長沙理工大學機械設計制造及其自動化專業CDIO試點班
培
養
計
劃
2015年4月
1 指導思想
樹立“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，以社會需求為導向，以工程實際為背景，以工程技術為主線，參照工程教育認證標準，結合學校的人才培養特色和定位，注重提升學生的工程意識、工程素質、工程實踐能力和創新能力，培養基礎知識寬厚、工程實踐能力強、綜合素質高、視野開闊、具有創新精神和社會責任感的高級工程技術人才。
2 總體思路
基于“成果導向教育”理念制訂了本專業CDIO試點班的人才培養計劃，即根據國家社會及教育發展需要、行業產業發展及職場需求、學校定位及發展目標、學生發展及家長校友期待等四方面確定培養目標，再由培養目標設計畢業要求和“知識-能力-素質”體系，然后由這些指標點確定課程體系，再由課程體系決定每門課程、每個環節的教學要求和教學內容，最后通過校內和校外兩個循環完成教學評價。總體設計思路如下圖所示。
3 培養目標
立足于國家及地方經濟建設和行業發展需要，培養具備寬厚的基礎知識和扎實的機械工程基本理論知識和專業技能，工程實踐能力強，具有創新精神，視野開闊，適應能力和溝通能力強，具有高度社會責任感和良好職業道德的高級工程技術人才；通過本專業的培養，達到能夠綜合應用各類基礎知識和機械工程專業知識解決機械設計、機械制造、機電控制和生產管理領域的實際問題；使學生在機械工程相關領域內，具備從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面工作的能力。
4 畢業要求
根據培養目標，結合工程教育認證標準，制定了本專業試點班的畢業要求：
(1)擁護中國共產黨的領導，熱愛社會主義祖國，具有為國家富強、民族昌盛而奮斗的志向和社會責任感。
(2)掌握馬克思列寧主義、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系的基本原理，具有較好的人文社會科學素養，樹立科學的世界觀、人生觀、價值觀。
(3)具有遵紀守法、愛崗敬業、團結協作的品質及良好的社會公德和職業道德。
(4)具有從事機械工程工作所需的數學、自然科學、工程基礎及經濟管理知識；掌握扎實的機械工程專業知識，具備從事機械工程工作所必需的專業技能，了解機械工程學科的發展現狀及前沿知識。
(5)具有綜合運用所學理論知識、技術手段和現代工程工具分析工程實際問題，設計開發機械系統、部件和工藝流程，對復雜機械工程問題進行研究的能力，并具備一定的創新意識。
(6)掌握運用現代工程工具和信息技術工具獲取相關信息，研究分析復雜工程問題的基本方法和能力。
(7)了解機械工程相關行業的生產、設計、研究、開發與運行的法律法規，能夠理解和評價機械工程對社會、環境和可持續發展的影響。
(8)具有一定的溝通和人際交往能力、組織管理以及團隊協作能力，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。
(9)具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發展的能力。
(10)養成良好的體育鍛煉和衛生習慣，受到必要的軍事訓練，達到國家規定的大學生體育和軍事訓練合格標準，具備健全的心理和健康的體魄,具備健全的心理和健康的體魄。
將上述畢業要求進行分解，制定了本專業試點班畢業要求的知識—能力—素質指標（KAQ）體系，知識要求包括四個一級指標，能力要求包括五個一級指標，素質要求包括四個一級指標。畢業要求與知識-能力素質的對應關系如表1所示。
表1 畢業要求與知識-能力-素質的對應關系
指標 |
一級體系 |
二級體系 |
畢業要求 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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7 |
8 |
9 |
10 |
知識(Knowledge) |
K1人文社會科學知識 |
K1.1哲學、歷史、文藝 |
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K1.2道德修養及法律 |
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K1.3經濟和管理 |
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K2數學與自然科學知識 |
K2.1數學 |
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K2.2物理 |
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K2.3化學 |
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K3工程基礎知識 |
K3.1工程力學 |
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K3.2電工電子技術 |
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K3.3材料科學 |
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K4機械工程專業知識 |
K4.1機械設計原理與方法 |
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K4.2機械制造工程與技術 |
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K4.3機械系統中的傳動與控制 |
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K4.4計算機應用技術 |
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K4.5系統檢測與質量控制 |
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K4.6專業領域技術標準 |
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K4.7專業發展現狀及前沿知識 |
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能力(Ability) |
A1專業技能及應用能力 |
A1.1繪圖、計算、設計、測試等基本技能 |
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A1.2分析、解決工程實際問題能力 |
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A1.3設計、開發能力 |
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A1.4科學研究能力 |
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A1.5實踐動手能力 |
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A2文獻檢索與現代工具應用能力 |
A2.1文獻資料檢索及分析能力 |
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A2.2現代工具應用能力 |
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A3溝通表達、國際視野和跨文化交流能力 |
A3.1溝通表達能力 |
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A3.2國際視野和跨文化交流能力 |
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A4組織管理及團隊協作能力 |
A4.1團隊協作能力 |
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A4.1組織管理能力 |
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A4.3項目管理能力 |
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A5學習和適應發展能力 |
A5.1自學能力 |
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A5.2終身學習和適應發展能力 |
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素質(Quality) |
Q1人文素質 |
Q1.1世界觀、人生觀、價值觀 |
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Q1.2文學素養 |
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Q1.3藝術素養 |
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Q2身心素質 |
Q2.1身體素質 |
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Q2.2心理素質 |
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Q3道德素質 |
Q3.1遵紀守法意識 |
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Q3.2社會公德及社會責任意識 |
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Q3.3職業道德素質 |
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Q4專業素質 |
Q4.1工程素質 |
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Q4.1技術素質 |
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Q4.3創新意識 |
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5 課程體系
根據表1中的知識-能力-素質體系，制定了各項指標點，并設計了相應課程，如表2所示。
表2畢業要求知識(Knowledge)—能力(Ability)—素質(Quality)指標體系
指標 |
一級體系 |
二級體系 |
指標說明 |
指標點 |
知識 |
K1人文社會科學知識 |
K1.1哲學、歷史、文藝 |
了解一定的哲學、歷史、文藝、形勢與政策等方面知識。 |
課程：中國近現代史綱要、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、馬克思主義基本原理、軍事理論、大學應用語文、公共藝術類課程 實踐：軍事訓練 |
K1.2道德修養及法律 |
了解一定的思想道德修養、法律法規等方面知識。 |
課程：思想道德修養與法律基礎、人文與科學類選修課程 |
K1.3經濟和管理 |
了解一定的經濟、金融及企業管理、工程管理等方面知識。 |
課程：機械工業企業經營與管理 |
K2數學與自然科學知識 |
K2.1數學 |
掌握微積分、微分方程、線性代數、概率論與數理統計、計算方法等方面知識。 |
課程：高等數學（一）、高等數學（二）、線性代數、概率論與數理統計、計算方法、復變函數與積分變換 |
K2.2物理 |
掌握經典物理、近代物理以及物理應用的初步知識,掌握基本物理量的測量方法、物理實驗方法和技術。 |
課程：大學物理 實踐：大學物理實驗 |
K2.3化學 |
了解當代化學學科的概貌，了解化學變化的宏觀規律、物質的組成、結構與性質的關系。 |
課程：工程化學 |
K3工程基礎知識 |
K3.1工程力學 |
掌握工程力學、流體力學、熱力學的基本概念、基本理論和基本方法。 |
課程：理論力學、材料力學、工程熱力學、流體力學 實踐：工程力學實驗 |
K3.2電工電子技術 |
掌握電工技術、模擬電子技術、數字電子技術的基礎理論,了解常用電工電子設備的功用與性能。 |
課程：電工電子技術 |
K3.3材料科學 |
掌握常用工程材料的基本特性及應用范圍；掌握金屬材料的性能與工程設計的關系。 |
課程：工程材料 |
K4機械工程專業知識 |
K4.1機械設計原理與方法 |
了解機械系統設計的基本過程；掌握形體設計原理與方法、機構運動與動力設計原理與方法、結構與強度設計原理與方法、精度設計原理與方法、現代設計理論與方法等知識。 |
課程：機械制圖及CAD、產品開發與設計、產品全壽命周期設計、人機工程、機械設計、機械系統動力學、有限元分析、現代設計方法、機械創新設計 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、畢業設計 |
K4.2機械制造工程與技術 |
掌握機械工程材料、機械制造技術、先進制造技術等知識。 |
課程：機械制造工程、數控技術、先進制造技術、質量管理與控制 實踐：機械工程訓練 (Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練 (Ⅱ)先進制造技術、機械工程Project (Ⅲ) |
K4.3機械系統中的傳動與控制 |
掌握機電一體化技術中控制原理、驅動、傳動、檢測、接口等知識。 |
課程：機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、可編程控制器技術、液壓傳動、機器人技術、控制系統建模與仿真 實踐：機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術、機械工程Project (Ⅴ) |
K4.4計算機應用技術 |
熟悉計算機輔助設計和制造技術；掌握并熟練運用機械工程中的常用計算機應用軟件。 |
課程：機械制圖及CAD、機械系統動力學、有限元分析、數控技術、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、可編程控制器技術、控制系統建模與仿真 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
K4.5系統檢測與質量控制 |
掌握機械系統檢測與質量控制的基本方法，熟悉機械產品質量管理與質量保證體系，掌握機械產品過程控制方法及基本工具。 |
課程：機械制造工程、質量管理與控制 |
K4.6專業領域技術標準 |
熟練掌握機械工程專業領域國家通用標準、行業專業標準及相關工程標準，具備熟練應用機械標準的能力。 |
課程：機械制圖及CAD、質量管理與控制、機械設計、機械制造工程、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、液壓傳動 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、畢業設計 |
K4.7專業發展現狀及前沿知識 |
了解機械工程專業先關學科發展歷史、現狀前沿及發展趨勢。 |
課程：機械工程導論、現代設計方法、機械創新設計、先進制造技術、機器人技術。 實踐：專業社會調查、機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、生產實習、畢業實習、畢業設計 |
能力 |
A1專業技能及應用能力 |
A1.1繪圖、計算、測試等基本技能 |
培養繪圖、計算、測試等基本專業技能。 |
課程：機械制圖及CAD、理論力學、材料力學、工程熱力學及傳熱學、工程流體力學、產品開發與設計、機械設計、機械動力學、有限元分析、機械制造工程、數控技術、電工電子技術、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、可編程控制器技術、液壓傳動、機器人技術、控制系統建模與仿真 實踐：工程力學實驗、機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術、畢業設計 |
A1.2分析、解決工程實際問題能力 |
綜合運用所學理論知識和技術手段分析和解決機械工程實際問題的能力。 |
課程：機械制圖及CAD、產品開發與設計、產品全壽命周期設計、人機工程、機械設計、機械動力學、有限元分析、現代設計方法、機械創新設計、機械制造工程、先進制造技術、數控技術、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、可編程控制器技術、液壓傳動、機器人技術、控制系統建模與仿真 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術、畢業設計 |
A1.3設計、開發能力 |
能夠設計、開發滿足特定需求的系統、單元（部件）或工藝流程。 |
課程：機械制圖及CAD、產品開發與設計、產品全壽命周期設計、人機工程、機械設計、機械動力學、有限元分析、現代設計方法、機械創新設計、機械制造工程、先進制造技術、數控技術、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、可編程控制器技術、液壓傳動、機器人技術、控制系統建模與仿真 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術、畢業設計 |
A1.4科學研究能力 |
能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜機械工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據、并通過信息綜合得到合理有效的結論。 |
課程：產品開發與設計、機械設計、機械制造工程、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、控制系統建模與仿真 實踐：相關課程實驗、機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A1.5實踐動手能力 |
培養從事機械工程相關專業的實踐動手能力。 |
課程：相關課程實驗 實踐：機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術、生產實習、畢業實習 |
A2文獻檢索與現代工具應用能力 |
A2.1文獻資料檢索及分析能力 |
能夠利用紙質書籍、期刊、數字資源及網絡等進行文獻查詢、檢索及分析的能力。 |
課程：產品開發與設計 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A2.2現代工具應用能力 |
能夠針對復雜機械工程問題，開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具。 |
課程：機械制圖及CAD、產品開發與設計、機械設計、機械制造工程、數控技術、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、液壓傳動、可編程控制器技術 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A3溝通表達、國際視野和跨文化交流能力 |
A3.1溝通表達能力 |
能夠就復雜工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令。 |
課程：大學應用語文、英語視聽說、英語閱讀與寫作。 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A3.2國際視野和跨文化交流能力 |
具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。 |
課程：綜合英語（一）、綜合英語（二）、英語視聽說、英語閱讀與寫作 實踐：英語應用能力實習、機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A4組織管理及團隊協作能力 |
A4.1團隊協作能力 |
能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員的角色。 |
實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A4.2組織管理能力 |
能夠在多學科背景下的團隊中承擔負責人的角色。 |
實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A4.3項目管理能力 |
能在多學科環境中應用工程管理原理與經濟決策方法。 |
課程：機械工業企業經營與管理、質量管理與控制 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、畢業設計 |
A5學習和適應發展能力 |
A5.1自學能力 |
培養對知識進行整理、概括、吸收及自我擴充知識領域的能力。 |
課程：所有課程 實踐：所有實踐環節 |
A5.2終身學習和適應發展能力 |
具有不斷學習和適應發展的能力。 |
課程：所有課程 實踐：所有實踐環節 |
素質 |
Q1人文素質 |
Q1.1世界觀、人生觀、價值觀 |
樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。 |
課程：中國近現代史綱要、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、馬克思主義基本原理、思想道德修養與法律基礎 |
Q1.2文學素養 |
具備一定的文學修養。 |
課程：人文與科學類選修課等。 |
Q1.3藝術素養 |
具備一定的藝術修養。 |
課程：人文與科學類選修課等。 |
Q2身心素質 |
Q2.1身體素質 |
具備強健的身體素質。 |
課程：體育（一）、體育（二）、體育（三）、體育（四） |
Q2.2心理素質 |
具備健康的心理素質。 |
課程：大學生心理健康 |
Q3道德素質 |
Q3.1遵紀守法意識 |
具備自覺遵守法律法規的意識。 |
課程：思想道德修養與法律基礎 |
Q3.2社會公德及社會責任意識 |
具備社會公德意識，具有較強的社會責任感。 |
課程：思想道德修養與法律基礎 實踐：專業社會調查 |
Q3.3職業道德素質 |
具備愛崗敬業、團結協作的素質。 |
課程：思想道德修養與法律基礎 實踐：專業社會調查、生產實習、畢業實習 |
Q4專業素質 |
Q4.1工程素質 |
能夠綜合經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素,對技術方案進行科學評價、合理選擇、正確決策。 |
課程：機械工程導論、機械企業管理與工程管理、產品開發與設計、產品全壽命周期設計、人機工程機械設計、現代設計方法、工程材料、機械制造工程、先進制造技術、機械控制工程、液壓傳動、機器人技術、控制系統建模與仿真 實踐：專業社會調查、機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、生產實習、畢業實習、畢業設計 |
Q4.1技術素質 |
以專業知識為基礎,以專業技能為支撐,以知識獲取、加工、運用和表達交流能力為核心形成的專業學識與才能。 |
課程：機械制圖及CAD、產品開發與設計、產品全壽命周期設計、人機工程、機械設計、機械動力學、有限元分析、現代設計方法、機械創新設計、機械制造工程、先進制造技術、數控技術、質量管理與控制、機械控制工程(Ⅰ)、機械控制工程(Ⅱ)、可編程控制器技術、液壓傳動、機器人技術、控制系統建模與仿真 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、機械工程Project (Ⅴ)、機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術、機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術、機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術、畢業設計 |
Q4.3創新意識 |
掌握基本的創新方法，具有追求創新的態度和意識。 |
課程：機械創新設計 實踐：機械工程Project(Ⅰ)、機械工程Project (Ⅱ)、機械工程Project (Ⅲ)、畢業設計 |
課程體系包括人文社會科學類通識教育課程、數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程、專業課程和集中實踐環節等六部分，如表3所示。
表3課程計劃
課程類別 |
課程名稱 |
課程性質 |
學分 |
開課學期 |
人文社會科學類通識教育（19.3%） |
大學生心理健康 |
必修 |
1.0 |
一 |
中國近代史綱要 |
必修 |
1.5 |
一 |
思想道德修養及法律基礎 |
必修 |
2.0 |
二 |
毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論 |
必修 |
3.0 |
三 |
馬克思主義基本原理 |
必修 |
3.0 |
四 |
軍事理論 |
必修 |
1.0 |
二 |
綜合英語（一）（卓越） |
必修 |
4.0 |
一 |
綜合英語（二）（卓越） |
必修 |
3.0 |
二 |
英語視聽說（卓越） |
必修 |
2.0 |
三 |
英語閱讀與寫作（卓越） |
必修 |
2.0 |
四 |
體育（一） |
必修 |
1.0 |
一 |
體育（二） |
必修 |
1.0 |
二 |
體育（三） |
必修 |
1.0 |
三 |
體育（四） |
必修 |
1.0 |
四 |
大學應用語文 |
限選 |
1.5 |
前四個學期完成 |
公共藝術類課程 |
限選 |
2.0 |
其他人文與科學類選修課 |
選修 |
2.5 |
合計 |
必修：26.5；限選：3.5；選修：2.5 |
數學與自然科學（15.5%） |
高等數學A（一） |
必修 |
5.0 |
一 |
高等數學A（二） |
必修 |
6.0 |
二 |
線性代數 |
必修 |
2.0 |
一 |
概率論與數理統計 |
必修 |
2.5 |
二 |
計算方法 |
必修 |
2.0 |
七 |
復變函數與積分變換C |
必修 |
2.0 |
四 |
大學物理 |
必修 |
4.0 |
二 |
大學物理實驗B |
必修 |
1.0 |
二 |
工程化學B |
必修 |
1.5 |
二 |
合計 |
必修：26 |
工程基礎（10.7%） |
理論力學Ｂ |
必修 |
4.0 |
三 |
材料力學Ｂ |
必修 |
4.0 |
三 |
工程力學實驗 |
必修 |
0.5 |
三 |
工程流體力學 |
必修 |
1.5 |
五 |
工程熱力學及傳熱學 |
必修 |
1.5 |
六 |
電工電子技術 |
必修 |
4.5 |
五 |
工程材料 |
必修 |
2.0 |
四 |
合計 |
必修：18 |
專業基礎 (16.1%) |
機械工程導論 |
必修 |
1.0 |
一 |
機械制圖及CAD |
必修 |
4.0 |
一 |
產品開發與設計 |
必修 |
2.0 |
三 |
機械設計 |
必修 |
6.0 |
四 |
機械制造工程 |
必修 |
6.0 |
五 |
機械控制工程(Ⅰ) |
必修 |
2.0 |
六 |
機械控制工程(Ⅱ) |
必修 |
4.0 |
六 |
液壓傳動 |
必修 |
2.0 |
七 |
合計 |
必修：27 |
專業（14%） |
機械工業企業經營與管理 |
選修 |
2.0 |
二 |
產品構思 |
產品全壽命周期設計 |
選修 |
2.0 |
三 |
人機工程 |
選修 |
2.0 |
七 |
機械設計 |
機械系統動力學 |
選修 |
2.0 |
四 |
有限元分析 |
選修 |
2.0 |
四 |
現代設計方法 |
選修 |
2.0 |
七 |
機械創新設計 |
選修 |
2.0 |
七 |
機械制造 |
數控技術 |
選修 |
2.0 |
五 |
先進制造技術 |
選修 |
2.0 |
五 |
質量管理與控制 |
選修 |
2.0 |
五 |
機電控制 |
可編程控制器技術 |
選修 |
2.0 |
六 |
控制系統建模與仿真 |
選修 |
2.0 |
七 |
機器人技術 |
選修 |
2.0 |
七 |
合計 |
選修：需修滿22.5學分 |
集中實踐環節 （25%） |
軍訓 |
必修 |
2.0 |
一 |
專業社會調查 |
必修 |
1.0 |
二 |
英語應用能力實習 |
必修 |
1.0 |
二 |
機械工程訓練 (Ⅰ)基本制造技術 |
必修 |
4.0 |
三 |
機械工程訓練 (Ⅱ)先進制造技術 |
必修 |
2.0 |
五 |
機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術 |
必修 |
2.0 |
六 |
機械工程Project(Ⅰ) |
必修 |
1.0 |
三 |
機械工程Project (Ⅱ) |
必修 |
3.0 |
四 |
機械工程Project (Ⅲ) |
必修 |
3.0 |
五 |
機械工程Project (Ⅴ) |
必修 |
2.0 |
六 |
生產實習 |
必修 |
4.0 |
七 |
畢業實習 |
必修 |
3.0 |
八 |
畢業設計 |
必修 |
14.0 |
八 |
合計 |
必修：42 |
由上可知：各類課程及實踐環節占總學分的比例均滿足工程教育認證通用標準及機械類專業補充標準要求。
基于CDIO工程教育理念，確定了以項目設計為導向的綜合培養方式，并制定了如圖1中魚骨架圖所示的本專業核心課程的體系結構。
圖1核心課程體系結構
該專業課程設置的主要特點體現在如下幾個方面：
(1)以課程群的方式將全部專業核心課程有機的結合起來。
設置了“產品構思”、“機械設計”、“機械制造”、“機電控制”等4個課程群，每個課程群均按照“必修+選修”的組合設計，各課程群均開設了一個Project與之對應。
課程群的設置避免相關課程之間的內容重復，減少授課學時，同時有利于教師以相互有機聯系的方式傳授專業知識，也便于學生靈活地掌握知識，以培養學生掌握學習科學知識的能力為主要目標，而不是簡單地灌輸某一學科的內容。
(2)設置四個機械工程的Project，使學生從大二開始，利用四個學期完成一個基于CDIO的產品構思、設計、實施環節的工程實踐過程。
每個Project的側重各不相同：Project (Ⅰ)側重“構思”環節；Project (Ⅱ)側重“設計”環節的機械設計；Project (Ⅲ)側重“實施”環節的機械制造；Project (Ⅴ)側重“設計”、“實施”環節中的控制問題。
Project的完成采取導師負責制。在每學期開始由導師結合自己的科研或者結合“機械創新設計大賽”給定題目，或由學生自己選擇題目；3-5名學生為一組，分工協作，在整個學期共同完成任務；導師指導學生修讀相關課程，并定期和學生進行交流；該學期結束前最后集中完成項目驗收和公開答辯。
通過工程項目的團隊設計，突出提升工程設計能力和協同工作能力培養，并實現工程科學知識大拓寬。以實際工程項目的具體實施為主線貫穿專業課教學過程，旨在培養學生的創新意識和能力、團結協作精神和理論聯系實際的學風，加強學生工程實踐能力的培養和訓練，提高學生進行項目設計的能力。
(3)設置三個機械工程訓練。
使學生分別完成基本制造技術、先進制造技術、機電控制技術的實際操作，加強學生專業技能的訓練，提高實踐動手能力。
(4)大一開設“專業認知”環節。
通過“機械工程導論”、“機械工業企業經營與管理”和“專業社會調查”等課程和環節，使學生從入學伊始即加深專業印象，激發學生對機械工程領域的興趣并增強學習主動性。
(5)大四設置“企業實習”模塊。
通過“生產實習”、“畢業實習”等共計七周的“企業實習”模塊，使學生熟悉企業環境，掌握企業制造及生產流程，了解最新技術，為走上社會、走上工作崗位做準備。
(6)加強數學與工程基礎課程。
增開了“計算方法”、“工程力學實驗”，培養學生堅實的基礎理論，并提高科學研究能力。
6 課程目標及實施
核心專業課程的目標、內容及實施方式如表4所示。
表4 核心專業課程目標及實施方式
課程/環節 |
課程目標及內容 |
實施方式 |
機械工程導論 |
(1)機械工程在社會經濟發展中的地位和作用； (2)機械工程的發展歷史、現狀及前景； (3)機械工程的關鍵科學技術； (4)機械工程師的社會責任； (5)我校機械專業特色。 |
(1)課堂講授+視頻資料+分組討論+實驗室、實習工廠參觀； (2)提交研究報告。 |
機械制圖及CAD |
(1) 機械系統、零件的表達方法； (2) 機械制圖國家標準； (3) 機械系統、零件的三維建模方法。 |
(1)實驗室講授+分組學習、討論； (2)老師在第一節課布置大作業：完成零件的測繪及三維繪圖，課程結束前學生提交。 |
機械工業企業經營與管理 |
(1) 現代機械企業的體系、架構； (2) 企業的生產過程； (3) 企業的運營； (4) 企業管理。 |
課堂講授+視頻資料+企業調研。 |
專業社會實習 |
(1) 機械工程在社會經濟發展中的地位和作用； (2)機械工程對社會、健康、安全、法律及文化的印象； (3) 機械工程對環境、社會可持續發展的影響； (4)機械工程師的社會責任和職業道德。 |
(1)企業參觀+社會調查； (2)提交調查研究報告。 |
機械工程Project(Ⅰ) |
(1) 通過調研完成可行性報告； (2) 定義產品的功能、概念和結構； (3) 初步確定產品功能實現方式。 |
導師負責制。 (1)導師在第三學期第一周給定題目，或由學生自己選擇題目； (2)3-5名學生為一組,分工協作，在整個學期共同完成任務； (3)導師指導學生修讀相關課程，并定期和學生進行交流； (4)最后一周集中完成項目驗收和公開答辯。 |
產品開發與設計 |
(1) 產品需求分析，確定目標； (2) 定義產品功能、概念和結構； (3) 產品開發項目規劃； (4) 產品開發團隊協作； (5) 技術報告的格式和架構； (6) 技術演示。 |
(1) 課堂講授+分組討論。 (2)緊密結合機械工程Project(Ⅰ)。 |
產品全壽命周期設計 |
(1) 產品壽命周期； (2) 壽命周期評估； (3) 并行設計技術； (4) 面向制造的設計技術； (5) 面向維修/回收的設計。 |
實驗室講授+實際操作。 |
人機工程 |
(1) 人體特性分析； (2) 顯示裝置設計； (3) 操縱裝置設計； (4) 作業空間設計； (5) 人機工程學應用。 |
實驗室講授+實際操作。 |
機械工程Project (Ⅱ) |
(1) 總體設計方案； (2) 零部件設計方案； (3) 總體裝配圖； (4) 典型零件圖。 |
導師負責制。 (1)導師在第三學期第一周給定題目，或由學生自己選擇題目； (2)3-5名學生為一組,分工協作，在整個學期共同完成任務； (3)導師指導學生修讀相關課程，并定期和學生進行交流； (4)最后三周集中完成項目驗收和公開答辯。 |
機械設計 |
(1)形體設計原理與方法； (2)機構運動與動力設計原理與方法； (3)結構與強度設計原理與方法； (4)系統設計。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)多次大作業； (3)緊密結合機械工程Project(Ⅱ)。 |
機械系統動力學 |
(1)機械系統動力學分析、設計原理與方法； (2)動力學分析軟件ADAMS的使用。 |
(1)課堂講授+機房教學； (2)大作業：利用ADAMS軟件分析機械系統的動力學特性。 |
有限元分析 |
(1) 有限元分析的原理及方法； (2) 有限元分析軟件ANSYS的使用。 |
(1)課堂講授+機房教學； (2)大作業：利用ANSYS軟件進行機械結構的強度、剛度分析。 |
現代設計方法 |
(1) 優化設計； (2) 可靠性設計； (3) 全壽命周期設計； |
(1)課堂講授+機房教學； (2)多位老師授課。 |
機械創新設計 |
(1) 創新理論； (2) 創新思維訓練； (3) 創新方法及工具； (4) 機械創新設計。 |
(1) 課堂講授+視頻資料； (2) 大作業。 |
機械工程Project (Ⅲ) |
(1) 典型零件的加工工藝流程制訂； (2) 典型零件的夾具設計； (3) 典型零件的制造加工。 |
導師負責制。 (1)導師在第三學期第一周給定題目，或由學生自己選擇題目； (2)3-5名學生為一組,分工協作，在整個學期共同完成任務； (3)導師指導學生修讀相關課程，并定期和學生進行交流； (4)最后三周集中完成項目驗收和公開答辯。 |
機械制造工程 |
(1) 毛坯及零件成型方法及工藝； (2) 零件機械加工方法及工藝； (3) 系統裝配方法及工藝； (4) 機械零件的精度設計與檢測。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)多次大作業； (3)多位老師授課； (4)緊密結合機械工程Project(Ⅲ)。 |
數控技術 |
(1) 數控加工編程方法； (2) 計算機數控系統； (3) 數控機床。 |
實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論。 |
先進制造技術 |
(1) 計算機輔助設計/制造技術； (2) 計算機集成制造技術； (3) 虛擬制造技術； (4) 快速成型制造技術； (5) 特種加工方法。 |
實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論。 |
質量管理與控制 |
(1)質量管理體系與質量認證； (2)產品質量控制； (3)質量檢測。 |
課堂講授+實驗教學+分組學習、討論。 |
機械工程Project (Ⅴ) |
(1) 控制系統總體方案； (2) 硬件設計； (3) 軟件設計； (4) 調試。 |
導師負責制。 (1)導師在第三學期第一周給定題目，或由學生自己選擇題目； (2)3-5名學生為一組,分工協作，在整個學期共同完成任務； (3)導師指導學生修讀相關課程，并定期和學生進行交流； (4)最后二周集中完成項目驗收和答辯。 |
機械控制工程(Ⅰ) |
(1) 機械控制系統工作原理、組成； (2) 控制系統性能分析 (3) 控制系統校正設計。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)多次大作業； (3)多位老師授課； (4)緊密結合機械工程Project(Ⅴ)。 |
機械控制工程(Ⅱ) |
(1) 電機及驅動技術； (2) 傳感器及檢測技術； (3) 單片機及接口技術。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)多次大作業； (3)多位老師授課； (4)緊密結合機械工程Project(Ⅴ)。 |
可編程控制器技術 |
(1)PLC的體系、架構； (2)PLC的指令系統； (3)PLC的編程方法； (4)PLC的工程應用。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)大作業。 |
機器人技術 |
(1) 機器人運動學； (2) 機器人動力學； (3) 機器人控制； (4) 機器人應用。 |
課堂講授+視頻資料+實驗教學+分組學習、討論。 |
控制系統建模與仿真 |
(1) 建模方法； (2) 建模軟件MATLAB的使用。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)大作業。 |
液壓傳動 |
(3) 常見液壓元件； (4) 基本液壓回路； (5) 典型液壓系統分析； (6) 液壓系統設計。 |
(1)實驗室講授+實驗教學+分組學習、討論； (2)大作業。 |
機械工程訓練 (Ⅰ)基本制造技術 |
加強學生專業技能的訓練，提高實踐動手能力。包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理、車削、銑削、刨削、磨削、鉆孔、鉗工等。 |
(1)實習工廠師傅現場指導+個人實際操作； (2)若干加工作品。 |
機械工程訓練 (Ⅱ)先進制造技術 |
加強學生專業技能的訓練，提高實踐動手能力。包括數控加工、線切割、快速成型等。 |
(1)實習工廠師傅現場指導+個人實際操作； (2)若干加工作品。 |
機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術 |
加強學生專業技能的訓練，提高實踐動手能力。包括電路板制作、電機驅動控制、機器人控制等。 |
(1)實驗室老師現場指導+個人實際操作； (2)若干作品。 |
7 指導性教學進程計劃
見附件1。
8 主要實踐教學環節
見附件2。
附件1 機械設計制造及其自動化專業試點班指導性教學進程計劃
學年 |
學期 |
課程編碼 |
課程名稱 |
類別 |
學分 |
學時 |
其中 |
考試/ 考查 |
備注 |
講課 |
實驗 |
上機 |
實訓 |
第一學年 |
秋 季 學 期 |
1105200015 |
軍訓 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
0402000025 |
大學生心理健康 |
必修 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
考查 |
|
0403000015 |
體育（一） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200015 |
綜合英語（一）（卓越） |
必修 |
4 |
64 |
48 |
|
|
|
考試 |
|
|
高等數學A（一） |
必修 |
5 |
80 |
80 |
|
|
|
考試 |
|
0601000044 |
中國近現代史綱要 |
必修 |
1.5 |
24 |
24 |
|
|
|
考查 |
|
0601200015 |
中國近現代史綱要課外實踐 |
必修 |
0.5 |
0.5周 |
|
|
|
|
考查 |
計入第二課堂 |
0701000635 |
線性代數 |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考試 |
|
|
機械制圖及CAD |
必修 |
4 |
64 |
|
|
|
|
考試 |
|
0802000985 |
機械工程導論 |
必修 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修： 21.5學分，另課外0.5學分計入第二課堂。 |
春 季 學 期 |
0403000025 |
體育（二） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200023 |
綜合英語（二）（卓越） |
必修 |
3 |
48 |
32 |
|
|
|
考試 |
|
0701000235 |
高等數學A（二） |
必修 |
6 |
80 |
80 |
|
|
|
考試 |
|
0302000023 |
思想道德修養及法律基礎 |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考查 |
|
0302200015 |
思想道德修養及法律基礎課外實踐 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
計入第二課堂 |
0701000175 |
概率論與數理統計Ｂ |
必修 |
2.5 |
40 |
40 |
|
|
|
考試 |
|
|
大學物理 |
必修 |
4 |
64 |
|
|
|
|
考試 |
|
0702100045 |
大學物理實驗B |
必修 |
1 |
30 |
|
30 |
|
|
考查 |
|
0817000135 |
工程化學B |
必修 |
1.5 |
24 |
14 |
10 |
|
|
考查 |
|
|
機械工業企業經營與管理 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
全校性選修課 |
選修 |
|
|
|
|
|
|
考查 |
建議前三學年修完，本學期必須完成1門以上 |
小計 |
必修： 21學分，另課外1學分計入第二課堂。 |
夏 季 學 期 |
1105000015 |
軍事理論 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
課外16學時，1學分 |
0502200145 |
英語應用能力實習 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
專業社會調查 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修： 3學分。 |
學年 |
學期 |
課程編碼 |
課程名稱 |
類別 |
學分 |
學時 |
其中 |
考試/ 考查 |
備注 |
講課 |
實驗 |
上機 |
實訓 |
第二學年 |
秋 季 學 期 |
0403000035 |
體育（三） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200035 |
英語視聽說（卓越） |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考試 |
|
0101200035 |
毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論 |
必修 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
考試 |
|
0101200025 |
毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論課外實踐 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
計入第二課堂 |
|
理論力學B |
必修 |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
考試 |
1-12周 |
0801000035 |
材料力學Ｂ |
必修 |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
考試 |
3-14周 |
|
工程力學實驗 |
必修 |
0.5 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
產品開發與設計 |
必修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
機械工程訓練(Ⅰ)基本制造技術 |
必修 |
4 |
4周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
機械工程Project(Ⅰ) |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
產品全壽命周期設計 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
|
|
小計 |
必修：21.5學分，另課外2學分計入第二課堂。 |
春 季 學 期 |
0403000045 |
體育（四） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200045 |
英語閱讀與寫作（卓越） |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考試 |
|
0101000013 |
馬克思主義基本原理 |
必修 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
考試 |
|
0101000013 |
馬克思主義基本原理課外實踐 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
計入第二課堂 |
0701000135 |
復變函數與積分變換C |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考試 |
|
|
工程材料 |
必修 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
考試 |
|
|
機械設計 |
必修 |
6 |
96 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
機械系統動力學 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
有限元分析 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修： 16學分，另課外1學分計入第二課堂。 |
夏 季 學 期 |
|
機械工程Project(Ⅱ) |
必修 |
3 |
3周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修：3學分。 |
學年 |
學期 |
課程編碼 |
課程名稱 |
類別 |
學分 |
學時 |
其中 |
考試/ 考查 |
備注 |
講課 |
實驗 |
上機 |
實訓 |
|
工程流體力學 |
必修 |
1.5 |
24 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
電工電子技術 |
必修 |
4.5 |
72 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
機械制造工程 |
必修 |
6 |
96 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
機械工程訓練(Ⅱ)先進制造技術 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
機械工程Project(Ⅲ) |
必修 |
3 |
3周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
數控技術 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
先進制造技術 |
選修 |
2 |
32 |
26 |
6 |
|
|
考查 |
|
小計 |
必修：17學分 |
|
工程熱力學與傳熱學 |
必修 |
1.5 |
24 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
機械控制工程(Ⅰ) |
必修 |
2 |
|
|
|
|
|
考試 |
|
|
機械控制工程(Ⅱ) |
必修 |
4 |
|
|
|
|
|
考試 |
|
|
液壓傳動 |
必修 |
2 |
32 |
26 |
6 |
|
|
考試 |
|
|
機械工程訓練(Ⅲ)機電控制技術 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
可編程控制器技術 |
選修 |
32 |
|
|
|
|
|
考查 |
|
|
控制系統建模與仿真 |
選修 |
32 |
|
|
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修：11.5學分 |
夏 季 學 期 |
|
機械工程Project(Ⅳ) |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修：2分 |
學年 |
學期 |
課程編碼 |
課程名稱 |
類別 |
學分 |
學時 |
其中 |
考試/ 考查 |
備注 |
講課 |
實驗 |
上機 |
實訓 |
第四學年 |
秋 季 學 期 |
|
生產實習 |
必修 |
4 |
|
|
|
|
|
考查 |
|
|
計算方法 |
必修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考試 |
|
|
人機工程 |
選修 |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
現代設計方法 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
機械創新設計 |
選修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
質量管理與控制 |
選修 |
2 |
32 |
26 |
6 |
|
|
考查 |
|
|
機器人技術 |
選修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考查 |
|
小計 |
必修：6學分 |
春 季 學 期 |
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畢業實習 |
必修 |
3 |
3周 |
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考查 |
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畢業設計 |
必修 |
14 |
14周 |
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考查 |
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小計 |
必修：17學分 |
附件2 機械設計制造及其自動化專業試點班集中實踐教學環節安排表
序號 |
課程編碼 |
集中實踐環節 |
類別 |
學分 |
學時 |
學年 |
學期 |
實踐類別 |
1 |
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軍訓 |
必修 |
2.0 |
2周 |
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|
其他 |
2 |
|
專業社會調查 |
必修 |
1.0 |
1周 |
|
|
實習 |
3 |
|
英語應用能力實習 |
必修 |
1.0 |
1周 |
|
|
實習 |
4 |
|
機械工程訓練 (Ⅰ)基本制造技術 |
必修 |
4.0 |
4周 |
|
|
實訓 |
5 |
|
機械工程訓練 (Ⅱ)先進制造技術 |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
實訓 |
6 |
|
機械工程訓練 (Ⅲ)機電控制技術 |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
實訓 |
7 |
|
機械工程Project(Ⅰ) |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
設計 |
8 |
|
機械工程Project (Ⅱ) |
必修 |
3.0 |
3周 |
|
|
設計 |
9 |
|
機械工程Project (Ⅲ) |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
設計 |
|
|
機械工程Project (Ⅳ) |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
設計 |
|
|
生產實習 |
必修 |
4.0 |
4周 |
|
|
實習 |
|
|
畢業實習 |
必修 |
3.0 |
3周 |
|
|
實習 |
|
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畢業設計 |
必修 |
14.0 |
14周 |
|
|
畢業設計 |
合計 |
必修 |
42 |
42周 |
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