1、机械设计制造及其自动化专业（先进制造技术方向）卓越工程师教育培养计划人才培养方案一、培养目标先进制造技术“ 卓越工程师 教育培养计划”( 以下简称“卓越计划”)旨在教育培养机械制造及其自动化领域从事计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术应用、数控加工工艺、数控加工编 程、数控机床 设备电气设计 和安装调试、加工操作及故障诊断、数控机床维护和 维修的现场应用型高级机械制造工程师，侧重于先进制造技术的综合运用，不过 分强调理论基础的系统化，但要求掌握较宽厚的专业基础知识，能力和素质协调发 展，具 备较强的专业适 应能力，具有跟随技 术进步，不断自我完善和长远发展的潜力。二、培养标准依据先进制造
2、技术卓越工程师教育培养的学校专业标准要求，本专业毕业生应该具备的基础知识、专业 能力和综合素质按课程知识模块分别表述如下：(1) 培养学生的思想道德素质、法律意 识和社会责 任感，掌握必要的数理知识，能够 熟练运用计算机和外 语， 强调德、智、体、美全面发展，扩大学生知识面和广度，拓展学生视野，使学生兼备人文、社科与科学素养；(2) 培养学生熟练掌握基本的电工和电子技术、微处理器应用以及机电系统运行所需的控制理论方面的基础理论知识和工程应用能力；(3) 培养学生掌握常规低压电气元件的基础知识与 应用方法，掌握可编程控制(PLC)系统的设计与集成方法，掌握数控机床中电气控制系统的设计、调试、使用
3、和维护(维修) ；(4) 培养学生掌握基本的机械设计理论和技能，掌握机械制造工艺基础知识，要求能够熟练编写出科学合理的工艺流程，并运用先进制造设备完成机械加工过程；(5) 培养学生掌握机械制造所需要的机械 CAD 和 CAM 知识，要求熟练使用比较流行的相关软件，培养相应的二次应用开发能力，特别强调与机械设计、机械制造知识的结合和综合运用；(6) 培养学生在掌握数控机床基本工作原理的基础 上，熟练操作和使用各类数控机床，制造合格的机械零件，并且能够科学合理地 维护、保养和 维修，以发挥出数控机床的综合效能；(7) 通过专业素质拓展培养学生解决机械制造工程 实际技术问题的能力，跟踪先进制造技术的
4、最新发展趋势，及时更新和提升专业技能，并具备终身学习意识和获取新知识的能力；(8) 通 过企业实习将理论与实践相结合，并加以 综 合运用，培养学生具有现场工程师良好的职业道德和工程意识；(9) 通 过多层次、多种形式的 课外教学环节，培养学生团队协作精神以及合理构思，创新设计和科学实 施本专业领域有关的工程项目的能力。三、基本学制四年。四、培养模式依据机械制造行业对本专业现场工程师的能力要求与课程及教学活动关联矩阵（附件 1），具体实施“基础教育+专业教育”、 “校内教学 +企业实践” 两个两段式(1+2+0.5+0.5)的教育培养模式，即：一年 级为基础教育，二年级和三年级为专业教育，前三年
5、在校内培养，第四年在相关企业进行专业实践(顶岗实习)，并完成毕业设计。五、理论课程体系根据学校实施“ 卓越计划”总体方案，结合先进制造技术卓越工程师教育的培养目标和培养标准，打破传统 的“基础课-专业课-工程 实习” 三段分割的教学模式，以如图1所示的“ 专业能力 进阶” 培养方式对应用型先 进制造技术卓越工程师的教学计划进行科学合理安排，全 过程采用“系列化项目教学法 ”，多维度、交错融合、螺旋式提升学生的综合工程应用能力，通过项目内容侧重点的差异实现因材施教和个性化能力培养。掌握够用的基本数理知识，了解制造行业的概况和先进制造技术的现状及发展趋势，具备可持续的专业学习能力。掌握机械零件、机
6、械结构、机械设备和机电控制的基本工作原理，能够熟练准确地识图和制图，具备专业基础理论知识。掌握金属材料特性和机械制造工艺，熟悉计算机辅助设计制造和机电控制的核心技术，具备利用工程语言初步分析实际问题和进行专业表达的能力。获得大型制造企业生产过程中解决实际工程问题的系统化训练，具备综合利用专业知识和科学的实践方法准确解决工程实际问题的能力。第一学年第二学年第三学年第四学年图 1 “专业能力进阶”培养方式结构示意图全过程采用系列化项目教学法依据机械设计制造及其自动化专业先进制造技术卓越工程师面向机械制造行业的需求，重点培养学生在机械制造工艺、 计算机 辅助设计与制造、可 编程控制系统设计与集成、数
7、控机床操作以及故障诊断维修等方面的专业知识与能力。根据该专业的人才培养目标和培养标准，将学生的基础知识、专业能力与综合素质要求按照公共基础模块、机 电系统控制基础模块、顺序控制系统模块、机械 设计制造基础模块、CAD/CAM 模块、数控机床综合运用模块、综合素质拓展模块、校企联合培养模块、综合能力 课外培养模块等 9 个模块进行划分，具体的模块构成如图 2 所示。公共基础模块思想道德修养数学和物理知识计算机和英语运用能力14 学期校内培养专业知识拓展模块综合素质拓展模块人文素质拓展模块学科交叉拓展模块 26 学期校内培养机械设计制造基础模块CAD/CAM 模块数控机床综合运用模块16 学期校内
8、培养偏“机”主线顺序控制系统模块机电系统控制基础模块26 学期校内培养偏“电”主线人才培养体系1、主要课程紧紧围绕每个知识点制订先进制造技术卓越工程师教育培养的实施方案，并设置相应的主要课程包括：工程制图(含 AutoCAD)、机械设计基础、数控加工技术、数控加工工艺与夹具、数控机床及刀具系统、机床 电气与 PLC、数控技术、数控机床故障诊断与维修，等等。2、课程模块(1) 公共基础 模块教学目的：基础教育主要包括数理知识、思想道德、法律意识和社会责任感等方面的学习和培养，强调 德、智、体全面发展，通 过扩大学生的知识广度，拓展学生的视野，使学生兼备人文、社科与科学素养。模块构成：该模块包含政
9、治思想、人文社会科学方面所有的“ 两课”教育；工科学生必备的数学( 高等数学和工程数学)、大学物理基 础知识；英语应用能力；计算机基础知识；大学体育等。整合内容：学校统一将对“两课” 教育、大学英语考级(CET4)和大学体育在全校层面上进行大胆改革与创新，注重实效和应用能力的提高。图 2 机械设计制造及其自动化专业先进制造技术卓越工程师培养课程模块化体系综合能力课外培养模块社会实践模块创新能力培养模块18 学期校企联合培养校企联合培养模块企业实习模块毕业设计模块78 学期校企联合培养(2) 机电系统 控制基础模块教学目的：要求学生熟练掌握电工、电子、微 处理器应用以及机电系统运行所需的控制理论
10、方面的基础理论知识和能力。模块构成：电工、电子技术及其实验，微 处理器原理及应用和综合训练，机 电一体化系统及其控制理论， 电力拖动伺服系统以及数控检测技术等。整合内容：以机电一体化系统作为应用背景和控制对象，强调够用的控制理论基础知识和实用的控制手段。(3) 顺序控制系 统模块教学目的：掌握常规低压电气元件的基础知识与应用方法；掌握可编程控制(PLC)系统的设计与集成方法；了解液气压传动的基本知识、执行元件和气动基本回路的组成及控制；掌握数控机床中“液-气- 电”控制系统的设计、调试、使用和维护( 维 修) 。模块构成：机床电气与 PLC 及其课程设计、液 压与气压传动等。整合内容：将常用的
11、机床低压电气控制线路与可编程控制器应用进行整合，在整个模块教学过程中紧紧围绕数控机床对象进行展开，并注重理论教学和工程实践环节相结合。(4) 机械设计 制造基础模块教学目的：要求学生通过本模块的学习掌握基本的机械设计理论和技能，掌握机械制造工艺基础知识， 编写出科学合理的工艺流程，并运用先进制造设备完成整个机械加工过程。模块构成：工程力学、金属材料及加工、机械设计基础、互 换性与测量技术、数控加工工艺与夹具以及相应的课程设计和综合训练实习等。整合内容：机械设计基础课程要考虑到学生已有的知识结构，尽量避免内容重复；数控加工工艺与夹具课程要求重点介绍夹具的设计规律和先进的设计理念，并强调其重要性。
12、(5) CAD/CAM 模块教学目的：掌握机械制造所需要的机械 CAD 和 CAM 知识，熟练使用比较流行的相关软件，培养相应的二次应用开发能力，特 别强调与机械设计、机械制造知识的紧密结合和综合运用。模块构成：工程制图及其软件应用实训、机床测绘、CAD/CAM 实习(含机房理论授课) 等。整合内容：工程制图重点在于运用相关软件绘制标准的机械图纸，根据实习企业的需要优先使用 Solidworks 软件；工程制图测绘训练对象确定为机床，为后续课程的学习提供支撑；CAD/CAM 实习重点介 绍实用软件的工程应用，期间在计算机房完成理论授课。(6) 数控机床 综合运用模块教学目的：在掌握数控机床基本
13、工作原理的基础上，熟练操作和使用各类数控机床制造合格的机械零件，熟悉数控机床设备电气设计和安装调试方法，并能够科学合理地维护、保养和 维修，以 发挥出数控机床的 较高综合效能。模块构成：数控机床及刀具系统、数控技术、数控加工技术、数控机床故障 诊断与维修，以及两个独立环节 的数控加工实习等。整合内容：在普通数控车削和数控铣削加工的基础上，要求充分利用流行的CAM 软件能 够完成复杂机械零件的加工及精密测量，特别强调多轴联动数控加工中心的高效运用；还包括数控设备的装调、维护和维修。(7) 综合素质 拓展模块教学目的：要求学生通过文学类、艺术类、社科 类公共选修课程的学习，具 备良好的人文素养；根
14、据个人职业发展规划的需要，通过专业素质拓展课程的学习，对相关专业领域进行更加深入地了解和应用。模块构成：公共素质类拓展课程包含文学类、艺术类、社科类、 经管类选修课程；专业素质拓展在前面相关课程模块基础上，继续向最新前沿技术、知识综合技术、跨 领域交叉技术和顶岗实习企业所涉及领域进行拓展，主要包括企业管理、职业教育心理学、专业英语 、机 电一体化系统概论、先 进制造技术概论、特种加工技术、逆向工程及应用、计算机辅助质量管理和企 业实习预备知识概论等。(8) 校企联合培养模 块教学目的：参与企业的研发设计、生产制造、企 业管理等工作，将所学理论知识与企业实践相结合，并加以 综合运用。教育培养学生
15、具有现场工程师良好的职业道德和工程意识，进一步 强化学生在相关行业及企业生产第一线现场分析和解决本专业方向工程实际问题的能力。模块构成：企业顶岗实习、企业毕业设计。(9) 综合能力 课外培养模块教学目的：通过多层次、多种形式的课外教学环节，培养学生资料收集、 项目研发和自我学习的能力、团队 合作的精神以及工程意识和创新意识等，使学生的专业技能与综合素质得到锻炼和提高。模块构成：学生参加社会实践、组织活动、参加科技竞赛、 课外系列化创新项目教学、教师科研、专业技能培训与认证等。3、理论课程体系鱼骨图机械设计制造及其自动化专业先进制造技术卓越工程师教育培养的模块化理论课程体系鱼骨图如图 3 所示。
16、现 场工 程 师数 控 机 床综 合 运 用 模 块综 合 素 质拓 展 模 块C A D / C A M模 块机 械 设 计制 造 基 础 模 块机 电 系 统控 制 基 础 模 块顺 序 控 制系 统 模 块公 共 基 础模 块数控机床故障诊断与维修工程力学 B数控技术工程制图 - D液压与气压传动数控机床及刀具系统数控加工技术 B机电一体化系统概论金属材料及加工 B机械工程控制基础电工技术单片机原理及应用 A电力拖动与伺服系统机床电气与 P L C - A高等数学线性代数积分变换大学物理 先进制造技术概论大学英语C 程序设计新 生入 学道德修养与法律基础机械设计基础互换性与技术测量数控加工工艺与夹具 B职业教育心理学企业管理人文社科类选修课逆向工程及应用 B图 3 机械设计制造及其自动化专业先进制造技术卓越工程师教育培养的模块化理论课程体系
