机械设计制造及其自动化专业模块化人才培养方案.doc
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1、机械设计制造及其自动化专业模块化人才培养方案一、专业人才培养目标(一)专业培养目标培养德、智、体、美全面发展,具有较强的工程实践能力及创新精神,能够适应较复杂的工程技术环境,在机械工程及相关领域从事机械设计工作、科技开发、应用研究;从事制造加工工艺规程的编制与实施、工艺工装的设计、数控编程工作;从事机械、电气、PLC、液压、气压等工业设备的使用、保养、维修、管理工作;从事工业产品制造的现场技术管理工作和营销等方面工作的高级应用型人才。(二)专业培养思路树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,借鉴世界先进国家尤其是德国应用科学大学培养应用型工程师的成功经验,结合我院“地方性、应用型
2、、国际化”的办学定位,创建具有一定特色的工程教育模式。通过我院与相关行业和企业的密切合作,以社会需求为导向,以工程实际为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力;培养造就创新能力强、适应企业发展需要的本专业优秀工程师。二、培养规格和要求1、热爱社会主义祖国,拥护共产党的领导,具有敬业爱岗、艰苦求实、遵纪守法、团结合作的品质;具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。2、有较强的专业心、自主发展意识、创新精神、社会意识、团队合作精神和一定的社会活动能力。3、系统地掌握数理、机械设计、机械制造、机电控制技术、工程科学技术等基础知识。4、能正确阅读和绘制机械加工零件图和产
3、品装配图,能使用计算机进行机械产品的辅助设计和制造;5、具备较强的工程实践能力和工程素养及初步的科技开发、工程研究和组织管理能力。具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力以及较强开拓创新的精神,具备较强的社会适应能力、从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业业务工作的基本能力与素质,受到工程设计方法和科学研究方法的初步训练。6、系统地掌握一门外语,具备良好的外语读写和口语交流技能。7、具有较好的文化素养、生理与心理素质以及一定的美学修养。三、学制和学分要求学制:四年九学期,其中第五学期为认知实习学期。学分要求:共240学分。四、毕业与学位授予学生在规定时间内学完规定模块,成绩合格
4、,颁发全日制普通高等学校大学本科毕业证书,符合学位授予条件,授予工学学士学位。五、主干学科与核心模块主干学科:机械设计制造及其自动化。核心模块:思政、大学英语、工程应用数学、工业产品表达、机械制造基础、工程力学、互换性与测量技术、机械设计、电工与电子技术、机械工程控制基础、单片机原理及应用、传感器与测试技术、电气控制及PLC应用技术、液压与气压传动、机械制造技术、机械装备及其控制、计算机辅助工程、机械创新设计、先进制造技术、机器人技术。六、专业能力和能力要素(一)专业能力和能力要素确定思路要求系统掌握机械设计、机械制造工艺及机电控制技术等方面的基础知识和基本技能。了解本专业方向领域发展趋势及前
5、沿知识,了解企业生产管理的基础知识,具有团结合作品质,较强的社会责任感,开拓创新精神和工程实践的基本能力。学习和借鉴德国应用科技大学的模块化教学成功经验,针对本专业人才培养目标,构建模块化教学体系,将教学观念从传统的“以知识输入”为导向改变为“以能力输出”为导向。通过对本地机械企业的调查与分析,确定本专业培养卓越工程师应具备的专业能力,再将抽象的专业能力具体化为能力要素,对能力要素进行优化组合形成能力单元,然后以各个能力单元及其对应知识单元构建形成“模块”,通过若干个相关模块的有机搭配构成模块化教学体系。这样将传统的以学科为背景的课程教学改变为以培养专业能力为出发点的模块化教学。通过合理安排各
6、模块的教学活动,完成人才培养的全过程。培养方式:3+1校企联合培养方式,即三年校内学习和累计一年的时间在企业学习。其中,理论课程(包括相关实验等)的学习主要在校内完成;企业学习则以各种实习实训、专业课程设计和毕业设计等为主要形式。见图1。前四学期“重基础”,完成对学生专业基础知识和基本技能的培养。通过强化数理基础模块和注重专业基础模块教学,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握;让学生更早了解工程背景,为专业后续模块学习和工程能力培养打好基础。在大二的第四学期末和大三间安排一个认知实习学期,这是借鉴德国应用科技大学的先进办学经验,在国内率先提出的一种实践教学环节;这样变八学期为九学期
7、。 第六、七学期开始进行“工程应用能力”的培养,即一方面使学生深入学习专业课程、专业方向课程;另一方面加强与企业的合作,通过让学生在企业进行专业课程设计、项目训练、专业实习等环节,将机械行业所需要的专业能力融入人才培养体系;培养学生综合运用多学科知识、各种专业技能和现代工程工具解决工程实际问题的能力和综合素质;培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。第八、九学期“强工程”,学生利用半年时间到企业进行实践实训、毕业实习和做毕业设计(论文),通过上述工程实践环节,强化学生从事工程实践所需的专业技术能力,进一步3年 综合素质 政治思想道德法律交流沟通团队合作基础 数理基础 专业基础 计
8、算机基础 外语基础 电子基础 机械基础 1年 认知实习 毕业实习和毕业设计 生产实习金工实习电子实习企业实训专业课程设计 工程制图实训 数控技术实训 图1 人才培养模式示意图锻炼学生的工程实践能力和独立工作能力。毕业设计(论文)的选题要求来源于企业。 学制学分: 四年,九学期,其中第五学期为认知实习学期;共240学分。毕业标准为240学分。在人才培养取向上改革传统的以知识系统化教育为目标的教学体系、课程体系和教学内容,建立以能力系统化培养的应用型人才培养教学体系,见图2;从学生能力培养要求出发,统筹规划学生的知识、能力、素质培养体系,将能力培养贯穿于各教学环节的始终。(二)机械设计制造及其自动
9、化专业能力和能力要素本专业培养的卓越工程师必需具备以下的知识、能力与素质:1) 有较强的专业心、自主发展意识、创新精神、社会意识、团队合作精神和一定的社会活动能力。2)具有从事机械设计工作、科技开发、应用研究的能力;3)具有从事机械制造加工工艺规程的编制与实施工作的能力;4)具有从事工艺工装的设计、制造工作的能力;5)具有从事机械、电气、PLC、液压、气压等控制设备的维护维修工作的能力;6)具有从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作的能力;7)具有从事机械CAD/CAM技术的应用工作的能力;8) 具有较强的工作适应能力、协作精神和自学能力。9)具有从事机械设计与制造的现场技术管理工
10、作的能力;10)具有从事机电产品的销售和服务工作的能力。机械设计现代设计方法模具设计与制造零部件设计与制造CNC工程材料机械制造工艺学认知实习工程实践项目训练毕业设计机械设计能力专门领域的工作能力专业实践专业能力培养理论教学知识获取能力知识应用能力交流沟通能力环境适应能力创新创业能力传感器与测试技术实验互换性与技术测量实验材料性能测试实验机电液系统性能测试生产实习、项目训练机械制造技术课程设计机械识图与制图能力力学分析和计算能力力学实验力学竞赛计算机辅助工程机械制造装备及控制企业经济与法律机械制造基础机械制造技术机械设计课程设计机械创新设计大赛毕业设计工程力学工业产品表达制图国家标准二维三维C
11、AD机械制造装备设计企业生产管理机械工程控制与测试互换性与技术测量实物测绘课程设计 毕业设计机械测量和分析能力工程设计能力机械加工工艺和工装设计能力图2 以能力培养为主线的教学体系1.基础知识需要的各种基础知识和能力分解,见表1所示。表1 基础知识和能力分解知识类别能 力数理基础1)掌握微积分和微分方程解法,了解矢量代数基本运算2)掌握行列式、向量基本概念和运算规律,掌握线性方程组求解的基本方法3)掌握力学分析和电路分析基本原理,了解振动与波、光学、现代物理、电磁学等基础知识外语基础1)能够用英语书面、口头清晰表达观点2)基本掌握专业方向的专业词汇,能较好阅读专业文献计算机基础1)了解计算机基
12、本原理和结构,2)掌握流行操作系统和常用应用软件的使用方法3)了解计算机网络的基本构成和通信原理4)了解计算机数据库技术5)掌握至少1门计算机语言,并能熟练进行编程电工电子基础1)理解基尔霍夫定律,能分析和计算简单直流和交流电路2)了解直流电动机、伺服电动机、步进电动机、三相异步电动机的工作原理、特点及运行性能,并具有初步使用的能力3)掌握常用半导体器件、集成电路的功能、特性和使用,掌握放大电路、集成运算放大器的计算与分析4)学会电子元器件的测试方法、故障判断与维修以及常用电工仪器、仪表的使用机械基础1)掌握工程材料热处理、材料性能和用途2)了解切削加工、压力加工原理、设备和应用3)掌握机构原
13、理和机构分析计算4)能进行各典型零件的设计与优化5)能初步进行机械传动装置的设计专业基础1)掌握机械系统设计基本途径,能进行动力源、传动系、执行系、操纵系的设计组合2)掌握控制系统设计基本方法,并能进行微机、PLC等的编程设计3)掌握必要的计算机应用技术,特别是三维造型、计算机仿真 4)掌握冲压和塑料模具设计与制造的基本原理和方法,学会进行冲压模、塑料模的设计5)掌握机械零部件设计与制造方法和工艺,能准确合理使用制造设备、工装夹具、量具、刀具工程基础了解工程师社会职责、现代工程相关法律法规、企业基本形态、工程项目管理、产品开发过程管理、制造过程管理等。2. 综合素质对各政治、道德等方面的综合素
14、质及能力分解见表2所示。表2 综合素质及其能力分解素质类别能力政治思想1)提高政治思想素质2)形成哲学的思维3)继承中国古典哲学思想和西方现代哲学思想精髓4)提高对形势的认识和对政策的理解道德法律1)了解礼仪的基本要求和意义,懂得尊重自己和他人,平等待人、真诚礼貌,追求高尚人格,自觉践行礼仪规范2)了解道德的特点和作用、公民道德和职业道德基本规范,追求高尚的道德人格,自觉践行公民道德和职业道德基本规范3)了解实体法和程序法的作用和意义,增强法治意识,崇尚民主、公正、平等,履行保障宪法和法律实施的公民职责4)了解有关违法行为的危害和承担法律责任,理解守法的意义,自觉依法律己,同各种违法犯罪作斗争
15、。5)了解相关的民事、经济法律常识,理解其意义和作用,在民事和经济活动中依法做事,依法维护权益、履行义务、承担责任交流沟通1)熟练运用外语、计算机、网络等必要的交流工具2)培养对人宽容、为人谦恭、真诚信义、思维敏捷的特性3)掌握自我表达的意识和技巧4)提高自我管理、艺术欣赏等能力团队合作1)友好、宽容地对待同事,愿意共享经验,善于从他人那里学习,要虚心,要认同他人2)能有意识的关注团队工作的整体进度和团队内部情况3)能忠诚自己所从事的职业,做到勤奋、敬业、一丝不苟4)以团队利益为思考出发点,不计较个人得失,学会主动承担责任和任务,能自觉出色地完成任务5)学会服从,负起自己应有的责任3. 专业能
16、力1)机械识图与制图能力在机械识图、制图的专业能力方面,需要具备的知识和要求见表3所示。表3机械识图与制图能力分解类别能力工业产品表达1) 能熟练使用投影法,在二维平面表达三维空间形状2) 初步具有对空间形体的形象思维能力和创造性构型设计能力3) 能熟练使用仪器绘制和徒手绘画, 使用绘图软件绘制工程图样,能进行三维造型,能阅读一般的专业图样4) 初步培养工程意识,掌握、贯彻、执行国家标准公差与配合1) 了解互换性含义,理解公差的概念和含义2) 了解配合的种类,并能熟练合适选用3) 掌握公差与配合的标注标准AutoCAD/UG1)了解软件的安装和内部结构2)能熟练使用软件进行工程图的绘制3)能进
17、行基本的三维造型测绘1)能熟练使用各种测绘仪器2)掌握测绘过程和技巧2)力学分析和计算能力在力学分析和计算的专业能力方面,需要具备的知识和要求见表4所示。表4 力学分析和计算能力类别要求工程力学I1)熟练掌握静力分析的原理和方法2)基本掌握运动学分析的原理和方法3)初步掌握动力学分析的原理和方法工程力学II1)掌握将工程实际构件抽象为力学模型的方法2)熟练掌握拉(压)、剪、扭、弯四种基本变形的内力、应力、变形分布规律的基本原理和方法3)掌握分析杆件强度、刚度和稳定性问题的理论与计算4)了解各种应力测试的方法计算机辅助工程1)掌握有限元法的基本原理、方法和步骤,2)掌握典型有限元软件的使用方法。
18、3)能够使用有限元软件计算弹性系统的静力、动力问题3)机械测量和分析能力在机械测量与分析的专业能力方面,需要具备的知识和要求见表5所示。表5 机械测量和分析能力类别能力传感器与测试技术1)了解测试系统的基本概念和系统组成、传感器的定义和分类2)掌握传感器的静特性、动特性的性能指标概念、定义和分析处理方法,了解提高传感器性能的方法3)了解常用传感器的工作原理,掌握常用传感器的性能特点和应用,能根据需要选用合适的传感器材料性能测试1)掌握材料热处理工艺,能进行合理选择和工艺安排2)掌握材料的力学性能测试方法机械零部件 性能测试1)了解各种测量器具的工作原理、调整和使用2)具有对机械零件一般几何量测
19、量的初步能力3)零部件精度和表面质量4)零部件强度、刚度5)零部件动力学特性测量机、电、液系统 性能测试1)机械性能(精度、强度、刚度)2)控制系统性能(稳定性、快速性、准确性)3)液压部件及系统性能(可靠性、可控性、稳定性、精度)4)工程设计能力1)了解物流控制方法,掌握车间设计的基本原则2)掌握工程经济学规律,能进行项目或产品的技术经济分析3)了解相关的行业标准5)机械设计能力在机械设计的专业能力方面,需要具备的知识和要求见表6所示。表6 机械设计能力类别要求机械设计I1)了解机构的组成和常用机构特点和应用2)能对简单基本机构进行运动分析和力分析,掌握基本实验方法机械设计II1)掌握通用机
20、械零部件的功能和结构特点2)初步具有分析简单机械和设计简单机械传动装置的能力。 3)具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。 机械优化设计1)掌握机械优化设计的常用方法2)能针对性地建立优化模型和对某零件或机构进行优化设计机械创新设计1)掌握创新思维、创新技法2)机械产品设计中的各种机构设计、结构设计、反求设计、方案设计机械系统设计1)了解实用设计方法和现代设计方法2)掌握动力系、传动系、执行系、操纵系的基本类型和原理6)机械加工工艺和工装设计能力在机械加工工艺和工装设计的专业能力方面,需要具备的知识和要求见表7所示。表7 机械加工工艺和工装设计能力类别要求机械制造基础1)掌握各种
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- 机械设计 制造 及其 自动化 专业 模块化 人才培养 方案
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