上海大学机械工程及自动化专业卓越工程师培养计划实施方案 - 图文

线性代数数学基础知识概率与数理统计理论力学材料力学力学基础知识热力学流体力学力学基础实验力学基础课程数学基础课程机械工程本科基础知识点体系电工基础模似电路基础电类基础知识数字电路基础电类理论课程电类实验课程电类课程设计接口基础微机原理与应用计算机基础知识计算机语言计算机类理论课程计算机类课程设计

图3 机械工程及自动化专业本科基础理论课程体系

机械结构设计结构选用与设计结构分析材料选用数字化设计与分析机械工程本科专业机械类基础知识点体系数字化设计与分析数字化设计方法数字化分析方法分析工具应用制造工艺技术常规加工方法与工艺特种加工方法与工艺刀具与夹具系统制造技术基础机械制造基础工程控制原理与应用精度设计及应用机电传动与PLC控制机电工程案例研讨制造系统组成制造系统控制制造系统管理自动控制原理控制过程分析控制系统调试精度设计概念公差理论精度设计应用PLC原理PLC编程PLC应用机电集成系统设备安装调试原理系统工程原理与方法系统结构与软硬件设计机械电子系统生产线设计与实践传感器特点及接口机电系统设计机电系统性能分析传感器功能测试系统设计传感器功能测试系统安装与调试机器人工学机器人概论机器人数力基础机器人编程实验机器人及机电一体化系统工业机器人的机构与控制机器人系统工业机器人的结构与部件机器人指令系统本体及控制器结构分析机器人系统机械装置设计机器人系统电气系统设计

图4 机械工程及自动化本科专业理论体系

3.2卓越工程师培养的课程体系特点

新课程体系以“宽基础、厚实践”的思路进行顶层设计，对现有课程进行了有机

的融合和精简，避免了知识点的重复讲授和关联知识间的孤立讲授。新的课程体系具有如下特点：

（1）强化实践环节，专业课实践学时占总学时的1/3以上。

新课程体系直面工程，在强化理论教学环节的基础上，针对机械工程的特点，大大增加实验环节，将机械专业知识点讲授和工程实验实践的学时比例提高到至少2:1，提高学生的工程能力；

（2）以工程实例为对象进行讲授，工程实例贯穿在整个教学过程中. 新课程体系以工程实例为对象进行讲授，通过工程实例实践把知识点有机串联起来，通过大量的工程实践强化理论知识，培养工程素质。

例如，数字化设计与分析采用了特征与零件造型、零件参数化设计、自下而上装配体设计、工程图和出详图操作、机械轴套类零件设计、机械齿轮类零件设计、机械箱体类零件设计、装配体建模（阀门）与分析、装配体建模（减速箱）与分析、机械系统测绘实验等十一个实验项目，强化学生掌握机械制图中三维实体与曲面造型、参数化设计、装配体造型、工程详图生成、装配体动态分析与仿真、应力应变及变形分析等技术。

制造技术基础采用刀具几何角度测量、切削力测量、典型加工工艺分析、典型机床部件装配、数控机床单元装配、典型夹具装配、典型夹具综合分析、机床运动误差测量、典型加工工艺过程设计实践等九个实验项目，强化学生掌握机械制造中的切削刀具结构、数控机床的典型结构及工艺能力、常用定位件和夹紧件的应用方法、夹具设计的基本过程、典型加工工艺设计等技术。

机电集成系统采用点火圈装配线、车载电脑装配线、干式真空罐装机、座椅滑轨装配线、车身冲压线、光电传感器测试单元等六个工程项目和一个课程实践项目，强化学生掌握机电集成产品的系统总体设计能力、系统接口设计能力、机械本体的模块化设计能力、典型部件的创新应用能力、电气控制系统的编程能力、机电装备中的传感器应用、机电设备的联调与现场培训能力等。

机器人及机电一体化系统采用了机器人操作功能认知、坐标变换及操作、示教编程实验、本体及控制器结构分析、指令实验、指令编程实验、焊接单元实验、搬运单元实验等八个实验和项目，强化学生应用机原、机零、电气分析认识和操作机器人的能力、理解机器人的指令系统并应用指令完成机器人动作、进行机器人编程，能按照给定方案进行机电装置设计、系统集成、设计工艺及编程能力。

3.3 卓越工程师班教学计划

机械工程及自动化专业卓越工程师班2011级教学计划表请见附件1。 机械工程及自动化专业卓越工程师班2011级教学大纲请见附件2。

3.4 卓越工程师班的考核与评价方式

工程能力的评价需改进现有教学评估体系和方法，原有标准已不适用。重点不是评教师“教”的是否规范，而是评教师“带”的过程和效果。关键是看教师在教

学过程中是否带学生做项目。

新的课程体系分层次、分阶段对学生的工程能力进行培养和考核，采用开卷与闭卷相结合、团队考核与个体考核相结合、自评与互评相结合、书面报告与口头演讲相结合等多样化和过程化的考核方式，制定参加项目研究学分认定办法、参加各类竞赛学分认定办法和参加企业实习学分认定办法等。

4．企业学习阶段培养方案

根据上海大学机械工程及自动化专业的卓越工程师培养标准和实践教学框架，设计了以下各阶段在企业学习和实践的培养方案。

4.1 企业认识实习与社会调查

（1）工程认识实习

学生在一年级学习期间,安排进入企业进行认识实习，要求学生根据自己的兴趣和可利用的资源，选择调研项目并形成若干个项目小组，由教师带队。通过现场考察、工程师访问等环节来了解机械制造及自动化专业在企业中的应用情况，发现企业的发展瓶颈，激发学生的兴趣和求知欲,调动学生学习的积极性和创造性，并形成自身的发展方向。通过企业参观、调查和认识实习，使学生能够了解企业的真实运营状况和环境，及时了解企业对人才的需求情况和素质要求，增加对工业过程和产业装备及企业产品的感性认知，提高学生学习本专业课程的兴趣，使学生能较快地了解机械专业知识在制造业领域的应用和重要性。培养和锻炼低年级学生的综合能力，有效改进学风。

（2）社会调查

学生在一年级课程学习期间，在安排进入企业进行认识实习的同时，还安排到学生做社会调查。通过社会调查，使学生了解本专业的就业情况、社会需求，以及企业和社会对本专业的要求，增强学生的沟通与交流能力。

4.2 基于项目的机电基础实习

（1）机械制造基础实习

要求学生在进入一年级后期的基础课程学习时，进行机械制造基础实习，以“典型的简单机电产品样机的设计及制作”为项目任务，进入校企合作实践基地与平台，进行典型的简单机电产品样机的设计、制造、工艺、成本分析以及工程管理等方面的工程综合能力的训练。使学生尽早进入工程专业领域，点燃主动学习的激情。通过学生独立自主地完成一个创意小产品的设计、制造、检测的全过程，了解创新思维和创新设计的实质、方法和特点，提高动手能力和工艺知识。为提升学生工程能力——设计与制造能力奠定良好基础。

（2）企业调查

学生在二年级课程学习期间，在企业进行认识实习的基础上进行企业调查。学

生通过实际深入企业调查达到以下目的：①培养学生调查研究、分析表达等方面的基本能力。② 结合已完成的相关课程进行实践，并为后续课程的学习奠定基础。③ 培养学生的团队合作意识。

（3）电子电工实习

学生在进入二年级的电子电工类课程学习阶段后,通过学生独立自主地完成一个电子产品的设计，使学生掌握电子电工制作的基本技能，树立工程实践观点，培养严谨、实事求是的科学作风、加深和巩固对电子电工学理论知识的理解，为从事工程技术和科研工作在实践能力上打下基础。

4.3 基于工程实训的课程项目设计和生产实习

（1）课程项目（project）和专题project

学生在进入二、三年级后的专业课程学习阶段,为了能让学生接触企业,接触生产实际,增强其融入生产系统的能力，学生可结合课程project和专题project，选择由企业委托高校老师完成的、具有一定科研水平并且持续时间长,工作环节叫较多的开发项目，将本科生加入到整个开发队伍中，负责其中的一部分工作，如提取和收集生产实际数据、具体的实验操作、程序设计、图纸设计、调试、或报告编制等工作，可培养其良好的职业道德，提升学习的兴趣,深化学习效果。通过组成生小组，进行的团队创新实践，加深对零件、机构和系统的认识，培养创新精神和团队合作精神。

（2）企业生产实习

学生在进入三年级后,可进入企业进行生产实习，课外企业实习基地是学生与生产实践接触的最佳桥梁，采取把学生送出去、把企业专家请进来的方式,进行实践教学。课外实习基地聘请的工程师兼职教师做学术报告、专题讲座及指导学生实习等工作。

依托上海克莱机电一体化工程公司、蔡司光学仪器（上海）国际贸易有限公司、上海数字制造技术中心、上海柴油机制造有限公司等一批校企合作实践基地与平台，相关教师带领学生积极承接机电一体化工程项目，以工业机器人应用、自动化装备生产线 等各类小型综合项目作为生产实习项目任务，要求学生在完成三年级专业课程学习之后，利用校企合作实践基地与平台直接进入工程设计、制造、装配调试的真实环境，进行机电装备的设计、制造、工艺、成本分析以及生产管理等方面的工程综合能力的训练。学生发现自己的工作成果为企业、为社会所用，会获得很好的成就感,这比课堂教学效果要好得多,会更加激发他的学习兴趣、强化他的敬业精神。

4.4 基于实际工程项目实习的毕业设计

学生在进入四年级后,即可提前进入毕业实习及毕业设计选题环节，要求学生的毕业设计选题必须来自于企业的实际项目。要求学生在企业的研发与生产的真实环境中，了解了自动化装备组成、机械结构、控制系统以及检测方案制定等，直接