• 3.38 MB
  • 2022-04-22 13:40:50 发布

汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养方案.doc

  • 88页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
  4. 文档侵权举报电话:19940600175。
'汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养方案第一部分学校培养方案第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案一、基本思路1.1指导思想当代工程师应该能够参与和领导产品、过程和系统全生命周期的各个阶段。本专业卓越工程师教育培养计划的指导思想就是要明确,通过这一培养计划,培养学生成为全面的工程师,在现代企业环境中和团队工作方式下,有知识、能力和素质去应对现代复杂机电系统构建的理论与实践的挑战。因此,本专业卓越工程师教育培养计划的指导思想重点应该明确以下两个中心问题:①当我们的卓越工程师毕业时,他们拥有的知识、能力和素质应该有哪些?掌握的水平如何?②我们(包括高校和企业)如何能够保证学生学习到专业知识,锻炼工程技术能力以及培养综合素质?因此,为了能够培养出适应这一社会发展需求的工程师,本专业的卓越工程师教育培养计划将树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,以宽口径厚基础为指导,在国家通用标准的指导下,按照行业专业标准的基本要求,依据学校专业培养标准,结合本校的特色和人才培养定位,依托学校人才培养管理体系和架构,以“3+1”为主要的培养方式,以本专业的“知识-能力-素质”一体化课程体系为实施计划,以培养学生的四大能力与素质为目标(即专业知识、个人能力、团队能力、大系统工程能力)为目标,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,加强学生工程实践能力的培养和训练,培养出优秀的新世纪工程技术人才和工程技术管理人才。1.2总体思路按照明晰设计、精心实施、注意细节的指导原则,图1给出了汕头大学机械设计制造及其自动化专业推进“卓越工程师教育培养计划”工作的总体思路,其重点是完成以下五个方面的工作:第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案(1)明确专业培养目标:要依据社会需求、学校定位、专业特色,制定出适合本学校本专业的培养目标,即培养什么样的人才。(2)制定专业培养标准:根据工程师培养利益攸关方各方的深入调研,制定出一系列的知识、能力和态度等的专业培养标准,并形成一个集合。(3)整合课程培养计划:依据专业学习效果目标集合,制定合理的课程与实践环节结构,制定每门课程或环节的课程大纲,并明确各课程与实践环节对专业学习效果目标的贡献,形成整体的矩阵或其它表现形式。(4)实施培养方案教与学:探寻实现专业专业培养标准和课程计划的教师教学方法、学生学习方法。(5)建立质量保障体系:即管理、评估、反馈与持续改进。管理、检查、评估整个培养计划的实施过程、软硬件条件和最终的学习效果,并将工程师培养利益攸关方各方的意见反馈到学校,促进学校对培养方案进行持续改进。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案专业培养标准知识、能力、素质的具体要求图1汕头大学机电专业卓越工程师教育培养计划的总体思路问卷评估QuestionnaireAssessment工程师认证EngineerCertification专业认证Disciplinary/ProgramCertification企业行业教师校友政府社会各界分解和细化课程体系具体课程反馈与持续改进质量保障体系GuaranteeSystemISO管理标准ISO9001、ISO40001课程知识与能力教与学方法Teaching&LearningMethods专业培养目标包括汕大学生特质培养专业培养目标Goal学习结果LearningOutcome知识、能力、素质课程1课程2……知识√能力√√素质√……科研教学融合学习Research&TeachingIntegration专业培养标准Syllabi课程计划Curricula实习与实践Internship&co-op.Edu案例教学Casestudying主动学习和实践的教学方法探究式的学习Inquiry—BasedLearning基于问题的学习Problem—BasedLearning基于项目的学习Project—BasedLearning课程群模块学习结果培养标准(Syllabi)/课程学习结果(LearningOutcome)比较矩阵图第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案二、组织管理体系本专业“卓越工程师教育培养计划”将依托汕头大学工学院机械电子工程系来实施,在学校统一协调下,与教务处、工学院一同开展各项工作。2.1培养工作组本培养计划将在学校的层面,以汕头大学执行校长为领导,联合学校、教务处、工学院成立“卓越工程师教育培养计划”联合培养工作组,工作组的组织结构如图2所示。培养工作组的工作以全体学生群体为中心,工作组组长由学校的执行校长担任,成员包括:教务处、工学院和机电系的负责人,执行团队包括机电系骨干教师组成的教师团队和参加卓越工程师教育培养计划的企业导师团队,以明确的目标、任务与时间节点开展工作。图2专业联合培养工作组的组织结构图第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案2.1培养利益攸关方联合工作组将特别设立卓越工程师培养利益攸关方,这一利益攸关方是为培养卓越工程师所涉及的核心成员的联合体,其组织结构如图3所示。主要包括:学生(在校生、毕业5年以内的校友、毕业5年以上的校友等)、高校教师、企业界、社会和政府等,并在此基础上成立由培养利益攸关方的代表与专家组成卓越工程师培养专家团队。为培养方案的制定、执行、评估、反馈与持续改进提供建设性的意见和建议。图3卓越工程师教育培养利益攸关方的组织结构图三、专业培养计划按照明晰设计、精心实施、注意细节的指导原则,在前面总体思路的指导下,在大力推进工程教育改革的基础上,实施本专业的卓越工程师教育培养计划。图4给出了本专业“卓越工程师教育培养计划”具体的培养计划。其核心是,以工程教育改革为契机,大力推进专业人才培养的实践探索。具体的培养计划重点包括以下五个方面的工作和要求:(1)专业培养目标;(2)专业培养标准;(3)课程培养计划;(4)培养方法教与学;(5)质量保障体系。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案图4卓越工程师教育培养计划的实施计划路线图第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.1专业培养目标与要求3.1.2培养目标本专业的培养目标是:在经济全球化的背景下,面向国家未来工程人才的需求,适应国家经济社会发展的新形势,培养能够在越来越依赖于复杂技术环境中,具有良好的人文科学素养、社会责任感和工程职业道德,能够应用与本专业相关的科学、数学、工程科学基础知识,在实际多学科合作团队中,实施复杂工程实践和终身学习的能力,保持高效、创新所必需素质的机械类工程型人才。3.1.2培养要求本培养标准在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具有良好的政治思想品德、人文科学素养、社会责任感和工程职业道德;②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;③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、专业素质和终生学习能力;④能在实际多学科合作团队里工作并进行并有效的交流,具有良好的团队精神、沟通与领导能力;⑤具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践能力。3.1.3培养特色遵照本专业卓越工程师教育培养计划的专业培养标准和教育理念精心制定培养计划模板,与原有的专业培养计划相比,卓越工程师教育培养计划除了合理安排涵盖本专业的专业知识、个人能力、职业能力和态度的课程外,更精心规划和设置了独具特色的一级二级项目,以引导学生的学习兴趣和能力培养。卓越工程师教育培养计划中所倡导的个人能力、团队能力、系统的适应与调控能力是需要反复训练、终生学习而逐步增长的。本专业卓越工程师教育培养计划的特色重点体现在以下几个方面:第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案①应对卓越工程师能力有明确的接触、训练和应用要求并反映在课程考核中。本专业至少有一门鼓励跨学科、鼓励创新、鼓励创业的基于产品的设计、制造的选修课。所有实验课全部并入相关的课程内,任课教师自然成为该课实验课教师之一,并主导实验内容、统筹安排课程内的实验。重要的综合性设计实验也可以考虑单设为一门课程。整个培养计划设置丰富的实践项目并辅以工业实习,利用课堂和现代学习场所/实验室使计划具有活泼的、实践的、团队的特色,并及时与外界沟通,通过广泛评估与评价不断改进计划。②在教学方法上,采用以探究式研讨授课为主要的教学方式。卓越工程师教育培养计划要求教师在教学之前首先要搞清楚所授课程在本专业知识结构中的地位和作用,以及学生学习本课程应该掌握的基本知识和能力,以相互有机联系的方式传授知识和培养能力;在教学过程中教师应从实际或已有知识中提出问题,引导学生思考,应用所学知识探究新的规律和知识;针对现在的学生缺少实际动手能力,在教学中安排了丰富的设计性和综合性实验,尽量让学生亲自动手和全身心投入进行;由于学生学习主动性高可以极大的提高学习效率,所以在教学上增加主动学习和动手实践,强调分析问题和解决问题的能力,增强概念学习,加强学习反馈机制的建立。③在对学生学习效果的评估上,建立多种评估方式。增加以项目报告、设计评估等形式,鼓励多学科综合、创造性和创业精神,让学生通过自评、互评等方式改变他们对学习和生活的态度并逐步建立必要的工作技能。不同的能力用不同的方式进行考核,专业知识可用试卷或口头测验,而卓越工程师相关的能力则可以记录、报告、自评、互评等等形式进行,考核方式的多样化促使学习方式广泛化和多样性,并能建立更完整可靠的评价系统。④构建合理的学习框架。建立教学计划、教学方法和考核方法之间的互相支持、良性互动的构架并辅以充分的教学实践环境设施。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.2专业培养标准3.2.1标准制定专业培养标准是本专业具体学习目标的总体集合,是一个对本专业工程师知识、能力和素质等方面具体要求的、合理的、动态的、相互关联和一致的集合。这个集合构成了后面学校与企业专业课程计划、教与学以及评估与持续改进的基础。因此,本专业的专业培养标准将由以下三阶段产生:①培养利益攸关方(学生、高校教师、企业界以及社会四个方面)对本专业学生的知识、能力与素质的需求调研;②调研文件的综合分析与提炼;③本专业同行的杰出代表(高校专家、工业界专家、毕业的新老校友等)的审查。在具体的层面上,详细的专业培养标准将知识点、能力与素质的目标分为四个层次,其中第④个层次为最高的层次,如图5所示。具体如下:①科学基础与专业知识;②个人能力与职业素质;③团队工作和沟通能力;④在企业和社会环境下工程综合能力;④在企业和社会环境下工程综合能力①科学基础与专业知识②个人能力与职业素质③团队工作和沟通能力图5知识、能力与素质的层次关系卓越工程师专业培养标准是指导本专业卓越工程师教育培养计划整个一体化课程计划的核心。专业培养标准的首要目标是掌握技术知识与科学基础;第二个目标是培养学生能够综合运用所学知识,引领新产品、工艺和系统的创新和运行。相应地,需要培养学生的个人能力和团队协作能力;第三个目标是教育学生能够理解在社会背景下研发的重要性和战略价值,卓越工程师要解决社会各行业各层面的科学技术难题与挑战,第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案以提高国家竞争力,从而贡献社会。因此,卓越工程师在产品的研发过程中,必须考虑到社会责任和可持续发展。3.2.2标准要求卓越工程师专业培养标准是在国家卓越工程师培养标准和机械类专业培养标准(行业培养标准)的基础上,结合学校定位、专业培养目标、培养要求等,在利益攸关方广泛调研的基础上,制定了专业培养标准。专业培养标准必须包括以下几个方面的内容,包括知识点、能力和综合素质的要求:①本专业特色的知识点,特别是工程技术知识原理和技术推理,包括:基础科学知识、核心工程基础知识、高级工程基础知识;②本专业所需要的个人职业能力和态度,包括:工程推理和解决问题的能力、实验和发现知识的能力、系统思维能力、个人能力和态度、职业技能和态度等;③本专业所需要的人际交往能力—团队工作和交流,包括:团队工作、交流、使用外语的交流等方面的能力;④本专业所需要的在企业和社会环境下工程综合能力,包括:外部和社会背景环境、企业与商业环境、系统的构思与工程化、设计、实施以及运行等;⑤完成以上本专业能力培养大纲需要的培养环节,包括:基础课程、专业课程、专业选修课程、通识课、一二三级项目、实习环节、课外科技活动以及校内外的各种活动等;⑥各个培养环节在整个卓越工程师能力培养大纲中对学生能力培养中所起到的贡献、各环节之间的联系等要素。3.2.3标准特征本专业的师生、校友和社会,规定了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、工程科学基础知识第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案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、过程和管理的运行第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.2.4标准细化在前面专业培养目标、要求、特征的基础上,本专业制定了专业培养标准的详细要求及其细化结构,主要包括部分(三级目录结构):(一)、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第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案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1.1.5.2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运动学第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案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1.2.3.4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1.2.6.2C语言编程第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案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机构零件选材原则第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案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1.2.10.1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1.2.12.4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代数方程求解第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案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工业自动化第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案1.3.3.1PLC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1.3.4.4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(二)、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2.1.2建模2.1.3估计与定性分析2.1.4带有不确定性问题的分析2.1.5解决方法和建议2.2实验和发现知识 2.2.1建立问题的假设 2.2.2查询印刷资料和电子文献第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案2.2.3实验性的设计与分析2.2.4假设检验与评估2.3系统的思维方法2.3.1全方位思维2.3.2系统的显现和交互作用2.3.3确定主次与重点2.3.4解决问题时的妥协、判断和平衡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2.4.2执着追求与变通能力2.4.3创造性思维能力2.4.4批判性思维能力2.4.5了解自己的知识、能力和态度 2.4.6求知欲和终身学习能力2.4.7时间和资源的管理方法与能力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2.5.2职业行为和培养2.5.3主动规划个人职业生涯2.5.4与世界工程发展保持同步(三)、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3.1.2团队工作运行方式与过程3.1.3团队成长和演变过程3.1.4领导能力培养与锻炼3.1.5组建技术团队3.2交流第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.2.1交流的策略3.2.2交流的结构与方式3.2.3书面的交流3.2.4电子及多媒体交流3.2.5图表交流与使用3.2.6口头表达和人际交流3.3使用外语的交流能力3.3.1英语交流能力3.3.2其他区域工业国的语言3.3.3其他语言(四)、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4.1.2了解工程对社会的影响4.1.3认识和接受社会对工程的规范4.1.4认识和了解历史和文化背景环境4.1.5了解当代主题和正确价值观的确定4.1.6培养全球发展观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4.2.2了解与认识企业的战略、目标和规划4.2.3技术创业4.2.4做好个人在团队中的角色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4.3.2如何定义功能,概念和结构4.3.3如何系统建模和确保实现目标4.3.4对开发项目的管理4.4设计第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案4.4.1设计过程4.4.2设计过程的分段与方法4.4.3知识在设计中的利用  4.4.4单学科设计4.4.5多学科设计4.4.6多目标设计(DFX)4.5实施4.5.1设计实施的过程4.5.2确定和描述硬件制造的过程4.5.3确定和描述软件实现的过程4.5.4硬、软件的集成4.5.5测试、证实、验证和认证方法4.5.6对实施过程的管理4.6运行4.6.1运行的设计和优化4.6.2培训与实际操作过程训练4.6.3支持系统的生命周期4.6.4系统改进和演变过程4.6.5弃置与(产品或系统)生命终结问题的处理4.6.6运行管理方法和过程3.2.5标准落实通过制定明细化的专业培养标准,可以得到卓越工程师教育培养计划专业培养目标的明细化要求。这些明细化的要求需要在所有培养环节(学校课程、企业实践环节、课外实践环节等)中一一得到落实,并明确各培养环节对整个专业培养标准的贡献。这一过程是一个反复的循环过程,包括:专业培养目标=>课程计划=>课程大纲=>专业培养目标实现矩阵=>专业培养目标。这一反复循环的结构图如图6所示。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案图6一体化课程计划设计的反馈流程图详细的专业培养标准落实见下一节《一体化课程计划》中的专业培养目标实现矩阵(3.3.5节)。3.3一体化课程计划3.3.1制定原则课程计划指的是以上的专业培养标准明细中的知识、能力与素质,哪些需要培养?在哪里培养?学校和企业有明确的计划能让学生在学习和实践过程中学习到专业知识,锻炼工程技术能力以及培养综合素质,并将某一具体能力的培养落实到组成专业培养标准的具体课程、课外活动和企业培养环节中。在此指导原则下,本专业的课程计划将重点围绕以下几个方面来制定:①专业的目的和学制;②课程的结构与次序;③知识、能力与素质的培养矩阵(各课程或环节的贡献集合);④课程和实践环节大纲(简称:课程大纲);⑤工程实践软硬件环境的建设(简称:工程实践中心)。在我们学校和专业课程计划中,课程的结构将主要包括以下三个部分:①导论性课程;②学科课程和专业课程(课程群的设置);③总结性实践课程(一二级项目、毕业设计等)。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.3.2课程计划整合重点本专业卓越工程师教育培养计划在分析国内外现行本科培养模式和社会需求对本专业毕业生的要求与期望的基础上,明确了国际工业发展趋势对人才的要求和培养国际化工程师的目标。专业培养课程计划以卓越工程师培养目标和培养计划为指导,形成了个人能力、人际能力及系统设计能力的培养理念,确定了以项目设计为导向的综合培养方式,并制定了如图7中鱼骨架图所示的本专业核心课程的培养结构。本专业详细的卓越工程师教育培养计划专业课程结构见附件3。该专业课程设置的主要特点体现在如下几个方面:①通过《工程师职业道德》课程,以及《世界工程师论坛》、成长沙龙、社会实践等等多种活动与环节,开展卓越工程师职业道德方面的学习与训练;②通过导师制,加强教授对学生的辅导,尤其是在职业道德、诚信和职业素质上的指导;③加强基础科学(如数学、物理、化学等)及人文科学课程,特别注重数学分析能力的培养,使学生打下良好的数理基础;④以课程群的方式将全部专业核心课程有机的结合起来,避免相关课程之间的内容重复,从而有效地减少授课学时,同时有利于教师以相互有机联系的方式传授专业知识,也便于学生灵活地掌握知识,以培养学生掌握学习科学知识的能力为主要目标,而不是简单地灌输某一学科的内容;⑤加强实验与动手能力的培养,在可开设实验的课程中增加实验课时,将原计划外的实验纳入教学计划,使实验实践环节能更好地与课堂教学结合;⑥通过工程项目的团队设计,突出提升工程设计能力和协同工作能力培养,并实现工程科学知识大拓宽。以实际工程项目的具体实施为主线贯穿专业课教学过程,旨在培养学生的创新意识和能力、团结协作精神和理论联系实际的学风,加强学生工程实践能力的培养和训练,提高学生进行项目设计的能力;第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案第一年工学院大类课程:数学,物理,C语言程序设计,英语,工程设计导论等机电系统设计与制造I产品设计产品生命周期工程机械零件设计先进制造工业生产过程机械制图与计算机辅助制图计算机集成制造系统电子电气技术自动控制原理电工电子技术工程材料动力学与控制运动学与机构工程热力学图例:框内为一级项目框内为含部分主要课程的2级项目从左到右为时间顺序此课程未完前可开上面二课从上到下为时间平行课程振动与机器动力学微机原理控制系统毕业设计创新设计项目机电系统设计与制造II机电系统设计与制造III仪器与测量互换性与工程测试技术①课堂教学上激励教师与学生互动、采用探究式研讨教学。图7本专业卓越工程师教育培养计划的课程结构(鱼骨图)卓越工程师教育培养计划中的专业课程设置较过去传统的专业课程设置的主要变化有以下几点:一是加强数学分析和力学基础,培养学生坚实的基础理论。增设了普通化学,同时删减了普通物理中与中学和后续电工和力学课程中相同的内容;二是加强实验环节在培养体系中的位置,在可能开设实验的课程均增加实验课时,将原计划外的实验纳入教学计划,并增加学时,现在有764学时的实验课时;三是增加3个一级项目课程(机电系统设计与制造I-III),时间从第二学年开始一直到第三学年结束,一级项目将结合工业项目的实际操作,实现工程设计、创新能力、协同工作能力和机电系统工程的能力培养,并实现工程科学知识的大拓宽;四是安排团队设计项目,突出提升协同工作能力;第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案五是充分利用夏季学期,进行机电产品的设计和制造,以获取工作经验。着重实践,强调“自己动手”;六是将专业课预习纳入教学计划,使学生能自觉主动的学习,强化学生的自学能力训练;七是所有设计将采用实际的工业项目,要求真题真做,以能力培养为主要目的。3.3.3课程计划明细依据培养标准,机械设计制造及其自动化专业的卓越工程师毕业生需完成以下课程并取得规定的学分:(1).学校统一要求的课程共53学分,其中英语需通过学校的ELC4级;(2).工学院统一要求的课程共30学分;(3).本专业的必修课70.5学分和选修课9.5学分;(4).累计为其一年的企业工程实践,并在企业完成毕业设计10个学分;(5).毕业生至少修满163学分。注:(1)带五角星(☆)的课程为综合本专业核心专业领域的1级综合项目,1级项目为本专业的核心骨架,必须按照给定的时间选修;(2)带双五角星(☆☆)的课程为2级综合项目,2级项目带领一组相关课程并有可能会跨学期,选课时必须考虑相关课程的选修以及时间顺序。(一)、工学基础课程(11门30学分)MAT1110高等数学Ⅰ6学分MAT1210高等数学Ⅱ6学分MAT1130线性代数2学分MAT1240概率论与数理统计3学分PHY1030普通物理学4学分PHY1000普通物理实验2学分CST9910C语言程序设计2学分ENC9105工程设计导论2学分ENC9110化学导论1学分ENC9120生物学导论1学分ENC9301工程师职业道德与责任1学分第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案(二)、专业基础课程(14门37.5学分)MEC9500机械制图与计算机辅助制图4学分MEC9510理论力学3学分MEC9520电工电子技术Ⅰ2学分MEC9530电工电子技术Ⅱ3学分MEC9540工程热力学2学分MEC9550工程材料2学分MEC9560互换性与测量技术基础2学分MEC9570材料力学3学分MEC9580运动学与机构3学分MEC9590自动控制原理3学分MEC9600金工实习3学分MEC9610机械零件设计3学分MEC9620微机原理3学分MEC9630仪器与测量1.5学分(三)、专业课程(15门33学分)MEC7000机械工程导论1学分MEC7010机电系统设计与制造I☆1学分MEC7020机电系统设计与制造II☆1.5学分MEC7030机电系统设计与制造III☆2.5学分MEC8010产品设计☆☆2学分MEC8020先进制造☆☆1.5学分MEC8030电子电气技术☆☆1.5学分MEC9640工业生产过程3学分MEC9650控制系统3学分MEC9660计算机数控机床3学分第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案MEC9670振动与机器动力学2学分MEC7040生产实习1学分MEC7050毕业设计☆(企业实践环节)10学分(四)、选修课程(至少选修9.5学分,鼓励额外选修ENC8000创新设计项目)(建议优先选带*的课程)MEC9000企业与项目管理*2学分MEC9001有限元法1.5学分MEC9002机器人技术*1.5学分MEC9003可编程控制技术基础及应用*1.5学分MEC9004高等工程材料1.5学分MEC9005特种加工1.5学分MEC9006液压与传动1.5学分MEC9007塑料模具设计与制造*1.5学分MEC9008现代设计方法1.5学分MEC9009嵌入式系统设计1.5学分MEC9010计算机集成制造系统1.5学分MEC9011软包装设备基本原理与设计基础1.5学分MEC9012计算机辅助设计与制造*1.5学分MEC9013新能源与可再生能源技术1.5学分MEC9014光机电一体化技术1.5学分MEC9015产品生产周期工程*1.5学分ENC8000创新设计项目☆☆1学分3.3.4课程计划安排为了能够保证卓越工程师教育培养计划中的“3+1”培养模式的实施,特别是保证一年的企业实践环节,本专业的课程计划依照专业培养标准中的知识点对原课程体系进行了整合,加强了基础工程科学知识点、专业基础知识点和工程能力培养,将课程合并,第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案使得全部的学校课程教学在三个学年内完成,第四学年用于安排企业实践环节和毕业设计(在企业进行)。具体的安排如下表所示。表1课程计划安排表年级学期(学分)课程/综合项目/综合实验/课程设计课程代码学分一年级秋季(25)#高等数学ⅠMAT11106#工程设计导论ENC91052#C语言程序设计CST99102化学导论ENC91101生物学导论ENC91201计算机应用技能2毛邓三6体育1*英语4春季(25)#高等数学ⅡMAT12106#线性代数MAT11302#普通物理学PHY10304#普通物理实验PHY10002*机械制图与计算机辅助制图MEC95004体育1*英语4形势与政策2二年级夏季军事训练与军事理论课2秋季(22.5)#概率论与数理统计MAT12403*理论力学MEC95103*电工电子技术IMEC95202*工程热力学MEC95302*工程材料MEC95402*互换性与测量技术基础MEC95502*机电系统设计与制造导论MEC70001﹠企业与项目管理(选修)MEC90002体育1*英语4第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案春季(23)*电子电工技术IIMEC95604*材料力学MEC95703*运动学与机构MEC95803*自动控制原理MEC95903*☆机电系统设计与制造IMEC70101*金工实习MEC96003体育1*英语4三年级夏季#工程师职业道德与责任ENC93011秋季(17-20)*微机原理MEC96203*工业生产过程MEC96403*机械零件设计MEC96103*控制系统MEC96503*☆☆产品设计MEC80102*☆☆先进制造MEC80201.5*☆机电系统设计与制造IIMEC70201.5专业选修课(2门)﹠可编程控制技术基础及应用MEC90031.5﹠液压与传动MEC90061.5﹠机器人技术MEC90021.5﹠特种加工MEC90051.5﹠光机电一体化技术MEC9014春季(13.5-16.5)*计算机数控机床MEC96603*仪器与测量MEC96301.5*振动与机器动力学MEC96702*☆机电系统设计与制造IIIMEC70302.5专业选修课(3门)﹠产品生命周期工程MEC90151.5﹠现代设计方法MEC90082﹠塑料模具设计与制造﹠计算机辅助设计与制造MEC90121.5﹠软包装设备基本原理与设计基础MEC9011﹠新能源与可再生能源技术MEC9013第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案四年级夏季*生产实习MEC70401秋季*☆毕业设计(企业实践环节—1年)MEC70503春季*☆毕业设计(企业实践环节—1年)MEC70507总学分163选修课课程/综合项目/综合实验/课程设计课程代码学分**创新设计项目ENC80001**企业与项目管理MEC90002**有限元法MEC90011.5**机器人技术MEC90021.5**可编程控制技术基础及应用MEC90031.5**高等工程材料MEC90041.5**特种加工MEC90051.5**液压与传动MEC90061.5**塑料模具设计与制造MEC90071.5**现代设计方法MEC90081.5**嵌入式系统设计MEC90091.5**计算机集成制造系统MEC90101.5**软包装设备基本原理与设计基础MEC90111.5**计算机辅助设计与制造MEC90121.5**新能源与可再生能源技术MEC90131.5**光机电一体化及其应用系统MEC90142**产品生命周期工程MEC90151.53.3.5专业培养标准实现矩阵专业培养标准实现矩阵,如表2所示,其功能是将专业培养目标明细中所规定的知识、能力和素质的要求落实到具体的教学环节和企业工程实践环节。由课程、项目、实习实践、各类课外活动以及企业工程实践环节所构成的教学环节将专业培养目标明细所列出知识、能力和素质要求以相互联系、相互支持的方式进行统筹与整合,一体化地实现专业培养标准。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案专业培养标准实现矩阵采用介绍(I)、讲授(T)和应用(U)表示某一知识或能力在各具体教学环节的培养方式。这三种方式的应用说明如下:介绍(I)l对学生谈及或进行简单介绍l针对此知识/能力没有明确的教学目标要求l关于此知识/能力的授课、讨论和实验的时间都少于一小时l没有同本知识/能力相关的练习、项目或作业要求l一般没有考核(考试或其他手段的考核)要求讲授(T)l对学生有明确的要求l作为学习目标,学生的认知水平知识要提高一级(从不知道认知、从认知到理解、从理解到应用、从应用到分析评价、从分析评价到创新等)l关于此知识/能力的授课、讨论和实验的时间至少一小时l设计有关于此知识/能力的练习、项目或作业要求l一般会有考核要求应用(U)l学生可能在此知识/能力方面已经具备一定的程度,或学生有能力通过自己的努力达到本环节的要求l尽管没有直接关于此知识/能力的考核,学生可能需要应用它去完成其他教学目标l对于此知识/能力的学习没有时间限制l不直接采用讲授/练习/项目/作业等方式提高本知识/能力水平l不直接使用测验或其他考核手段评估此知识/能力第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案表2专业培养标准实现矩阵第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.3.6课程大纲遵照卓越工程师专业培养目标的要求,经过反复研究和探讨,参照卓越工程师专业培养标准,并结合我国工程领域的实际情况,制定并在培养的过程中进一步完善了汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师教育培养计划的课程大纲。本文中的第三部分中的附件一和附件二给出了本专业卓越工程师教育培养计划中二门课程《MEC9201机械制图与计算机辅助制图》、《MEC9304自动控制原理》的具体的课程大纲实例。课程大纲最重要的部分是本课程的知识点与能力的培养,以及它在整个专业培养标准的贡献。本专业卓越工程师教育培养计划课程大纲包括:工程师职业道德、基本理论知识,个人能力和职业技能,人际交流与合作能力,在企业和社会环境下工程综合能力等5个部分,旨在培养学生职业道德意识、职业精神、创新意识、团结协作精神和理论联系实际的作风,加强学生工程实践能力的培养和训练。与过去相比,卓越工程师教育培养计划课程大纲突出了工科学生的工程师职业道德意识、基本理论知识、个人综合能力的培养。卓越工程师教育培养计划课程大纲是根据培养计划专业培养标准和培养计划中规定的各学科的目的、任务而编写的指导性文件,作为课程教学过程的重要依据。课程大纲指导学生的选课、学习,规范教师的教学、考核。课程大纲服务于专业课程计划,在课程大纲中将涵盖本课程的知识点、与其它课程的联系、学习范围、学习目的、教学理念、教学方法和安排上受课程计划的约束、界定。课程大纲以纲要的形式规定每门学科知识、技能的范围、深度及其体系、结构,同时规定教学的一般进度。课程大纲由承担本门课程的教学团队在广泛调研并听取企业界意见的基础上,根据能力培养大纲的要求制定,由系教学委员会审批。3.4探究式教与学实施课程与实践环节的教与学指的是,基于现有资源的重新整合,在稳定的环境中运行,整个专业的课程计划如何贯彻?培养单位(包括高校和企业)应该配备怎样的学习软硬环境等?第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案本专业在实施教与学的过程中,将重点采用以下的工作方法:①以学生为中心的教学方法;②学生采取探究式、经验式、体验式等主动学生方法;③以学生为中心的教学效果评估方法。④“以项目为中心的学习”(Project-BasedLearning)⑤“以问题为中心的学习”(Problem-BasedLearning)3.5质量保障体系质量保障体系包括:管理、评估、反馈与持续改进,其核心是在于采取什么样的质量保障体系对学校的管理模式、专业培养方案的合理性、教师教授过程、学生学习效果等方面的评估,也就是要解决以下三个问题:①怎么才能检查到学校的培养过程是否规范?②怎么知道学生培养是否取得了预期的学习效果?③如何知道某个专业是否达到了卓越工程师培养标准的要求?如何改进与提高?本专业卓越工程师教育培养计划将建立基于ISO的可持续发展教学质量保障体系。主要的工作如下:首先我们将在输入专业目的、资源和计划的基础上,确立我们的教学目标,并以此为基础建立新的、符合科学规律的教学模式,然后依据新的教学模式建立全新的一体化课程体系,通过教、学、考、实践的教学过程的创新,使学生获得合理的知识结构及能力,为了能够获得对教学模式、课程体系、教学实施过程的合理与科学的反馈与评价,专业评价与评估是必须的,通过对输入、过程、成果的审查,促进教学模式,课程体系,教学考实践过程的不断完善。在输入评估阶段,要评价专业的使命、目标、资源以及师资质量;在过程评估阶段,要评价过程的效率和有效性,包括教学、实践、考核及其它活动;在成果评估阶段,则注重结果的分析,包括对学生的学习效果、利益相关方、学科专业长期的效果与影响等,最终将评价的结果用于对整个教学模式改进过程的反馈,从而不断完善我们的教学模式、课程体系、教学方法等。在具体的教学实施工第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案程中,将明确教学过程中的质量监控重点,为教学过程管理设置合理的、可测量的长期及短期管理目标,用一系列有效的管理行为使其得以实现,并按照PDCA(计划-实施-检查-处理)的管理原则,使整个教学管理质量保障体系得以持续改进,同时利用约束机制、监督机制、激励机制和反馈机制保证教学质量保障体系的实施,如图8所示。图8卓越工程师教育培养计划的教学质量保障体系整个质量保障体系将通过各种规章制度在管理者、教师、学生中形成工作规范和约束;通过院系领导、同行教师及教学督导员的听课制度、教学质量学生联系小组工作制度等形成监督;通过各种教学奖励、年度考核、职称晋升、岗位聘任、学生综合测评等措施形成激励;通过教学督导员评价、学生课堂教学评估、听课反馈等,使教学方法的改进和教学效果的提高落到实处。基于ISO的教育管理质量保证体系,可以在充分保证广大教师学术自由以及教师在教学方式、方法、风格等方面的自主权的前提下,实现了日常教学过程管理的规范化,使传统的教学过程目标管理转变为过程管理,并不断促进教学过程的不断持续改进。同时,也应当看到,规章制度无法规范所有的行为,要达到管理目标,还需要建立良好的校园文化,形成共同的价值观和行为准则,使广大教职工能够自觉调控其行为。因此,通过严格实施基于ISO的可持续发展教学质量保障体系,使得本专业的毕业生能够达到卓越工程师教育培养计划的要求,从而实现以下目标:n完善基于ISO的可持续发展教学质量保障体系n国家工程师认证n国家工程教育专业认证第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案本专业质量保障体系将采取以下几个方面来实现对本专业卓越工程师教育培养计划进行管理、评估、反馈与持续改进:①在培养过程管理中采取ISO的管理标准;②在学生学习效果评估中培养利益攸关方各方的调查与反馈;③在学生资格中采取工程师认证;④在专业评估中采取专业认证;3.6实践环节教学近几年,本专业对教学实验室进行了全面的修缮,购置了一些新的实验仪器设备,新建了若干科研实践实验室,总投入经费达400万。另一方面为有力调动学生的创新积极性,鼓励学科交叉,工学院于2006年9月建成了创新实践中心,面积达600多平方米,拥有结构与金工工作室、计算机综合应用实验室和电子设计综合实验室三块功能区,并且配备了先进的设备,如高精度自动数控钻机、贴片焊接机、精密型LCR数字电桥、数字示波器及信号发生器、钻床、能力风暴机器人、多功能嵌入式开发套件等,具备了综合实践的条件.创新中心实行团队项目负责制,教师与学生共同管理,专业教师进行技术指导,积极探索应用性、开发性的学生科技创新实践模式,以全面提升学生的工程实践能力为目标。经过以上整体建设,为专业学生协作创新提供了优越的硬件环境,如图8和9所示。图8工学院创新实践中心第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案图9汕头大学与卡尔加里大学机电系同学的交流活动按照卓越工程师教育培养计划的要求,为有力调动学生的创新积极性,机电系将建设学生创新实践执行以提高教学实践条件。该工程实践创新中心的具体建设目标是:n场地:原机电系模具设计中心,面积近1218平方米。n学生规模:根据规划,每届100-120人,每年可服务本专业三届的本科生供300-360名左右的学生进行各种教学实践环节的需要,使得学生实践动手能力得到一定程度的提升。同时,学生在创新实践实验室所制作的作品,将通过筛选推荐参与校内外各种学生作品竞赛,使得学生实践能力在大赛基础上得以提高。n功能区:根据教学实践环节的需要,创新实践实验室划分有数控加工区、普通机床加工区、装配调试区等功能区,相应功能区分别配备加工中心、数控车床、数控铣床、普通铣床、普通车床等加工设备,为学生创新实践环节创造必要的硬件条件。n实践环节:创新实践实验室以卓越工程师教育培养计划为服务对象,承担一级项目、二级项目、课外科技立项项目及金工实习等实践教学环节,实行团队项目负责制,实施开放式的管理办法,聘请专职教师与专业研究生进行技术指导,积极探索应用性、开发性的学生科技创新实践模式,以全面提升学生的实践创新能力为目标,为本专业学生协作创新提供了优越的硬件环境。n实验环节:能为本系一级项目提共良好的实验环境,每年可提供8-12个设计项目的实验。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案图10规划建设的本专业学生创新实践中心场地根据卓越工程师教育培养计划要求进行场地功能区规划,学生创新实践中心将划分为数控加工区、普通机床加工区、装配实验区及办公区四大功能区。各功能区分别配备相应加工设备,由学生创新实践中心专职教师及实验室管理员共同管理维护,为学生提供良好的实验教学环境。学生创新实践中心的总体规划如下图11所示。图11规划建设的本专业学生创新实践中心示意图n数控加工区:配置加工中心、数控车床、数控铣床、电火花加工机床等数控加工设备,为金工实习、数控系统教学、特种加工实验、学生立项项目等实践教学环节提供必要的场地。n普通机床加工区:配置普通车床、万能铣床、牛头刨床、平面磨床等普通加工设备,为学生简单机械加工及金工实习提供条件。n装配调试区:该区主要为学生一二级项目、课外科技活动等环节提供现场装配场地。n办公区:为专职教师与学生管理员提供办公场地。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案3.7专业师资队伍建设专业师资队伍建设事关重要。专业经多年建设,已形成一支高学历、高职称、高素质的师资队伍,机电系特别注重各种软环境的建设,包括人才引进、规章制度的完善与建立,两年来,本专业积极引进学科带头人、聘用有丰富实践经验、国内外知名高校的高学历、高水平的青年教师加入到机电系的教师团队。采取措施积极培养教师的职业责任感以及宽广的国际视野,同时还聘请有丰富工程实际经验的工程师来校教学和指导学生。在此基础上,结合本次专业特色,将重点采取以下的措施,来实现本专业高水平教学团队的建设目标。3.7.1建设目标①注重人才梯队建设,大力引进学科带头人,从企业中聘任工程实践师资。通过培养和引进的方式,使本专业人才队伍在年龄上实现老中青结合,在职称上实现高中初匹配。人才梯队结构按3:5:2(专业带头人、骨干教师、一般专业教师)的比例建设,年龄结构按老中青1:3:6方式配齐,并着力引入大师级的学科带头人,加强校企合作提高教师队伍建设,聘请企业技术专家、高级管理人员担任讲座教授,聘请企业经营管理人员为专业教研室兼职教师,聘请具有丰富实践经验的一线技术能手为学生定岗实习指导教师,其中从企业界聘任的工程实践师资占全部师资的25%。②改善教师的知识结构。通过本次卓越工程师教育培养计划的工作,教授、副教授的比例占80%以上;计划3年内通过培养和引进的方式,使本专业的高级职称教师增加3-4人;骨干教师数量至少增加6名。③改善教师的工程背景结构。在本次卓越工程师教育培养计划的工作期间,在引进专业教师成员时注重专业结构的合理性,以机械创新设计、机电控制与检测专业师资为主体,又针对该专业交叉学科的特性,选聘结构动力学、空气动力学等学科的师资。针对卓越工程师教育培养计划教学中项目的核心作用,结合广东省“企业特派员”制度,着力加强校内师资特别是青年教师的工程实践能力的培养与训练,重点引进具有工程实践经验的成员,加强教辅人员的引进,使得本专业师资队伍结构更合理,做到专业优势互补。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案四年内,使得本专业具有工程背景或企业工作经历的教师比例占总教师人数的60%以上,并从企业直接聘请兼职上专业课的教师5人以上。①增加教师数量。现阶段,本专业教师数量符合学院生师比的要求。但是,随着专业的发展和学科的需要,为加强培养本专业学生的动手能力和实施卓越工程师教育培养计划的需要,预计2011年最少增加4名交叉学科专业教师,2012-2014年每年再增加3名机械专业教师和1名实训指导教师,使本专业的教师团队在三年内人数达到30人左右,满足本专业卓越工程培养的需要。3.7.2建设措施(1)高校实践教学指导老师工程能力的培养高校实践教学指导老师的培养主要围绕着使其具备基本职业能力方面入手。包括两方面:一是使其具备从事实践教学活动所必须具备的专业基础知识和专业技能水平,即在熟悉专业理论基础上,通晓专业生产各个环节的基本技能并熟悉操作,熟知材料、工具、机械设备和产品的性能和特点,会对操作程序组织实施,正确、规范的演示操作技术,能够分析解决生产实践中出现的一般问题;二是基本从教能力,即专业技能的授予能力,如制定课程计划,规范的组织实践教学,并会检查实践教学情况和效果的教学法和方法论等方面的能力,能引导学生、调动学生、与学生合作并对学生进行综合评价的能力。第一、利用教师休课学期和部分教师待岗培训期,有目的、有计划地组织教师深入生产第一线,参加企业生产实践,使教师在实践中不断完善自我,提高专业技能。也可发挥实践教育中心的作用,建立教师轮岗培训制度,强化训练教师的实践动手能力,鼓励教师努力获取各类资格或技术等级证书,以及本行业相关的技术职称,专业教师实行持证上岗,使部分教师转变成具有较高理论水平,又有较强动手能力的专业实践教师。第二、重点培养有发展前途的中青年教学骨干,对中青年指导教师可采取建立教师教学进修制度的方法,以老带新和赴重点院校的名师和专业带头人为指导教师,在相应专业中开展实践性教学进修,以不断提高业务水平;重视学科带头人、学术梯队建设及专业教师的“双师”资格培养。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案第三、积极组织教师参加针对新技术、新规范、新工艺、新材料而举办的各类专题讲座和培训,使教师的专业知识及时得到补充和更新,及时掌握有关的技术信息。第四、开展国际间的师资交流,通过建立校间关系,选派教师到国外进修,或邀请国外职教专家,开展教学经验交流,学习国外成功的职教经验,尤其是实践教学经验,以提高实践教学教师的整体素质。(2)企业实践教育指导团队的建设依托国家工程实践教育中心的建设,适时选聘一定数量的有丰富实践经验的兼职教师共同承担教学任务,这样不仅减少资源浪费,提高管理效益,使两种师资类型优势互补,实践教育资源的优化配置,同时为教师队伍注入新的生机和活力,可以对专职教师的某些不合理结构,在一定程度上起到调节作用。兼职教师队伍的存在,在客观上也会给校内教师构成一定的压力,可以增强教师的竞争意识,创造性地开展工作,从而营造出健康活泼、奋发向上的良好气氛。四、实施计划4.1专业领域实施计划的专业领域:机械设计制造及其自动化。4.2培养方式本专业“卓越工程师教育培养计划”将采用“3+1”的培养方式,其中3年在校集中学习,主要学习基础科学知识、核心工程基础知识以及专业工程基础知识三方面的知识、锻炼工程技术能力以及培养综合素质。另外,累计1年的时间在企业学习和做毕业设计,重点培养、锻炼和应用个人素质和发展能力、协作能力和工程—社会大系统适应与调控能力。4.3学生规模2007-2009级:①本专业的20%本科生,共20人左右进行企业1年的培养试点;2010级:①本专业的30%本科生(卓越班),共30人;②本专业的70%本科生(传统班),共70人;2011级-2014级:第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案①本专业的50%本科生(卓越班),共50人;②本专业的50%本科生(传统班),共50人;2015级及以后的年级:①本专业的100%本科生,共100人;4.4学生来源本专业的学生参加本次的卓越工程师教育培养计划将通过以下的方式产生:①第一学年的夏季学期,自愿报名,教师小组面试,经综合能力与素质评定(GPA成绩×70%+综合评定成绩×30%)后择优参加;②第二学年的夏季学期和第三学年的夏季学期,依据同样的流程进行动态调整。4.5学籍管理本专业的学生在经过一个阶段的学习后,将从中选拔学生转到专业工程师培养体系中去。对不适应本培养方案和标准的学生,教务处将通过一定的管理流程转到其它相应的院系继续学习。4.6毕业设计目前,汕头大学与粤东、珠三角地区的一些知名企业建立了长期的合作关系,签署了合作框架协议,为本科生毕业设计题目的来源奠定了良好的硬件基础。学生通过在一年的企业实践环节,完成毕业设计,掌握工程实际应用中的技术要点,能充分把课堂的知识运用于解决实际工程技术问题。在解决工程实际技术问题的同时,学生工程技术思维、终身学习能力以及工程实践能力均得到了较大的锻炼和提高。同时,本专业坚持面向地方经济建设重点需要为培养目标,着重培养立足汕头、服务粤东、辐射全国的高级专门工程技术人员,为本地区的特色优势产业输送大批的实践能力强、基础扎实、具有国际化视野的卓越工程师。本专业将以本地区具有特色的轻工装备制造产业为依托,通过提炼产业中的关键技术以及技术难点或者教师的科研项目中凝练出具有一定实际意义的毕业设计题目,以从企业中聘请的具有工程实践经验的研发人员与汕头大学教师为联合指导老师,学生在企业中完成毕业设计。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案4.7考核方式参加本专业卓越工程师教育培养计划的学生将采取不同于以往以习题考试为主的方式。针对不同的教学与实践环节,依据各自的特点,采取不同的考核方式,具体的考核方式见各门课程的课程大纲与各个工程实践环节的具体要求。主要包括:n理论考核---各门课程考核。参加本专业卓越工程师教育培养计划的学生将采取不同于以往以习题考试为主的方式。针对不同的教学与实践环节,依据各自的特点,采取不同的考核方式,具体的考核方式见各门课程的课程大纲与各个工程实践环节的具体要求。n校内实践考核---项目设计考核。项目设计考核指的是学校一级项目的考核,重点以报告、交流、答辩和实物作品展示为主,注重中间过程的控制。n校外实践考核---毕业设计考核。毕业设计将基于企业或研究院的工程实际技术需求,与联合培养的企业指导教师确定选题,重点以报告、交流和毕业设计答辩。4.8毕业要求参加本专业卓越工程师教育培养计划的学生应系统掌握机械设计,电子技术及计算机技术等基本理论及专业知识,并具备后续学习应用相关专业知识的能力,综合运用所学知识进行计算机辅助设计与制造、机电产品开发、生产过程控制设计、维护与管理。具体的课程学习与实践环节必须满足以下全部要求:(1).学校统一要求的课程共53学分,其中英语需通过学校的ELC4级;(2).工学院统一要求的课程共30学分;(3).本专业的必修课70.5学分和选修课9.5学分;(4).累计为其一年的企业工程实践,并在企业完成毕业设计10个学分;(5).毕业生至少修满163学分。五、学校支持①组织保障措施。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案成立本专业卓越工程师教育培养计划工作小组,领导重视,全员参与。为密切学院与社会的联系,让企业的管理人员、技术专家参与专业的教学改革工作,促进本专业实践教学的发展,特成立本专业卓越工程师教育培养计划工作小组。其主要职责是:提出专业发展方向、目标、任务;确定专业人才的知识结构和能力结构;审定专业教学计划;审定基于工作过程的课程体系开发与教材建设;提供专业教学改革政策咨询与指导;指导本专业“3+1”教学模式改革,参与指导学生学习生涯规划,为毕业生提供良好的定岗实习机会。①资金管理保障措施。按照本专业卓越工程师教育培养计划工作的总体要求,本专业的建设经费除国家正常拨款投入外,也得到李嘉诚基金会的大力支持。5年来基金会已投入400多万元,并承诺将予继续支持,每年资助本专业的经费300万元,为本专业建设与发展保驾护航。其中保证学生在企业一年的培养阶段至少提供经费2000-5000元/人。②队伍保障措施。一方面,建立教师队伍素质提升机制。一是制定教师教学能力互补提升计划,建设“理(理论教学)实(实践教学)一体化”的教师队伍;二是从行业中聘请一部分具有中级以上技术职称的业务精通的人员担任兼职教师,搭建一支“专兼”结合,有丰富社会经验的教师队伍。另一方面,建立“双师”素质教师培养机制。一是依托企业,专业教师必须有自己的主攻专业方向,并一定时间内有自己面向社会的专业成果;二是按一定比例选派骨干教师定期到示范性的院校和企业进行为期“双师”素质学习、进修;三是将青年教师选送到国内知名的企业中挂职锻炼,学习企业所需的技术,了解市场情况。③激励保障措施。建立能力提升激励与绩效考评激励机制。在学校总体架构下,本专业将对责任心强、教学质量高、学生欢迎、热心团队工作的教师给予表彰奖励。一是提请学院给予精神鼓励,授予荣誉称号;二是提请学院给予学习进修的机会,并予全额资助;三是要将对参与卓越工程师教育培养计划的工科教师的评聘与考核从侧重评价理论研究和发表论文,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面,具体的政策措施将随后完善并公布。六、所需国家政策支持第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案为了保障本专业卓越工程师教育培养计划工作的顺利实施,在不违背国家教育大众方针、法律法规的前提下,希望国家能从以下几个方面给予政策支持:n配套法律法规支持。国家可以在今后制定或修改制定相应的法律法规时,明确企业必须承担的人才培养责任,特别是学生实习基地、实践基地、毕业设计依托单位等方面的具体职责,建立统筹国家、学校、企业三方的责任、义务与权利的架构。n激励与保障措施。依据企业承担的培养人才的职责,统筹建立起对企业必要的保障措施、补偿措施以及激励机制的具体管理办法,比如可以通过减免教育附加费、优先提供土地资源等多种优惠政策,鼓励更多的企业积极参与本计划中。第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案第二部分企业培养方案一、培养目标49二、培养标准(专业培养标准子集)492.1通用要求492.2标准明细49三、培养要求52三、培养职责523.1学校的职责523.2企业的职责523.3学生的职责53四、培养计划(与企业共同制定)534.1培养形式534.2实施方案534.3实施环节54五、实施企业565.1实施企业名录565.2实施企业简介57六、企业工程实践条件60七、考核方式61八、师资配备61九、退出机制62第48页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案本专业的“卓越工程师教育培养计划”将把工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。在企业1年的学习阶段,汕头大学将与参加“卓越工程师教育培养计划”的企业共同制定学生在企业学习期间的培养目标、培养标准和相应的培养体系。一、培养目标通过在企业一年的学习与实践,重点培养学生理论联系实际、解决企业实际问题的能力。通过企业学习阶段的实践,使学生了解企业文化和工程设计实践,,培养学生灵活运用交通信息工程及控制专业知识与交通信息工程及控制规范、团队协作、跨文化环境交流、竞争与合作的能力,以及较强的创新意识和进行产品开发设计、技术改造与创新的能力。同时通过铁路企业的实践,掌握基本的铁路交通领域知识,具备解决铁路信息化中工程实际问题能力。二、培养标准(专业培养标准子集)2.1通用要求通过在企业一年的培养,学生必需具备以下的知识、能力与素质:①了解和体验外部和社会背景环境、企业与商业环境;②具备基本的系统的思维方法、工程推理、发现问题、解决问题的能力;③具备良好的个人能力、职业能力和态度、团队工作与沟通能力;④具备基本的在复杂系统环境下的系统构思、设计、实施、运行等工程化能力;2.2标准明细(二)、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2.1.4带有不确定性问题的分析2.1.5解决方法和建议2.2实验和发现知识第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案 2.2.2查询印刷资料和电子文献2.3系统的思维方法2.3.1全方位思维2.3.3确定主次与重点2.3.4解决问题时的妥协、判断和平衡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2.4.2执着追求与变通能力2.4.3创造性思维能力2.4.4批判性思维能力 2.4.6求知欲和终身学习能力2.4.7时间和资源的管理方法与能力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2.5.2职业行为和培养2.5.3主动规划个人职业生涯(三)、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3.1.2团队工作运行方式与过程3.1.4领导能力培养与锻炼3.2交流3.2.1交流的策略3.2.3书面的交流3.2.4电子及多媒体交流3.2.5图表交流与使用3.2.6口头表达和人际交流第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案(四)、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4.1.2了解工程对社会的影响4.1.3认识和接受社会对工程的规范4.1.4认识和了解历史和文化背景环境4.1.5了解当代主题和正确价值观的确定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4.2.2了解与认识企业的战略、目标和规划4.2.4做好个人在团队中的角色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4.3.2如何定义功能,概念和结构4.3.3如何系统建模和确保实现目标4.4设计4.4.1设计过程4.4.2设计过程的分段与方法4.4.3知识在设计中的利用4.5实施4.5.1设计实施的过程4.5.4硬、软件的集成4.5.5测试、证实、验证和认证方法4.5.6对实施过程的管理4.6运行4.6.1运行的设计和优化4.6.2培训与实际操作过程训练4.6.3支持系统的生命周期第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案三、培养要求①职业素养能力:熟悉行业政策法规,具备良好职业道德,了解相关企业文化、核心价值观。②工程实践能力:掌握扎实的工程基础知识,拥有解决工程技术问题的实践能力。③工程研究能力:具备工程推理和解决工程问题的能力,掌握从工程实践中探寻知识及文献查询、归纳能力。④工程创新能力:掌握选用适当的理论和实践方法解决工程实际问题的能力,并经过生产运作系统的设计、运行和维护或解决实际工程问题的系统化训练。⑤工程综合能力:参与项目及工程管理,有效的沟通与交流能力、团队协作能力及领导能力。三、培养职责3.1学校的职责①提供必要的企业实习条件;②提供学生实习期的商业劳动保险;③确定学校指导教师,与企业指导教师组成指导小组;④进行定期的检查、反馈与持续改进;⑤提供企业培养阶段所需的必要经费。3.2企业的职责①提供必要的实践硬件与软件条件;②创造实践机会,确定学生企业指导教师;③与学校教师团队沟通,确定企业培养环节的课题;④提供学生必要的食宿条件;⑤定期给出学生的评估与督查,并反馈给学校。3.3学生的职责①遵守学校与企业各项规章制度。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案①完成培养的学时要求;②定期日常报告的要求(经验、体会、阶段性成果等);③定期的总结报告;④完整的毕业设计;四、培养计划(与企业共同制定)4.1培养形式企业培养环节采用全时制在企业的培养形式,为其36周(8到9个月)的完整时间。4.2实施方案结合培养目标和具体的要求,本专业整个企业培养阶段的培养方案包括以下5个环节:①学校准备工作阶段学校准备工作阶段重点的工作重心是安排好学生和指导教师。挑选学生的依据:n团队协作能力n各学期学习成绩n外语水平(参考)n奖励情况n面试/性格测试原则是全体参与卓越工程师教育培养计划的学生都必须参加,除非有性格方面或身体方面的不适合因素。根据挑选的结果、学生的意愿、本身的特长,推荐到不同类型的企业进行培养。②校企交流与探讨阶段企业向学校老师介绍企业各专业科室负责情况、对人才(培养)的要求等;学校向企业介绍有关自己的专业领域与方向、人才培养、技术发展等方面的有关信息。双方通过交流探讨,加深了解各自的意见、设想,取得共同理解,为开展校企合作、为实施“卓越工程师联合培养计划”打下良好的基础。③企业学习与实践阶段第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案这一阶段是学生在企业培养的核心环节,主要包括:企业文化体验、企业介绍、轮岗学习、定岗学习、毕业设计等环节,具体的计划见下一节实施计划。①总结阶段由学校和企业方组成答辩团队,要求学生做一个在企业整个培养阶段的系统总结报告与毕业论文答辩等。依据学生平时的表现、企业的评估、总结报告与毕业论文,给出综合的成绩。②反馈改进阶段学校依据企业、学生的反馈意见和建议,对企业培养进行总结,并为下一年的工作提出改进的方案。4.3实施环节为了保证实现学生在企业1年学习的企业实践环节的培养目标,本专业制定了较为详细的在企业工程实践阶段的培养计划,如表3所示。具体的企业实践流程和时间安排见本材料第三部分的附件二。表3企业阶段的培养环节表(合计36周)培养环节时间责任单位考核形式轮岗环节市场营销部6周企业学校学生网络考核与评估平台技术研发部生产管理部生产部质检部行政管理部灯定岗环节深入岗位职责12周企业学生网络考核与评估平台参与企业工作毕业设计拟题、审批与选题18周企业学校开题报告中期检查报告第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案学生毕业答辩毕业设计设计成果开题设计工作中期检查毕业答辩主要的环节包括:n企业体验环节:由企业介绍企业的发展策略、市场定位、营销服务体系、研发体系、质量体系、生产制造体系、平台战略思路等;到企业学习1年的学生必须与企业签订知识产权保密协议。指导教师团队在实际工作中加强指导,使学生明确知识产权保护的重要性。n企业文化体验环节:由企业领导、有关部门经历作为主讲人,向预备工程师宣讲企业文化、价值观、社会责任;n轮岗环节:学生在企业各主要岗位的体验式学习,包括:在企业的各部门,即市场营销部、技术研发部、生产管理部、生产部、质检部、行政管理部之间进行轮岗体验与学习,了解各部门的职能和运行机制,熟悉企业的内部组织结构。n定岗环节:根据轮岗学习的情况,结合学生意愿、企业需求与评价,选择一个合适的工作岗位进行深入的学习。学习的岗位将主要设置技术研发、技术服务、技术管理等岗位。n毕业设计环节:在固定岗位中,基于参与项目的背景,结合所学的专业知识,深入自主学习实践岗位所需的新知识,认真思考并发现生产实践中存在的问题,提出改进的意见。五、实施企业5.1实施企业名录依据本专业企业培养方案的培养目标、标准和方案等要求,结合粤东地区机械电子行业中的软包装设备、医疗设备、玩具等优势特色产业,以产学研相结合为方式,结合学校、企业的技术创新平台,初步确定如下的企业参与本专业的卓越工程师教育培养计划,具体如下表4所示:第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案表4计划参与本专业的卓越工程师教育培养计划的企业名单(初步)序号名称产业与特色实践平台1伟易达集团(香港)玩具电子学习产品国家工程实践教育中心(已联合申请)2汕头轻工装备研究院软包装设备(印刷设备、包装设备等)关键技术的研发广东省轻工装备公共科技创新平台3汕头市远东轻化装备有限公司印刷涂布设备、塑料设备等的研发、生产和销售塑料与包装机械研究所4汕头市华鹰软包装设备总厂有限公司印刷涂布设备等的研发、生产和销售广东省印刷和涂布设备工程技术研究开发中心5汕头轻工机械厂有限公司金属容器制罐机械、罐头封口机械及杀菌设备等的研发、生产和销售广东省金属包装容器工程技术研究开发中心6汕头市汕樟轻工机械有限公司印刷设备等的研发、生产和销售广东省数字化印刷包装设备工程技术研究开发中心7广东金明塑胶设备有限公司塑胶设备等的研发、生产和销售广东省多层共挤塑料加工装备工程技术研究开发8广东粤华医疗器械厂有限公司医疗器械等的研发、生产和销售广东粤华医疗器械国际合作示范基地9广东飞轮科技实业有限公司数码玩具产品的设计、生产和销售广东飞轮遥控玩具国际技术合作示范基地10汕头市塑料设备第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案汕头市明发机械有限公司塑料设备等的研发、生产和销售工程技术研究开发中心11汕头市金兴机械有限公司塑料与印刷设备等的研发、生产和销售汕头市塑料机械工程技术研究开发中心11汕头市创新科技电子有限公司超声波设备等的研发、生产和销售汕头市超声波设备工程技术研究开发中心5.2实施企业简介依据企业培养标准、专业特色和地区产业优势,结合国家级工程实践教育中心的建设,重点介绍伟易达集团(香港)和汕头轻工装备企业联盟。5.2.1伟易达集团(香港)(1)伟易达集团图12伟易达集团(香港)伟易达集团是全球最大的有绳及无绳电话,以及电子学习产品供应商之一,同时提供备受推崇的承包生产服务。集团成立于一九七六年,现已是国际知名的跨国集团,并早已在香港上市。集团2009-2010年度的总经营收入达15.31亿美元。集团的总办事处设在中国香港,而完善的生产设施则在大陆,在加拿大、中国香港和大陆设有产品研究及开发中心,在全球11个国家设有办事处,业务遍及十九个国家和地区。“创新为本,超越科技”是伟易达品牌的原动力,并将源源不断地为企业发展注入新的生命力。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案拥有丰富产品研发及销售经验的伟易达,将继续发挥集团在品牌、资本、技术及生产规模的核心竞争优势,为中国儿童提供更为卓越的高附加值产品。集团锐意凭着本身的优势,以创新精神超越顾客的期望,创造未来。集团以锐意创新、质素第一、物有所值、安全可靠、产品实用作为核心价值观。(2)已有合作基础图13机电专业到伟易达集团实践的同学(2010年)自2010年6月学校启动卓越工程师教育培养计划开始,汕头大学与伟易达集团已建立了良好的合作关系,为汕头大学工学院机械设计制造及其自动化专业提供校外实践教学基地,双方利用各自的优势使学生缩短和企业需求之间的差距,探索推进教育部卓越工程师教育培养计划的新模式。图14学生在伟易达集团的实践教育(2010年)汕头大学工学院2010年已经选送了本专业2007级9名学生到伟易达集团(香港)进行为期一年的企业工程实践教育,为公司不断提供优秀的人才支撑,利用伟易达集团的优势为汕头大学推进教育部卓越工程师教育培养计划的建设和改革提供实践场地。学校选派的2007级9位同学已进行了为期一年的企业工程实践教育,有了很不一样的感受。通过多次的研讨与座谈,学生们表示,这段实践以来,通过在伟易达集团的实践培养,实践动手能力以及职业观念都得到了很大的提升,更能够适应企业工作岗位的环境。5.2.1汕头轻工装备企业联盟(1)汕头轻工装备企业联盟简介第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案图15汕头轻工装备企业联盟汕头轻工装备企业联盟(ShantouLightIndustryMachineryEnterpriseAlliance),简称IMA,是由汕头八家轻工装备制造骨干企业(汕头市华鹰软包装设备总厂有限公司、广东金明精机股份有限公司、汕头轻工机械厂有限公司、广东达诚机械有限公司、广东粤东机械实业有限公司、广东金玉兰包装机械有限公司、汕头市金海湾包装机械有限公司、汕头市瑞平轻工机械厂有限公司)于2008年共同发起创立的联合组织,以“强强联合、优势互补、资源共享、开拓共进”为理念,集合了发起人在轻工装备领域的优势与资源,为成员企业的市场拓展、国际贸易、融资投资、科技合作、科技创新等领域创建一个合作平台,推动成员企业共同快速发展,提升中国轻工装备在国际上的地位。IMA联盟在国内外包装及印刷装备行业具有独特的整体优势,拥有广东省东部地区最强的产品开发及科研实力,最强的机械综合加工制造能力和品质检测能力,成员企业是各自领域的佼佼者,企业全部通过ISO9001国际质量体系认证,主要产品全部通过CE认证。成员企业制造的产品形成了一条完整的产品链:塑料薄膜基材设备、塑料片(板)基材设备、印刷涂布设备、印后加工设备、包装容器设备、食品包装设备及节能减排设备。(2)已有合作基础自2010年6月学校启动卓越工程师教育培养计划开始,汕头大学与汕头轻工装备企业联盟已建立了良好的合作关系,为汕头大学工学院机械设计制造及其自动化专业提供校外实践教学基地,双方利用各自的优势使学生缩短和企业需求之间的差距,探索推进教育部卓越工程师教育培养计划的新模式。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案汕头大学工学院2010年已经选送了4名学生到汕头轻工装备企业联盟下的图16专业到汕头轻工装备企业联盟实践的同学汕头市华鹰软包装设备总厂有限公司、汕头市轻工机械集团有限公司、广东达诚机械有限公司等三家公司进行为期5个月的实习,为公司不断提供优秀的人才支撑,利用汕头轻工装备企业联盟的优势为汕头大学推进教育部卓越工程师教育培养计划的建设和改革提供实践场地。图17学生在汕头轻工装备企业联盟的实践教育学校选派的4位同学已进行了近二个月的实习,有了很不一样的感受。通过与实习的同学多次的研讨与座谈,学生们表示,这段实践以来,通过在汕头轻工装备企业联盟的实践培养,实践动手能力以及职业观念都得到了很大的提升,更能够适应企业工作岗位的环境。六、企业工程实践条件本培养方案选择的参加本专业卓越工程师教育培养计划的企业基本上都具有鲜明的产品特色,其主导产品在国内都享有声誉,是本地区优势特色产业骨干企业,都有较强的研发与自主创新能力,并与本专业进行了多年的产学研合作,具有良好的合作基础。这些企业都建有广东省、汕头市的工程技术研究开发中心或国际合作示范基地,如表4所列。这些工程技术研究开发中心或国际合作示范基地将为本专业学生的企业培养环节提供良好的工程实践场地和条件。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案七、考核方式本专业将建立一个专门的学生网络考核与评估平台,考核学生在企业各环节的工作表现,由学生、企业指导教师、高校教师进行考核,并实时更新。学生在结束企业培养环节,进行毕业答辩时,必须满足体验或参与以下至少一个的成果或环节中,才满足企业培养环节合格要求:n参与或负责企业典型产品的关键部件的设计;n参与或撰写所研发产品的技术论文、期刊论文或会议论文;n参与或撰写所研发产品的企业标准;n参与或撰写所研发产品的专利;n参与或撰写所研发产品的成果鉴定;n其它具有体现参与工作成果的资料或文件。八、师资配备依据本专业企业培养方案的培养目标、标准和方案等要求,结合企业的特色,在企业培养阶段的师资从以下两方面配备:n从学校教师中选择具有工程实践能力、产学研合作基础的教师,每组学生3左右,配备1名学校指导教师,2010级共配备10名左右,2010级以后共配备15名左右;n从参与培养的企业的技术人员中选择具有丰富工程经验的工程师,每组学生配备1名企业指导工程师,2010级共配备10名左右,2010级以后共配备15名左右;;n由学校导师和企业导师共同成立指导小组,研究和解决进行现场教学、实习、工程实践、科研实践中的问题,总结和积累指导经验。n实行“双导师”制的关键是要明确导师的责、权、利。学校导师要教育学生尊重企业导师,要充分发挥企业导师的作用。学校导师与企业导师要经常沟通信息,协调指导事宜。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案学校指导教师与企业指导工程师通力合作,一起指导本组的学生,负责学生组队、研究方向、课题题目、日常管理、具体指导等单方面的工作。九、退出机制在学生遇到以下情形时,将退出企业培养环节,并依据学校的相关规定做出处理:n严重违反企业管理条例;n严重违反知识产权保密协议等规定;n实践表现极差,企业认为不适合再继续;n自身认为无法坚持参加计划中工作第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案第三部分附件附件一:《MEC9201机械制图与计算机辅助制图》课程大纲64附件二:《MEC9304自动控制原理》课程大纲75附件三:学生工程实践教育流程(以伟易达集团为例)83第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案附件一:《MEC9201机械制图与计算机辅助制图》课程大纲编写日期:2009-04审核日期:2009-04系科:机械电子工程系专业:机械设计制造及其自动化专业课程名:机械制图与计算机辅助制图课程代码:MEC9201学分:4课程的性质与目标机械制图与计算机辅助制图(MechanicalDrawing&ComputerAidedDrawing)是机械设计制造及其自动化专业的主要基础课程之一。本课程的教学目标是使学生掌握画法几何与机械制图的基本理论,培养细致严谨的工作作风、空间思维能力、造型设计和形体表达能力,掌握零件图与装配图等机械图样的绘制与阅读技能,掌握零件与装配体测绘与草图绘制技能,掌握利用计算机进行辅助制图的技能,为专业课的学习、实习与实践、毕业设计打下良好基础。学时安排课堂教学:42学时研讨课:6学时实践课(包括实验、课程设计、3级项目等综合应用活动):48学时总学时数:96学时教学方法以课堂教学为主。以适当的研讨时间培养学生认识问题和解决问题的能力。以习题与练习加深学生的理解、强化学生的空间思维、造型设计、形体表达、读图与绘图能力。通过实验课的练习,强化学生的计算机绘图能力、零件测绘能力、装配体测绘能力、草图绘制能力。并通过分组进行一个较复杂的装配体从测绘、手绘草图、到计算机绘制全套零件图与装配图的过程,培养学生全面的专业,个人,职业,团队,交流及社会意识与能力。先修课程COM1011计算机应用技能后续有关专业课程和教学环节MEC9204运动学与机构、MEC9206金工实习、MEC9301机械零件设计、MEC9310计算机集成制造系统、MEC9313机电系统设计与制造III、MEC9314生产实习课程综合记分方法各部分的比重分别为:平时作业20%实验课作业20%第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案期终考试60%总计100%教科书1.画法几何学/大连理工大学工程图学教研室编,2003.7,第六版,高等教育出版社2.机械制图/大连理工大学工程图学教研室编,2007.7,第六版,高等教育出版社推荐参考书1.刘朝儒,彭福荫,高政一编《机械制图(第5版)》,高等教育出版社,2006.52.许纪旻,高政一编《机械制图习题集(第4版)》,高等教育出版社,2006.53.画法几何及机械制图/胥北澜、朱东梅编,2000.11,第五版,高等教育出版社相关能力在本课程中的培养*接触训练应用第2级:个人能力与职业素质2.1工程推理和解决问题BBC2.2实验中探寻知识BCC2.3系统思维CDD2.4个人技能和态度CC2.5职业技能和道德DDD第3级:团队工作与沟通能力3.1团队精神CBD3.2交流BCC3.3外语交流D第4级:在企业和社会环境下工程综合能力4.1外部和社会环境4.2企业及商业环境D4.3构思与工程系统DCD4.4设计BBC4.5实施DD4.6运行DD*本表注:对于表中第二列所列技能应对照卓越工程师培养计划的能力大纲全文来理解。目标栏内以A,B,C,D来表示对此条能力要求达到的程度,A为最高要求,无要求则留空。接触指在教、学活动中有所提及但没有训练和测试要求;训练指有明确要求并有测试项目;应用指在教、学中有所应用而不论是否曾给与相关训练或考核。学习内容与目标章节内容目标**学时☆记忆理解应用综合分析制图的基本知识与技能1.课程的研究对象、学习方法及任务;制图在机械设计、制造与维护中的地位;工程师的职业道德AABC32.制图相关的国家标准规定BAAB3.尺规制图工具及其使用;尺规绘图的一般操作步骤;徒手绘图DCC4.计算机制图DBAB第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案点、线、面的投影几何元素间的相对关系1.点的投影;直线的投影;平面的投影BAAB42.几何元素间的相交和垂直问题;平面上的最大斜度线CAAB投影变换1.换面法CAAB2基本体的投影1.平面立体BAA22.回转体BAA3.轴线倾斜的圆柱和圆锥CBBB直线、平面与立体相交及立体与立体相交1.平面与平面体相交CAAB22.平面与回转体相交CAAB3.直线与立体相交CAAB4.平面体与回转体相交CAAB5.两回转体相交CAAB组合体1.组合体的构形及其表面间的过渡关系BAAB22.组合体视图的绘制方法DAAA3.组合体视图的阅读DAAA4.具有倾斜表面的组合体视图的绘制DAAB5.组合体的构形设计DBBB轴测图1.轴测图概述BBB22.正等轴测图BAAB3.轴测草图BBBB曲线和曲面1.曲线的基本概念;螺旋线CBC12.曲面的基本概念;回转面CBB表示机件的图样画法1.视图CAAA52.剖视图CAAA3.断面图CAAA4.简化画法与规定画法CAAB5.轴测剖视图CBBB尺寸标注基础1.尺寸标注的规定BAA3第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案2.组合体的尺寸标注CAAA3.尺寸的清晰布置BAAB4.圆弧连接图形的尺寸注法CAA5.轴测图的尺寸注法CBB零件图1.零件与零件图的基本知识CBB72.零件的视图选择CAAA3.零件尺寸的标注CAA4.零件的技术要求CAAB5.典型零件图样画法BAAB6.零件图读图CBBB7.零件测绘CBAB常用件画法1.螺纹与螺纹紧固件CBB32.键、花键和销CBB3.齿轮、弹簧与滚动轴承CBB装配图1.装配图的内容及图样画法CBB62.装配图的视图选择CAAB3.装配图中的尺寸及技术要求DBB4.装配图中明细栏与零部件序号DAA5.画装配图的方法和步骤CAAB6.读装配图的方法和步骤CAAA合计:48本表注:**以布卢姆学习目标分类法(Bloom’sTaxonomy)为基础描述学生在学完本课程后应具有的能力,目标栏内以A,B,C,D来表示对此级能力要求达到的程度,A为最高要求,无要求则留空。记忆包括识别和回忆指能从记忆库中找到相关的知识、概念、术语或材料与当前的信息进行比较、确认,能记住并能不加理解的列出、描述这些知识、概念、术语或材料;理解指能对所学的内容作归纳、分类、解释,总结、推断和一定程度的发挥;应用指能选择正确的程序应用、实施所学到的内容,并能进行必要的计算或决断;综合分析指能将所学的内容分解并找出它们的相互关系和构成;或能计划、创造、建造或有改变的重构;或能作评论、总结、估计、预测、评估、论证和答辩☆课内学时包括授课学时和研讨学时第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案附件实践环节内容、要求与评分标准实践环节汇总表序号实践环节名称总课时数1实践课482课程设计033级项目0合计:48实践环节汇总表序号实验名称课时数实践1AutoCAD绘图基础3实践2AutoCAD图形编辑3实践3表示机件的图样画法3实践4AutoCAD尺寸标注3实践5零件图6实践6测绘实践30合计:48实践1活动名称:AutoCAD绘图基础时间安排:3学时活动内容与目标:1.熟悉AutoCAD界面内容及系统启动、关闭、文件存储等操作方法;2.掌握直线命令、多线段命令的操作方法及点的坐标的几种输入方法;3.掌握图层的建立及颜色、线型设置的操作方法;4.掌握图层管理及修改图形对象特性的操作方法;5.掌握多线段命令、圆命令、圆弧命令、椭圆命令的功能及操作方法;6.掌握用多线段编辑命令编辑图形的操作方法;7.掌握三视图的作图步骤和作图方法。活动任务书:1.绘制三视图(图号001)或绘制三视图(图号002);2.绘制线型练习(图号003);3.绘制平面图形(图号004)或绘制平面图形(图号005)。考核形式与要求:作图要求:第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案1.图号001或图号002用A3图幅,横放,不标注尺寸、不填写标题栏;2.图号003用A4图幅,竖放,不标注尺寸,不填写标题栏;3.图号004或图号005用A4图幅,竖放,不标注尺寸、不填写标题栏;4.标题栏的形式按国家标准推荐的形式绘制;5.要求布图均匀,作图准确。考核方法:三张图纸都以百分制给分,取平均分作为该次作图实践的分数。评分标准:图线准确,布图合理,无明显错误90分以上;有严重错误或抄袭行为,60分以下;有一个小错误或不太合理的地方,80到90分;有两个小错误或不太合理的地方,70到80分;有三个小错误或不太合理的地方,60到70分。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案实践2活动名称:AutoCAD图形编辑时间安排:3学时活动内容与目标:1.掌握绘图命令的应用及操作方法;2.掌握偏移、镜像、阵列、复制、移动等图形编辑命令的操作方法;3.掌握旋转、拉伸、修剪、倒角、倒圆角等图形编辑命令的操作方法。活动任务书:1.绘制图形编辑练习(图号010);2.绘制图形编辑练习(图号011)或(图号012)。考核形式与要求:作图要求:1.图号010用A3图幅,竖放,不标注尺寸、不填写标题栏;2.图号011或图号012用A4图幅,竖放,不标注尺寸、不填写标题栏;3.标题栏的形式按国家标准推荐的形式绘制;4.要求布图均匀,作图准确。考核方法:两张图纸都以百分制给分,取平均分作为该次作图实践的分数。评分标准:图线准确,布图合理,无明显错误90分以上;有严重错误或抄袭行为,60分以下;有一个小错误或不太合理的地方,80到90分;有两个小错误或不太合理的地方,70到80分;有三个小错误或不太合理的地方,60到70分。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案实践3活动名称:表示机件的图样画法时间安排:3学时活动内容与目标:1.掌握图案填充命令的操作方法;2.掌握建立文字样式的操作方法;3.掌握书写单行文本和多行文本的的操作方法;4.练习简单剖视和断面的画法。活动任务书:1.绘制法兰盘(图号013);2.绘制支架(图号014)。考核形式与要求:作图要求:1.图号013和图号014用A3图幅,横放,不标注尺寸、用文字填写标题栏和技术要求;2.标题栏的形式按国家标准推荐的形式绘制;3.要求布图均匀,作图准确。考核方法:两张图纸都以百分制给分,取平均分作为该次作图实践的分数。评分标准:图线准确,布图合理,无明显错误90分以上;有严重错误或抄袭行为,60分以下;有一个小错误或不太合理的地方,80到90分;有两个小错误或不太合理的地方,70到80分;有三个小错误或不太合理的地方,60到70分。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案实践4活动名称:AutoCAD尺寸标注时间安排:3学时活动内容与目标:1.掌握建立尺寸标注样式的操作方法;2.掌握尺寸标注命令的操作方法。活动任务书:1.绘制组合体三视图(图号015);2.绘制组合体三视图(图号016)。考核形式与要求:作图要求:1.图号015和图号016用A2图幅,横放;2.标注尺寸、填写标题栏;3.标题栏的形式按国家标准推荐的形式绘制;4.要求布图均匀,作图准确。考核方法:两张图纸都以百分制给分,取平均分作为该次作图实践的分数。评分标准:图线准确,布图合理,无明显错误90分以上;有严重错误或抄袭行为,60分以下;有一个小错误或不太合理的地方,80到90分;有两个小错误或不太合理的地方,70到80分;有三个小错误或不太合理的地方,60到70分。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案实践5活动名称:零件图时间安排:6学时活动内容与目标:1.掌握绘制零件图的方法和步骤;2.掌握绘图技巧,提高绘图效率;活动任务书:1.绘制支架零件图(图号021)或支承架零件图(图号022);2.绘制拨叉零件图(图号023)或杠杆零件图(图号024);3.绘制泵体零件图(图号025)或箱体零件图(图号026)。考核形式与要求:作图要求:1.图号021和图号022用A3图幅,横放;2.图号023和图号024用A4图幅,竖放;3.图号025和图号026用A4图幅,竖放;4.所绘图样应具备零件图的全部内容;5.要求布图均匀,作图准确,操作熟练。考核方法:三张图纸都以百分制给分,取平均分作为该次作图实践的分数。评分标准:图线准确,布图合理,无明显错误90分以上;有严重错误或抄袭行为,60分以下;有一个小错误或不太合理的地方,80到90分;有两个小错误或不太合理的地方,70到80分;有三个小错误或不太合理的地方,60到70分。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案实践6活动名称:测绘实践时间安排:30学时活动内容与目标:1.掌握测绘的方法和步骤;2.掌握零件草图的徒手绘制方法;3.掌握装配示意图的绘制方法;4.掌握装配图的绘制方法;5.掌握由零件图拼画组合装配图的方法和技巧。活动任务书:1.分组分配测绘作业,4人一组,成员自由组合,自己选出组长;2.自由选择测绘对象,可选对象有:变速箱、齿轮油泵等;3.各项工作由组内成员共同完成,任务分解办法由组员协商、组长协调。考核形式与要求:要求:1.提供所有零件的草图;2.提供所有零件的零件图;3.提供装配示意图;4.提供装配图;5.提供该次实践的总结报告。考核方法:图纸分组内所有成员一样,占个人最后得分的60%,个人的团队合作精神占最后得分的40%。评分标准:1.图纸分的评分标准l草图占30%,由各草图的平均分得出;l零件图占30%,由各零件图的平均分得出;l装配示意图占10%;l装配图占30%。2.团队精神分的评分标准l实践总结报告占10%l所负责部分的得分占30%l组长评分占30%l团队互评得分占30%第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案附件二:《MEC9304自动控制原理》课程大纲编写日期:2009-04审核日期:2009-04系科:机械电子工程系专业:机械设计制造及其自动化专业课程名:自动控制原理课程代码:MEC9304学分:3课程的性质与目标除了通常对课程性质的描述外,列出学完本课程后应具有的4–6条最重要技能。自动控制理论不仅是一门极为重要的学科,而且也是科学方法论之一。本课程是机械类专业的专业基础课程之一,目的是通过课程学习要求学生掌握清晰的现当代控制理论及其应用方面的基本知识,熟悉熟悉其中的概念、方法、定义、公式等,并具有对线性定常连续时间系统进行定性分析、定量估算和初步综合的能力,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。学时安排课堂教学:38学时研讨课:8学时实验课(包括实验、课程设计、3级项目等综合应用活动):8学时总学时数:54学时教学方法以课堂教学为主。以适当的研讨时间培养学生认识问题和解决问题的能力。以习题与练习加深学生的理解、强化学生动力学系统定性分析与计算能力。通过实验帮助学生直观理解动态系统的响应、参数测算等过程。并通过一个二级项目(动力学与控制)从构思、设计、实施到运行的一个全CDIO过程培养学生全面的专业,个人,职业,团队,交流及社会意识与能力。先修课程高等数学、线性代数、电工电子技术后续有关专业课程和教学环节机电系统设计与制造Ⅱ、控制系统、机电系统设计与制造Ⅲ、计算机数控机床、毕业设计等。课程综合记分方法以考试,练习及实验综合考评,各部分的比重分别为:作业10%实验10%第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案考试80%总计100%教科书杨叔子等,机械工程控制基础,2001,华中理工大学出版社。#为鼓励将科研及学科最新动向带给学生,一门课程不必完全以一本教科书为依据推荐参考书1.绪方胜彦,现代控制工程(中译本),2000,电子工业出版社。2.LinearControlSystemAnalysisandDesign,2000,FourthEdition,McGraw-Hill,清华大学出版社3.董景新等,控制工程基础,1990,清华大学出版社。CDIO相关能力在本课程中的培养*接触训练应用第2级:个人和职业技能和职业道德2.1工程推理和解决问题DCB2.2实验中探寻知识C2.3系统思维BB2.4个人技能和态度BC2.5职业技能和道德D第3级:人际技能:团队协作和交流3.1团队精神D3.2交流CBB3.3外语交流DD第4级:企业和社会的构思,设计,实施和运行(CDIO)系统4.1外部和社会环境4.2企业及商业环境4.3构思与工程系统DBC4.4设计DCC4.5实施D4.6运行D*本表注:对于表中第二列所列技能应对照CDIO大纲全文来理解。目标栏内以A,B,C,D来表示对此条能力要求达到的程度,A为最高要求,无要求则留空。接触指在教、学活动中有所提及但没有训练和测试要求;训练指有明确要求并有测试项目;应用指在教、学中有所应用而不论是否曾给与相关训练或考核。学习内容与目标章节内容目标**课内学时☆记忆理解应用综合分析自动控制系统的概念1.自动控制的定义、基本控制方式及特点,对控制系统性能的基本要求,BA12.BCC1第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案建立元件方块图的方法,自动控制系统的分类,自动控制系统实例。 数学模型1.线性动态系统运动方程的列写,非线性系统的小偏差线性化BBA32.积分变换的概念和性质BBA43.控制系统传递函数的表示方法DB24.典型环节及其传递函数、系统方框图及化简DAA2时域分析法1.一、二阶系统的时间响应,瞬态响应分析,瞬态性能指标DBA42.主导极点的概念,稳定性概念BA23.劳斯稳定判据BA24.终值定理及稳态误差,误差系数的确定ABB25.基本控制作用,积分和微分控制作用对系统性能的影响AA2频域(频率响应)分析法1.系统对正玄信号的稳态相应,频率特性的概念,典型环节频率特性。Nyquist图(极坐标图),用Matlab作Nyquist图。CABB42.Bode图的绘制BB23.Nyquist稳定判据,相对稳定性,稳定裕量计算CABA64.频域性能指标,频率特性与系统性能的关系AB2连续系统校正方法1.校正的基本概念,常用校正装置及作用CA12.基本校正方式,以串联校正为主的频率响应综合法A43.反馈校正的作用,复合校正方法A2合计:46本表注:**以布卢姆学习目标分类法(Bloom’sTaxonomy)为基础描述学生在学完本课程后应具有的能力,目标栏内以A,B,C,D来表示对此级能力要求达到的程度,A为最高要求,无要求则留空。记忆包括识别和回忆指能从记忆库中找到相关的知识、概念、术语或材料与当前的信息进行比较、确认,能记住并能不加理解的列出、描述这些知识、概念、术语或材料;理解指能对所学的内容作归纳、分类、解释,总结、推断和一定程度的发挥;应用指能选择正确的程序应用、实施所学到的内容,并能进行必要的计算或决断;综合分析指能将所学的内容分解并找出它们的相互关系和构成;或能计划、创造、建造或有改变的重构;或能作评论、总结、估计、预测、评估、论证和答辩☆课内学时包括授课学时和研讨学时第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案实践环节汇总表序号实践环节名称总课时数1实验82课程设计033级项目0合计:8实验环节汇总表序号实验名称课时数实验1控制系统典型环节与系统的模拟2实验2二阶系统的瞬态响应分析2实验3PID控制器的动态特性2实验4频率特性的测试2实验5(选做)自动控制系统的动态校正2合计:8附件实践环节内容、要求与评分标准实践1活动名称:控制系统典型环节与系统的模拟时间安排:2学时活动内容与目标:典型环节与系统模拟实验部分包括了自动控制系统中所有的部件,即包括加法器,惯性环节,积分环节,有源滞后-超前校正环节,非线性环节等。学生根据需要,由运算放大器、不同的输入R-C网络和反馈R-C网络可任意组成各种典型环节与系统的模拟。1、熟悉超低频扫描示波器的使用方法2、掌握用运放组成控制系统典型环节的电子模拟电路3、测量典型环节的阶跃响应曲线4、通过本实验了解典型环节中参数的变化对输出动态性能的影响活动任务书:1、画出比例、惯性、积分、微分和振荡环节的电子模拟电路图。2、观察并记录下列典型环节的阶跃响应波形。1)G1(S)=1和G2(S)=22)G1(S)=1/S和G2(S)=1/(0.5S)3)G1(S)=2+S和G2(S)=1+2S4)G1(S)=1/(S+1)和G2(S)=1/(0.5S+1)5)G(S)=1/(S+√2S+1)考核形式与要求:1、画出五种典型环节的实验电路图,并注明参数。2、测量并记录各种典型环节的单位阶跃响应,并注明时间坐标轴。3、分析实验结果,写出心得体会。评分标准:第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案满分为100分,完成实验内容、实验报告内容完整、叙述清楚60分,结果及其分析合理40分。实践2活动名称:二阶系统的瞬态响应分析时间安排:2学时活动内容与目标:1、观察在不同参数下二阶系统的阶跃响应曲线,并测出超调量sp、峰值时间tp和调整时间ts。2、研究增益K对二阶系统阶跃响应的影响。活动任务书:1、按开环传递函数G(S)=0.5S(0.2S+1)的要求,设计相应的实验线路图。令r(t)=1V,在示波器上观察不同K(K=10,5,2,0.5)下的瞬态响应曲线,并由图求得相应的σp、tp和ts的值。2、调节K值,使该二阶系统的阻尼比x=1/Ö2,观察并记录阶跃响应波形。考核形式与要求:1、画出二阶系统在不同K值下的4条瞬态响应曲线,并注明时间坐标轴。2、实验前先计算二阶系统中K=0.625,K=1和K=0.312三种情况下的x和ωn值。据此,求得相应的动态性能指标σp、tp和ts,并与实验所得出的结果作一比较。3、写出本实验的心得与体会。评分标准:满分为100分,完成实验内容、实验报告内容完整、叙述清楚60分,结果及其分析合理40分。实践3活动名称:PID控制器的动态特性时间安排:2学时活动内容与目标:1、熟悉PI、PD和PID三种控制器的结构形式。2、通过实验,深入了解PI、PD和PID三种控制器的阶跃响应特性和相关参数对它们性能的影响。活动任务书:1、测试至少两组PD控制器的输出波形。2、测试至少两组PI控制器的输出波形。3、测试PID控制器的输出波形。考核形式与要求:1、画出PD、PI、和PID三种控制器的实验线路图,并注明具体的参数值。2、根据三种控制器的传递函数,画出它们在单位阶跃信号作用下的理想输出波形图。3、根据实验,画出三种控制器的单位阶跃响应曲线,并与理想输出波形作一分析比较。4、分析参数对三种控制器性能的影响。评分标准:第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案满分为100分,完成实验内容、实验报告内容完整、叙述清楚60分,结果及其分析合理40分。实践4活动名称:频率特性的测试时间安排:2学时活动内容与目标:用超低频信号发生器和双踪示波器测量线性线性环节和非线性系统的频率特性。活动任务书:1、测量R-C网络的频率特性。图1为R-C网络,测量时,示波器的X轴停止扫描,把信号发生器的正弦信号同时送到被测环节(或系统)的输入端和示波器的X轴,被测系统的输出送到示波器的Y轴,此时在示波器屏幕上呈现一个李沙育图形-----椭圆。据此,可测得在该输入信号频率下的相位j=Sinй2X0/(2Ym)。测量时要注意椭圆光点的转动方向,以判别相位是超前还是滞后。测试时,输入信号的频率w要取得均匀,不然会影响相频特性的准确度。测试的输入信号频率的范围为:15Hz–40KHz图1幅频特性的测量按图2线。测量时示波器的X轴停止扫描,在示波器上分别读出输入和输出信号的双倍幅值2Xm=2Y1m,2Ym=2Y2m,就可求的对应的幅频值½G(jω)½=2Y1m/(2Y2m),列标记下2Y1m/(2Y2m),20ℓg2Y1m/(2Y2m)和ω的值。图22、测量二阶系统的闭环频率特性根据图3示的方框图,设计相应的实验电路图。然后用测R-C网络频率特性相同的方法去测量二阶系统的闭环频率特性。3、测量前根据传递函数,确定所要测试的频率范围,并把信号的频率单位由1/S折算到rad/S。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案图3考核形式与要求:1、根据被测电路和系统的传递函数,设计相应的实验线路图。2、由实验数据绘制R-C网络的伯德图,据此,求得R-C网络的传递函数,并与理论求得的G(S)作一比较,分析实验测得频率特性产生误差的原因。3、由实验数据作出二阶系统的闭环频率特性曲线。由图求出系统的频带宽度ωb、谐振频率ωr和谐振峰值Mr,并与理论计算的结果进行比较。评分标准:满分为100分,完成实验内容、实验报告内容完整、叙述清楚60分,结果及其分析合理40分。实践5(选做)活动名称:自动控制系统的动态校正时间安排:2学时活动内容与目标:1、学生根据书上习题的要求,自行设计一校正装置,并用本实验箱构成一模拟系统进行实验校正和实际调试、使学生深刻认识到校正装置在系统中的重要性。2、掌握工程中常用的二阶系统和三阶系统的工程设计方法。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案活动任务书:设计下列系统的校正装置。1、对象由两个大惯性环节组成,如图1示。图12、对象有三个惯性环节组成,如图2示。图23、对象由一个积分环节和一个惯性环节组成,如图3示。图3考核形式与要求:1、按实验内容的要求,确定各系统所引入校正装置的传递函数,并画出它们的电路图。2、画出各实验系统的电路图,并令输入r(t)=1V,测试系统的阶跃响应曲线。3、由实验所得的波形,确定系统的性能指标,并与二阶、三阶系统的理想性能指标作一比较。4、习题要求设计校正装置,并用本实验箱构成的模拟系统进行验证,如果实测的性能指标达不到设计要求,应如何调试,并分析原因。评分标准:满分为100分,完成实验内容、实验报告内容完整、叙述清楚60分,结果及其分析合理40分。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案附件三:学生工程实践教育流程(以伟易达集团为例)一、企业工程实践教育生报到(一天)1.入厂之前到保安部进行个人电器登记。2.到人事部进行入职登记,办理员工卡。3.由人事部相关负责人安排宿舍,处理好生活用品。4.到开发部报到,由相关负责人安排工作位置,熟悉工作环境,召开新企业工程实践教育生见面会。5.有相关负责人带领参加新员工入职安全培训和企业文化介绍。二、入职准备工作(一天)1.了解公司规章制度并掌握部门功能架构1)以技术分(主要为质量管理):MTT/GTT/PST主要有两大任务。a)产品技术推动。b)开发人员安排。2)以项目分组(主要为时间管理)。DEDEA传统类DEB游戏开发MD(深圳)多媒体DEC电子类C1、C2、C3、、、T1/T4E1/E2/PST3)7大模块Mech、C&P、HW、Graphic、Programmer、GamePlayDesign、Voice。上述7大模块融进项目化组别里执行。2.准备工具找PA(文员)领取相关办公文具和工具(笔记本、笔、螺丝刀、游标卡尺、镊子、水口钳、尖嘴钳等)。3.完善档案等(计算机,NOTES)第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案找人事部和IT部相关负责人完善。1.介绍培训人员专业知识、流程等培训人:谭玉洲、代朝阳、胡文娟。Pro/E培训:江建华、毛忠佃、罗方畅。一、VT-PL(注塑部/厂)企业工程实践教育(两天)1.目的:了解注塑的生产制造过程,VTE常用塑料的选用,常用表达及基本性能,常用塑料的缺陷及其解决方案,以便更好的设计产品。2.VT-PL内容要求1)了解VTE常用塑料材料基本性能(如冲击强度,透光率等等);2)常用材料的表面缺陷(如走胶、起皮、拖白、挺白等);3)每一个缺陷如何解决(可从原料、工艺、模具等方面解决);4)关于注塑VTE的常用语表达什么意思?(如填充不满=走胶);5)了解试模过程3.VT-PL的重点与难点重点:产品的注塑过程,产品常见问题的解决,注塑机的安全使用,行车的安全使用,塑料的基本知识,选用材料的基本标准,每个缺陷的成因以及解决方案。二、工模部、QE企业工程实践教育(一天)1.目的:了解模具设计制作过程和产品安全测试过程2.工模部内容要求:1)模具结构(八大系统)2)金属加工成型工艺3)了解模具设计软件4)了解模具制造缺陷3.工模部的重点与难点:1)模具支承系统2)浇注系统3)成型零部件4)脱模机构第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案1)抽芯机构2)合模导向及定位机构3)冷却系统4)排气系统1.QE企业工程实践教育要求1)QE职责2)不同年龄段的摔机要求3)不同国家的摔机要求4)安全标准(smallpart、尖点、利边等)2.QE的重点与难点1)小零件SmallPart是指那些有可能被幼儿吸入吞咽,引起阻塞或窒息等危险情况的小对象或碎片等。2)定义可触及性概念,主要针对在滥用测试前后,危险的部分是否可以被幼儿碰触到,而对幼儿产生危害。3)尖点是指任何能够伤害到幼儿皮肤的尖锐点。4)利边是指会伤害到幼儿的锐利边缘。5)夹手是指由于玩具上可触及的活动缝隙,有可能出现卡住儿童的皮肤或手指等而产生危险的现象。6)盐水喷雾试验、模拟存储测试、模拟存储测试、扭力测试、拉力测试、跌落测试、倾翻测试、冲击测试、压力测试、电池箱漏液测试、咽噻及窒息测试。一、培训安排VTE(DE/MECH)企业工程实践教育生培训大纲(此大纲适用于企业工程实践教育工程师培训) 目标:通过一学年分阶段培训,使学员达到VTE公司开发部机械助理工程师的岗位技能要求。第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划培养方案表5学生工程实践教育的时间安排表(以伟易达集团为例)时间内容要求第一阶段3周(第一周--第三周)通过参观和课堂讲授,讲解VTE公司的部门组成和VTE开发部的运作系统,以及各类工程文件了解VTE公司的部门组成和VTE开发部的系统运作,熟悉各种工程文文件的使用第二阶段6周(第四周--第九周)通过课堂讲授和具体3D建模,讲解PRO/E3D建模,玩具产品的装配.功能的实现及结构组成要素能使用PRO/E进行一般难度玩具产品的3D设计第三阶段13周(第十周--第二十二周)在指导下参与开发部具体项目的产品开发工作在指导下能完成具体的工作第四阶段15周(第二十五周--第三十九周)参与开发部具体项目的产品开发工作能按时独立完成具体的工作第五阶段5周(第四十周--第四十四周)工作总结及拟写产品技术分析论述文章写出2万字左右的技术分析论述文章第87页/共88页 汕头大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划工作方案表6企业工程实践教育生培训课程表(以伟易达集团为例)星期一上午(10:00--12:00)星期二上午(10:00--12:00)星期三上午(10:00--12:00)星期四上午(10:00--12:00)星期五上午(10:00--12:00)星期六上午(9:00--12:30)下午(1:30--5:30)第一周P/N&BOM的介绍(1)P/N&BOM的介绍(2)NOTES系统一般操作介绍&日常工作流程IFS系统一般操作介绍&日常工作流程VTE常用安全标准学习(1)PRO/E培训第二周VTE常用安全标准学习(2)相关工程文件的使用VTE产品的开发流程(1)VTE产品的开发流程(2)签板和改模PRO/E培训第三周阶段复习阶段测验常用塑料材料和制品及加工注塑机器及注塑成型加工工艺注塑模具分类PRO/E培训第四周常用注塑模具结构(1)常用注塑模具结构(2)注塑模具成型和零件结构要求(1)注塑模具成型和零件结构要求(2)注塑模具成形常见缺陷PRO/E培训第五周阶段复习阶段测验VTE玩具产品功能特点及要求介绍玩具产品外形设计及结构布局PCB相关结构设计PRO/E培训第六周开关及LED相关结构设计按键相关结构设计推挚相关结构设计定位及紧固结构设计喇叭固定位结构设计PRO/E培训第七周电池箱结构设计作业讲评塑料件常用结构及加强LCD显示结构设计转轴结构设计PRO/E培训第八周传动结构设计总复习(1)总复习(2)总复习(3)结业考试PRO/E培训第87页/共88页'