机械设计制造及其自动化本科专业人才培养方案
Undergraduate Program for Specialty
in Mechanical Design and Manufacturing Automation
(专业代码:080202)
一、培养目标与毕业要求
(一)培养目标
贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,面向国家和区域机械制造行业人才需求,结合我校“一流区域高水平应用型大学”的目标定位,立足鲁西,服务山东,辐射全国,培养具有扎实的自然和人文社科基础,系统掌握专业知识和工程实践技能,从事机械工程领域的设计开发、生产制造、科学研究、生产组织与管理等方面的工作,具有良好的文化修养、敬业精神、创新意识及一定国际视野的高级应用型人才。
学生毕业后经过5年左右的工作实践经历,应达到的能力和水平包括:
(1)具有良好的家国情怀、人文修养和职业道德,具有强烈的社会责任感和服务意识,有意愿和意识在工程实践中爱岗敬业、奉献社会;
(2)通过工程实践锻炼,理解并掌握扎实的数学、自然科学、机械工程的基础知识与基本技能;
(3)具备分析和解决机械设计、加工制造和自动控制等复杂工程问题的能力,具备较强的实践技能和学习能力;
(4)具有良好的组织协调、沟通表达、管理与合作能力,具备一定的创新意识和团队精神;
(5)能够跟踪专业领域的前沿技术和发展趋势,并通过不断学习来拓展自身能力,适应机械工程领域不断变化的形势和环境。
(二)毕业要求
为了达到上述培养目标,符合工程教育专业认证规范,经过 3~8 年的学习,本专业学生应具备以下几方面的知识、能力和素养:
毕业要求1:工程知识——能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决机械设计制造及其自动化工程领域的复杂工程问题。
1-1: 掌握数学、自然科学、工程科学的语言工具,能用于复杂工程问题的表述与分析;
1-2: 掌握工程基础知识,能用于机械工程问题的数学模型建立与求解;
1-3: 掌握工程专业知识与基本方法,能用于机械设计、加工制造、自动控制等方面复杂机械工程问题的提出与评价。
1-4: 掌握解决工程问题的基本思路和方法,具备综合应用机械设计制造及其自动化专业知识解决复杂机械系统工程技术领域的复杂工程问题的能力。
毕业要求2:问题分析——能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析机械设计制造及其自动化工程领域中机械设计分析、机械制造,机电系统集成等复杂工程问题,以获得有效结论。
2-1: 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理对复杂机械工程问题进行辨识、判断和分解;
2-2: 能够利用图纸、图文、数学模型等专业方法对所发现的复杂机械工程问题进行系统表达和模型建立;
2-3: 能够通过综合判断和分析,对所需解决的问题提出解决方案,并能进行推理、分析、对比,并试图改进;
2-4: 掌握现代文献检索及资料查询技术,能够运用现代信息技术手段获取相关信息,寻求可替代解决方案或能够分析求解过程的影响因素,获得有效结论。
毕业要求3:设计/开发解决方案——针对复杂机械设计制造及其自动化问题能够提出解决方案,设计满足特定需求的部件与系统,并能够在设计环节中体现创新意识,在设计与开发过程中考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。
3-1: 掌握机械设计制造及其自动化领域中的设计流程和方法,能够针对所需解决的相关工程问题提出设计目标及技术方案;
3-2: 能够针对设计目标和技术方案,综合运用相关工具设计满足要求的结构及控制单元或工艺流程;
3-3: 能够在机械设计制造及其自动化领域的设计环节中体现创新意识;
3-4: 能够在安全、健康、法律、环境和文化等多约束条件下,从技术、经济角度对设计方案进行评价。
毕业要求4:研究——针对复杂机械设计制造及其自动化问题,基于科学原理并采用科学方法,设计实验方案、开展实验研究、进行数据处理、并通过信息综合得到合理有效的结论。
4-1: 掌握自然科学、工程基础的基本原理和方法,能够调研和分析机械设计制造及其自动化领域工程技术复杂工程问题的解决方案;
4-2: 能够基于科学原理和问题特征方法对机械零件、结构、装置、系统制定合理的实验方案;
4-3: 能够根据实验方案开展实验研究,选用或搭建合理的实验装置开展实验研究并正确采集数据;
4-4: 掌握常用的数据处理方法,对实验数据和结果进行分析和解释,并获取合理有效的结论。
毕业要求5:使用现代工具——能够针对机械设计制造及其自动化领域中复杂工程问题开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具与信息技术工具,包括对复杂机械设计制造及其自动化问题的预测与模拟。
5-1: 掌握机械设计制造及其自动化专业常用的设计开发、仿真分析及性能测试等软件及实验方法,开发、选择恰当的技术、工具和资源;
5-2: 针对复杂机械设计制造及其自动化问题的特定需要,能够开发或选用现代工具进行预测、模拟和分析,并能够理解其使用范围。
毕业要求6:工程与社会——能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂机械设计制造及其自动化工程问题解决法案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
6-1: 熟悉机械设计制造及其自动化领域相关的方针、政策、法律法规、技术标准,并理解其对工程活动的影响;
6-2: 能够分析和评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响,同时理解这些因素对工程实施的制约或影响,以及实施过程中应承担的责任。
毕业要求7:环境和可持续发展——能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7-1: 能够理解环保节能和可持续发展的内涵和意义,熟悉相关的法律法规和方针政策,具有较强的环保和可持续发展意识;
7-2: 能够站在环境保护和可持续发展的角度思考机械设计、加工制造和自动控制过程的可持续性,评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。
毕业要求8:职业规范——爱国守法,具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
8-1: 熟悉社会主义核心价值观,具有良好的身心素质和人文社会科学素养,具有较强的社会责任感;
8-2: 理解并遵守工程职业道德和规范,并履行相应责任;
8-3: 理解机械领域的职业性质与社会责任,能够在工程实践中履行责任。
毕业要求9:个人和团队——具有在多学科背景的团队中工作的能力,能够独立完成团队分配的任务,且能适应、组织、协调团队分工合作。
9-1: 理解团队成员的职责和定位,在多学科背景下的团队中具备一定的交流沟通和人际交往能力;
9-2: 具备合作精神及能力,能够独立承担或分工协作开展工作;
9-3: 具有一定的组织管理能力,能够组织、协调团队成员有效开展工作。
毕业要求10:沟通——能够就复杂机械设计制造及其自动化问题与业界同行及社会公众进行清晰有效的书面和口头沟通和交流;了解专业领域的国际发展趋势和研究热点,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。
10-1: 能够通过陈述、图纸、报告、答辩等方式对复杂机械设计制造及其自动化问题及其解决方案进行清晰表达,能够利用现代信息手段与业界同行及社会公众进行有效沟通;
10-2: 具有一定的外语应用能力和跨文化背景下的沟通交流能力,了解本专业相关的科学技术及国内外发展动态,能就专业问题进行跨文化的语言和书面沟通和交流。
毕业要求11:项目管理——理解并掌握机械设计制造及其自动化领域产品开发、工艺装备及生产运行维护等方面的管理原理及经济决策方法,并能在多学科环境中加以应用。
11-1: 理解并掌握机械设计制造及其自动化工程项目中的管理原理及经济决策方法,并能在多学科环境中应用;
11-2: 理解并掌握经济决策方法,并能在多学科环境中应用,应用于本专业领域的设计、制造、控制、测试和管理环节。
毕业要求12:终身学习——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。
12-1: 能认识到不断学习和探索的重要性,具有自主学习和终身学习的意识;
12-2: 具备识别、理解和洞察行业新知识、新技术的能力,掌握自主学习的方法途径,能够通过自我评价发现和弥补短板,适应职业发展。
表1 专业毕业要求对专业培养目标的支撑关系
培养目标
毕业要求
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目标1
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目标2
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目标3
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目标4
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目标5
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1.工程知识
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2.问题分析
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3.设计/开发解决方案
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4.研究
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5.使用现代工具
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6.工程与社会
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7.环境与可持续发展
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8.职业规范
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9.个人和团队
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10.沟通
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11.项目管理
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12.终身学习
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二、修业年限、计划总学时、学分及授予学位
本专业标准学制为四年,学校实行学分制下的弹性学制。计划总学时为2464学时+46周,总学分为175学分。允许学生在 3~8年内修完规定课程,修满规定学分,准予毕业。符合学位授予条件者,经校学位委员会审核通过,可授予工学学士学位。
三、主干学科与主要课程
主干学科:机械工程。
主要课程:互换性与测量技术、理论力学、材料力学、电工及电子学、工程材料与机械制造基础、热工基础与流体力学、机械工程导论、画法几何与机械制图、C语言程序设计、机械原理、机械设计、控制工程基础、机械制造工艺学、机械创新设计、液压与气压传动、数控技术、机械工程测试技术基础、机电一体化系统设计、电气控制与PLC应用技术等。
四、主要实践性教学环节(含主要专业实验)
本专业主要实践性教学环节及主要专业实验包含如下内容。
主要实践性教学环节:基础实践、专业实践、综合实践等实践性教学环节。
主要专业实验包括:劳动教育与实践、机械基础实验、金工实习、机械CAE/CAM实验、电子与控制实验、AutoCAD设计实践、机械制图测绘、机械设计课程设计、特种加工训练、数控加工综合训练、先进制造实训、3D打印与逆向工程训练、三维软件设计实践、专业文献翻译与技术综述、毕业实习、毕业论文(设计)、生产实习、第二课堂、大学生创新创业实践、社会实践。
五、课程的学时、学分及学期安排(见表2)