机械制造卓越工程师教育培养计划1215.docx
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机械制造卓越工程师教育培养计划1215
AnhuiScienceandTechnologyUniversity
“卓越工程师教育培养计划”
机械设计制造及其自动化专业
培养方案
安徽科技学院
二〇一一年十二月
目录
一、《机械设计制造及其自动化》专业（本科）标准3
1、工程素质3
1.1技术知识和推理能力3
1.2企业和社会的理解4
1.3职业技能和道德7
2、工程能力8
2.1工程推理和解决问题8
2.2实验中探寻知识8
2.3系统思维9
2.4个人技能和态度9
3、人文素质10
3.1人文、社会科学基础知识10
3.2自然科学基础知识10
3.3经济管理知识10
3.4工具性知识10
3.5人际交往知识10
二、《机械设计制造及其自动化》专业（本科）卓越工程师培养计划13
1、培养目标13
2、培养要求13
2.1素质结构要求13
2.2知识结构要求14
2.3能力结构要求15
2.4管理要求16
3、实现矩阵图16
3.1工程素质16
3.2工程能力17
3.3人文素质17
4、专业核心课程和关键实践环节18
5、学制与学位19
6、毕业与学位授予19
7、学校教育计划20
7.1全学程时间安排总表20
7.2课程设置及学分20
7.3课内外实践与创新21
7.4教学进程表22
8、企业培养方案24
8.1培养目标24
8.2培养标准24
8.3实施计划24
一、《机械设计制造及其自动化》专业（本科）标准
1、工程素质
1.1技术知识和推理能力
具有从事工程工作所需的工程科学知识、工程技术知识，能够使用现有技术，了解新兴技术。
1.1.1工程基础知识
包括工程数学类、力学类、电工电子与信息类、计算机技术、机械产品设计与制造技术等相关学科的基础知识，主要由专业基础课程传授。
（1）工程数学基础知识
向量、矩阵等线性代数基础知识。
（2）工程力学与材料科学基础知识
理论力学原理与分析方法；材料力学基础；工程材料与热处理基础。
（3）图样和测量工具知识
机械测量工具原理及方法；工程图纸阅读和绘制的知识与能力。
（4）电工与电子技术基础知识
电路的基本原理、基本电子仪器仪表的使用；基本模拟电路与时序数字电路的分析、设计及应用；电工技术基础知识。
（5）计算机与控制技术基础知识
计算机文化基础；计算机辅助设计与分析技术；控制理论与方法；系统建模与仿真技术基础知识。
（6）机械产品设计与制造技术基础知识
公差与技术测量技术；机械设计原理与方法；机械制造工程原理与方法。
1.1.2高级工程基础知识
主要由专业课程传授，与工业生产第一线相结合，侧重于应用工程技术知识与技能来解决工程实际问题。
（1）机械CAD/CAM与特种加工技术
机械CAD/CAM基础知识；机械二维和三维CAD/CAM知识与使用技能；数控编程与加工技术；特种加工技术（含电火花、线切割、激光加工技术）。
（2）机、电、液一体化技术
单片机及PLC的工业应用；机电传动与控制技术；液压与气动技术；机电一体化系统设计技术。
（3）现代设计与制造技术
产品造型设计；可靠性设计与优化设计；现代制造技术基础知识。
（4）机电系统检测与质量管理
机械产品及零部件的检测技术；质量管理和质量保证体系；过程控制的方法和基本工具；机械工程项目的规划及技术分析。
1.2企业和社会的理解
1.2.1外部和社会环境
（1）工程师的角色和责任
了解工程职业的目标和角色；熟知工程师的社会责任；了解工程技术对环境、社会、知识和经济各方面的影响；树立安全、环保、质量意识。
（2）社会对工程界的规范
熟悉相关的法律法规、行业标准和技术规范；熟悉知识产权的相关法律。
（3）历史和文化环境
熟悉不同国家用户的历史和文化背景；了解当代社会主流的政治、社会、法律和环境课题和价值观，树立合理的资源、价值观、环境、安全等观念；具有国际化的视野，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，了解国际上企业间和政府间的条约和联盟。
1.2.2企业及商业环境
（1）认识不同的企业文化
认识各种企业文化的差异；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的差异。
（2）企业策略，目标和计划
了解企业的使命和规模、企业的核心竞争力和市场；了解研究和技术开发的过程；列出财务和管理的目标和指标；了解财务计划和财务控制；分析各利益相关者的关系。
（3）技术创业
认识到技术创业的机会；认识能创造新产品和新系统的技术；了解创业融资和组织。
（4）成功地在一个团队中工作
确定组织内各种角色和相应的责任，进行功能及项目分工；了解如何在等级化的组织中有效工作。
1.2.3构思与工程系统
（1）设立系统目标和要求
了解市场需求和机会，比较并分析顾客的需求；分析由新技术或潜在的需求可能带来的机会；分析决定市场需求的环境因素；确定企业的战略目标、现有能力和可能的联盟；了解可能的竞争者，比较优势和弱势；分析伦理、社会、环境、法律、法规可能带来的影响；分析各种可能的部确定性；对目标、要求、性能指标进行细化，并以合适的形式描述。
（2）定义功能，概念和体系结构
确定必要的系统功能、要求和性能指标；根据市场分析确定使用合理的技术水平；确定系统的总体结构，将系统分解为功能单元；对功能单元进行详细的定义，并规范单元间的接口。
（3）系统建模并确保目标可能达成
确定合理的技术性能指标；制订实施的进度安排；分析系统的成本、市场周期等；在各种目标、功能、概念和结构上进行分析取舍。
（4）项目发展的管理
对项目的成本、绩效和进度进行控制；确定项目的关键点，并按期审查；项目文档管理；估算资源并合理分配；分析风险，并制订替代方案
1.2.4设计
（1）设计过程
根据系统目标和要求，细化每个单元或元件的性能要求；分析确定备选的设计方案；选择初始设计方案；在产品开发中使用样件和实验品；在约束条件下进行优化；综合最终设计；能根据需求变化调整设计。
（2）设计过程分期与方法
制订不同设计阶段的工作进度安排；选择适应项目的开发模式（自顶而下模式、螺旋模式、并行模式等）。
（3）设计中对知识的利用
利用所学的各种工程科学技术知识，结合相关的技术规范和标准进行设计；充分利用本领域中现有的成果和标准。
（4）学科专业设计
选择合适的技术、工具和过程；了解设计工具的标准和验证方法；对备选方案进行量化分析；实施建模、模拟和测试；对设计进行分析改进。
（5）跨学科专业设计
以项目核心目标确定支撑专业知识；根据分解后的功能单元选择配置支持的学科专业知识；不同学科知识的协调融合。
（6）多学科综合设计
根据不同的目标进行项目设计：
系统的性能、市场周期、成本和价值；项目实施、验证、测试和环境的可持续性；运行；产品的可维护性、可靠性和安全性；产品的改良、退市。
1.2.5实施
（1）设计实施的过程
调研、立项、确定目标和指标，确定技术路线、进度，人员分工，实施、验证并改进。
（2）硬件制造过程
选择材料、工具、生产工艺，制造方法，装配，质量控制.
（3）软件实现过程
根据系统功能、算法、数据结构等，将系统设计分解为功能模块设计；确定算法的数据结构、控制流程、数据流程；选择编程语言，编程；构建系统。
（4）硬件/软件协同设计
了解硬件结构和功能、通信协议等技术指标；描述软件与传感器、传动器和机械等硬件的功能关系；描述硬件／软件的功能，进行软硬件协调设计。
（5）测试，验证，认证以及取得证书
根据行业标准和规范，确定测试方法、测试根据、测试程序；分析系统的实际性能是否达到要求；到权威的质量认证部门进行认证，确定相关的认证证书。
（6）实施过程管理
项目实施的组织、人员分工、部门结构；确定采购、合作商和供应链；进行成本、进度、质量、安全等控制；根据实际进展实施改进。
1.2.6运行
（1）设计和优化操作
确定系统运行的表现、成本和价值的性能指标；根据目标进行分析和建模；根据模型和指标，进行优化，确定最优的操作过程。
（2）培训及操作
根据产品确定培训内容，编制培训指导计划和操作过程，建立质量标准，并进行预先模拟；根据被培训的接受情况对培训过程进行调整。
（3）支持系统的生命周期
了解售后维护、物流过程；分析产品的可靠性和市场周期；分析维护成本；根据用户反馈进行改进。
（4）系统改进和演变
预先计划的产品升级；根据市场反馈进行改进。
（5）弃置处理与产品报废问题
定义产品寿命终结的问题；列出产品在不同情况下弃置时的选择；定义产品报废时的残余价值；列出报废时的环境考虑。
（6）运行管理
制订运行计划、组织和结构，确定合作者；分析运行成本、进度控制；制订质量和安全保障措施；根据实际的运行情况进行改进。
1.3职业技能和道德
1.3.1职业道德、正直、责任感和负责任
良好的职业道德，对工作尽职尽责；熟悉相关法规，坚持原则，面对可能的冲突具有承担风险的勇气；勇于承担责任；实事求是地评价和承认合作者的工作。
1.3.2职业行为
良好的职业道德和举止；了解职业礼仪、国际惯例和人际交往习惯。
1.3.3主动规划个人职业
根据个人能力、兴趣、社会环境，制订个人职业发展规划；建立良好的人际关系网络。
1.3.4与世界工程界保持同步
熟悉现有的工程实践和技术，了解工程理论与工程实践的联系；视野开阔，关注科学新发现，分析新技术对社会和技术可能带来的影响。
2、工程能力
2.1工程推理和解决问题
（1）认识和系统表述问题
初步分析数据，提出假设，分析误差源；把握总体目标、分清事情的主次；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）建立模型
对复杂的系统和环境进行抽象，简化系统；定性分析，确定模型的结构；定量分析，确定模型的参数，进行模拟。
（3）判断和定性分析
误差分析；通过实验验证与理论之间的一致性和误差（范围、单位等）；确定解析解的通解。
（4）带不确定性因素分析
提取不完整和不清晰的信息；应用概率统计来确定模型；针对不确定性分析工程的成本效益和风险，并进行决策；根据不确定性做好预案。
（5）解决方法和建议
提出问题的解决方案；分析解决方案的关键结果和测试数据；分析并调整结果中的偏差；形成总结性建议；反思并改进。
2.2实验中探寻知识
（1）建立假设
确定需要验证的关键问题；提出假设，讨论并比较；查询相关书刊或者电子文献；选择文献检索的策略；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；对信息进行整理与分类；对信息进行分析和甄别；提取信息中的重点和创新点；找出尚未解决的研究问题；列出参考文献。
（2）实验探索
制定实验方法和策略；构建实验；执行实验规定和实验步骤；测量实验数据；分析实验数据，提出实验报告；对照已有模型比较实验数据。
（3）假设检验和论证
利用概率与数理统计的知识讨论数据的统计有效性、局限性；由数据得出结论；评估并改善。
2.3系统思维
（1）整体思维
识别并定义系统、模块和功能单元；利用各个相关学科的知识，对系统进行全方位的理解；了解系统的社会、企业和技术的背景；识别系统与外界的交互作用，外界对系统行为的影响。
（2）系统内的互交性
为定义系统和系统建模进行必要的抽象和简化；识别系统表现的行为和功能特性；识别系统单元之间的主要联系；分析系统随时间可能的变化。
（3）确定优先级和焦点
找出并区分与系统相关的全部因素；找出整体系统中的驱动因素；解释为解决驱动问题所进行的资源分配。
（4）决议时权衡、判断和平衡
分析找到系统的矛盾，寻找妥协方法去解决问题；选择并确定解决问题的办法，通过平衡各种因素化解矛盾，优化整体系统；对比描述系统在生命周期内的灵活解和最优解；评估并改进。
2.4个人技能和态度
（1）主动和愿意冒险
看到机会；分析利益和风险；学习启动项目的方法和时机；具有开拓新事物的领导才能；采取明确行动、做出结果、总结工作。
（2）执着与变通
有自信、有激情、热爱事业；强调努力和严肃工作、关注细节的重要性；展示应变能力，能够独立工作；具有合作精神，能接受并正确对待批评；平衡个人生活和职业工作。
（3）创造性思维
具有创新意识；具有创新能力熟悉发明过程；了解创造性在艺术、科学、人文与技术中的作用。
（4）批评性思维
分析问题，选择逻辑论点和解决方法；找出正反方面的观点、理论和事实；找出逻辑谬误；验证假设与结论。
（5）自省个人的知识、技能、态度
正确评价和描述个人的能力、兴趣、强项与弱点；比较知识的深度和广度的重要性。
（6）求知欲和终生学习
培养对新事物的兴趣，具有继续学习的欲望；培养自学能力，形成个人的学习风格。
（7）时间和资源的管理
学会分清任务的主次，合理制订时间进度，调配资源；有效地按时执行任务。
3、人文素质
3.1人文、社会科学基础知识
世界观、人生观和价值观培养；思想道德修养与法律意识；文学修养与艺术欣赏；历史知识、社会认知与公共关系学。
3.2自然科学基础知识
高等数学基础；物理基础及实验手段。
3.3经济管理知识
管理学的基本原理；质量控制与质量管理的基本方法；知识产权基本知识。
3.4工具性知识
计算机工具软件的操作和应用；计算机软件编程（VB、C语言等）；外语的听、说、读、写；文献资料（含外文资料）的查阅与检索。
3.5人际交往知识
3.5.1团队精神
（1）组建高效团队
了解团队形成的步骤和运作时限；确定团队的目标和责任，根据需求选择成员；确定每个成员的目标和任务；分析团队的强项和弱点；制订团队工作的各种规则。
（2）团队工作运行
确定目标、进度，有效地按时实施计划；执行团队的规则；成员之间的相互交流和反馈，修订目标、任务和进度；协调并解决出现的冲突，形成问题的解决方案（创造性和决策能力）。
（3）团队成长和演变
阶段性地总结和评估团队的工作，合理调整团队的工作；互相协作和帮助，促进团队成员共同成长；学会人际交流策略。
（4）领导能力
能熟悉团队的整体目标和阶段目标；实施团队工作的过程管理，协调各成员关系；通过激励、榜样、认可等手段提高成员的积极性；代表团队对外开展工作。
（5）技术协作
在不同类型的团队中工作，如跨学科团队，小型团队和大型团队，远程合作；开展与团队成员的技术合作。
3.5.2交流
（1）交流战略
根据不同的交流环境，选择交流策略。
（2）交流结构
提出具有说服力的论点和逻辑；选择可信准确的证据；采用简练、精确和清晰的语言；理解跨学科和跨文化的交流。
（3）写作交流
以正确的拼写、标点和语法、规范的格式写作，文章连贯流畅；具有技术写作、公文写作、报告的能力。
（4）电子和多媒体交流
能制作电子演示材料；能通过电邮、网络、电话、视频等进行交流；熟悉多媒体表达形式。
（5）图表交流
能画草图、正式图纸，制作表格，并与文章配合使用；熟悉各种技术图纸的规范和绘制。
（6）口头表达和人际交流
流利的语言表达能力，配合合适的手势、眼神、姿态等非语言交流方式；具有一定的逻辑思维能力，能有效运用技术语言回答问题，做到重点突出，层次分明。
3.5.3外语交流
（1）英语
能够阅读、理解技术文献；能够书面、口头清晰表达观点；初步的听、写的能力。
二、《机械设计制造及其自动化》专业（本科）卓越工程师培养计划
1、培养目标
培养德、智、体、美全面发展，基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高，具有创新精神，系统地掌握机械设计、制造、自动化的基本知识、基础理论和基本技能，具有较强的社会适应能力、工程实践能力、组织协作能力以及创新创业能力，具备在地方生产、建设、管理、服务第一线从事设计制造、应用开发、生产与设备运行管理和经营销售等方面工作的能力与素质，在机械工程及相关领域一线从事产品的生产、营销、服务或工程项目施工、运行和维护等方面的高素质的本科工程型人才。
2、培养要求
2.1素质结构要求
2.1.1思想品德素质
热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论的基本原理和“三个代表”重要思想；愿为社会主义现代化建设服务，有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；具有爱岗敬业、艰苦奋斗、求真务实、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德、职业道德和法律意识；具有个人诚信和团体意识；具有积极向上的人生价值观。
2.1.2文化素质
有正确的社会历史观；具有较好的人文、艺术修养；较强的语言表达能力。
2.1.3身心素质
积极参加体育锻炼，达到大学生体育锻炼标准；接受必要的军事训练；保持身体、心理健康状态；有较强的适应能力、心理承受能力和人际交往能力；具有较好的身体素质和心理素质。
2.1.4业务素质
具有一定的人文、艺术和社会科学基础，具备正确的逻辑思维和表达能力。
具有良好的团队协作精神，掌握基本的沟通技巧，具有较强交流能力和社会适应能力。
掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能够阅读本专业的外文书籍和资料。
掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有较强的信息获取和应用能力。
具有扎实的自然科学基础，熟练掌握高等数学、大学物理等基础性课程的基本理论和应用方法。
系统地掌握本专业领域涉及的力学、机械学、电工电子、自动化、经济及管理等方面的基础知识和基本理论。
具有本专业必需的制图、计算、实验、测试和操作等实践技能。
具备设计制造、应用开发和生产组织管理能力，能够分析和解决工程实际中的基本问题。
了解装备制造业的前沿动态和发展趋势，具有较强的适应本行业发展需要的自主学习能力和创新精神。
2.2知识结构要求
2.2.1人文、社会科学基础知识
具有基本的人文社会科学基础理论知识和素养，在哲学及方法论、法律等方面具有必要的知识，对文学、艺术、历史、社会学、公共关系学等方面进行一定的修习。
2.2.2自然科学基础知识
掌握高等数学、物理学的基本理论，掌握与本专业有关的电学、力学原理与分析方法，了解计算机科学的基本知识，了解当代科学技术发展的其他主要方面和应用前景，掌握一种计算机程序语言。
2.2.3经济管理知识
（1）了解管理学基本原理；
（2）掌握质量控制与质量管理基本方法；
（3）了解机械系统创新方法以及知识产权基本知识。
2.2.4工具性知识
（1）掌握文献检索方法；
（2）具备熟练操作计算机技能；
（3）掌握机械测量工具原理及方法；
（4）具备机械专业英语文献查阅基本技能。
2.2.5学科基础知识
（1）熟练掌握机械原理及机械制图知识，能够熟练绘制机械图纸；
（2）具备一定的力学基础；
（3）了解光、机、电、液、气一体化基础知识及发展趋势；
（4）掌握机械加工及测量的基本技术。
2.2.6专业知识
（1）掌握机械设计和制造的基本方法；
（2）掌握数控加工技术，了解激光加工，电火花加工，线切割加工等特种加工技术；
（3）掌握机电一体化的分析和设计方法，熟悉典型PLC的原理及软件设计；
（4）了解精密及超精密加工的基本方法和应用领域；
（5）了解本地区机械加工、特种加工和数控技术等行业的发展状态，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力。
2.3能力结构要求
2.3.1获取知识的能力
具有综合应用各种手段查阅文献或其他资料、获取信息、拓展知识领域、继续学习并提高业务水平的能力。
2.3.2运用知识的能力
具有编制、实施机械制造工艺规程、从事工艺工装设计、制造工作的能力；
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、从事机械CAD/CAM技术应用工作的能力；
具有从事机械设计与制造的现场技术管理工作、应用计算机进行辅助设计、辅助管理的初步能力；
具有应用计算机处理文字、图表、数据和信息，设计机械和电气图样的能力。
具有从事机电产品的销售和服务工作的能力；
具有一般机械工程项目规划或策划的初步能力；
了解装备制造业的前沿动态和发展趋势，具有较强的适应本行业发展需要的自主学习能力。
具有较高的外语水平和外语应用能力，掌握文献检索、资料查询的基本方法，能够较熟练地翻译与查阅本专业的外文资料，具备较强的信息获取和应用能力。
2.3.3创新能力
具有从事本专业领域科学研究和应用开发的初步创新能力。
2.3.4交流能力和社会适应能力
具有应用语言、文字、图形进行工程表达和交流的基本能力；
具有良好的团队协作精神，掌握基本的沟通技巧，具有较强交流能力和社会适应能力,能够适应与工程项目设计、施工、管理等工作相关的组织管理工作。
2.4管理要求
卓越工程师教育培养试点班由机电与车辆工程学院负责管理，每个班级配备专职辅导员，并按每5名学生配备1名专业指导教师和企业指导教师（企业实习阶段安排）。
每个卓越工程师班以独立的教学班组织教学，以学年学分制进行教学管理。
3、实现矩阵图
3.1工程素质
标准
实现
1.1技术知识和推理能力
1.1.1工程基础知识
线性代数、概率论与数理统计
理论力学，材料力学，材料成型技术基础
电工技术、电子技术
计算机文化基础，控制工程基础，系统建模与仿真技术，MATLAB与应用，有限元分析
机械工程概论，互换性与技术测量，机械原理，机械设计，机械制造基础
1.1.2高级工程基础知识
机械CAD/CAM技术，数控技术，数控编程与加工技术，特种加工技术，专业实习与实训，单片机原理及应用，PLC技术，液压与气动，机电一体化系统设计，机电传动与控制，工业产品造型设计，机械系统创新设计，现代设计方法，机械优化设计，有限元分析，可靠性设计，工程经济学，先进制造技术概论，自动化制造系统、工业工程基础，测试与传感技术，生产计划与控制，项目管理，质量控制与质量管理
1.2企业和社会的理解
1.2.1外部和社会环境
思想道德与法律基础，知识产权与文献检索，实习，社会调查与实践，入学教育，毕业教育，讲座
1.2.2企业及商业环境
企业管理学，实习，社会调查与实践，讲座
市场营销，大学生创新创业教育，企业家讲座
1.2.3构思与工程系统
企业管理学，技术经济学，课程设计，毕业设计，实习，大学生创新创业教育，各种学科竞赛
1.2.4设计
课内实验，课程设计，毕业设计，实习，创新人才培养计划，各种学科竞赛
1.2.5实施
课内实验，课程设计，毕业设计，实习，大学生创新创业教育，各种学科竞赛
1.2.6运行
课内实验，课程设计，毕业设计，实习，大学生创新创业教育，各种学科竞赛
1.3职业技能和道德
1.3.1职业道德、正直、责任感和负责任
企业管理，工程经济学，思想道德修养与法律基础，廉洁修身，就业指导，毕业教育，实习，军训，社会实践，各种竞赛
1.3.2职业行为
公关礼仪，实习，社会实践
1.3.3主动规划个人职业
大学生职业规划，就业指导，大学生职业规划大赛，实习，社会实践
1.3.4与世界工程界保持同步
科技前沿与新技术专题讲座
3.2工程能力
标准
实现
2.1工程推理和解决问题
高等数学，工程数学，数学建模，核心和高级工程基础课程及实验，课程设计，毕业设计
2.2实验中探寻知识
各个理论教学环节、实验、课程设计、毕业设计、课外实践、实习，文献检索
2.3系统思维
课程设计，毕业设计，核心和高级工程基础课程
2.4
升级会员 