机械工程专业卓越工程师教育培养计划本科阶段培养方案

1机械工程专业2014版“卓越工程师教育培养计划”本科阶段培养方案机械工程专业是中国矿业大学具有矿山机械工程特色、办学实力很强和办学水平国内领先的专业，为国家级特色专业建设点，江苏省品牌专业。本专业紧密围绕国家经济社会发展的重大需求，追踪矿山机械大型机电装备前沿理论与技术，依托机械设计及理论国家重点学科，机械工程江苏省一级学科国家重点学科培育建设点，机械工程江苏省一级学科重点学科，机械工程博士后科研流动站，机械工程一级学科博士点，国家能源煤矿采掘机械装备研发（实验）中心，机械工程、机械基础与CAD2个江苏省实验教学示范中心，矿山机械工程国家煤炭工业重点实验室，以及混凝土机械、矿山机械电液控制、特种电梯、矿用特种车辆等4个江苏省工程技术研究中心，着眼于未来经济社会发展对矿山机械领域卓越工程师的人才需求，制定应用型卓越工程师人才培养方案。一、培养目标本专业培养基础宽、能力强、素质高，德、智、体、美全面发展，具有社会责任感和国际视野，秉承“好学力行、求是创新”精神，能为国家富强和社会进步做出贡献的、具有较强的工程实践能力和动手能力、跨文化交流能力、以及创新意识和创新能力，能在机械工程领域特别是矿山机械重大装备领域从事制造、运行维护、管理、设计及科学研究等方面工作的高级机械工程师和矿山机械管理人才。二、基本要求1．热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论和“三个代表”重要思想的基本原理；具有高尚的人格、强烈的民族使命感和社会责任感，有为祖国富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感。2．具有宽厚的人文社会科学、现代科技、经济管理、法律、国防和自然科学知识。3．掌握扎实的机械工程专业基础理论及必要的专业技术知识。4．熟练运用英语进行听、说、读、写；具有现代信息获取及处理能力。5．具备初步的跨文化交流能力、熟悉国际规则、具有一定的国际竞争能力。6．具备团队合作、协调、管理、竞争与合作的初步能力，能够在工程实施中进行协调、管理与合作，并在团队中发挥骨干和领导作用。7．掌握科学的思维方法和终身学习能力，具有创新意识和创新能力。8．具有健康的身体和良好的心理素质，了解体育运动的基本知识，掌握必要的体育锻炼技能。三、培养模式中国矿业大学机械工程专业“卓越工程师教育培训计划”本科阶段采用3+1校企联合培养、双导师制的模式。即校内前3年是本科课程学习阶段，与四年制本科的模块共用，第四年到企业实践学习，完成毕业设计。“卓越工程师教育培训计划”本科班计划2个班，60人左右规模。在大学三年级上半学年（即2.5学年）结束前，选定校内指导老师（每3名学生配备一位指导老师），三年级学期末选定企业指导教师。四、学制、学分与授予学位学制：标准学制4年，修业年限3-7年学分：最低修读189学分，其中课内教学环节必须修满138学分，实践教学环节必须修满51学分。2学位：学生在规定的学习年限内，完成各教学环节学习，修满专业规定的最低学分，准予毕业，授予工学学士学位。五、课程设置本培养方案以学生工程实践能力和创新能力培养为核心，以工程实践与科研训练为主线，设置四类课程体系：通识教育课程体系，专业基础课程体系，专业主干课程体系，专业选修课程体系。同时，强化实践环节，设计了科研训练、企业实践等教育内容，使学生逐步地、系统地增长工程实践能力和创新能力。1、通识教育课程体系通识教育课程体系包括人文及社会科学课程和数学、物理、环境科学基础、计算机基础等基础课程两部分。（1）数学微积分、常微分方程、线性代数、概率论与数理统计的基本原理和分析方法，工程数学、数学建模方法。（2）物理学经典物理学的基本原理，如振动，波动，光学，分子物理学和热力学，电磁学等；现代物理基本知识，包括狭义相对论，量子物理，现代工程技术的物理基础等。（3）环境科学基础环境科学基本理论、基本知识和基本技能，包括：人口与资源和环境，大气环境，可再生能源发电，生态系统，可持续发展。（4）计算机基础计算机信息处理的基本概念、原理和技术，包括信息技术概述、计算机组成原理、数字媒体及应用、计算机网络与因特网等；计算机操作及常用软件的使用，包括操作系统、文字处理、电子表格、信息浏览、电子邮件、网页制作、演示文稿制作、多媒体制作工具、数据库应用等。2、专业基础课程体系主要包括物理学、工程力学、工程图学、机械制图、电工技术与电子技术、工程热力学、流体力学等课程。3、专业主干课程体系本体系为本专业的主干课程体系，是学生必修课。主要包括机械原理、机械设计、控制工程基础、工程材料与成型技术、几何精度设计与检测、液压传动、测试技术、单片微机原理与接口技术，机械制造工程学等课程。（1）机械原理主要内容为平面机构的结构分析；平面机构的运动分析；平面机构的力分析；平面连杆机构及其设计；凸轮机构及其设计；齿轮机构及其设计；齿轮系及其设计；其他常用机构；机械的平衡；机械的运转及其速度波动的调节；工业机器人机构及其设计；机械系统的方案设计。（2）机械设计主要内容包括机械设计总论；螺纹联接和螺旋传动；键、花键、无键联接；带传动；链传动；齿轮传动；蜗杆传动；滑动轴承；滚动轴承；联轴器、离合器和离合器；轴；弹簧；机座和箱体简介；减速器和变速器。（3）控制工程基础主要内容以线性、定常系统为研究对象，以反馈控制理论为核心，突出基本概念和基本方法；重点介绍控制系统的建模方法，线性系统的时域、频域和根轨迹的分析与设计方法；结合课程实验和工程实际问题的分析，提高分析解决实际问题的能力。（4）工程材料与成型技术主要内容包括常用金属材料的性能、应用范围及选择原则；工程材料主要成形方法的基本原理、特点及应用范围。零件毛坯的结构工艺性及常用金属材料的工艺性能；新材料、新工艺、新技术在机械制造中的应用。（5）几何精度设计与检测主要包括尺寸精度设计与检测；形位精度设计与检测；表面粗糙度与检测；齿轮、螺纹、键等典型零件的精度设计与检测；新技术在精度设计与检测中的应用等。通3过本课程的学习，使学生获得零件几何精度设计的原理、原则及基础理论，标准化与测量技术的基本知识与应用能力。（6）液压传动主要内容包括液压传动的工作原理、液压系统的组成，基本参数的计算，常用液压元件的工作原理、结构特点以及应用；常用液压基本回路的工作原理、工作特性与适用场合；具备一定的分析液压系统以及设计液压系统的能力；了解液压传动的实验方法和基本内容。（7）测试技术主要包括测试技术的基本原理、方法、系统组成，以及对测试信号的分析和数据处理方法。使学生掌握静动态测试及信号分析的基本原理和方法，初步具备独立进行机械工程中常见参量测量的能力，即根据所研究的对象，进行实验方案设计，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握信号采集、传输、转换及实验数据处理的基本原理和实验方法。（8）单片微机原理与接口技术主要内容包括单片机内部结构，存储器配置及输入、输出端口的结构和功能；单片机寻址方式及指令系统，汇编语言指令格式和汇编程序设计的基本方法；单片机中断系统、定时器/计数器及串行口的结构及编程；单片机的存储器、串行和并行接口扩展；键盘及显示器接口、A/D、D/A接口等常用集成电路及接口电路和编程方法。（9）机械制造工程学主要内容包括金属切削加工的基本原理；金属切削过程的基本规律；金属切削机床（包括数控机床）的基本知识、常用刀具和加工方法；机床夹具简介：机械加工质量分析；机械加工工艺规程的制订；典型零件加工简介；机器装配工艺简介；现代制造技术简介等。4、专业选修课程体系包括现代机械设计理论与方法、机械系统动力学、机电一体化系统设计等机械设计方向课程，数控技术、先进制造技术、精密与特种加工等机械制造方向课程，机电传动控制、状态监测与故障诊断、可编程控制技术等机械电子方向课程，发动机原理、工程车辆设计、车辆构造等车辆工程方向课程，以及采掘机械、矿井运输提升设备、煤矿综采自动化等特色课程，机电装备绿色设计与制造、MEMS技术概论、现代集成制造系统等具有学科前沿的课程等等。六、企业学习阶段培养方案企业学习阶段的工作是在学校课程学习阶段的基础上，对知识、能力、素质培养的进一步夯实和深化。根据由浅入深、层次化和多元化的校内实践基地及企业学习阶段培养要求，构建机械制造基础集中实训、企业分散生产实训和企业综合训练3种培养模式。在企业学习阶段采取校企联合双导师指导的方式，学习时间累计达到32周。1、机械制造基础集中实训机械制造基础实训结合校内实践基地，以实践教学为主，学生进行独立操作，通过对热加工、冷加工、常规机械加工、数控加工及特种加工的亲身实践，使学生初步接触生产实践，获得机械工业生产常用的金属材料及加工工艺的入门知识和一定的基本操作技能，对典型工业产品的结构、设计、制造及生产管理有一个基本的完整的体验和认识，为学习后续专业课程及将来从事技术工作打下实践基础。通过实践，培养学生的工程意识和创新能力，在劳动观点、理论联系实际和科学态度等工程技术人员的基本素质方面受到培养和锻炼，初步建立安全、质量、环保、群体、责任、管理、经济、竞争、市场、创新等工程意识。实践时间4周。2、企业分散实训学生在学习完主要专业课程后，全部分散进入大型矿山机电设备制造厂，如中信重工机械股份有限公司（前身为洛阳矿山机械厂，目前为我国最大的矿山机械制造厂，主要产品为采掘机械、提升机械、选煤机械等），中国一拖集团有限公司，郑州四维机电设备制造有限公司（生产液压支架、采煤机），郑州煤矿机械集团公司（国内最大的液压支架生产厂），常州科研试制中心有限公司，徐4州天地重型机械制造有限公司，徐州徐工随车起重机有限公司、西安煤矿机械有限公司，山东能源机械集团有限公司，山东矿机集团股份有限公司（生产液压支架、掘进机、刮板运输机以及选煤机械），徐州捷特矿业机械设备制造有限公司，分别进入机加工车间、焊接车间、热处理车间、装配车间等跟班参加实训（生产实践），从企业现场掌握典型零件的工艺分析、煤矿机电设备的装配、煤矿机电设备的机械系统参数、控制系统、整机调试及性能检测，以及煤矿机电设备故障诊断与维护。实践基地为每个学生配备现场教师1名，导师全程带领学生到工矿企业参加劳动，并随时指导。学校派出教师定期到现场参加实践指导和检查，确保实践内容保质保量完成。实践时间12周。学生可以带着问题参加实践，结合科研训练计划，锻炼解决问题或者提出解决问题的思路和方法。3、企业综合训练把毕业实习与毕业设计、就业环节结合起来，采取“顶岗实习”形式，学生在学校导师和现场导师“双导师”指导下在现场完成几方面任务：一是在技术部门担任助理；二是参与现场有关设计任务、规范规章的制定，以及技术改造及科研项目等；三是参加跟班劳动。最后完成毕业设计、专题论文、研究报告等。实践时间16周。学生可以分散或者集中到企业参加创新训练，实践内容包括完成毕业实习和毕业设计或论文。毕业实习期间，现场专门配备指导教师，指导和督促学生完成各项实习任务。完成实习任务后，继续留在现场完成毕业设计、专题论文、或者研究报告。毕业设计等实行“双导师制”，安排学校导师和现场导师各1名，学生结合现场实践，采取毕业设计、专题论文、或者研究报告等形式，完成本次实践任务。要求每个学生在实践期间，就现场生产面临的问题，在导师指导下开展研究工作，完成并提交研究报告1份。学校导师和现场导师经常保持联系，交流指导心得和体会，学校导师还要定期到现场实地指导，确保毕业设计和论文质量达到学校要求，形式符合规范。七、人文素质与工程能力培养1、文化艺术修养的培养为加强人文素养、科学精神与优秀传统文化的培养与熏陶，在通识教育课程体系开设人文科学与艺术和社会科学方面的文化素质教育类课程，并采取以下措施提高学生的文化、艺术修养。（1）课堂教学方面开设语言类选修课程，通过课程教学、读书研讨等学习模式，向学生推荐人文书籍阅读目录，指导学生阅读中外文学名著或文化、历史、艺术基本理论方面的书籍，提高学生的文化底蕴和文学素养，增加学生的文化交流能力。（2）课外活动方面鼓励学生积极参加文化、艺术类社团活动，并根据学生实际参与情况给予相应学分；组织学生参加演讲、辩论、写作