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1、卓越工程教育培养计划专业规范机械设计制造及其自动化专业西南交通大学二一一年十一月75目 录一 机械设计制造及其自动化专业学科基础1（一）机械设计制造及其自动化主干学科1（二）机械设计制造及其自动化专业相关学科21. 相关学科22. 影响机械设计制造及其自动化专业的教育因素2（三）机械工程学科方法论3二 机械设计制造及其自动化专业培养目标41.机械设计制造及自动化专业人才培养指导思想42.机械设计制造及自动化专业培养目标43.机械设计制造及自动化专业培养目标的具体要求4三 机械设计制造及其自动化专业本科培养标准6四 知识能力体系及标准实现矩阵11（一）机械设计制造及其自动化专业知识能力体系11（
2、二）课程体系151.毕业学分要求152.课程设置表153.课程整合224.课程特色24（三）标准实现矩阵25五、企业学习阶段培养计划31（一）企业学习阶段的定位与总体目标311.企业学习阶段的定位312.企业学习阶段的主要任务和总体目标31（二）企业学习阶段的培养目标32（三）企业学习阶段的培养标准321.机械制造及其自动化专业企业学习阶段培养标准322.企业学习阶段的知识能力体系35（四）教学内容37（五）工程实践条件411.校内实践条件422.校外实践条件45（六）师资配置48（七）工程实践认证标准及认证方式50（八）师资工程能力培养机制531校内工程型教师团队建设及工程型教师的培养542
3、.企业工程实践教学师资聘任方案553国外（际）企业教师的聘任方案56（九）合作企业及工程实践基地一览表56六、本专业的基本教学条件60（一）师资力量60（二）教材61（三）图书资料61（四）实验条件62（五）实习基地66（六）教学经费67七、质量保证体系68（一）质量保证体系68（二）质量内部监控与评价体系70（三）质量保障的政策体系72（四）教学组织管理体系73八、本专业规范制定的主要参考指标74（一）学制、学习年限与学位74（二）毕业学分要求75一 机械设计制造及其自动化专业学科基础（一）机械设计制造及其自动化主干学科机械设计制造及其自动化专业涉及到多个学科，如自然科学、计算机科学、材料科
4、学、自动控制、力学、机械工程等，其中主干学科为力学和机械工程。力学是指一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。力学既是一门独立基础学科，也是一门重要的应用学科。力学主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。力学一般可分为静力学、运动学和动力学三部分：静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系；动力学讨论物体运动和所受力的关系。静力学、运动学、动力学等力学分支是机械设计计算和分析的基础，是机械工程各种理论的基石。力学在其发展历程中，与不同的学科结合，促使了力学各个分支的形成和发展，如土木工程、建筑工程、水利工程、
5、机械工程、船舶工程、航空工程、航天工程、核技术工程、生物医学工程等，力学在其中都发挥着重要的基础作用。在机械工程领域，力学不仅是重要的技术基础理论，也是机械工程学科本身要研究和解决的关键问题之一，如强度、刚度、稳定性、疲劳、可靠性等问题，这些问题的解决完全依赖于力学本身的进展。机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械工程是现代社会进行生产和服务的五大要素（即人、资金、能量、材料和机械)之一，并且能量和材料的生产还必须有机械的参与。任何现代产业和工程领域都需要应用机械，例
6、如农业、林业、矿山等需要农业机械、林业机械、矿山设备；冶金和化学工业需要冶金机械、化工机械；纺织和食品加工工业需要纺织机械、食品加工机械；房屋建筑和道路、桥梁、水利等工程需要工程机械；电力工业需要动力机械；交通运输业需要各种车辆、船舶、飞机等；各种商品的计量、包装、储存、装卸需要各种相应的工作机械。就是人们的日常生活，也越来越多地应用各种机械，如汽车、自行车、缝纫机、钟表、照相机、洗衣机、冰箱、空调机、吸尘器等。机械工程的学科内容，按工作性质可分为以下方面：建立和发展可实际和直接应用于机械工程的工程理论基础。如工程力学、流体力学、工程材料学、材料力学、燃烧学、传热学、热力学、摩擦学、机构学、机
7、械原理、机械零件、金属工艺学和非金属工艺学等。研究、设计和发展新机械产品，改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和未来的需要。机械产品的生产，如生产设施的规划和实现、生产计划的制订和生产调度、编制和贯彻制造工艺、设计和制造工艺装备、确定劳动定额和材料定额以及加工、装配、包装和检验等。机械制造企业的经营和管理，如确定生产方式、产品销售以及生产运行管理等。机械产品的应用，如选择、订购、验收、安装、调整、操作、维修和改造各产业所使用的机械产品和成套机械设备。研究机械产品在制造和使用过程中所产生的环境污染和自然资源过度耗费问题及处理措施。各个工程领域的发展都要求机械工程有与之相适应的发展，都
8、需要机械工程提供所必需的机械。某些机械的发明和完善，又导致新的工程技术和新的产业的出现和发展。机械工程就是在各方面不断增长的需求压力下获得发展动力，同时又从各个学科和技术的进步中得到改进和创新的能力。 （二）机械设计制造及其自动化专业相关学科1. 相关学科机械设计制造及其自动化专业的相关学科主要包括：机械设计与理论、机械电子工程、机械制造与自动化。机械设计及理论主要从事现代机械设计理论与方法的研究，包括机械产品的研究、设计和开发，各种设计理论和设计方法的研究与应用，机械性能分析、试验与改进。机械电子工程主要进行机电系统控制及自动化，流体传动及控制，近代机电控制技术（包括自适应控制、鲁棒控制及智
9、能控制等），探测、制导与控制技术，系统安全技术，传感与测量技术，机器人技术，计算机集成制造系统，微机电系统设计与集成，机电仿真系统，状态检测与诊断等研究。机械制造研究金属切削加工、精密制造工程与精密机械，特种加工技术与设备，微加工与微型机械，计算机辅助设计与制造，机械制造中的质量控制与管理，计算机集成制造系统，制造系统及先进制造模式，智能制造技术等。机械设计制造及其自动化专业还与其他按产品对象形成的各类应用机械学科相关，如工程机械、起重运输机械、矿山机械、农林机械、水利机械等。此外，与机械设计制造及其自动化专业相关的其他学科还有：车辆工程、精密仪器及机械、工业工程、测试计量技术及仪器、自动控制
10、、管理科学与工程、系统工程、材料加工工程、计算机应用与技术、环境工程等。2. 影响机械设计制造及其自动化专业的教育因素影响机械设计制造及其自动化专业的教育因素主要体现在技术和人才培养模式两个方面。（1）从技术层面看，与机械设计制造及其自动化专业相关的各类学科，如力学、材料、结构、传动、控制、制造、信息技术与工业工程等，这些学科相关技术的快速发展促使机械工程的相关技术飞速发展，与之相应的工程教育的培养目标、知识体系、核心课程、教学方法和手段也必须紧随科学技术和行业的发展而不断更新。高新科技的发展与急剧变革使机械工程发生了巨大变化。材料科学的发展，使得机械工程从传统的以钢材为主要制造材料发展为以多
11、种工程材料生产机械产品，使现代机械产品体现出轻量化、低能耗、高速、重载、高可靠性等特征。制造技术的发展，使得生产过程的自动化、数控化、集成制造、柔性制造、虚拟制造、绿色制造等得到飞速发展。随着信息技术和现代设计理论的发展，机械设计从传统的手工绘图和计算，实现了从设计、分析、制造一体化的数字化过程，无论是设计分析质量和速度都比原来有了质的飞跃。生产管理技术的发展，许多新的生产方式不断涌现，如成组技术、精益生产、柔性生产线、计算机集成制造等，这些新的生产方式极大地促进了生产效率和产品质量的提高。无数事实说明，今天的机械工程比以往任何时候更紧密地依赖诸如数学、物理学、化学、力学、材料科学、控制工程、
12、制造科学、信息科学、管理工程、环境科学及其他多种学科的发展及其最新成就。同时，正因为有了以上变化，现代机械工程越来越多地体现着知识经济的特征，人才的作用越来越大，对人才的要求越来越高，对高素质人才的培养与训练越来越迫切。以上这些变化，使得社会对机械工程类高素质人才的需求也随之变化：高校毕业生的知识结构由较专、较深、适应性差向较通用、较广泛、适应性强方向转化； 创新能力亟待加强，社会责任感更需要增重。机械工程专业的人才不仅服务于机械工程领域，而且还能以机械工程专业知识作为基础，在进一步学习有关专业知识后，成为其他有关领域的重要力量。现代社会需要大量的机械工程人才，他们应具备相应专业的业务基础、较
13、宽领域的基本知识、创新设计与实践能力，特别是要有较高的全面素质，这也是机械工程专业教学改革所要达到的目的。随着科技进步和社会的发展，高等教育理念也在不断地发生变化，已从传统的着眼于传授知识的观念，发展为更加重视创新意识与创新能力的培养，重视知识、能力、素质协调发展，以及为了适应社会、科技和行业发展需求的终身教育理念等。（2）人才培养模式、培养体制和内容是影响本专业的另一个重要的教育因素。传统的高等本科教育为国家经济建设培养了大量的技术人才，这些人才在发挥重要作用的同时，也体现出自己的不足，主要是知识面狭窄、应用和创新能力不强。产生这一结果的原因是我们原来的人才培养目标和培养模式过于重理论、轻实
14、践，导致学生动手能力差，创新能力不足。面对新的形势，以及中国正在成为世界制造中心的现实，机械设计制造及其自动化专业需要转变思维，更新人才培养目标、培养模式、教学内容、教学方法，加强工程实践能力和创新能力教育，为国家经济建设和机械行业培养创新能力突出的卓越型工程人才。（三）机械工程学科方法论方法论是认识世界和改造世界的根本方法，正确的科学方法论是构建知识体系必不可少的要素。它不仅能把零散的科学知识构建成宏伟的知识大厦，而且能提高人们的认识能力与认识水平。机械工程专业的研究方法集自然科学、工学、管理学、经济学等研究方法于一体，侧重于自然科学、工学与管理学的研究方法。主要包括唯物论与辨证法、系统论与
15、运筹学、分析与综合、归纳与演绎、比较与抽象、规范与实证、监测与观察、实验与模拟等。进入21世纪以后，科学技术发展日益加快，经济全球化的特点更加明显，人类面临的资源、能源及环境等方面的问题也比以往更加严重，这些都对工程教育提出了更多更高的要求，需要在机械工程专业教育的全过程中，建立科学方法论和工程方法论理念，培养学生的现代工程思维及工程设计知识体系。科学方法论在机械工程专业教育领域的应用，主要是基于辨证唯物法的基本原理，厘清观察与实验、理论与实践、归纳与演绎、类推与概括、假说与理论、确定性与不确定性、系统与结构、结构与功能、系统与要素、规律与预测、科学事实与因果性解释等等的关系；同时，在应用方法论时，把工学领域的研究方法与理学、管理学、经济学、法学等的研究方法相联系，侧重于自然科学、工学与管理学的研究方法。工程方法论在机械工程专业教育领域的应用，主要是基于工程哲学的核心思想，构建出科学技术工程应用三者之间的辩证关系，建立机械工程专业领域的“系统工程方法论”，建立“以人为本”和“可持续发展”的基本工程理念。基于科学方法论和工程方法论，机械工程主干学科的课程体系不再单纯追求某一学科方向知识的系统性和完整性，更加强调知识体系的综合性
