机械工程（有实习） BEng (Hons)

Harper Adams University - 哈珀亚当斯大学

数学是工程的基础。本模块的目的是为你提供解决工程问题所需的数学技能和技术。为了取得进展，你将成功地应用本模块中培养的定量问题解决技能来解决平行模块中的给定问题。成功完成本模块将为你参与工程特定的数学计算和分析提供一个坚实的基础，这构成了后续学习的重要部分。你将选择和应用数学技术来解决数学问题。使用适当的数学技术解决一个给定的工程问题。

工程学通常被认为是一个高度具体的技术研究领域。然而，工程的应用涵盖了广泛的就业领域、工业部门和等级职位。这个广泛的领域也适用于公司、企业、国内和国际。在整个工程学科的范围内，工程师们使用国际标准化的方法、实践、行为和技术进行交流。为了发挥作用，工程师必须采用这些标准。这些国际公认的沟通形式和标准使专业工程师能够成功地与世界各地的所有工程专业人士合作。本模块是专业实践流程的第一步，旨在发展对专业工程师的标准化实践和行为的知识和理解。本模块中的学习、知识和理解也将使你能够以正确的方式完成工程作业，并确保在工业安置和未来就业中取得成功。本模块本身并非旨在教授工程的技术方面，但将使你能够理解工程师的语言，并在工程世界中进行交流。本模块将提供工程标准参考材料，并鼓励发展工程行为。

了解力和运动的产生和控制的能力是对任何从事动态机械系统的工程师的基本要求。本模块介绍了在机械系统中应用力的部件和系统，并应用动态系统中力和运动背后科学的理论知识。本模块与平行模块 "机械科学基础-动力学 "一起提供，后者提供工程中动态系统性能和行为背后的科学理论知识。你将描述如何使用各种执行方法将力有效地转移到机械部件上；根据力、扭矩、电流、电压、压力和速度方面的限制，确定适合机械任务的执行器；选择满足特定执行系统的功能性能需要的部件。

本模块提供了工程中动态系统的性能和行为背后的科学理论知识。为了取得进展，学生需要了解本模块中包含的基本原则。除了了解核心概念，如牛顿定律、摩擦和振动，并将其与关键应用联系起来，在本模块结束时，学生应该能够理解一系列提供运动的机制，并证明它们将在所有种类的实际机器中使用。本模块与补充模块 "执行基础 "和 "机械科学基础-负载下的材料 "一起授课，提供了应用力产生或控制机械运动的原理知识，以及应用于静态结构的负载。对任何从事机械系统工作的工程师来说，认识运动中的机制行为的能力是最基本的。

对任何从事机械系统工作的工程师来说，识别结构在不同负载条件下的性能的能力是最基本的。本模块介绍了静态工程的基本原则，并发展了用于研究结构工程问题的核心技术和方法。为了取得进展，你将需要了解本模块所包含的基本原则。本模块与补充模块 "机械科学基础-动力学 "一起授课，后者提供了工程中动态系统的原理和行为的知识。成功完成本模块将使你能够认识到特定工程系统的结构行为。这种学习将被应用到后续的模块中，对于进入工程硕士或工程学士课程的学生来说，进一步的应用将在应用机械科学-负载下的材料模块中得到具体发展。你将。解释固体力学（静力学）领域的基本原理和概念；利用基本原理解决一系列涉及力、力矩、扭转和应力/应变的问题；审查与给定应用实例有关的应力/应变结果。

本模块旨在提供关于常用工程材料的科学、行为和属性的介绍，以及加工对材料性能的影响。成功完成本模块的学习，将使学生能够为特定的产品应用选择合适的材料。这一学习将应用于后续模块，选择机械工程方向的学生将有机会在制造工程模块和高级材料专业模块中进一步发展他们在这一领域的知识。你将通过了解常用工程材料的特性来区分它们；区分不同材料系列的加工方法；为特定的应用选择合适的材料并说明理由。选择适当的材料的能力是任何从事机械系统工作的工程师的基础。

本模块发展核心技能、技术和方法，以及学习测量和有效数据收集领域的基本原则。为了取得进展，你需要了解本模块中包含的基本原则以及标准测量设备的选择和操作。成功完成本模块将使你能够选择和操作标准测量设备，并了解在特定情况下技术的范围、限制和约束。这一学习将被应用于后续模块，并在第二年的实验设计和分析模块中得到进一步的应用。你将。识别给定测量方案的依赖变量、独立变量和混杂变量；选择、开发和部署测量，将客户需求转化为工程规范；为给定方案选择适当的测量设备并正确部署。测量和利用测量数据的能力是任何工程师的根本。

本模块引领学习计划的第一阶段，在这个阶段，你将发展在工程中使用结构化方法的学科。为了取得进展，你将能够使用行业标准的方法来提供一个解决方案。这一学习将被应用于后续模块，并将形成你发展成为一名有效的工程师的基础。你将。在考虑到约束条件、需求和选择的情况下，定义一个给定的问题；使用行业标准的方法来确定给定问题的根本原因；使用结构化的方法来选择和实施解决方案。工程师的主要作用是解决问题。为了有效地发挥作用，工程师需要能够选择和应用在工程学科范围内获得的知识。

本模块是对制造和运营管理的介绍，将向学生介绍制造管理的系统方法。这个模块，通过自由使用案例研究，将提供对制造业系统战略的理解。重点将放在一系列技术之间的关系和整合上，以及它们在制造活动的设计和运营中对知名问题的应用。在这个模块中，学生将。将各种分析方法和技术应用于组织运作和制造系统；评估组织流程和生产方法的有效性和效率；评估和应用制造环境中的替代质量保证方法。

本模块将借鉴以前模块中获得的知识，并引入新的技术和知识，使你能够为制造和装配进行设计，并学习如何在产品制造中选择适当的材料和工艺。本模块将培养你使用适当的测量系统定义工程问题的能力，并使用适当的材料和转换技术产生一个解决方案。你将解释在制造过程中如何使用加工来影响材料特性；选择和应用适当的方法来测量一个给定的产品，以便能够与设计规范进行比较，并生成一个模拟模型；选择合适的材料、制造工艺和测量设备，以实现一个符合成本效益、可持续的解决方案，满足给定的要求。为了设计出符合规范和客户需求的部件和系统，机械工程师需要能够应用一系列当代制造方法、测量和评估技术.

计划和进行验证活动（实验、测试或试验）的能力是任何工程师的基本能力，并将使他们能够评估风险或确定对一个新的解决方案的信心。本模块从《测量基础》中获得的核心测量技能、技术和方法发展而来，并利用在《工程师的数学工具和技术》中学到的分析技能。为了取得进展，你将需要了解影响实验设计规划的影响因素，以及适当选择设备、方法和资源的重要性。成功完成本模块将使你能够计划、进行、分析和评估一个实验，以回答一个给定的研究问题。你将。收集和处理原始数据并评估其真实性；选择和应用适当的分析工具来评估一个给定的数据集；设计和计划一个实验来测试一个给定的假设。

本模块是一年级学习的问题解决模块的延伸，旨在通过工程设计过程的应用，进一步发展你解决问题的系统方法。工程设计模块利用先前和同时进行的学习来开发工程问题的解决方案，并被视为一个综合模块以及学习过程的核心部分--在这个模块中开发的技能和程序将贯穿整个课程。本模块还旨在培养你使用适当的计算机设计和模拟软件的能力。本模块将围绕一个基于背景的小组设计、生产和评估活动。你将。在团队中工作，应用适当的结构化设计方法，创造一个满足客户需求的产品解决方案；制作一个所选最终设计的功能原型；制作一个测试计划，根据规格评估成品性能，然后进行测试并报告完成测试的结果。

本模块发展动态系统性能和行为背后的科学知识，并通过将理论应用于机械和动态工程问题来加强理解。这种能力允许对现实世界的因素进行更现实的建模，使理论计算更接近于实践中的预期。成功完成本模块将使你能够定义一个给定的机械系统的动态行为。你将用数学方法表达并解决具有顺应性和阻尼元素的多自由度动态机械系统；使用控制理论分析动态控制系统的响应；建立动态控制系统模型以达到预期的结果；预测动态系统行为的能力是从事机械系统工作的工程师的基础。

本模块发展了机械科学理论的知识，并通过将理论应用于机械和结构工程问题来加强理解。这种能力允许更真实的建模，使理论计算更接近于实践中的预期。成功完成本模块将使你能够定义特定机械系统的结构行为。这一学习将被应用于后续模块，包括高级应力分析（基于工业）模块。你将解释静力加载和失效理论的进一步知识；应用静力加载系统的知识和解释定量数据来评估一个给定的问题；通过应用与给定机械系统的结构行为相关的适当理论来解决一个复杂的问题，并提供一个合理的解决方案。对任何从事机械系统工作的工程师来说，识别结构在不同负载条件下的性能的能力是最基本的。

本模块涵盖了涉及热力学和传热学的广泛主题，并考虑了一些系统对环境的影响以及如何改进它们。在成功完成本模块后，你将能够证明对以下内容的理解：理想和现实物质的物理特性，能量如何产生、转移和储存，重要的热力学系统，如制冷和内燃循环；特定热力学系统的好处和限制。通过广泛使用实际工程实例，采用综合方法。自然界的所有活动都涉及到能量和物质之间的一些互动，许多工程系统涉及到能量的转移、运输、储存和转换。热力学在许多工程中起着重要的作用，包括：集成电路发动机的设计和分析、传统和可再生能源发电、计算机处理器的效率、人员和货物的运输。热力学工程在生物系统中也很重要，如高效的食品生产和舒适的生活环境。

本模块将从《执行基础》中获得的电子系统的应用知识发展到执行机制的控制。成功完成本模块将使你能够开发、生产和评估一个控制系统。你将。选择系统组件并将其集成到一个有效的系统中；产生一种控制系统的方法以实现一个给定的任务；为一个给定的机构设计、生产、测试和评估一个控制系统以实现一个既定的任务。复杂机械系统的电子控制是很常见的。将电子控制系统纳入复杂的机械解决方案的能力是任何工程师的根本。复杂机械系统的电子控制是普遍现象。将电子控制系统纳入复杂的机械解决方案的能力是任何工程师的根本。

所有的高级管理人员都需要对战略管理的概念和技术有一个全面的了解，以便他们可以有效地管理他们的组织。本模块的重点是公司层面战略的作用及其与其他主要商业职能的关系。通过广泛使用案例研究材料，它允许学生反思在实习期间获得的实践经验。通过整合多个学科领域的理论和实践，学生将能够理解组织内各职能部门对整体战略方向发展的贡献。在强调有效实施的重要性的同时，也强调了灵活的战略和积极的变革管理的必要性。商业金融或同等模块、营销原理、商业组织和工作经验（实习年）等模块被认为是理想的前提条件。

该模块旨在为你提供机会，展示你作为一个项目团队的工作能力，对项目的交付负有共同和个别的责任，并在应用背景下展示：适当的技术知识和管理能力的深度和广度；专业的工程行为；和对项目交付风险的理解。每组学生的项目通常来自工程行业的公司。这些项目是技术和商业性质的。公司在一开始就为团队提供背景信息、问题的细节和一些参考资料。如果有任何其他要求，除了商定的可交付成果外，这些要求也将在项目开始时被明确。

产品的制造以及如何制造这些产品对任何工程业务都是至关重要的。对于工程师来说，重要的是了解如何优化产品制造，以最小化成本和最大化客户满意度，无论是受雇于新产品开发角色，生产角色，还是面向客户的角色。本模块建立在制造和运营管理模块的基础上，发展你在制造工程管理方面的能力。通过自由使用案例研究，你将发展综合有竞争力的制造管理方法的能力，以及观察、研究和评估制造情况的有效性的技能，以便你能够计划制造过程和管理现有过程的改进。

解决复杂问题的能力是专业工程师的一项基本能力。这种能力的基本要素包括：能够定义一个问题；能够选择并正确应用相关的工具、技术、方法和做法来解决问题；以及能够批判性地评估所应用过程的有效性。成功完成荣誉工程项目将证明你的动机、应变能力，以及在解决你所选择的专业领域的工程问题中选择和应用适当方法的能力。荣誉工程项目以一种全面的方式评估你参与和提供成功作品的能力，因此构成了课程的顶点活动。你将被要求确保你的项目在道德上是合理的；这将要求你遵循适当的协议，并表现出道德心态，对利益相关者和过程中出现的问题保持敏感。你还必须确保你在整个项目中注意健康和安全问题。

本模块在更高层次上评估了学生工程师整合和应用本模块先前学习的能力。应用机械科学？负载下的材料；应用动力学和控制；实验设计和分析；和电子控制系统。本课程的先前学习为你提供了知识、工具、技术和方法来解决一系列静态和动态问题。在本模块中，你将确定额外的学习领域，并通过正确应用适当的知识和方法来解决复杂的机械问题，展示短语和综合能力。在成功完成本模块后，你将能够应用专业工程实践来评估商业化生产的复杂机械系统。你将在理论分析和与给定产品相关的潜在故障模式领域进行有效的文献审查；解释和展示理论结构分析在应用于商业生产的复杂机械系统的综合负载时的局限性；综合、应用和交流一个适当的过程，以解决基于商业生产的复杂机械系统的给定问题。