长沙理工大学机械设计制造及其自动化专业CDIO试点班
培
养
计
划
2015年4月
1 指导思想
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，以工程实际为背景，以工程技术为主线，参照工程教育认证标准，结合学校的人才培养特色和定位，注重提升学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力，培养基础知识宽厚、工程实践能力强、综合素质高、视野开阔、具有创新精神和社会责任感的高级工程技术人才。
2 总体思路
基于“成果导向教育”理念制订了本专业CDIO试点班的人才培养计划，即根据国家社会及教育发展需要、行业产业发展及职场需求、学校定位及发展目标、学生发展及家长校友期待等四方面确定培养目标，再由培养目标设计毕业要求和“知识-能力-素质”体系，然后由这些指标点确定课程体系，再由课程体系决定每门课程、每个环节的教学要求和教学内容，最后通过校内和校外两个循环完成教学评价。总体设计思路如下图所示。
3 培养目标
立足于国家及地方经济建设和行业发展需要，培养具备宽厚的基础知识和扎实的机械工程基本理论知识和专业技能，工程实践能力强，具有创新精神，视野开阔，适应能力和沟通能力强，具有高度社会责任感和良好职业道德的高级工程技术人才；通过本专业的培养，达到能够综合应用各类基础知识和机械工程专业知识解决机械设计、机械制造、机电控制和生产管理领域的实际问题；使学生在机械工程相关领域内，具备从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的能力。
4 毕业要求
根据培养目标，结合工程教育认证标准，制定了本专业试点班的毕业要求：
(1)拥护中国共产党的领导，热爱社会主义祖国，具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和社会责任感。
(2)掌握马克思列宁主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系的基本原理，具有较好的人文社会科学素养，树立科学的世界观、人生观、价值观。
(3)具有遵纪守法、爱岗敬业、团结协作的品质及良好的社会公德和职业道德。
(4)具有从事机械工程工作所需的数学、自然科学、工程基础及经济管理知识；掌握扎实的机械工程专业知识，具备从事机械工程工作所必需的专业技能，了解机械工程学科的发展现状及前沿知识。
(5)具有综合运用所学理论知识、技术手段和现代工程工具分析工程实际问题，设计开发机械系统、部件和工艺流程，对复杂机械工程问题进行研究的能力，并具备一定的创新意识。
(6)掌握运用现代工程工具和信息技术工具获取相关信息，研究分析复杂工程问题的基本方法和能力。
(7)了解机械工程相关行业的生产、设计、研究、开发与运行的法律法规，能够理解和评价机械工程对社会、环境和可持续发展的影响。
(8)具有一定的沟通和人际交往能力、组织管理以及团队协作能力，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
(9)具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。
(10)养成良好的体育锻炼和卫生习惯，受到必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准，具备健全的心理和健康的体魄,具备健全的心理和健康的体魄。
将上述毕业要求进行分解，制定了本专业试点班毕业要求的知识—能力—素质指标（KAQ）体系，知识要求包括四个一级指标，能力要求包括五个一级指标，素质要求包括四个一级指标。毕业要求与知识-能力素质的对应关系如表1所示。
表1 毕业要求与知识-能力-素质的对应关系
指标 |
一级体系 |
二级体系 |
毕业要求 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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9 |
10 |
知识(Knowledge) |
K1人文社会科学知识 |
K1.1哲学、历史、文艺 |
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K1.2道德修养及法律 |
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K1.3经济和管理 |
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K2数学与自然科学知识 |
K2.1数学 |
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K2.2物理 |
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K2.3化学 |
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K3工程基础知识 |
K3.1工程力学 |
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K3.2电工电子技术 |
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K3.3材料科学 |
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K4机械工程专业知识 |
K4.1机械设计原理与方法 |
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K4.2机械制造工程与技术 |
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K4.3机械系统中的传动与控制 |
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K4.4计算机应用技术 |
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K4.5系统检测与质量控制 |
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K4.6专业领域技术标准 |
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K4.7专业发展现状及前沿知识 |
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能力(Ability) |
A1专业技能及应用能力 |
A1.1绘图、计算、设计、测试等基本技能 |
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A1.2分析、解决工程实际问题能力 |
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A1.3设计、开发能力 |
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A1.4科学研究能力 |
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A1.5实践动手能力 |
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A2文献检索与现代工具应用能力 |
A2.1文献资料检索及分析能力 |
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A2.2现代工具应用能力 |
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A3沟通表达、国际视野和跨文化交流能力 |
A3.1沟通表达能力 |
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A3.2国际视野和跨文化交流能力 |
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A4组织管理及团队协作能力 |
A4.1团队协作能力 |
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A4.1组织管理能力 |
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A4.3项目管理能力 |
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A5学习和适应发展能力 |
A5.1自学能力 |
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A5.2终身学习和适应发展能力 |
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素质(Quality) |
Q1人文素质 |
Q1.1世界观、人生观、价值观 |
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Q1.2文学素养 |
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Q1.3艺术素养 |
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Q2身心素质 |
Q2.1身体素质 |
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Q2.2心理素质 |
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Q3道德素质 |
Q3.1遵纪守法意识 |
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Q3.2社会公德及社会责任意识 |
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Q3.3职业道德素质 |
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Q4专业素质 |
Q4.1工程素质 |
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Q4.1技术素质 |
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Q4.3创新意识 |
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5 课程体系
根据表1中的知识-能力-素质体系，制定了各项指标点，并设计了相应课程，如表2所示。
表2毕业要求知识(Knowledge)—能力(Ability)—素质(Quality)指标体系
指标 |
一级体系 |
二级体系 |
指标说明 |
指标点 |
知识 |
K1人文社会科学知识 |
K1.1哲学、历史、文艺 |
了解一定的哲学、历史、文艺、形势与政策等方面知识。 |
课程：中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、军事理论、大学应用语文、公共艺术类课程 实践：军事训练 |
K1.2道德修养及法律 |
了解一定的思想道德修养、法律法规等方面知识。 |
课程：思想道德修养与法律基础、人文与科学类选修课程 |
K1.3经济和管理 |
了解一定的经济、金融及企业管理、工程管理等方面知识。 |
课程：机械工业企业经营与管理 |
K2数学与自然科学知识 |
K2.1数学 |
掌握微积分、微分方程、线性代数、概率论与数理统计、计算方法等方面知识。 |
课程：高等数学（一）、高等数学（二）、线性代数、概率论与数理统计、计算方法、复变函数与积分变换 |
K2.2物理 |
掌握经典物理、近代物理以及物理应用的初步知识,掌握基本物理量的测量方法、物理实验方法和技术。 |
课程：大学物理 实践：大学物理实验 |
K2.3化学 |
了解当代化学学科的概貌，了解化学变化的宏观规律、物质的组成、结构与性质的关系。 |
课程：工程化学 |
K3工程基础知识 |
K3.1工程力学 |
掌握工程力学、流体力学、热力学的基本概念、基本理论和基本方法。 |
课程：理论力学、材料力学、工程热力学、流体力学 实践：工程力学实验 |
K3.2电工电子技术 |
掌握电工技术、模拟电子技术、数字电子技术的基础理论,了解常用电工电子设备的功用与性能。 |
课程：电工电子技术 |
K3.3材料科学 |
掌握常用工程材料的基本特性及应用范围；掌握金属材料的性能与工程设计的关系。 |
课程：工程材料 |
K4机械工程专业知识 |
K4.1机械设计原理与方法 |
了解机械系统设计的基本过程；掌握形体设计原理与方法、机构运动与动力设计原理与方法、结构与强度设计原理与方法、精度设计原理与方法、现代设计理论与方法等知识。 |
课程：机械制图及CAD、产品开发与设计、产品全寿命周期设计、人机工程、机械设计、机械系统动力学、有限元分析、现代设计方法、机械创新设计 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、毕业设计 |
K4.2机械制造工程与技术 |
掌握机械工程材料、机械制造技术、先进制造技术等知识。 |
课程：机械制造工程、数控技术、先进制造技术、质量管理与控制 实践：机械工程训练 (Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练 (Ⅱ)先进制造技术、机械工程Project (Ⅲ) |
K4.3机械系统中的传动与控制 |
掌握机电一体化技术中控制原理、驱动、传动、检测、接口等知识。 |
课程：机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、可编程控制器技术、液压传动、机器人技术、控制系统建模与仿真 实践：机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术、机械工程Project (Ⅴ) |
K4.4计算机应用技术 |
熟悉计算机辅助设计和制造技术；掌握并熟练运用机械工程中的常用计算机应用软件。 |
课程：机械制图及CAD、机械系统动力学、有限元分析、数控技术、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、可编程控制器技术、控制系统建模与仿真 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
K4.5系统检测与质量控制 |
掌握机械系统检测与质量控制的基本方法，熟悉机械产品质量管理与质量保证体系，掌握机械产品过程控制方法及基本工具。 |
课程：机械制造工程、质量管理与控制 |
K4.6专业领域技术标准 |
熟练掌握机械工程专业领域国家通用标准、行业专业标准及相关工程标准，具备熟练应用机械标准的能力。 |
课程：机械制图及CAD、质量管理与控制、机械设计、机械制造工程、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、液压传动 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、毕业设计 |
K4.7专业发展现状及前沿知识 |
了解机械工程专业先关学科发展历史、现状前沿及发展趋势。 |
课程：机械工程导论、现代设计方法、机械创新设计、先进制造技术、机器人技术。 实践：专业社会调查、机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、生产实习、毕业实习、毕业设计 |
能力 |
A1专业技能及应用能力 |
A1.1绘图、计算、测试等基本技能 |
培养绘图、计算、测试等基本专业技能。 |
课程：机械制图及CAD、理论力学、材料力学、工程热力学及传热学、工程流体力学、产品开发与设计、机械设计、机械动力学、有限元分析、机械制造工程、数控技术、电工电子技术、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、可编程控制器技术、液压传动、机器人技术、控制系统建模与仿真 实践：工程力学实验、机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术、毕业设计 |
A1.2分析、解决工程实际问题能力 |
综合运用所学理论知识和技术手段分析和解决机械工程实际问题的能力。 |
课程：机械制图及CAD、产品开发与设计、产品全寿命周期设计、人机工程、机械设计、机械动力学、有限元分析、现代设计方法、机械创新设计、机械制造工程、先进制造技术、数控技术、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、可编程控制器技术、液压传动、机器人技术、控制系统建模与仿真 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术、毕业设计 |
A1.3设计、开发能力 |
能够设计、开发满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程。 |
课程：机械制图及CAD、产品开发与设计、产品全寿命周期设计、人机工程、机械设计、机械动力学、有限元分析、现代设计方法、机械创新设计、机械制造工程、先进制造技术、数控技术、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、可编程控制器技术、液压传动、机器人技术、控制系统建模与仿真 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术、毕业设计 |
A1.4科学研究能力 |
能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机械工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
课程：产品开发与设计、机械设计、机械制造工程、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、控制系统建模与仿真 实践：相关课程实验、机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A1.5实践动手能力 |
培养从事机械工程相关专业的实践动手能力。 |
课程：相关课程实验 实践：机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术、生产实习、毕业实习 |
A2文献检索与现代工具应用能力 |
A2.1文献资料检索及分析能力 |
能够利用纸质书籍、期刊、数字资源及网络等进行文献查询、检索及分析的能力。 |
课程：产品开发与设计 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A2.2现代工具应用能力 |
能够针对复杂机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具。 |
课程：机械制图及CAD、产品开发与设计、机械设计、机械制造工程、数控技术、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、液压传动、可编程控制器技术 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A3沟通表达、国际视野和跨文化交流能力 |
A3.1沟通表达能力 |
能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。 |
课程：大学应用语文、英语视听说、英语阅读与写作。 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A3.2国际视野和跨文化交流能力 |
具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 |
课程：综合英语（一）、综合英语（二）、英语视听说、英语阅读与写作 实践：英语应用能力实习、机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A4组织管理及团队协作能力 |
A4.1团队协作能力 |
能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员的角色。 |
实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A4.2组织管理能力 |
能够在多学科背景下的团队中承担负责人的角色。 |
实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A4.3项目管理能力 |
能在多学科环境中应用工程管理原理与经济决策方法。 |
课程：机械工业企业经营与管理、质量管理与控制 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、毕业设计 |
A5学习和适应发展能力 |
A5.1自学能力 |
培养对知识进行整理、概括、吸收及自我扩充知识领域的能力。 |
课程：所有课程 实践：所有实践环节 |
A5.2终身学习和适应发展能力 |
具有不断学习和适应发展的能力。 |
课程：所有课程 实践：所有实践环节 |
素质 |
Q1人文素质 |
Q1.1世界观、人生观、价值观 |
树立正确的世界观、人生观、价值观。 |
课程：中国近现代史纲要、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础 |
Q1.2文学素养 |
具备一定的文学修养。 |
课程：人文与科学类选修课等。 |
Q1.3艺术素养 |
具备一定的艺术修养。 |
课程：人文与科学类选修课等。 |
Q2身心素质 |
Q2.1身体素质 |
具备强健的身体素质。 |
课程：体育（一）、体育（二）、体育（三）、体育（四） |
Q2.2心理素质 |
具备健康的心理素质。 |
课程：大学生心理健康 |
Q3道德素质 |
Q3.1遵纪守法意识 |
具备自觉遵守法律法规的意识。 |
课程：思想道德修养与法律基础 |
Q3.2社会公德及社会责任意识 |
具备社会公德意识，具有较强的社会责任感。 |
课程：思想道德修养与法律基础 实践：专业社会调查 |
Q3.3职业道德素质 |
具备爱岗敬业、团结协作的素质。 |
课程：思想道德修养与法律基础 实践：专业社会调查、生产实习、毕业实习 |
Q4专业素质 |
Q4.1工程素质 |
能够综合经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素,对技术方案进行科学评价、合理选择、正确决策。 |
课程：机械工程导论、机械企业管理与工程管理、产品开发与设计、产品全寿命周期设计、人机工程机械设计、现代设计方法、工程材料、机械制造工程、先进制造技术、机械控制工程、液压传动、机器人技术、控制系统建模与仿真 实践：专业社会调查、机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、生产实习、毕业实习、毕业设计 |
Q4.1技术素质 |
以专业知识为基础,以专业技能为支撑,以知识获取、加工、运用和表达交流能力为核心形成的专业学识与才能。 |
课程：机械制图及CAD、产品开发与设计、产品全寿命周期设计、人机工程、机械设计、机械动力学、有限元分析、现代设计方法、机械创新设计、机械制造工程、先进制造技术、数控技术、质量管理与控制、机械控制工程(Ⅰ)、机械控制工程(Ⅱ)、可编程控制器技术、液压传动、机器人技术、控制系统建模与仿真 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、机械工程Project (Ⅴ)、机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术、机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术、机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术、毕业设计 |
Q4.3创新意识 |
掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识。 |
课程：机械创新设计 实践：机械工程Project(Ⅰ)、机械工程Project (Ⅱ)、机械工程Project (Ⅲ)、毕业设计 |
课程体系包括人文社会科学类通识教育课程、数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业课程和集中实践环节等六部分，如表3所示。
表3课程计划
课程类别 |
课程名称 |
课程性质 |
学分 |
开课学期 |
人文社会科学类通识教育（19.3%） |
大学生心理健康 |
必修 |
1.0 |
一 |
中国近代史纲要 |
必修 |
1.5 |
一 |
思想道德修养及法律基础 |
必修 |
2.0 |
二 |
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 |
必修 |
3.0 |
三 |
马克思主义基本原理 |
必修 |
3.0 |
四 |
军事理论 |
必修 |
1.0 |
二 |
综合英语（一）（卓越） |
必修 |
4.0 |
一 |
综合英语（二）（卓越） |
必修 |
3.0 |
二 |
英语视听说（卓越） |
必修 |
2.0 |
三 |
英语阅读与写作（卓越） |
必修 |
2.0 |
四 |
体育（一） |
必修 |
1.0 |
一 |
体育（二） |
必修 |
1.0 |
二 |
体育（三） |
必修 |
1.0 |
三 |
体育（四） |
必修 |
1.0 |
四 |
大学应用语文 |
限选 |
1.5 |
前四个学期完成 |
公共艺术类课程 |
限选 |
2.0 |
其他人文与科学类选修课 |
选修 |
2.5 |
合计 |
必修：26.5；限选：3.5；选修：2.5 |
数学与自然科学（15.5%） |
高等数学A（一） |
必修 |
5.0 |
一 |
高等数学A（二） |
必修 |
6.0 |
二 |
线性代数 |
必修 |
2.0 |
一 |
概率论与数理统计 |
必修 |
2.5 |
二 |
计算方法 |
必修 |
2.0 |
七 |
复变函数与积分变换C |
必修 |
2.0 |
四 |
大学物理 |
必修 |
4.0 |
二 |
大学物理实验B |
必修 |
1.0 |
二 |
工程化学B |
必修 |
1.5 |
二 |
合计 |
必修：26 |
工程基础（10.7%） |
理论力学Ｂ |
必修 |
4.0 |
三 |
材料力学Ｂ |
必修 |
4.0 |
三 |
工程力学实验 |
必修 |
0.5 |
三 |
工程流体力学 |
必修 |
1.5 |
五 |
工程热力学及传热学 |
必修 |
1.5 |
六 |
电工电子技术 |
必修 |
4.5 |
五 |
工程材料 |
必修 |
2.0 |
四 |
合计 |
必修：18 |
专业基础 (16.1%) |
机械工程导论 |
必修 |
1.0 |
一 |
机械制图及CAD |
必修 |
4.0 |
一 |
产品开发与设计 |
必修 |
2.0 |
三 |
机械设计 |
必修 |
6.0 |
四 |
机械制造工程 |
必修 |
6.0 |
五 |
机械控制工程(Ⅰ) |
必修 |
2.0 |
六 |
机械控制工程(Ⅱ) |
必修 |
4.0 |
六 |
液压传动 |
必修 |
2.0 |
七 |
合计 |
必修：27 |
专业（14%） |
机械工业企业经营与管理 |
选修 |
2.0 |
二 |
产品构思 |
产品全寿命周期设计 |
选修 |
2.0 |
三 |
人机工程 |
选修 |
2.0 |
七 |
机械设计 |
机械系统动力学 |
选修 |
2.0 |
四 |
有限元分析 |
选修 |
2.0 |
四 |
现代设计方法 |
选修 |
2.0 |
七 |
机械创新设计 |
选修 |
2.0 |
七 |
机械制造 |
数控技术 |
选修 |
2.0 |
五 |
先进制造技术 |
选修 |
2.0 |
五 |
质量管理与控制 |
选修 |
2.0 |
五 |
机电控制 |
可编程控制器技术 |
选修 |
2.0 |
六 |
控制系统建模与仿真 |
选修 |
2.0 |
七 |
机器人技术 |
选修 |
2.0 |
七 |
合计 |
选修：需修满22.5学分 |
集中实践环节 （25%） |
军训 |
必修 |
2.0 |
一 |
专业社会调查 |
必修 |
1.0 |
二 |
英语应用能力实习 |
必修 |
1.0 |
二 |
机械工程训练 (Ⅰ)基本制造技术 |
必修 |
4.0 |
三 |
机械工程训练 (Ⅱ)先进制造技术 |
必修 |
2.0 |
五 |
机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术 |
必修 |
2.0 |
六 |
机械工程Project(Ⅰ) |
必修 |
1.0 |
三 |
机械工程Project (Ⅱ) |
必修 |
3.0 |
四 |
机械工程Project (Ⅲ) |
必修 |
3.0 |
五 |
机械工程Project (Ⅴ) |
必修 |
2.0 |
六 |
生产实习 |
必修 |
4.0 |
七 |
毕业实习 |
必修 |
3.0 |
八 |
毕业设计 |
必修 |
14.0 |
八 |
合计 |
必修：42 |
由上可知：各类课程及实践环节占总学分的比例均满足工程教育认证通用标准及机械类专业补充标准要求。
基于CDIO工程教育理念，确定了以项目设计为导向的综合培养方式，并制定了如图1中鱼骨架图所示的本专业核心课程的体系结构。
图1核心课程体系结构
该专业课程设置的主要特点体现在如下几个方面：
(1)以课程群的方式将全部专业核心课程有机的结合起来。
设置了“产品构思”、“机械设计”、“机械制造”、“机电控制”等4个课程群，每个课程群均按照“必修+选修”的组合设计，各课程群均开设了一个Project与之对应。
课程群的设置避免相关课程之间的内容重复，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。
(2)设置四个机械工程的Project，使学生从大二开始，利用四个学期完成一个基于CDIO的产品构思、设计、实施环节的工程实践过程。
每个Project的侧重各不相同：Project (Ⅰ)侧重“构思”环节；Project (Ⅱ)侧重“设计”环节的机械设计；Project (Ⅲ)侧重“实施”环节的机械制造；Project (Ⅴ)侧重“设计”、“实施”环节中的控制问题。
Project的完成采取导师负责制。在每学期开始由导师结合自己的科研或者结合“机械创新设计大赛”给定题目，或由学生自己选择题目；3-5名学生为一组，分工协作，在整个学期共同完成任务；导师指导学生修读相关课程，并定期和学生进行交流；该学期结束前最后集中完成项目验收和公开答辩。
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。
(3)设置三个机械工程训练。
使学生分别完成基本制造技术、先进制造技术、机电控制技术的实际操作，加强学生专业技能的训练，提高实践动手能力。
(4)大一开设“专业认知”环节。
通过“机械工程导论”、“机械工业企业经营与管理”和“专业社会调查”等课程和环节，使学生从入学伊始即加深专业印象，激发学生对机械工程领域的兴趣并增强学习主动性。
(5)大四设置“企业实习”模块。
通过“生产实习”、“毕业实习”等共计七周的“企业实习”模块，使学生熟悉企业环境，掌握企业制造及生产流程，了解最新技术，为走上社会、走上工作岗位做准备。
(6)加强数学与工程基础课程。
增开了“计算方法”、“工程力学实验”，培养学生坚实的基础理论，并提高科学研究能力。
6 课程目标及实施
核心专业课程的目标、内容及实施方式如表4所示。
表4 核心专业课程目标及实施方式
课程/环节 |
课程目标及内容 |
实施方式 |
机械工程导论 |
(1)机械工程在社会经济发展中的地位和作用； (2)机械工程的发展历史、现状及前景； (3)机械工程的关键科学技术； (4)机械工程师的社会责任； (5)我校机械专业特色。 |
(1)课堂讲授+视频资料+分组讨论+实验室、实习工厂参观； (2)提交研究报告。 |
机械制图及CAD |
(1) 机械系统、零件的表达方法； (2) 机械制图国家标准； (3) 机械系统、零件的三维建模方法。 |
(1)实验室讲授+分组学习、讨论； (2)老师在第一节课布置大作业：完成零件的测绘及三维绘图，课程结束前学生提交。 |
机械工业企业经营与管理 |
(1) 现代机械企业的体系、架构； (2) 企业的生产过程； (3) 企业的运营； (4) 企业管理。 |
课堂讲授+视频资料+企业调研。 |
专业社会实习 |
(1) 机械工程在社会经济发展中的地位和作用； (2)机械工程对社会、健康、安全、法律及文化的印象； (3) 机械工程对环境、社会可持续发展的影响； (4)机械工程师的社会责任和职业道德。 |
(1)企业参观+社会调查； (2)提交调查研究报告。 |
机械工程Project(Ⅰ) |
(1) 通过调研完成可行性报告； (2) 定义产品的功能、概念和结构； (3) 初步确定产品功能实现方式。 |
导师负责制。 (1)导师在第三学期第一周给定题目，或由学生自己选择题目； (2)3-5名学生为一组,分工协作，在整个学期共同完成任务； (3)导师指导学生修读相关课程，并定期和学生进行交流； (4)最后一周集中完成项目验收和公开答辩。 |
产品开发与设计 |
(1) 产品需求分析，确定目标； (2) 定义产品功能、概念和结构； (3) 产品开发项目规划； (4) 产品开发团队协作； (5) 技术报告的格式和架构； (6) 技术演示。 |
(1) 课堂讲授+分组讨论。 (2)紧密结合机械工程Project(Ⅰ)。 |
产品全寿命周期设计 |
(1) 产品寿命周期； (2) 寿命周期评估； (3) 并行设计技术； (4) 面向制造的设计技术； (5) 面向维修/回收的设计。 |
实验室讲授+实际操作。 |
人机工程 |
(1) 人体特性分析； (2) 显示装置设计； (3) 操纵装置设计； (4) 作业空间设计； (5) 人机工程学应用。 |
实验室讲授+实际操作。 |
机械工程Project (Ⅱ) |
(1) 总体设计方案； (2) 零部件设计方案； (3) 总体装配图； (4) 典型零件图。 |
导师负责制。 (1)导师在第三学期第一周给定题目，或由学生自己选择题目； (2)3-5名学生为一组,分工协作，在整个学期共同完成任务； (3)导师指导学生修读相关课程，并定期和学生进行交流； (4)最后三周集中完成项目验收和公开答辩。 |
机械设计 |
(1)形体设计原理与方法； (2)机构运动与动力设计原理与方法； (3)结构与强度设计原理与方法； (4)系统设计。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)多次大作业； (3)紧密结合机械工程Project(Ⅱ)。 |
机械系统动力学 |
(1)机械系统动力学分析、设计原理与方法； (2)动力学分析软件ADAMS的使用。 |
(1)课堂讲授+机房教学； (2)大作业：利用ADAMS软件分析机械系统的动力学特性。 |
有限元分析 |
(1) 有限元分析的原理及方法； (2) 有限元分析软件ANSYS的使用。 |
(1)课堂讲授+机房教学； (2)大作业：利用ANSYS软件进行机械结构的强度、刚度分析。 |
现代设计方法 |
(1) 优化设计； (2) 可靠性设计； (3) 全寿命周期设计； |
(1)课堂讲授+机房教学； (2)多位老师授课。 |
机械创新设计 |
(1) 创新理论； (2) 创新思维训练； (3) 创新方法及工具； (4) 机械创新设计。 |
(1) 课堂讲授+视频资料； (2) 大作业。 |
机械工程Project (Ⅲ) |
(1) 典型零件的加工工艺流程制订； (2) 典型零件的夹具设计； (3) 典型零件的制造加工。 |
导师负责制。 (1)导师在第三学期第一周给定题目，或由学生自己选择题目； (2)3-5名学生为一组,分工协作，在整个学期共同完成任务； (3)导师指导学生修读相关课程，并定期和学生进行交流； (4)最后三周集中完成项目验收和公开答辩。 |
机械制造工程 |
(1) 毛坯及零件成型方法及工艺； (2) 零件机械加工方法及工艺； (3) 系统装配方法及工艺； (4) 机械零件的精度设计与检测。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)多次大作业； (3)多位老师授课； (4)紧密结合机械工程Project(Ⅲ)。 |
数控技术 |
(1) 数控加工编程方法； (2) 计算机数控系统； (3) 数控机床。 |
实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论。 |
先进制造技术 |
(1) 计算机辅助设计/制造技术； (2) 计算机集成制造技术； (3) 虚拟制造技术； (4) 快速成型制造技术； (5) 特种加工方法。 |
实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论。 |
质量管理与控制 |
(1)质量管理体系与质量认证； (2)产品质量控制； (3)质量检测。 |
课堂讲授+实验教学+分组学习、讨论。 |
机械工程Project (Ⅴ) |
(1) 控制系统总体方案； (2) 硬件设计； (3) 软件设计； (4) 调试。 |
导师负责制。 (1)导师在第三学期第一周给定题目，或由学生自己选择题目； (2)3-5名学生为一组,分工协作，在整个学期共同完成任务； (3)导师指导学生修读相关课程，并定期和学生进行交流； (4)最后二周集中完成项目验收和答辩。 |
机械控制工程(Ⅰ) |
(1) 机械控制系统工作原理、组成； (2) 控制系统性能分析 (3) 控制系统校正设计。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)多次大作业； (3)多位老师授课； (4)紧密结合机械工程Project(Ⅴ)。 |
机械控制工程(Ⅱ) |
(1) 电机及驱动技术； (2) 传感器及检测技术； (3) 单片机及接口技术。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)多次大作业； (3)多位老师授课； (4)紧密结合机械工程Project(Ⅴ)。 |
可编程控制器技术 |
(1)PLC的体系、架构； (2)PLC的指令系统； (3)PLC的编程方法； (4)PLC的工程应用。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)大作业。 |
机器人技术 |
(1) 机器人运动学； (2) 机器人动力学； (3) 机器人控制； (4) 机器人应用。 |
课堂讲授+视频资料+实验教学+分组学习、讨论。 |
控制系统建模与仿真 |
(1) 建模方法； (2) 建模软件MATLAB的使用。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)大作业。 |
液压传动 |
(3) 常见液压元件； (4) 基本液压回路； (5) 典型液压系统分析； (6) 液压系统设计。 |
(1)实验室讲授+实验教学+分组学习、讨论； (2)大作业。 |
机械工程训练 (Ⅰ)基本制造技术 |
加强学生专业技能的训练，提高实践动手能力。包括铸造、锻造、焊接、热处理、车削、铣削、刨削、磨削、钻孔、钳工等。 |
(1)实习工厂师傅现场指导+个人实际操作； (2)若干加工作品。 |
机械工程训练 (Ⅱ)先进制造技术 |
加强学生专业技能的训练，提高实践动手能力。包括数控加工、线切割、快速成型等。 |
(1)实习工厂师傅现场指导+个人实际操作； (2)若干加工作品。 |
机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术 |
加强学生专业技能的训练，提高实践动手能力。包括电路板制作、电机驱动控制、机器人控制等。 |
(1)实验室老师现场指导+个人实际操作； (2)若干作品。 |
7 指导性教学进程计划
见附件1。
8 主要实践教学环节
见附件2。
附件1 机械设计制造及其自动化专业试点班指导性教学进程计划
学年 |
学期 |
课程编码 |
课程名称 |
类别 |
学分 |
学时 |
其中 |
考试/ 考查 |
备注 |
讲课 |
实验 |
上机 |
实训 |
第一学年 |
秋 季 学 期 |
1105200015 |
军训 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
0402000025 |
大学生心理健康 |
必修 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
考查 |
|
0403000015 |
体育（一） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200015 |
综合英语（一）（卓越） |
必修 |
4 |
64 |
48 |
|
|
|
考试 |
|
|
高等数学A（一） |
必修 |
5 |
80 |
80 |
|
|
|
考试 |
|
0601000044 |
中国近现代史纲要 |
必修 |
1.5 |
24 |
24 |
|
|
|
考查 |
|
0601200015 |
中国近现代史纲要课外实践 |
必修 |
0.5 |
0.5周 |
|
|
|
|
考查 |
计入第二课堂 |
0701000635 |
线性代数 |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考试 |
|
|
机械制图及CAD |
必修 |
4 |
64 |
|
|
|
|
考试 |
|
0802000985 |
机械工程导论 |
必修 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修： 21.5学分，另课外0.5学分计入第二课堂。 |
春 季 学 期 |
0403000025 |
体育（二） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200023 |
综合英语（二）（卓越） |
必修 |
3 |
48 |
32 |
|
|
|
考试 |
|
0701000235 |
高等数学A（二） |
必修 |
6 |
80 |
80 |
|
|
|
考试 |
|
0302000023 |
思想道德修养及法律基础 |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考查 |
|
0302200015 |
思想道德修养及法律基础课外实践 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
计入第二课堂 |
0701000175 |
概率论与数理统计Ｂ |
必修 |
2.5 |
40 |
40 |
|
|
|
考试 |
|
|
大学物理 |
必修 |
4 |
64 |
|
|
|
|
考试 |
|
0702100045 |
大学物理实验B |
必修 |
1 |
30 |
|
30 |
|
|
考查 |
|
0817000135 |
工程化学B |
必修 |
1.5 |
24 |
14 |
10 |
|
|
考查 |
|
|
机械工业企业经营与管理 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
全校性选修课 |
选修 |
|
|
|
|
|
|
考查 |
建议前三学年修完，本学期必须完成1门以上 |
小计 |
必修： 21学分，另课外1学分计入第二课堂。 |
夏 季 学 期 |
1105000015 |
军事理论 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
课外16学时，1学分 |
0502200145 |
英语应用能力实习 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
专业社会调查 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修： 3学分。 |
学年 |
学期 |
课程编码 |
课程名称 |
类别 |
学分 |
学时 |
其中 |
考试/ 考查 |
备注 |
讲课 |
实验 |
上机 |
实训 |
第二学年 |
秋 季 学 期 |
0403000035 |
体育（三） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200035 |
英语视听说（卓越） |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考试 |
|
0101200035 |
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 |
必修 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
考试 |
|
0101200025 |
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论课外实践 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
计入第二课堂 |
|
理论力学B |
必修 |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
考试 |
1-12周 |
0801000035 |
材料力学Ｂ |
必修 |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
考试 |
3-14周 |
|
工程力学实验 |
必修 |
0.5 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
产品开发与设计 |
必修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
机械工程训练(Ⅰ)基本制造技术 |
必修 |
4 |
4周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
机械工程Project(Ⅰ) |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
产品全寿命周期设计 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
|
|
小计 |
必修：21.5学分，另课外2学分计入第二课堂。 |
春 季 学 期 |
0403000045 |
体育（四） |
必修 |
1 |
30 |
30 |
|
|
|
考查 |
|
Z050200045 |
英语阅读与写作（卓越） |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考试 |
|
0101000013 |
马克思主义基本原理 |
必修 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
考试 |
|
0101000013 |
马克思主义基本原理课外实践 |
必修 |
1 |
1周 |
|
|
|
|
考查 |
计入第二课堂 |
0701000135 |
复变函数与积分变换C |
必修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考试 |
|
|
工程材料 |
必修 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
考试 |
|
|
机械设计 |
必修 |
6 |
96 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
机械系统动力学 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
有限元分析 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修： 16学分，另课外1学分计入第二课堂。 |
夏 季 学 期 |
|
机械工程Project(Ⅱ) |
必修 |
3 |
3周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修：3学分。 |
学年 |
学期 |
课程编码 |
课程名称 |
类别 |
学分 |
学时 |
其中 |
考试/ 考查 |
备注 |
讲课 |
实验 |
上机 |
实训 |
|
工程流体力学 |
必修 |
1.5 |
24 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
电工电子技术 |
必修 |
4.5 |
72 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
机械制造工程 |
必修 |
6 |
96 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
机械工程训练(Ⅱ)先进制造技术 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
机械工程Project(Ⅲ) |
必修 |
3 |
3周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
数控技术 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
先进制造技术 |
选修 |
2 |
32 |
26 |
6 |
|
|
考查 |
|
小计 |
必修：17学分 |
|
工程热力学与传热学 |
必修 |
1.5 |
24 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
机械控制工程(Ⅰ) |
必修 |
2 |
|
|
|
|
|
考试 |
|
|
机械控制工程(Ⅱ) |
必修 |
4 |
|
|
|
|
|
考试 |
|
|
液压传动 |
必修 |
2 |
32 |
26 |
6 |
|
|
考试 |
|
|
机械工程训练(Ⅲ)机电控制技术 |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
可编程控制器技术 |
选修 |
32 |
|
|
|
|
|
考查 |
|
|
控制系统建模与仿真 |
选修 |
32 |
|
|
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修：11.5学分 |
夏 季 学 期 |
|
机械工程Project(Ⅳ) |
必修 |
2 |
2周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修：2分 |
学年 |
学期 |
课程编码 |
课程名称 |
类别 |
学分 |
学时 |
其中 |
考试/ 考查 |
备注 |
讲课 |
实验 |
上机 |
实训 |
第四学年 |
秋 季 学 期 |
|
生产实习 |
必修 |
4 |
|
|
|
|
|
考查 |
|
|
计算方法 |
必修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
考试 |
|
|
人机工程 |
选修 |
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
现代设计方法 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
机械创新设计 |
选修 |
2 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
质量管理与控制 |
选修 |
2 |
32 |
26 |
6 |
|
|
考查 |
|
|
机器人技术 |
选修 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修：6学分 |
春 季 学 期 |
|
毕业实习 |
必修 |
3 |
3周 |
|
|
|
|
考查 |
|
|
毕业设计 |
必修 |
14 |
14周 |
|
|
|
|
考查 |
|
小计 |
必修：17学分 |
附件2 机械设计制造及其自动化专业试点班集中实践教学环节安排表
序号 |
课程编码 |
集中实践环节 |
类别 |
学分 |
学时 |
学年 |
学期 |
实践类别 |
1 |
|
军训 |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
其他 |
2 |
|
专业社会调查 |
必修 |
1.0 |
1周 |
|
|
实习 |
3 |
|
英语应用能力实习 |
必修 |
1.0 |
1周 |
|
|
实习 |
4 |
|
机械工程训练 (Ⅰ)基本制造技术 |
必修 |
4.0 |
4周 |
|
|
实训 |
5 |
|
机械工程训练 (Ⅱ)先进制造技术 |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
实训 |
6 |
|
机械工程训练 (Ⅲ)机电控制技术 |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
实训 |
7 |
|
机械工程Project(Ⅰ) |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
设计 |
8 |
|
机械工程Project (Ⅱ) |
必修 |
3.0 |
3周 |
|
|
设计 |
9 |
|
机械工程Project (Ⅲ) |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
设计 |
|
|
机械工程Project (Ⅳ) |
必修 |
2.0 |
2周 |
|
|
设计 |
|
|
生产实习 |
必修 |
4.0 |
4周 |
|
|
实习 |
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毕业实习 |
必修 |
3.0 |
3周 |
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实习 |
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毕业设计 |
必修 |
14.0 |
14周 |
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毕业设计 |
合计 |
必修 |
42 |
42周 |
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