1、汕头大学机械设计制造及其自动化专业CDIO 能力培养大纲（卓越工程师培养计划学校培养标准）一、 总体要求本能力培养大纲在 CDIO 国际组织通用能力培养大纲和国家通用标准的指导下，按照行业专业标准的基本要求，结合汕头大学特色、办学理念和人才培养定位，制定本校机械设计制造及其自动化专业的 CDIO 能力培养大纲和卓越工程师培养标准。汕头大学机械制造及其自动化专业将按照此标准培养学生，使学生：1. 具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程科学基础知识；2. 具有本专业分析问题与解决问题的能力，并掌握与本专业相关的个人能力和专业素质；3. 能在实际多学科合作团队里工作并进行并有效的交流；4. 具备
2、一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验。二、 专业特征目标以上四类为汕头大学工程类专业人才培养的基本目标。本专业对以上基本目标进行进一步分解，成为 17 项可以用以定义本专业工程师的专业特征目标。专业特征目标来源于国家通用标准、机械行业标准、本专业国内外教学实践、本专业师生、校友和社会，规定本专业人才培养的基本规格和特色。这些特征目标描述一个机械设计制造及其自动化专业工程师所应该具备的知识、能力和素质。这 17 项特征目标按照四大类，以二级目标的形式分列如下：1 具备并能应用与本专业相关的科学、数学、工程科学基础知识1.1 掌握并能应用基本科学与数学知识，包括数学、物理、化学等；1.2 将这
3、些核心基础知识的原理运用在固体力学、流体力学、热力学、动力学、电学、计算机基础、电工电子学、控制理论、材料科学、计算机技术等相关学科，侧重于应用工程技术知识解决实际工程问题；1.3 在工程图学、运动学与机构、工程测量、工程计算、机械振动、产品设计、制造工程、工业自动化、工程管理等方面具有较熟练的专业工程知识和应用能力；2 具有本专业分析问题与解决问题的能力，并掌握与本专业相关的个人能力和专业能力2.1 能分析和解决工程问题2.2 能对具体的工程问题进行有效的探索和实验2.3 整体性、系统性地思考问题2.4 掌握成功进行工程实践所需的个人能力，如主动性、应变能力、创造力、求知欲和时间管理2.5
4、掌握成功进行工程实践所需的职业（执业）能力，如职业道德、诚信、现时问题和终身学习能力3 能在实际多学科合作团队里工作并进行并有效的交流3.1 在团队中工作和领导3.2 以书面形式、电子形式、图表以及口头等方式进行有效的交流3.3 具备应用英语作日常和专业交流的基本能力4 具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验4.1 认识到社会环境在工程实践中的重要性4.2 理解不同的企业文化，并能在不同的组织中顺利工作4.3 初步了解工程系统的构思，包括制定要求、界定功能、建模和项目管理4.4 理解复杂系统的设计4.5 参加过部分实际软硬件过程和管理程序的实施环节4.6 了解复杂系统、过程和管理的运行三
5、、 细化的专业标准1 专业知识及其应用1.1 基础科学与数学知识1.1.1 高等数学(包括统计学)1.1.1.1 函数与极限1.1.1.2 导数与微分1.1.1.3 中值定理与导数的应用1.1.1.4 不定积分1.1.1.5 定积分1.1.1.6 微分方程1.1.1.7 空间解析几何和向量代数1.1.1.8 多元函数微分法及其应用1.1.1.9 重积分1.1.1.10 曲线积分与曲面积分1.1.1.11 无穷级数1.1.2 线性代数1.1.2.1 行列式及其计算1.1.2.2 矩阵及其运算1.1.2.3 初等矩阵及变换1.1.2.4 线性方程组1.1.2.5 向量组与线性方程组的解1.1.2.
6、6 线性空间1.1.2.7 特征值特征向量1.1.2.8 对角化及二次型1.1.3 概率论与数理统计1.1.3.1 随机变量1.1.3.2 二维随机变量1.1.3.3 概率论基本概念1.1.3.4 大数定律与中心极限定理1.1.3.5 假设检验1.1.4 物理1.1.4.1 质点运动学1.1.4.2 牛顿运动定律1.1.4.3 质心1.1.4.4 功和能1.1.4.5 刚体的运动1.1.4.6 温度1.1.4.7 气体动理论1.1.4.8 热力学第一定律1.1.4.9 热力学第二定律1.1.4.10 振动1.1.4.11 波动1.1.4.12 波动光学1.1.5 化学1.1.5.1 热化学1.
7、1.5.2 化学反应的基本原理1.1.5.3 水化学1.1.5.4 电化学1.1.5.6 物质结构基础1.1.5.7 元素化学与无机材料1.1.5.8 高分子化合物与材料1.1.5.9 生命物质与人体健康1.2 工程科学与技术基础知识1.2.1 固体力学1.2.1.1 静力学1.2.1.2 运动学1.2.1.3 机器人静力学1.2.1.4 应力与应变1.2.1.5 强度理论1.2.2 流体力学1.2.2.1 流体的基本概念1.2.2.2 流体静力学1.2.2.3 流体动力学1.2.2.4 管流分析1.2.3 热力学1.2.3.1 热力系统1.2.3.2 热力学基本定律1.2.3.3 热力循环1
8、.2.3.4 传热学1.2.4 动力学1.2.4.1 质点与刚体动力学1.2.4.2 机器人动力学1.2.5 电学1.2.5.1 直流电路分析1.2.5.2 交流电路分析1.2.5.3 模拟电路1.2.5.4 数字电路1.2.5.5 模数电路的综合分析设计1.2.6 计算机基础1.2.6.1 微型计算机1.2.6.2 C 语言编程1.2.6.3 办公自动化软件1.2.6.4 工程计算软件1.2.6.5 工程设计软件1.2.7 工程图学1.2.7.1 技术制图的相关国家标准1.2.7.2 投影基础1.2.7.3 机件表示法1.2.7.4 零件图1.2.7.5 标准件与常用件1.2.7.6 装配图
9、1.2.7.7 测绘1.2.7.8 计算机辅助制图1.2.8 运动学与机构1.2.8.1 机构结构及动力学分析1.2.8.2 机械的效率与自锁1.2.8.3 机械的平衡1.2.8.4 机械的运转状态及速度波动调节方法1.2.8.5 机构设计1.2.8.6 机构系统的方案设计1.2.8.7 机器人机构与运动学1.2.8.8 数控机床传动机构1.2.9 工程材料1.2.9.1 工程材料分类及特点1.2.9.2 金属材料组织和性能控制1.2.9.3 金属材料1.2.9.4 机构零件失效形式分析1.2.9.5 机构零件选材原则1.2.9.6 典型工件的选材及工艺路线设计1.2.10 控制工程1.2.1
10、0.1 反馈控制基本描述1.2.10.2 数学模型与建模1.2.10.3 控制系统分析1.2.10.4 稳定性及其分析1.2.10.5 控制器设计 1.2.11 工程测量1.2.11.1 测试系统简介1.2.11.2 典型信号特性1.2.11.3 传感器技术1.2.11.4 常用工程信号检测1.2.11.5 互换性基本概念1.2.11.6 公差配合1.2.11.7 误差1.2.11.8 形位误差1.2.11.9 表面粗糙度1.2.11.10 齿轮测量1.2.11.11 尺寸链1.2.12 工程计算1.2.12.1 有限元法基本概念1.2.12.2 有限元建模1.2.12.3 有限元仿真实验1.
11、2.12.4 插值法1.2.12.5 数值积分1.2.12.6 常微分方程数值解1.2.12.7 代数方程求解1.2.12.8 线性方程组求解1.2.13 机械振动1.2.13.1 离散系统的振动微分方程1.2.13.2 两自由度系统1.2.13.3 多自由度系统1.2.13.4 振动信号分析1.2.13.5 系统动力学专题1.3 专业工程基础知识1.3.1 产品设计1.3.1.1 机电产品及设计1.3.1.2 机械零件设计1.3.1.3 面向功能的设计（DFX）1.3.1.4 液压、传动与设计1.3.1.5 塑料模具设计1.3.1.6 现代设计方法1.3.2 制造工程1.3.2.1 制造系统
12、及现代制造模式1.3.2.2 金属切削基本理论1.3.2.3 加工装备知识1.3.2.4 工件定位与夹紧1.3.2.5 加工质量与控制1.3.2.6 零件制造的工艺过程1.3.2.7 机械装配工艺1.3.2.8 特种加工1.3.3 工业自动化1.3.3.1 PLC 原理及应用1.3.3.2 交直流电机1.3.3.3 直流电机调速1.3.3.4 交流电机调速1.3.3.5 控制电机1.3.3.6 变频与调速1.3.3.7 伺服控制系统1.3.3.8 控制系统设计应用1.3.4 工程管理1.3.4.1 当代工程及工程师社会职责1.3.4.2 当代工程相关法律法规1.3.4.3 企业基本形态1.3.
13、4.4 企业战略规划1.3.4.5 工程项目管理1.3.4.6 产品开发过程管理1.3.4.7 制造过程管理1.3.4.8 制造流程规划与管理1.3.4.9 制造过程物流管理2 个人能力、职业能力和态度2.1 工程推理和解决问题的能力2.1.1 发现问题和表述问题2.1.1.1 评估数据和问题表像2.1.1.2 分析假设和偏差源2.1.1.3 把握总体目标、分清事情的主次2.1.1.4 制定解决方案（包括建模、求解析解和数字解、定性分析、实验、不确定性分析）“2.1.2 建模2.1.2.1 应用假设简化复杂的系统和环境2.1.2.2 选择并应用概念性和定性模型2.1.2.3 选择并应用定量模型
14、与模拟2.1.3 估计与定性分析2.1.3.1 估计量级、范围、趋势2.1.3.2 应用实验验证一致性和误差（范围、单位等）2.1.3.3 展示解析解的一般性2.1.4 带有不确定性问题的分析2.1.4.1 提取不完整和不清晰的信息2.1.4.2 应用事件和序列的概率统计模型2.1.4.3 工程成本效益分析和风险分析2.1.4.4 讨论决策分析2.1.4.5 安排裕量和储备2.1.5 解决方法和建议2.1.5.1 综合问题的解决方案2.1.5.2 分析解决方案的关键结果和测试数据2.1.5.3 分析并调整结果中的偏差2.1.5.4 形成总结性建议2.1.5.5 评估解决问题过程中可以改善的地方
15、2.2 实验和发现知识2.2.1 建立问题的假设2.2.1.1 选择需要验证的关键问题2.2.1.2 建立需要测试的假设2.2.1.3 讨论对照和对照组2.2.2 查询印刷资料和电子文献2.2.2.1 选择文献检索的策略2.2.2.2 应用图书馆工具（在线检索、数据库、搜索引擎等）检索并获取信息2.2.2.3 主要信息的整理与分类2.2.2.4 信息的质量和可靠性甄别2.2.2.5 提取信息中重点和创新的内容2.2.2.6 找出尚未解决的研究问题2.2.2.7 列出参考文献2.2.3 实验性的设计与分析2.2.3.1 制定实验概念和策略2.2.3.2 讨论当人为实验对象时应考虑的问题2.2.3
16、.3 构建实验2.2.3.4 执行实验规定和实验步骤2.2.3.5 进行实验测量2.2.3.6 分析和报告实验数据2.2.3.7 对照已有模型比较实验数据2.2.4 假设检验与评估2.2.4.1 讨论数据的统计有效性2.2.4.2 讨论所用数据的局限性2.2.4.3 形成由数据、有需求和价值支持的结论2.2.4.4 评估知识发现过程中可以改善的地方2.3 系统的思维方法2.3.1 全方位思维2.3.1.1 识别并定义一个系统、系统行为和系统单元2.3.1.2 应用跨相关学科的方法，保证对系统的全方位理解2.3.1.3 认识系统的社会、企业和技术的背景环境2.3.1.4 识别系统与外界的交互作用
17、和对系统行为的影响2.3.2 系统的显现和交互作用2.3.2.1 讨论为定义系统和系统建模所需的抽象化2.3.2.2 识别系统所表现的行为和功能特性（意向中和意向外的）2.3.2.3 识别系统单元间的重要接口2.3.2.4 认识系统随时间的演化2.3.3 确定主次与重点2.3.3.1 找出并区分与系统整体相关的全部因素2.3.3.2 找出整体系统中的驱动因素2.3.3.3 解释为解决驱动问题所进行的资源分配2.3.4 解决问题时的妥协、判断和平衡2.3.4.1 找到系统的紧张关系和用妥协方法去解决问题的因素“ 2.3.4.2 选择并使用解决问题的办法，通过平衡各种因素消除紧张关系，优化整体系统
18、“2.3.4.3 对比性描述系统在生命周期内的灵活解和最优解2.3.4.4 评估系统思维过程中可以改进的地方2.4 个人能力和态度2.4.1 主动性与愿意承担风险的态度2.4.1.1 看到主动采取行动的必要性和机会2.4.1.2 讨论一个行动所带来的利益和风险2.4.1.3 解释启动项目的方法和时机2.4.1.4 以适当的行动展示开拓新生事物的领导才能2.4.1.5 采取明确行动、做出结果、总结工作2.4.2 执着追求与变通能力2.4.2.1 有自信、有激情、热爱事业2.4.2.2 强调努力和紧张工作、关注细节的重要性2.4.2.3 展示具有应变能力2.4.2.4 愿意并且能够独立工作2.4.
19、2.5 愿意与他人合作，考虑和接受各种观点2.4.2.6 能接受并正面对待批评2.4.2.7 平衡个人生活和职业工作2.4.3 创造性思维能力2.4.3.1 具有概念化和抽象化能力2.4.3.2 具有综合和通用化能力2.4.3.3 解释发明过程2.4.3.4 讨论创造性在艺术、科学、人文与技术中的作用2.4.4 批判性思维能力2.4.4.1 分析问题2.4.4.2 选择逻辑论点和解决方法2.4.4.3 评价支持证据2.4.4.4 找出有矛盾的观点、理论和事实2.4.4.5 找出逻辑谬误2.4.4.6 验证假设与结论2.4.5 了解自己的知识、能力和态度2.4.5.1 描述个人的能力、兴趣、强项
20、与弱点2.4.5.2 讨论个人的能力范围以及在自我改善主要弱点方面的责任2.4.5.3 讨论知识的深度和广度的重要性2.4.6 求知欲和终身学习能力2.4.6.1 讨论继续自我教育的动力2.4.6.2 展示自我教育的能力2.4.6.3 讨论个人的学习风格2.4.6.4 讨论与导师建立关系2.4.7 时间和资源的管理方法与能力2.4.7.1 讨论任务安排的主次2.4.7.2 解释任务的重要性和/或紧迫性2.4.7.3 解释有效地执行任务2.5 职业能力和态度的培养2.5.1 职业道德、正直、责任感并勇于负责的态度2.5.1.1 展示个人的道德标准和原则2.5.1.2 具有敢于为坚持原则而承担风险
21、的勇气2.5.1.3 了解职业道德要求之间产生冲突的可能性2.5.1.4 理解和接受出错，但犯错者必须承担责任2.5.1.5 实事求是地承认合作者的工作2.5.1.6 对工作尽职尽责2.5.2 职业行为和培养2.5.2.1 讨论职业举止2.5.2.2 解释职业礼仪2.5.2.3 认识国际惯例和人际交往习惯2.5.3 主动规划个人职业生涯2.5.3.1 讨论个人职业发展的愿景2.5.3.2 说明职业人际关系网络2.5.3.3 认识自己所具备的职业能力范畴2.5.4 与世界工程发展保持同步2.5.4.1 讨论科学新发现可能带来的影响2.5.4.2 描述新技术和创新对社会和技术发展的影响2.5.4.
22、3 讨论对现有工程实践和技术的熟悉程度2.5.4.4 解释工程理论与工程实践的联系3 人际交往能力：团队工作和交流3.1 团队工作3.1.1 如何组建有效的团队3.1.1.1 了解团队形成的步骤和生命周期3.1.1.2 解释任务和团队工作过程3.1.1.3 分清团队的作用与责任“ 3.1.1.4 分析每个成员的目标、需求和特征（工作风格、文化差异等）“3.1.1.5 分析团队的强项和弱点3.1.1.6 讨论团队工作在保密、问责和主动性方面的基本规定3.1.2 团队工作运行方式与过程3.1.2.1 选择目标和议程3.1.2.2 实施计划和组织有效会议3.1.2.3 执行团队基本规定3.1.2.4
23、 实施有效交流（聆听、合作、提供和接受信息）3.1.2.5 进行正面和有效的反馈3.1.2.6 实现项目的规划、安排和执行3.1.2.7 形成问题的解决方案（创造性和决策能力）3.1.2.8 谈判并解决冲突3.1.3 团队成长和演变过程3.1.3.1 讨论阶段性小结、评估和自评的策略3.1.3.2 认识保障团队运行和成长的技巧3.1.3.3 认识使团队内每个成员成长的技巧3.1.3.4 解释团队交流和写作策略3.1.4 领导能力培养与锻炼3.1.4.1 解释团队的整体目标和具体目标3.1.4.2 实施团队工作的过程管理3.1.4.3 实施领导并展示组织风格（指导、教练、支持、授权）3.1.4.
24、4 解释提高积极性的方法（激励、榜样、认可等）3.1.4.5 对外代表团队3.1.4.6 描述指导和咨询3.1.5 组建技术团队3.1.5.1 描述在不同类型的团队中工作3.1.5.2 跨学科团队（包括非工程人员）3.1.5.3 小型团队相对于大型团队3.1.5.4 远距、分散、电子化环境3.1.5.5 展示与团队成员的技术合作3.2 交流3.2.1 交流的策略3.2.1.1 分析交流环境3.2.1.2 选择交流策略3.2.2 交流的结构与方式3.2.2.1 提出逻辑和具有说服力的论点3.2.2.2 建立概念间合理的结构和关系3.2.2.3 选择相关、可信和准确的有利证据3.2.2.4 采用简
25、练、明了、精确和清晰的语言3.2.2.5 分析修辞因素（如考虑听众的偏好等）3.2.2.6 理解跨学科和跨文化的交流3.2.3 书面的交流3.2.3.1 展示文章内容的连贯性和流畅性3.2.3.2 以正确的拼写、标点符号和语法教学写作3.2.3.3 对文件格式化3.2.3.4 展示技术写作能力3.2.3.5 使用不同的写作风格（非正式和正式的备忘录，报告等）3.2.4 电子及多媒体交流3.2.4.1 能制作电子演示材料3.2.4.2 认识电邮、电话留言和视频会议中的工作惯例3.2.4.3 应用各种电子表达形式（图形、网页等）3.2.5 图表交流与使用3.2.5.1 能画草图和正式图纸3.2.5
26、.2 制作表图3.2.5.3 解释正式技术图纸和图像效果3.2.6 口头表达和人际交流3.2.6.1 能够使用适当的语言、风格、时间和流程准备报告和相应的支撑媒介3.2.6.2 应用适当的非语言交流方式（手势、眼神接触、姿态）3.2.6.3 能有效回答问题3.3 使用外语的交流能力3.3.1 英语交流能力3.3.1.1 能够阅读、理解技术文献3.3.1.2 能够书面、口头清晰表达观点3.3.2 其他区域工业国的语言3.3.3 其他语言4 在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行系统4.1 外部和社会背景环境4.1.1 接受工程师的角色与责任4.1.1.1 接受工程职业的目标和角色4.1.1.2
27、 接受工程师的社会责任4.1.2 了解工程对社会的影响4.1.2.1 解释工程对现代文化下是环境、社会、知识、和经济体系的影响4.1.3 认识和接受社会对工程的规范4.1.3.1 接受社会及其代理人对工程进行规范4.1.3.2 认识法律和政治系统规范和影响工程的方式4.1.3.3 描述职业学会如何发放执照和建立标准4.1.3.4 描述知识产权是如何产生、利用和保护的4.1.4 认识和了解历史和文化背景环境4.1.4.1 描述人类社会的多样性和历史以及文学、哲学和艺术的传统4.1.4.2 与语言、思想和价值观的讨论相适宜的论述与分析4.1.5 了解当代主题和正确价值观的确定4.1.5.1 描述当
28、代重要的政治、社会、法律和环境课题和价值观4.1.5.2 确定当代价值观形成的过程以及个人在这些过程中的作用4.1.5.3 定义知识的扩展和扩散的机制4.1.6 培养全球发展观4.1.6.1 描述人类活动的国际化4.1.6.2 认识各种文化中的政治、社会、经济、工商和技术行为习惯的相似和差异处4.1.6.3 认识国际上企业间和政府间的条约和联盟4.2 了解和认识企业与商业环境4.2.1 重视不同的企业文化4.2.1.1 认识各种企业文化中成功的过程、文化和指标系统的差异：4.2.1.2 企业、相对于学术机构、相对于政府、相对于非营利和非政府机构4.2.1.3 市场驱动相对于政策驱动4.2.1.
29、4 大型相对于小型4.2.1.5 集中相对于分散4.2.1.6 研发相对于运行4.2.1.7 成熟相对于成长，相对于创业4.2.1.8 长远发展相对于快速发展周期4.2.1.9 有组织的劳动力的参与相对于无组织的劳动力的参与4.2.2 了解与认识企业的战略、目标和规划4.2.2.1 表述企业的使命和规模4.2.2.2 认知企业的核心竞争力和市场4.2.2.3 认识研究和技术开发的过程4.2.2.4 认识重要联盟和供应商关系4.2.2.5 列出财务和管理的目标和指标4.2.2.6 认识财务计划和财务控制4.2.2.7 描述与利益相关者的关系（与所有者、雇员、顾客等）4.2.3 技术创业4.2.3
30、.1 认识到技术创业的机会4.2.3.2 认识能创造新产品和新系统的技术4.2.3.3 描述创业融资和组织4.2.4 做好个人在团队中的角色4.2.4.1 定义管理的功能4.2.4.2 描述组织内各种角色和相应的责任4.2.4.3 描述功能组织和项目组织的角色4.2.4.4 描述如何在等级化组织中有效工作4.2.4.5 描述组织内的变化、动态过程和演化4.3 系统的构思与工程化能力4.3.1 设立系统目标和要求4.3.1.1 识别市场需求和机会4.3.1.2 找出并分析顾客需求4.3.1.3 确定由新技术或潜在的需求所带来的机会4.3.1.4 解释决定需求的背景环境因素4.3.1.5 确定企业
31、目标、战略、能力和联盟4.3.1.6 确定并区分竞争者和比较信息4.3.1.7 分析伦理、社会、环境、法律、法规的影响4.3.1.8 解释影响系统、系统目标和现有资源因素变化的可能性4.3.1.9 解释系统目标和要求4.3.1.10 识别表示目标和要求的语言/形式4.3.1.11 解释初期目标（基于需求、机会和其他影响）4.3.1.12 解释系统性能指标4.3.1.13 解释要求的完整性和一致性4.3.2 如何定义功能，概念和结构4.3.2.1 确定必要的系统功能（以及系统的行为指标）4.3.2.2 选择系统的概念4.3.2.3 利用合理的技术水平4.3.2.4 分析概念间和概念重组后的取舍4
32、.3.2.5 区分高层次的构架形式和结构4.3.2.6 讨论将构架形式分解为单元，给单元赋予功能并定义单元间的接口4.3.3 如何系统建模和确保实现目标4.3.3.1 找出技术性能指标的合理模型4.3.3.2 讨论实施和运行的概念4.3.3.3 讨论生命周期价值和成本（设计、实施、运行、机会等）4.3.3.4 讨论各种目标、功能、概念和结构间的取舍以及收敛所需的迭代4.3.4 对开发项目的管理4.3.4.1 描述项目的成本、绩效和进度的控制4.3.4.2 解释适当的项目转折点和审查4.3.4.3 解释配置管理和文档4.3.4.4 以基线为比较标准进行表现分析4.3.4.5 定义项目挣得值过程4
33、.3.4.6 讨论资源的估算和分配4.3.4.7 认识风险和替代方案4.3.4.8 描述发展过程可能的改进4.4 设计4.4.1 设计过程4.4.1.1 为系统目标和要求导出的每个单元或元件选择要求4.4.1.2 分析备选设计方案4.4.1.3 选择初始设计方案4.4.1.4 在产品开发中使用样件和实验品4.4.1.5 在约束条件下实施适合的优化4.4.1.6 进行迭代直至收敛4.4.1.7 综合最终设计4.4.1.8 能适应需求的变化4.4.2 设计过程的分段与方法4.4.2.1 解释系统设计不同阶段（如概念设计、初步设计、详细设计）的工作4.4.2.2 讨论适应特定开发项目的过程模型（自上
34、而下模式、螺旋模式、并行模式等）4.4.2.3 讨论单一、平台和衍生产品的设计过程。4.4.3 知识在设计中的利用4.4.3.1 利用技术和科学知识4.4.3.2 实践创造性和批判性思维并解决问题4.4.3.3 讨论领域中现有工作，标准化和设计的再利用（包括反求工程和再设计）4.4.3.4 讨论设计知识的获取4.4.4 单学科设计4.4.4.1 选择合适的技术、工具和过程4.4.4.2 解释设计工具的标定和验证4.4.4.3 对备选方案的量化分析4.4.4.4 实施建模、模拟和测试4.4.4.5 讨论对设计进行分析的改进4.4.5 多学科设计4.4.5.1 识别学科间交互作用4.4.5.2 找
35、出约定和假设的差异4.4.5.3 解释学科模型成熟程度的差异4.4.5.4 解释多学科设计的环境4.4.5.5 解释多学科设计4.4.6 多目标设计（DFX）4.4.6.1 展示基于以下目标的设计：4.4.6.2 性能、生命周期成本和价值4.4.6.3 美学和人体工学因素4.4.6.4 实施、验证、测试和环境的可持续性4.4.6.5 运行4.4.6.6 维护性、可靠性和安全性4.4.6.7 鲁棒性、演化、产品改良和退役4.5 实施4.5.1 设计实施的过程4.5.1.1 阐述实施过程的表现、成本和质量的目标和指标4.5.1.2 明确实施系统的设计4.5.2 确定和描述硬件制造的过程4.5.2.
36、1 描述零件的制造4.5.2.2 描述由零件装配成组件4.5.2.3 确定公差、可变性、关键特征和统计过程控制4.5.3 确定和描述软件实现的过程4.5.3.1 解释将高层组成部分分解为模块设计（包括算法和数据结构）4.5.3.2 讨论算法（数据结构、控制流程、数据流程）4.5.3.3 描述编程语言4.5.3.4 实施低层设计（编程）4.5.3.5 描述系统构建4.5.4 硬、软件的集成4.5.4.1 描述电子硬件中的软件集成（处理器的尺寸、通讯等）4.5.4.2 描述软件与传感器、传动器和机械硬件的集成4.5.4.3 描述硬件/软件的功能和安全性4.5.5 测试、证实、验证和认证方法4.5.
37、5.1 讨论测试和分析的程序（硬件相对于软件，可接受性相对于合格性）4.5.5.2 讨论证实系统性能达到要求4.5.5.3 讨论验证性能达到客户要求4.5.5.4 解释达标认证4.5.6 对实施过程的管理4.5.6.1 描述实施的组织和结构4.5.6.2 讨论采购、合作和供应链4.5.6.3 认识实施成本、表现和进度的控制4.5.6.4 描述质量和安全保障4.5.6.5 描述实施过程可能的改进4.6 运行4.6.1 运行的设计和优化4.6.1.1 说明运行表现、成本和价值的目标和指标4.6.1.2 解释运行过程的架构和发展4.6.1.3 解释运行（和使命）的分析和建模4.6.2 培训与实际操作
38、过程训练4.6.2.1 描述职业化操作的培训：4.6.2.2 模拟4.6.2.3 指导和计划4.6.2.4 程序4.6.2.5 认识为消费者操作提供教育4.6.2.6 描述操作过程4.6.2.7 认识操作过程的相互作用4.6.3 支持系统的生命周期4.6.3.1 解释维护和物流4.6.3.2 描述生命周期性能和可靠性4.6.3.3 描述生命周期价值和成本4.6.3.4 解释反馈协调系统的改进4.6.4 系统改进和演变过程4.6.4.1 定义预先计划的产品改进4.6.4.2 基于运行中观察到的要求进行改进4.6.4.3 认识演变性的系统升级4.6.4.4 认识由于运行必要所产生的偶然性改进和解决办法4.6.5 弃置与（产品或系统）生命终结问题的处理4.6.5.1 定义生命终结的问题4.6.5.2 列出弃置选择4.6.5.3 定义生命终结时的残余价值4.6.5.4 列出弃置的环境考虑4.6.6 运行管理方法和过程4.6.6.1 描述运行的组织和结构4.6.6.2 确定合作者和同盟4.6.6.3 认识运行成本、表现和进度的控制4.6.6.4 描述质量和安全保障4.6.6.5 定义生命周期管理
