |
√ |
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|
电工与电子技术 |
√ |
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工程力学 |
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机械原理 |
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机械设计 |
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单片机原理及应用系统设计 |
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|
控制工程基础 |
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√ |
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人工智能原理及应用 |
√ |
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物联网技术及应用 |
√ |
√ |
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√ |
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|
机械制造技术基础 |
√ |
√ |
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√ |
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√ |
|
智能制造系统集成 及应用 |
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项目制课程设计 |
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√ |
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√ |
√ |
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智能产线虚拟仿真课程设计 |
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√ |
√ |
|
|
专业设计(智造) |
|
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√ |
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√ |
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|
√ |
|
|
|
生产实习(智造) |
|
|
|
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|
√ |
√ |
√ |
|
|
|
|
毕业设计(智造) |
|
|
|
|
√ |
√ |
|
|
|
√ |
√ |
√ |
智能制造工程实训 |
|
|
|
|
|
√ |
|
√ |
|
√ |
|
|
四、 学制、授予学位及学分基本要求
学制:学制为4年,弹性修业年限3-6年。
学位:工学学士学位
学分:165学分
本专业的指导性最低学分框架如表所示:
智能制造工程专业指导性最低学分框架表
课程模块 |
课程类型 |
最低学分要求 |
通识教育课程 (72学分) |
思政类 |
17 |
外语类 |
8 |
程序设计语言 |
2 |
通用管理知识概论 |
1 |
大学生心理健康 |
2 |
创新创业类 |
3 |
军事理论 |
2 |
体育 |
4 |
美育及劳动教育 |
2 |
国家安全教育 |
1 |
数学与自然科学类课程 (25学分) |
高等数学 |
11 |
工程数学 |
9 |
大学物理及物理实验 |
5 |
通识教育选修课程 |
5 |
学科基础课程 (25.5学分) |
工程基础类 |
12.5 |
专业基础类 |
13 |
专业课程 (27学分) |
专业核心课 |
10.5 |
专业选修课(含创新实践活动) |
16.5 |
集中性实践教学环节 (36.5学分) |
工程训练 |
5 |
军事训练 |
2 |
专业集中性实践 |
15.5 |
毕业环节 |
14 |
个性化课程 (4学分) |
跨专业学科基础课程、专业课程 |
4 |
总学分 |
165 |
五、 课程设置与学分分布
智能制造工程专业课程设置表
课程类别 |
修读类别 |
课程号 |
课程名称 |
授课学期 |
周学时 |
学分 |
总学时 |
授课学时 |
实验学时 |
上机学时 |
课程实践学时 |
其他学时 |
备注 |
通识教育课 |
必修,共67学分, 1218学时 |
2490013 |
中国近现代史纲要 |
1 |
3 |
3 |
48 |
42 |
|
|
6 |
|
|
2490063 |
思想道德与法治 |
2 |
3 |
3 |
48 |
42 |
|
|
6 |
|
|
2490073 |
马克思主义基本原理 |
4 |
3 |
3 |
48 |
42 |
|
|
6 |
|
|
2490083 |
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 |
3 |
3 |
3 |
48 |
42 |
|
|
6 |
|
|
2490093 |
习近平新时代中国特色社会主义思想概论 |
6 |
3 |
3 |
48 |
42 |
|
|
6 |
|
|
2490113 |
形势与政策1 |
1 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490123 |
形势与政策2 |
2 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490133 |
形势与政策3 |
3 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490143 |
形势与政策4 |
4 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490153 |
形势与政策5 |
5 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490163 |
形势与政策6 |
6 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490173 |
形势与政策7 |
7 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
2490183 |
形势与政策8 |
8 |
|
0.25 |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
0990013 |
通用管理知识概论 |
3 |
2 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
|
|
1590116 |
高等数学AI |
1 |
6 |
6 |
96 |
96 |
|
|
|
|
|
1590126 |
高等数学AII |
2 |
5 |
5 |
80 |
80 |
|
|
|
|
|
1590046 |
线性代数 |
1 |
3 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
|
|
1590056 |
概率论与数理统计 |
4 |
3 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
|
|
1590066 |
复变函数与积分变换 |
3 |
3 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
|
|
1590263 |
大学物理C |
2 |
4 |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
|
|
1590363 |
大学物理实验C |
2 |
2 |
1 |
32 |
|
32 |
|
|
|
|
6090019 |
大学英语Ⅰ |
1 |
2 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
6090029 |
大学英语Ⅱ |
2 |
2 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
6090039 |
大学英语Ⅲ |
3 |
2 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
6090049 |
大学英语Ⅳ |
4 |
2 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
3300023 |
军事理论 |
1 |
2 |
2 |
36 |
24 |
|
|
|
12 |
|
2800013 |
体育Ⅰ |
1 |
2 |
1 |
36 |
4 |
|
|
32 |
|
|
2800023 |
体育Ⅱ |
2 |
2 |
1 |
36 |
4 |
|
|
32 |
|
|
2800033 |
体育Ⅲ |
3 |
2 |
1 |
36 |
4 |
|
|
32 |
|
|
2800043 |
体育Ⅳ |
4 |
2 |
1 |
36 |
4 |
|
|
32 |
|
|
2590019 |
大学生心理健康教育 |
2 |
2 |
2 |
32 |
12 |
|
|
|
20 |
|
3470013 |
美育实践 |
6 |
1 |
1 |
32 |
|
|
|
19 |
13 |
|
2570023 |
大学生劳动教育理论与实践 |
6 |
1 |
1 |
32 |
2 |
|
|
30 |
|
|
2290029 |
计算思维与程序设计基础 (C语言) |
2 |
3 |
2 |
40 |
24 |
|
16 |
|
|
|
0990019 |
创业基础 |
3 |
2 |
1 |
16 |
6 |
|
|
|
10 |
|
3690019 |
大学生职业发展与就业指导 |
4 |
2 |
2 |
38 |
12 |
|
|
16 |
10 |
|
1090019 |
国家安全教育 |
2 |
1 |
1 |
16 |
4 |
|
|
|
12 |
|
选修 |
通识教育选修部分:共5学分,其中思政选择性必修课模块至少选修2门课(2学分),且须包含“四史”课程至少1门;美育模块至少修读1学分 |
学科基础课(含工程基础类课程) |
必修,共25.5学分, 424学时 |
0160019 |
工程制图AI |
1 |
3 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
0160029 |
工程制图AII |
2 |
4 |
2.5 |
48 |
32 |
|
16 |
|
|
|
0490073 |
电工与电子技术C |
3 |
4 |
4 |
64 |
52 |
12 |
|
|
|
|
0167263 |
工程力学B |
3 |
4 |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
|
|
0164003 |
工程材料与成形技术 |
3 |
4 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0160079 |
机械原理 |
4 |
4 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
|
|
0160139 |
单片机原理及应用系统设计 |
4 |
4 |
2.5 |
44 |
36 |
8 |
|
|
|
|
0162703 |
控制工程基础 |
5 |
3 |
2.5 |
42 |
38 |
4 |
|
|
|
|
0160069 |
机械设计 |
5 |
4 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
|
|
专业课 |
必修,共10.5学分,174学时 |
0169013 |
智能制造工程专业导论 |
3 |
4 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
|
前沿课程 |
0169683 |
人工智能原理及应用 |
5 |
3 |
2.5 |
40 |
34 |
6 |
|
|
|
跨学科 |
0169733 |
物联网技术及应用 |
5 |
3 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0160439 |
机械制造技术基础I |
6 |
4 |
3 |
52 |
44 |
8 |
|
|
|
|
0160689 |
智能制造系统集成及应用 |
7 |
4 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
|
|
0169993 |
习近平关于科技创新的重要论述 |
7 |
2 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
|
|
选修,修满16.5学分,282学时 |
制造装备与控制类 注1 |
0169713 |
智能制造与数控技术 |
6 |
4 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
注6 |
0169723 |
智能机器人技术 |
6 |
3 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0160669 |
电气控制与PLC原理及应用 |
6 |
4 |
2.5 |
44 |
36 |
8 |
|
|
|
|
0169823 |
增材制造技术 |
7 |
4 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
工业传感与物联类 注2 |
0164503 |
互换性与测量技术 |
5 |
4 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0162483 |
传感与检测技术 |
5 |
3 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0169703 |
大数据与云计算 |
6 |
3 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0169773 |
RFID原理与应用 |
7 |
4 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
智能检测与决策类 注3 |
0160699 |
Python语言程序设计 |
3 |
3 |
2 |
36 |
28 |
|
8 |
|
|
|
0167473 |
C++程序设计与算法实现 |
3 |
2 |
2 |
38 |
26 |
|
12 |
|
|
|
0160679 |
图像处理与机器视觉 |
4 |
3 |
2 |
36 |
28 |
|
8 |
|
|
跨学科 |
0160659 |
智能决策技术及应用 |
6 |
3 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
校企共建类 注4 |
0169763 |
智能生产计划管理(MES/ERP) |
6 |
3 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
校企合作 |
0169783 |
智能工厂 |
7 |
4 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
校企合作 |
0169843 |
生产系统建模与操控 |
7 |
4 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
校企合作 |
0160649 |
智能运维与健康管理 |
7 |
2 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
|
校企合作 |
学术创新类 注5 |
0169883 |
智能制造相关展会与学术前沿会议 |
4 |
|
0.5 |
8 |
|
|
|
8 |
|
注7 |
0180096 |
学生创新实践活动 |
8 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
注8 |
0164603 |
科技论文规范写作 |
6 |
4 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
0169813 |
专业英语 |
6 |
3 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
|
|
集中性实践教学环节 |
必修,共36.5学分 |
3300020 |
军训 |
1 |
|
2 |
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2970039 |
基础工程训练C |
2 |
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3 |
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2970059 |
现代工程训练B |
4 |
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2 |
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0180279 |
认识实习(智造) |
4 |
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1 |
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0180019 |
机械设计创新训练I |
5 |
|
2 |
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项目制 |
0180029 |
机械设计创新训练II |
6 |
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2.5 |
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项目制 |
0180289 |
项目制课程设计 |
5 |
|
3 |
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项目制 校企合作 |
0180299 |
智能产线虚拟仿真课程设计 |
6 |
|
2 |
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0180269 |
专业设计(智造) |
7 |
|
3 |
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0189053 |
生产实习(智造) |
7 |
|
2 |
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0180259 |
毕业设计(智造) |
8 |
|
12 |
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0180309 |
智能制造工程实训 |
8 |
|
2 |
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个性化课程 |
选修,至少修读 4学分 |
0100019 |
机器人操作系统基础与应用 |
6 |
2 |
2 |
36 |
28 |
8 |
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|
0100039 |
机器人视觉测量与控制 |
6 |
2 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
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|
0164583 |
先进制造技术 |
6 |
4 |
2 |
34 |
30 |
4 |
|
|
|
|
0164763 |
三维实体造型技术 |
6 |
3 |
2 |
40 |
24 |
|
16 |
|
|
|
6800069 |
仿生机器人 |
7 |
2 |
1 |
16 |
16 |
|
|
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|
2169943 |
语音识别与合成技术 |
7 |
2 |
2 |
32 |
32 |
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毕业要求总学分为165学分,总学时为2246学时 |
说明: 注1:选修课制造装备与控制类至少修读6学分; 注2:选修课工业传感与物联类至少修读4学分; 注3:选修课智能检测与决策类至少修读4学分; 注4:选修课校企共建类至少修读2学分; 注5:选修课学术创新类至少修读0.5学分; 注6:《智能制造与数控技术》在《机械制造技术基础》部分授课完成后第9周方可开课; 注7:学生需参加一次智能制造相关的展览会或两次学术会议,了解专业前沿; 注8:《学生创新实践活动》学分获得办法见《机械工程学院本科生创新性实践学分管理实施细则》。
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