材料成型技术与
控制工程人才培
养
主讲人：
I第一章
材料成型技术概述
I第三章
人才培养策略
I第五章
未来发展趋势
目录
I第二章
控制工程基础
I第四章
背景与现状分析
01
材料成型技术概述
探
材料成型技术是将原材料转化为具有特定形状
和性能产品的过程，涉及多种加工方法。
该技术对制造业至关重要，它决定了产品的质
量、性能和成本，是工业进步的核心。
技术定义
技术的重要性
技术定义与重要性
铸造技术
铸造是将熔融金属倒入模具中冷却凝固，形成所需形状的零件，如汽车发动机缸体。
焊接技术
焊接是将两个或多个金属部件通过局部加
热或加压，使其连接成一个整体，广泛应用于制造业。
塑性成形
塑性成形利用金属的塑性变形，通过压力加工成各种形状，例如轧制钢板和锻造零件。
主要成型方法
汽车制造
汽车工业中，成型技术用于生产车身、发动机等复
杂结构件，提高生产效率和质量。
航空航天工业
材料成型技术在航空航天领域应用广泛，用于制造
飞机、火箭等关键部件。
技术应用领域
研究进展与挑战
01
增材制造技术的发展
3D打印技术的突破，如金属3D打印，正在改变传统制造业的面貌。
03
环境与可持续性挑战
随着环保法规的加强，材料成型技术面临
减少废弃物和提高材料循环利用率的挑战。
02
材料成型过程的智能化
利用人工智能和机器学习优化成型过程，
提高材料利用率和生产效率。
02
控制工程基础
01
控制工程的学科范畴
控制工程涉及系统分析、设计与优化，旨在实现自动化和精确控制。
02
控制工程的应用领域
控制工程广泛应用于工业自动化、航空航天、机
器人技术等多个领域。
控制工程定义
闭环控制系统
闭环系统利用传感器反馈信
息来调整输出，例如恒温器
控制房间温度。
多变量控制系统
多变量控制系统同时控制多
个输入和输出，常用于飞行
器的姿态控制。
开环控制系统
开环控制系统不依赖于输出
的反馈，如家用洗衣机的定
时器控制。
控制系统分类
反馈控制原理
通过传感器获取系统输出，与期望值比较，误差信号用于调整输
入，实现精确控制。
系统稳定性分析
分析系统对输入变化的响应，确保系统在各种条件下都能稳定运
行，避免失控。
控制算法设计
设计算法如PID控制，以实现对系统的快速、准确和稳定响应。
状态空间模型
利用数学模型描述系统状态，预测系统行为，为控制策略提供理
论基础。
控制理论基础
01
控制技术应用实例
机器人手术
在医疗领域，控制技术使得机器人手术成为可能，灵高了手术的精确度和安全性。
03
人才培养策略
教育体系与课程设置
理论与实践相结合的课程设计
课程设置强调理论知识与实际操作相结合，如机械加工实习，
确保学生能将理论应用于实践。
跨学科课程的引入
引入跨学科课程，如材料科学与控制工程的交叉课程，培养
学生的综合分析和解决问题的能力。
项目驱动的教学方法
通过项目驱动的教学方法，鼓励学生参与实际工程项目，提
升解决实际问题的能力和团队协作精神。
持续更新的课程内容
课程内容定期更新，引入最新的材料成型技术和控制工程知
识，保持教学内容的前沿性和实用性。
跨学科项目合作
鼓励学生参与跨学科项目，通
过团队合作解决实际工程问题，培养综合技能。
企业实习项目
与企业合作，安排学生到工厂
实习，了解行业实际需求，提升工程应用能力。
实验室技能培训
通过实验室实践，学生可以掌
握材料成型技术的基础操作和实验技巧。
实践教学与技能培养
实习实训基地建设
建立实习实训基地，让学生在真实工作环境中学习，增强职业技能。
04
学术交流与讲座
定期举办学术交流和讲座，邀请行业专家分享经验，拓宽学生视野。
产学研联合研发
鼓励学生参与产学研联合研发项目，促进理论知识与实际应用的结合。
校企合作项目
通过校企合作项目，学生可参与实际工程问题的解决，提升实践能力。
产学研结合模式
02
跨学科能力的重要性
材料成型与控制工程领域要求人
才具备跨学科知识，如计算机编
程、数据分析等，以适应未来工
作需求。
关键岗位人才缺口
自动化、机器人技术等关键岗位
人才缺口大，专业人才供不应求，
薪资待遇优厚。
行业发展趋势分析
随着制造业升级，对材料成型技
术与控制工程人才的需求持续增
长，就业前景广阔。
人才需求与就业前景
森
04
背景与现状分析
01、材料成型技术的发展历程
从手工到自动化，材料成型技术经历了从传统工艺到现代高科技的
转变。
02、控制工程在制造业中的应用
控制工程是现代制造业的核心，它通过精确控制提升生产效率和产品质量。
行业背景介绍
森
产学研合作模式
高校与企业合作，通过实
习实训、项目研发等方式，
提升学生的实际操作能力
和创新思维。
当前教育体系在课程设置、
实践教学