四川大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养方案要点.docx

1、四川大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养方案要点四川大学机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划（应用型机械工程师）一. 学校培养标准1. 总体要求与培养目标本培养标准在国家通用标准的指导下，按照行业专业标准的基本要求，结合四川大学特色、办学理念和人才培养定位，制定本校机械设计制造及其自动化专业的卓越工程师培养标准。四川大学机械制造及其自动化专业将按照此标准培养学生，使学生：（1）具有并能应用与本专业相关的工程科学基础知识；（2）具有分析、解决本专业领域问题的业务能力和专业素质；（3）具有团队合作及交流的能力；（4）具有一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验。培养造就具有“深厚的

2、人文底蕴、扎实的专业知识、强烈的创新意识、宽广的国际视野”的国家栋梁和社会精英。本专业毕业的学生，可从事机械工程领域的设计、制造、运行、管理、营销等工作，毕业时达到见习机械工程师的要求。2. 专业培养要求根据上述总体目标的要求，结合本专业长期总结与积累的基础与经验，参照国家通用标准、机械行业标准、企业与用人单位的反馈意见与要求，将本专业工程师所应该具备的知识、能力和素质分解为如下特征目标：2.1 具有并能应用与本专业相关的工程科学基础知识（1）掌握并能应用基本科学与数学知识，包括数学、物理等；（2）将这些核心基础知识的原理运用在固体力学、流体力学、热力学、电学、计算机基础、电工电子学、控制理论

3、、材料科学、计算机技术等相关学科，侧重于应用工程技术知识解决实际工程问题；（3）在工程图学、运动学与机构、工程测量、工程计算、产品设计、制造工程、工业自动化、工程管理等方面具有较熟练的专业工程知识和应用能力。2.2 具有分析、解决本专业领域问题的业务能力和专业素质（1）能对具体的专业领域内的工程问题进行有效的探索和实验，并能提出解决方案；（2）掌握创新设计的基本思路、步骤与方法；（3）整体性、系统性地思考问题；（4）具备项目管理的基本知识与能力；（5）掌握成功进行工程实践所需的职业（执业）能力，如职业道德、诚信、现时问题和终身学习能力。2.3 具有团队合作及交流的能力（1）具备团队合作精神，并

4、具备一定的协调、管理、竞争与合作的初步能力； 能够使用技术语言，在跨文化环境下进行沟通与表达。（2）具备较强的人际交往能力，能够控制自我并了解、理解他人需求和意愿；（3）具备较强的适应能力，自信、灵活地处理新的和不断变化的人际环境和工作环境；（4）具备收集、分析、判断、归纳和选择国内外相关技术信息的能力。（5）具备应用英语作日常和专业交流的基本能力。2.4 具备一定的企业和社会环境下的综合工程实践经验（1）具有参与工程实践的意识与主动性；（2）理解不同的企业文化，并能在不同的组织中顺利工作；（3）初步了解典型企业的管理运行模式、组织机构、生产工艺流程、质量控制与体系等；（4）参与过部分具体产品

5、或项目的实施环节。3. 课程计划本课程计划通过课堂理论教学、实习实践教学等各种教学环节综合实现学生知识、能力和素质等专业能力的培养目标。达到具有知识获取能力、知识应用能力、交流沟通能力和环境适应能力的创新、创业能力，毕业时达到见习机械工程师的标准。图1为能力为主线的教学、实践体系，图2为分层次和时间的知识模块体系，表1为具体课程计划。理论教学 专业能力培养 实践教学图1 能力为主线的教学、实践体系图2 分层次和时间的知识模块体系表1 课程计划课程性质课程名称 微积分()-1 微积分()-2 线性代数(理工) 概率统计(理工) 大学物理(理工)1 大学物理(理工)2 理论力学() 材料力学()类

6、级平台流体力学 工程热力学 电工技术基础() 模拟电子技术基础() 数字电子技术基础() 机械制图()-1 机械制图()-2 机械制造基础 机械原理 机械设计公差配合与技术测量 工程材料及应用 控制工程基础专业必修计算机辅助设计与制造 机械制造工程学 数控技术液气压传动及控制实践环节工程训练()1 工程训练()2 机械设计创新与实践 大学物理实验(理工)1 大学物理实验(理工)2 电工技术基础实验() 模拟电子技术基础实验() 数字电子技术基础实验() 专业课课程设计 生产实习学分 4 5 3 3 3 3 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 3

7、2 2 1 1 1 3 2专业综合实验企业实践毕业设计建议选修 微机原理及接口技术 2 16 8 2（其中选课组以组为单位任选其中一组） 机电一体化系统设计 2 工程测试技术与信息处理 2 工业企业管理 2 计算机绘图 2 工业基础感知实践 1综合实践 1 选课组一(机械制造及其自动化) 机械制造系统自动化 2 现代制造技术 2 重大机械装备设计与制造 2 精密与超精密加工 2 快速原型技术 2 选课组二(信息化制造工程) 计算机网络技术基础 2 数据库技术与应用 2 企业资源计划及电子商务 2 机电产品的虚拟设计与仿真 2 网络化制造技术 2 选课组三(机械设计及理论) CAD程序设计 2

8、计算机辅助几何设计 2 现代设计方法及其应用 2 机械方案优化及结构创意实践-1 1 机械电子学 2 选课组四(机械电子工程) 现代控制理论 2 电液控制技术 2 液气压系统分析 2 可编程逻辑控制器 2机电控制工程控制系统设计及其仿真2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1选课组五(汽车安全工程)汽车构造 汽车控制系统 汽车检测与诊断技术 汽车安全及人机系统概论 汽车发动机原理 产品设计人机工程学选课组五(数控技术)现代数控机床结构与设计 现代数控系统及机床电器控制 数控自动编程与优化 网络化制造技术 数控综合实验 制造业发展的学术讨论研讨与探究四川大学创新教育学分

9、 创新设计概论机械方案优化及结构创意实践-2二专业培养目标的实现 1.专业培养目标的实现矩阵（1）机械识图与制图能力能力（目标） 空间形体的形象思维能力阅读专业图样实现（课程名称） 微积分，机械制图机械制图，机械设计，数控机床结构设计、重大机械装备设计与制造、机械制造工程学用软件绘制工程图样 机械制图，计算机绘图，CAD程序设计，计算机辅助设计、机电产品的虚拟设计与仿真，工程训练机械制图，公差配合与技术测量，工程训练机械绘图，工程训练、专业课程设计公差与配合的选用和标注 测绘能力（2）力学分析和计算能力能力（目标）力学分析的原理和方法力学模型抽象能力强度分析和计算过程分析及计算应力测试数值模拟

10、（3）机械测量和分析能力 实现（课程名称） 理论力学，材料力学，流体力学 微积分，线性代数，概率统计，大学物理，材料力学，流体力学 材料力学，计算机辅助设计与制造 流体力学，计算机辅助设计与制造 材料力学，力学实验 材料力学，流体力学，计算机辅助设计与制造，机电产品的虚拟设计与仿真 能力（目标） 实现（课程名称）大学物理实验，电工技术基础实验，模拟电子技术基础实验，数字电子技术基础实验，工程测试技术与信息处理，工程训练机械制图，大学物理实验，公差配合与技术测量，专业综合实验传感器技术，公差配合与技术测量 各种测量器具的使用 机械零件一般几何量测量 常用传感器选用大学物理实验，电工技术基础实验，

11、模拟电子智能仪器仪表常测参数的特征、技术基础实验，数字电子技术基础实验，公差范围 配合与技术测量各种性能测试 机械设计创新与实践，工程测试技术与信息处理，液气压传动及控制（4）工程设计能力 能力（目标） 实现（课程名称）机械制造工程学，现代制造技术，专业课课程设计，专业综合实验，计算机辅助设计与制造，毕业设计，生产实习，企业实践企业资源计划及电子商务，工业企业管理，毕业设计，生产实习，专业课课程设计毕业设计，生产实习，专业课课程设计，企业实践 物流控制方法 技术经济分析 行业标准（5）机械设计能力能力（目标）机构分析能力机械零件设计计算 实现（课程名称） 机械原理，机械方案优化及结构创意实践

12、机械设计，现代设计方法及其应用机电一体化系统设计，重大机械装备设计与制造，现代数控机床结构与设计，现代设计方法及其应用，计算机辅助设计与制造，机械设计创新与实践机械设计创新与实践，计算机辅助设计与制造机械系统设计计算 产品设计能力（6）机械加工工艺和工装设计能力能力（目标）材料和热处理工艺的选择 实现（课程名称） 机械制造基础，工程材料及应用，机械制造工程学，现代制造技术，数控技术计算机辅助设计与制造，机械制造工程学，现代制造技术，数控技术，精密与超精密加工工业基础感知实践，综合实践，数控技术，工程训练 各种加工方法的选择 加工设备极其操作零件加工工艺安排专用夹具设计（7）专门领域的工作能力

13、机械制造工程学，现代制造技术，工程训练 机械制造工程学，工程训练 能力（目标） 实现（课程名称）工业企业管理，制造业发展动态，毕业设计，生产实习，创新教育，企业资源管理与电子商务计算机网络技术基础，企业资源管理与电子商务，网络化制造技术，毕业设计，专业课课程设计，生产实习工业企业管理，企业资源管理与电子商务，毕业设计，专业课课程设计，生产实习，创新教育 市场需求及技术发展 技术信息分析处理 工程和项目管理2. 综合能力的培养 能力（目标）终身学习能力知识应用能力 实现（课程名称） 所有理论课程，所有实践课程 所有实践课程，社会实践思想政治理论，中外文化欣赏，艺术，管理学基础，应用学写作，专业课

14、课程设计，毕业设计，生产实习，社会实践，企业实践专业课课程设计，毕业设计，生产实习，社会实践，专业技能认证，学科竞赛，创新教育，企业实践学科竞赛，专业技能认证，社会实践，四川大学创新教育学分创新设计概论机械方案优化及结构创意实践交流沟通能力 环境适应能力 创新创业能力三培养模式1. 培养模式采取“3+1”校企联合培养模式。前三年为校内培养阶段（该学习阶段与现有四年制本科的前三年课程基本相同），后一年为企业实践阶段。其中最后半年为毕业设计（论文）阶段，题目为来源于企业的、与生产实际相结合得题目，毕业设计（论文）的指导采用与现有工程硕士相同的指导方式，即双导师制，一名导师为学校老师；另一名为具有中

15、级职称的企业指导老师。2. 学生的选拔采取学生自愿报名与考核相结合的方式，在本方案实施的初期，为确保相关措施的落实与实施，拟先确定一个试点班，人数约50人，待取得经验后逐步推广。目标为本专业招生人数的50-70%进入卓越工程师培养计划。四企业培养标准应用型机械工程师主要从事机械产品的生产、营销、运行、维护、服务，其培养必须有部分时间在企业进行。1企业培养学时数要求12-17 周。2企业培养地点东风汽车公司、洛阳第一拖拉机厂、昆明机床厂、宁江机床厂、眉山机车车辆厂、中国第二重型机械厂、东方汽轮机厂、德阳万达重型机械股份有限公司、德阳应和机械制造有限责任公司、四川蓝星机械有限公司、四川天元机械工程

16、股份有限公司。3企业培养的地位、目的和任务企业培养是“卓越工程师培养计划”机械设计制造及其自动化专业本科生培养方案中不可缺少的一个重要教学环节，是理论与实际相结合的极好学习方法。企业培养的主要目的是：（1）在生产实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业，在提高和巩固理论知识的同时，学习生产技术、实验技术、企业管理知识，训练观察和分析问题的能力，培养劳动观点，培养与企业的深厚感情；（2）为以后的工程硕士阶段学习打下基础或为学生本科毕业后直接进入企业工作打下基础；（3）完成本科毕业设计或论文。4企业培养的基本要求企业培养是在学生已经学习了基础课程、技术基础课程和专业理论课程以后进行，通过在国内机械行业知

17、名企业的生产实践，了解机械产品的生产过程；了解主要设备的作用、结构特点及正确的操作方法，了解主要原料来源，原料、半成品和成品的规格及成品的用途以及管理和经济效益等有关知识。为此特提出如下要求：（1） 企业培养期间，每一个学生必须全面参观和了解企业的各个方面，通过轮岗了解各种工作岗位的工作特点。通过实践，培养劳动光荣的思想；掌握培养单位主要产品的工艺、产品质量和设备情况，并随时记录与总结所学知识。（2） 掌握典型产品的生产全过程（工艺、设备、产品数量与质量、成品率、生产率、经济效益等），并收集在线生产具体技术数据。（3） 学生还应该了解工厂的企业管理和经营状况，建议对厂里现有的生产状况包括人才的

18、使用、车间布置、设备运转、现行工艺、产品销售、生产效率等提出自己的看法。（4） 要求学生认真地讨论并解答“实践思考题”，分阶段做好实践小结，独立完成实践报告。实践结束时，按时提交一份完整的生产实践报告，可作为本科毕业设计（论文）进行答辩。5企业培养的内容5.1 培养企业和实践单位的基本情况了解培养企业和实践单位的车间组成及其作用，全厂机械产品品种、规格、使用范围，注意收集各车间的典型产品的技术条件和生产工艺、工装、设备等。5.2 典型产品的制造5.2.1 发动机缸体的加工（1）发动机缸体的结构特点及技术要求（2）发动机缸体材料及毛坯制造（3）发动机缸体机械加工工艺分析（4）发动机缸体工艺规程的

19、编制（5）发动机缸体制造的主要工艺装备。5.2.2 变速箱体的加工（1）变速箱体的结构特点及技术要求（2）变速箱体材料及毛坯制造（3）变速箱体机械加工工艺分析（4）变速箱体工艺规程的编制（5）变速箱体制造的主要工艺装备。5.2.3 连杆的加工（1）连杆的结构特点及技术要求（2）连杆材料及毛坯制造（3）连杆机械加工工艺分析（4）连杆工艺规程的编制（5）连杆制造的主要工艺装备。5.2.4 齿轮的加工（1）各类齿轮的结构及技术要求（2）各类齿轮材料及毛坯制造（3）各类齿轮机械加工工艺分析（4）各类齿轮工艺规程的编制（5）各类齿轮制造的主要工艺装备。5.2.5 机床主要零部件的加工5.2.6 机床的装

20、配加工5.2.7 其他机械产品的加工5.3 铸造（1）传统铸造方法（2）铸造自动化生产线（3）造型方法及其工艺特点（4）制芯方法及其工艺特点。5.4 锻造（1）自由锻（2）模锻（3）锻造模具的制造5.5 钣金加工5.6 机械加工生产线5.7 企业主要管理部门的职能及工作流程5.8 企业文化五教学大纲1. 专业知识及其应用1.1基础科学与数学知识1.1.1数学(包括统计学)函数与极限数列与函数的极限无穷小、无穷大及无穷小的比较 极限运算法则与极限存在准则函数的连续性及连续函数的基本定理 实数系的基本定理区间套定理波尔查诺-韦尔斯特拉斯定理 导数与微分函数的导数、高阶导数与微分 隐函数和参数方程的

21、导数相关变化率中值定理与导数的应用微分中值定理洛必达法则泰勒公式函数的几何性态不定积分不定积分的概念与性质不定积分的基本积分方法有理函数的积分定积分定积分的概念、性质、基本定理 定积分的基本积分方法反常积分定积分的几何应用定积分的物理应用微分方程一阶微分方程可降阶的高阶微分方程高阶线性微分方程二阶常系数线性微分方程空间解析几何和向量代数向量代数曲面及其方程空间曲线及其方程平面及其方程空间直线及其方程多元函数微分法及其应用多元函数的偏导数多元函数全微分多元复合函数导数隐函数导数微分法在几何上的应用方向导数与梯度多元函数极值的求解重积分二重积分的概念与性质二重积分计算三重积分的概念与直角坐标系下的

22、计算 利用柱面坐标和球面坐标计算三重积分 重积分的应用曲线积分与曲面积分 第一类曲线积分 第二类曲线积分 格林公式及其应用 全微分方程第一类曲面积分 第二类曲面积分 高斯公式斯托克斯公式无穷级数常数项级数幂级数函数展开成幂级数 傅里叶级数一般周期函数的傅里叶级数 线性代数行列式及其计算 矩阵及其运算初等矩阵及变换 线性方程组向量组与线性方程组的解 线性空间特征值特征向量 对角化及二次型 随机变量一维随机变量分布律分布函数概率密度随机变量的函数的分布二维随机变量边缘分布条件分布相互独立的随机变量两个随机变量的函数的分布 概率论基本概念数学期望方差协方差相关系数矩、协方差矩阵大数定律与中心极限定理

23、总体与样本及样本分布函数的分布 点估计与极大似然估计 估计量的评选标准区间估计正态总体均值与方差的区间估计 单侧置信区间假设检验正态总体均值的假设检验 正态总体方差的假设检验 复变函数复数与复变函数解析函数及其充要条件 初等解析函数复积分柯西积分定理柯西积分公式幂级数罗朗级数留数及其在定积分计算上的应用 分式线性变换。1.1.2物理质点运动学参照系质点的位矢、位移、速度、加速度 匀加速运动直线匀加速运动抛体运动圆周运动相对运动牛顿运动定律牛顿运动定律及应用常见力与基本自然力非惯性系与惯性系动量与角动量冲量动量定律动量守恒定律质心质心运动定律质点的角动量定律角动量守恒定律功和能动能定律势能机械能

24、守恒定律碰撞刚体的运动转动中的功和能转动惯量刚体的定轴转动定律 定轴转动角动量守恒定律 狭义相对论基础温度温度的概念理想气体温度理想气体状态方程 气体动理论理想气体的压强温度的微观意义能量均分定律麦克斯韦速率分布律 等温线气体分子的平均自由程 热力学第一定律功、热量、热力学第一定律 准静态过程热容绝热过程循环过程卡诺循环致冷循环热力学第二定律热力学第二定律及其微观意义 热力学概率与自然过程的方向 波耳兹曼熵公式与熵增原理 可逆过程克劳修斯熵公式振动简谐运动旋转矢量单摆简谐运动的能量简谐运动的合成阻尼振动受迫振动共振电磁振荡波动机械波的概念平面简谐波的波函数 波的能量惠更斯原理波的干涉驻波声波

25、超声波 次声波 多普勒效应电磁波波动光学相干光杨氏双缝干涉实验、劳埃德镜 光程 薄膜干涉劈尖 牛顿环迈克耳孙干涉仪光的衍射单缝衍射园孔衍射 光学仪器的分辨率 衍射光栅X射线的衍射光的偏振性 马吕斯定律反射光和折射光的偏振双折射旋光现象。1.2工程科学与技术基础知识1.2.1固体力学静力学约束与受力分析平面力系的合成与平衡空间力系的合成与平衡运动学点的运动学点的合成运动刚体的简单运动刚体的平面运动机器人静力学机器人静力学传递关系与力雅可比矩阵 静力学与运动学对偶关系静力学性能分析应力与应变拉伸及压缩剪切扭转弯曲组合变形和叠加原理强度理论应力状态分析失效、安全系数和强度计算 压杆的稳定问题。1.2

26、.2流体力学流体的基本概念流体的主要物理性质作用在流体上的力流体静力学流体静压强及其特性流体静力学基本方程及其在工程中的应用 流体动力学连续性方程动量方程能量方程管流分析层流与紊流流动阻力沿程及局部损失的计算。1.2.3动力学质点与刚体动力学质量与动量转动惯量与动量矩动能定理达朗贝尔原理机器人动力学建模分析牛顿欧拉递推动力学方程动力学性能指标与动力学性能评估。1.2.4 电学直流电路分析伏安特性电路定理复杂电路分析交流电路分析元件相量关系功率分析与计算暂态电路分析模拟电路基本元件特性认识和实践基本放大电路分析和计算运算放大器的原理和应用稳压电源的原理和分析数字电路基本门电路认识和实践组合电路分

27、析和设计触发器原理和分析时序电路的分析和设计模数电路的综合分析设计。1.2.5计算机基础微型计算机微计算机结构和组成单片机指令系统汇编语言与程序设计单片机片内接口和外设定时计数器串行通信口系统中断管理单片机的系统扩展单片机存储器扩展 接口扩展外设扩展C语言编程数据类型、运算符和表达式赋值、数据与格式的输入输出选择结构程序设计（if/switch等） 循环控制程序（for/while等） 数组函数指针宏结构体与共用体位运算文件输入输出办公自动化软件WinwordExcelPowerpointInternet软件工程计算软件MatlabMapleMathematics工程设计软件AutoCADSo

28、lidWorksPro/EUG。1.2.6工程图学技术制图的相关国家标准投影基础正投影法点线面的投影基本立体的投影曲线和曲面的投影组合体的投影正等轴测投影机件表示法视图剖视图断面图简化与规定画法零件图画图与看图尺寸标注表面粗糙度简介及在图纸上的标注公差与配合简介及在图纸上的标注标准件与常用件装配图装配图的画图与看图装配结构由装配图拆画零件图测绘徒手草图组合体、零件及装配体测绘计算机辅助制图AutoCAD绘图基础组合体视图、零件图及装配图绘制。1.2.7运动学与机构机构结构及动力学分析机构运动简图绘制及自由度计算平面机构运动（轨迹、速度及加速度）综合分析 平面机构力的分析机械的效率与自锁机械的平

29、衡机械的运转状态及速度波动调节方法机构设计平面连杆机构基础及其设计凸轮机构及设计渐开线齿轮设计斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动轮系设计棘轮、槽轮等其它常用机构机构系统的方案设计机器人机构与运动学刚体位姿描述与齐次变换机器人机械结构机器人机构运动学机器人运动学轨迹规划数控机床传动机构。1.2.8工程材料工程材料分类及特点金属材料组织和性能控制晶体结构及表达方法实际金属中的晶体缺陷组织与性能关系纯金属的结晶过程及其控制合金的结晶过程及匀晶、共晶、共析、包晶过程 合金的性能与相图的关系铁碳合金结晶及相图分析合金元素对铁碳合金相图及性能的影响塑性变形及塑变对金属组织和性能的影响热加工和冷加工对金属组织和性能的影响钢的热处理（普通热处理、表面热处理及热处理新技术） 金属材料铸铁与铸钢及其热处理与应用 合金钢有色金属及其合金 机构零件失效形式分析机械零件失效形式 机构零件选材原则典型工件的选材及工艺路线设计 齿轮选材轴类零件选材。1.2.9控制工程反馈控制基本描述