机械设计制造及其自动化专业模块化人才培养方案
一、专业人才培养目标
（一）专业培养目标
培养德、智、体、美全面发展，具有较强的工程实践能力及创新精神，能够适应较复杂的工程技术环境，在机械工程及相关领域从事机械设计工作、科技开发、应用研究；从事制造加工工艺规程的编制与实施、工艺工装的设计、数控编程工作；从事机械、电气、PLC、液压、气压等工业设备的使用、保养、维修、管理工作；从事工业产品制造的现场技术管理工作和营销等方面工作的高级应用型人才。
（二）专业培养思路
树立“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，借鉴世界先进国家尤其是德国应用科学大学培养应用型工程师的成功经验，结合我院“地方性、应用型、国际化”的办学定位，创建具有一定特色的工程教育模式。通过我院与相关行业和企业的密切合作，以社会需求为导向，以工程实际为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力；培养造就创新能力强、适应企业发展需要的本专业优秀工程师。
二、培养规格和要求
1、热爱社会主义祖国，拥护共产党的领导，具有敬业爱岗、艰苦求实、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。
2、有较强的专业心、自主发展意识、创新精神、社会意识、团队合作精神和一定的社会活动能力。
3、系统地掌握数理、机械设计、机械制造、机电控制技术、工程科学技术等基础知识。 4、能正确阅读和绘制机械加工零件图和产品装配图，能使用计算机进行机械产品的辅助设计和制造；
5、具备较强的工程实践能力和工程素养及初步的科技开发、工程研究和组织管理能力。具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力以及较强开拓创新的精神，具备较强的社会适应能力、从事本专业业务工作的能力和适应相邻专业业务工作的基本能力与素质，受到工程设计方法和科学研究方法的初步训练。
6、系统地掌握一门外语，具备良好的外语读写和口语交流技能。 7、具有较好的文化素养、生理与心理素质以及一定的美学修养。
三、学制和学分要求
学制：四年九学期，其中第五学期为认知实习学期。 学分要求：共240学分。
四、毕业与学位授予
学生在规定时间内学完规定模块，成绩合格，颁发全日制普通高等学校大学本科毕业证书，符合学位授予条件，授予工学学士学位。
五、主干学科与核心模块
主干学科：机械设计制造及其自动化。
核心模块：思政、大学英语、工程应用数学、工业产品表达、机械制造基础、工程力学、互换性与测量技术、机械设计、电工与电子技术、机械工程控制基础、单片机原理及应用、传感器与测试技术、电气控制及PLC应用技术、液压与气压传动、机械制造技术、机械装备及其控制、计算机辅助工程、机械创新设计、先进制造技术、机器人技术。
六、专业能力和能力要素
（一）专业能力和能力要素确定思路
要求系统掌握机械设计、机械制造工艺及机电控制技术等方面的基础知识和基本技能。了解本专业方向领域发展趋势及前沿知识，了解企业生产管理的基础知识，具有团结合作品质，较强的社会责任感，开拓创新精神和工程实践的基本能力。学习和借鉴德国应用科技大学的模块化教学成功经验，针对本专业人才培养目标，构建模块化教学体系，将教学观念从传统的“以知识输入”为导向改变为“以能力输出”为导向。
通过对本地机械企业的调查与分析，确定本专业培养卓越工程师应具备的专业能力，再将抽象的专业能力具体化为能力要素，对能力要素进行优化组合形成能力单元，然后以各个能力单元及其对应知识单元构建形成“模块”，通过若干个相关模块的有机搭配构成模块化教学体系。这样将传统的以学科为背景的课程教学改变为以培养专业能力为出发点的模块化教学。通过合理安排各模块的教学活动，完成人才培养的全过程。
培养方式：3+1校企联合培养方式，即三年校内学习和累计一年的时间在企业学习。其中，理论课程（包括相关实验等）的学习主要在校内完成；企业学习则以各种实习实训、专业课程设计和毕业设计等为主要形式。见图1。
前四学期“重基础”，完成对学生专业基础知识和基本技能的培养。通过强化数理基础模块和注重专业基础模块教学，促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握；让学生更早了解工程背景，为专业后续模块学习和工程能力培养打好基础。在大二的第四学期末和大三间安排一个认知实习学期，这是借鉴德国应用科技大学的先进办学经验，在国内率先提出的一种实践教学环节；这样变八学期为九学期。
第六、七学期开始进行“工程应用能力”的培养,即一方面使学生深入学习专业课程、专业方向课程；另一方面加强与企业的合作，通过让学生在企业进行专业课程设计、项目训 练、专业实习等环节，将机械行业所需要的专业能力融入人才培养体系；培养学生综合运用多学科知识、各种专业技能和现代工程工具解决工程实际问题的能力和综合素质；培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。
第八、九学期“强工程”，学生利用半年时间到企业进行实践实训、毕业实习和做毕业设计（论文），通过上述工程实践环节,强化学生从事工程实践所需的专业技术能力，进一步
生产实习 专业课程设计 工程制图实训 金工实习 外语基础 计算机基础 机械基础 3年 基础 数理基础 电子基础 综合素质 政治思想 道德法律 交流沟通 专业基础 团队合作 1年 认知实习 数控技术实训 电子实习企毕业实习和毕业设计 图1 人才培养模式示意图
锻炼学生的工程实践能力和独立工作能力。毕业设计（论文）的选题要求来源于企业。 学制学分: 四年，九学期，其中第五学期为认知实习学期；共240学分。毕业标准为240学分。
在人才培养取向上改革传统的以知识系统化教育为目标的教学体系、课程体系和教学内容，建立以能力系统化培养的应用型人才培养教学体系,见图2；从学生能力培养要求出发，统筹规划学生的知识、能力、素质培养体系，将能力培养贯穿于各教学环节的始终。
（二）机械设计制造及其自动化专业能力和能力要素
本专业培养的卓越工程师必需具备以下的知识、能力与素质：
1） 有较强的专业心、自主发展意识、创新精神、社会意识、团队合作精神和一定的社会活动能力。
2）具有从事机械设计工作、科技开发、应用研究的能力； 3）具有从事机械制造加工工艺规程的编制与实施工作的能力； 4）具有从事工艺工装的设计、制造工作的能力；
5）具有从事机械、电气、PLC、液压、气压等控制设备的维护维修工作的能力； 6）具有从事数控机床、加工中心等高智能设备的编程及操作工作的能力； 7）具有从事机械CAD/CAM技术的应用工作的能力； 8） 具有较强的工作适应能力、协作精神和自学能力。 9）具有从事机械设计与制造的现场技术管理工作的能力； 10）具有从事机电产品的销售和服务工作的能力。
理论教学 工业产品表达 制图国家标准 二维三维CAD 专业能力培养 机械识图与制图能力 专业实践 实物测绘 课程设计 毕业设计 力学实验 力学竞赛 工程力学 力学分析和计算能力 机械工程控制与测试 互换性与技术测量 传感器与测试技术实验 互换性与技术测量实验 机械测量和分析能力 材料性能测试实验 机电液系统性能测试 机械制造装备设计 企业生产管理 生产实习、项目训练 工程设计能力 机械制造技术课程设计 机械设计 现代设计方法 机械设计能力 机械设计课程设计 机械创新设计大赛 毕业设计 模具设计与制造 机械制造基础 机械制造技术 机械加工工艺和工装设计能力 零部件设计与制造 CNC 认知实习 计算机辅助工程 机械制造装备及控制 企业经济与法律 工程实践项目专门领域的工作能力 训练 毕业设计 知识获取能力 知识应用能力 交流沟通能力 环境适应能力 创新创业能力
图2 以能力培养为主线的教学体系
1.基础知识
需要的各种基础知识和能力分解，见表1所示。
表1 基础知识和能力分解
知识类别 能 力 1）掌握微积分和微分方程解法，了解矢量代数基本运算 2）掌握行列式、向量基本概念和运算规律，掌握线性方程组求解的基本方法 数理基础 3）掌握力学分析和电路分析基本原理，了解振动与波、光学、现代物理、电磁学等基础知识 1）能够用英语书面、口头清晰表达观点 外语基础 2）基本掌握专业方向的专业词汇，能较好阅读专业文献 1）了解计算机基本原理和结构， 2）掌握流行操作系统和常用应用软件的使用方法 计算机基3）了解计算机网络的基本构成和通信原理 础 4）了解计算机数据库技术 5）掌握至少1门计算机语言，并能熟练进行编程 1）理解基尔霍夫定律，能分析和计算简单直流和交流电路 2）了解直流电动机、伺服电动机、步进电动机、三相异步电动机的工作原理、特点及运行性能，并具有初步使用的能力 电工电子3）掌握常用半导体器件、集成电路的功能、特性和使用，掌握放大电路、集成基础 运算放大器的计算与分析 4）学会电子元器件的测试方法、故障判断与维修以及常用电工仪器、仪表的使用 1）掌握工程材料热处理、材料性能和用途 2）了解切削加工、压力加工原理、设备和应用 机械基础 3）掌握机构原理和机构分析计算 4）能进行各典型零件的设计与优化 5）能初步进行机械传动装置的设计 1）掌握机械系统设计基本途径，能进行动力源、传动系、执行系、操纵系的设计组合 2）掌握控制系统设计基本方法，并能进行微机、PLC等的编程设计 3）掌握必要的计算机应用技术，特别是三维造型、计算机仿真 专业基础 4）掌握冲压和塑料模具设计与制造的基本原理和方法，学会进行冲压模、塑料模的设计 5）掌握机械零部件设计与制造方法和工艺，能准确合理使用制造设备、工装夹具、量具、刀具