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1.概述

综合工程训练体系是根据本科生人才培养要求与人才成长规律的阶段性特点,在真实的工程背景下的“培养学生基本工程素养的基础工程实践,使学生具备初步工程综合应用能力的综合工程实践与应用,以及培养学生专业特长与创新意识的特色与创新实践”的分层次、多模块工程训练体系,是学生大学学习与实际工作起步的桥梁,理论学习和工程实践能力的纽带

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2.课程体系

整个训练体系采用课内外相结合的模式,课内教学通过独立设置的工程实践课程实施,并根据体系层次性划分为递阶式的基础、综合、特色与创新三个课程群。其中,基础课程群5门,覆盖全校所有专业;综合课程群1门,覆盖校内各专业;特色课程群12门,面向学生创新实践及专业发展的需求。


综合工程训练课程设置一览表


序号

层次名称

工程训练类课程名称

面向专业/开课学期

1

基础工程训练

工程训练A

机类、电类/二、三

2

工程训练B

近机类、近电类/二、三

3

工程训练C

机类/四

4

工程训练D

其他工科专业/一、二

5

工程训练E

人文、艺术等/一、二

 6

工程应用与综合实践

工程技术综合实践课程

校内各专业

7

专业技术特色实践

自动化系统集成方法与实践

电类/六

8

机械系统集成方法及实践

机类/四、五

9

基于ARM的工业控制系统设计与实现

电类/三、四、五、六、七

10

基于FPGA的数字系统设计与实践

电类/六

11

简易机器人系统集成与开发

工科专业/二、三、四

12

嵌入式操作系统应用开发与实践

  电类/六、七

13

现代工艺技术实践

机类/四、五

14

几何坐标测量技术及应用

机类/四、五

15

逆向工程技术及应用

机类/五、六、七

16

低压成套电器柜设计施工工艺

机电类/三、四、五、六、七

17

现代设计制造技术实践

机类/四、五

18

金属热加工工艺技术实践

机类/三、四、五、六、七

3.课程群简介

3.1 基础工程训练课程群——“夯实基础”

(1)课程性质及目的

基础工程训练课程是一门最基础的实践性课程,包括工程技术认知和基础工程训练,以达到使学生了解科学原理、认识工程背景、熟悉工艺知识、学习工程技能、增强动手能力和激发学习兴趣的目的,并使之成为基本科学原理与基础工程实践的联系纽带。

(2)教学体系

注重培养学生工程意识与基本工程素质,贯穿大工程思想的工程技术认知训练与体现工程实际真实场景的基础工程训练课程体系,覆盖学校工、理、管、经、文、法等学科门类专业。

(3)课程内容

基础工程实践包括:①工程技术认知:包括科学与技术原理、工程背景知识、设备与工艺装备知识等;②基础工程训练:包括传统制造课程群、现代制造课程群、电工电子课程群三类。

其中,基础工程训练课程群由16个模块构成,按照专业培养目标要求,分为工程训练A、B、C、D、E五门课程,每门课程的模块构成及每一构成模块课时不同,以适应不同专业、不同层次学生对于基础工程训练的需求。

基础工程训练课程群

(4)教学方式

注重实践操作,理论联系实际,精讲多练。老师讲解演示,学生动手操作,自主完成课程给定任务,填写实训报告册。

(5)主要模块群简介

1)传统制造模块群

本模块群包括钳、车、铣、刨、磨、焊接及铸造,其中钳和车削是五门工程训练课的公共模块,其余按照专业需求选取。本模块群是最基本的传统加工方式,通过这个模块群的训练,使学生了解传统制造方法的原理、加工工艺、操作规程、设备保养等方面的知识及技能,并能动手操作设备,制作简单的加工件,初步培养学生的工程能力和素养。


2)现代制造模块群

  本模块群包括数控车、数控铣(加工中心)、特种加工、逆向工程。其中数控车、数控铣是五门工程训练课的公共模块,其余按照专业需求选取。

数控车削、数控铣削:通过数控车削、铣削两个模块的的训练,使学生初步理解数控加工方法的原理、简单的数控编程、加工工艺、操作规程 、设备保养等方面的知识及技能,并能动手操作设备,制作简单的加工件,初步培养学生的工程能力和素养。


3)电工电子模块群

  本模块群分为电工、电工一、电工二、电子四个模块,根据专业要求的不同,选取不同的模块。

电工模块针对工程训练C、E,主要讲解电工工艺,以及电工元器件等,重点了解电气电路图原理,并按照电工工艺进行接线。动手制作简单的线路,初步培养学生的工程能力和素养。

电工一模块主要讲解用电常识,常用电气元器件,重点根据设计电路图和电工工艺进行接线,通电调试等,动手制作简单的线路,初步培养学生的工程能力和素养。

电工二模块讲解用电常识,常用元器件,电气实验柜等,重点根据实训接线图和电工工艺进行接线,检查,通电调试等,动手制作简单的线路,初步培养学生的工程能力和素养。

电子模块主要讲解常用电子元件的分类、用途、特性及其参数的标识方法,电子线路的组成及识图知识等,重点讲解电子装配的基本要求、方法和安装步骤,动手焊接线路板,初步培养学生的工程能力和素养。

4)夹具、装配

  本模块群针对工程训练C。夹具模块重点讲解机床夹具的定位和夹紧原理,组合夹具的标准元件和组合件的结构特点,分析零件的技术要求,按照加工工艺拼装组合夹具;装配模块重点讲解机械产品的装配工艺,内容包括万能分度头拆装、主轴测绘、装配工艺制定等。

采用现场教学的方式,以讲授和操作演示为主,通过工件的设计图纸、加工工艺的实施规范性、设备的操作规范性等多环节训练,巩固学习成果。通过填写工艺卡片,绘制原理图等教学过程,实现教学目标。

通过本模块群的学习,加深学生对机械机构、机床设备、液压气压传动、刀具及切削原理、量具及技术测量的感性认识,为专业学习打下的基础。

学生基础工程训练部分作品

3.2 综合工程实践与应用课程群——“强调综合”

(1)课程性质与目的
  工程技术综合实践课程是在基础工程训练课程基础上的综合应用与实践,属于工程实践类课程,是以现代机电技术基础应用为目的,通过简单机电系统实现的全过程,使学生初步掌握工程分析、设计和实践的基本方法,为今后自身工程能力的培养,打下坚实的基础。

1)培养学生对于简单机电工程问题的基本工程分析、设计和实践的能力。

2)进一步深化和拓宽学生的知识面,提高学生的自学能力和独立工作的能力。

3)使学生受到工程师的基础训练,培养其开展工程实践工作的初步能力,包括:文献检索和搜集资料的能力;基本的工程设计和分析能力;初步的机电领域工程实践能力。

4)培养学生的团队精神、创新精神和踏实、严谨的工作态度。

(2)教学体系

使学生具备初步工程综合应用能力的工程技术综合实践课程体系,通过学生自主完成一个涵盖设计、制造与调试全过程的简单机电综合项目,达到真实体验工程过程,培养学生的初步工程实践能力和综合素质的目的。

综合工程实践与应用课程群

综合工程实践与应用使学生了解产品概念、建立设计思路、熟悉工艺流程、体验工程过程、掌握调试方法和培养分析能力,并使之成为专业基础知识与工程综合应用的联系纽带。

本课程群包括综合实践和综合应用。综合实践包括:现代制造技术、机类及电类综合实践三类;综合应用包括综合实践项目的延伸与应用、配合理论教学的工程应用、课外自主实践与应用等。

综合工程实践与应用使学生了解产品概念、建立设计思路、熟悉工艺流程、体验工程过程、掌握调试方法和培养分析能力,并使之成为专业基础知识与工程综合应用的联系纽带。

本课程群包括综合实践和综合应用。综合实践包括:现代制造技术、机类及电类综合实践三类;综合应用包括综合实践项目的延伸与应用、配合理论教学的工程应用、课外自主实践与应用等。

 

(3)教学形式及内容

综合课群采取项目式教学方法,以项目实施为主线,学生为主体,教师为引导,通过团队合作完成一个项目,培养学生初步的工程综合应用能力。

  课程以现代机电技术基础应用为基础,面向本科生,要求学生组(3-5名学生组成一组)在教师组(由机、电、加工等多位教师组成)的指导下,在17周的教学周期内,完成某个简单机电装置的设计、制造、调试和产品文档撰写的全部过程,从而使学生真实体验工程实践课程,达到提升自身的工程实践能力和综合素质的目的。

3.3特色与创新实践课程群——“注重个性发挥”

(1)课程性质与目的

本课程群注重专业化、个性的发展,包括专业技术特色实践和学生自主创新实践,以达到激发创新意识、培养创新能力、鼓励个性发挥、培养专业特长、强调自主学习、培养综合能力的目的,并使之成为专业知识与工程典型应用及创新的联系纽带。

(2)教学体系

对学生进行专业技术强化的专业技术特色实践课程群,针对先进工程应用技术的某一方向,采取启发式、讨论式、交互式相结合的互动式实践教学新方法,通过真实工程实践掌握技术内涵,培养学生的专业特长。

(3)课程内容

专业技术特色课程分:分析与设计类、工艺与制造类、测试与控制类、系统与集成四类,共12门课程。


(4)特色课程简介

No1.自动化系统集成方法与实践

本课程是自动化及机电类相关专业的一门综合实践课程,是当前自动化工程领域根据工程应用需要,进行自动化系统集成的常见方法,也是机电类专业本科生应掌握的重要工程实践方法。通过本课程的学习,使学生在真实的工程应用背景下,通过自动化工程项目的完整实施,掌握自动化系统集成方法,熟悉自动化工程系统需求,分析、集成解决方案设计及具体实施过程,培养学生的自动化系统综合实践能力。同时,以项目组的形式展开实践教学,培养学生相互配合,相互沟通,相互学习的团队合作精神。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第六学期,适用于自动化专业。


No2.机械系统集成方法及实践

本课程是机类学生重要的实践类课程,是机类学生学习和了解机械结构,机械系统搭建的工程类实践课程。

本课程旨在学生通过实践,培养学生对机械系统集成设计的理念和对现代设计方法的理解,掌握现代设计中常用轴承及轴承座、滚珠丝杠、直线导轨、同步带、齿轮齿条、联轴器、铝合金机架等标准件使用方法以及其各自的特点和使用场合,了解电机的安装固定方式,学会利用标准件搭建机构。

    本课程为2学分,32学时,开课学期为第四、五学期,机械设计制造及自动化为院级选修,其他工科专业为校级选修


No3. 基于ARM的工业控制系统设计与实现

本课程以一个工业控制中的实际产品作为教学平台,通过必要的基础理论教学与大量的实践练习环节相结合,使学生快速掌握嵌入式工控系统的软、硬件基础知识,能对系统进行软硬件分析、电路检测,并具有较强的综合运用能力;从而提高学生的实际操作能力、设计能力。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第三、四、五、六、七学期,自动化专业、电子信息专业、电气专业为院选课,其他工科专业为校选课

No4. 基于FPGA的数字系统设计与实践

本课程是是电子信息工程、自动化、通信技术等电子电气信息类专业的一门技术实践课。通过本课程的学习使学生掌握基于FPGA可编程器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识;提高工程实践能力。为后续的学习和工作打下较好的基础。同时,以项目组的形式展开实践教学,培养学生相互配合,相互沟通,相互学习的团队合作精神。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第六学期,物联网工程专业(自动化)为院选课


 

No5. 简易机器人系统集成与开发

本课程是一门面向工科专业的一门综合实践课程。本课程以宝贝车机器人工程项目为教学平台,通过多种学习情景的设计,构建智能机器人的传感器电路、信号处理电路及智能控制器,将单片机内部结构原理、外部接口特性、应用设计方法和C语言程序设计、传感器检测技术、电子电路设计技术等知识有机地融合在一起,采用项目实践、归纳总结、创新设计等方法激发学生的学习兴趣和热情,达到培养学生团队合作、技能操作与自主创新的能力。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第二、三、四学期,适用于工科各专业


No6.嵌入式操作系统应用开发与实践

本课程是一门电子类专业的专业实践课,本课程旨在使学生掌握嵌入式系统应用设计的基础知识,熟悉Android嵌入式操作系统的开发流程,并掌握基于Android嵌入式系统应用的设计方法,以培养学生具有嵌入式系统设计、分析和开发能力。

本课程以Android嵌入式操作系统作为教学平台,通过必要的基础理论教学与大量的实践练习环节相结合,使学生快速掌握Android嵌入式操作系统应用开发的基础知识,从而提高学生的实际操作能力、设计能力, 帮助学生快速掌握嵌入式系统应用开发环境的创建、调试、软件程序开发等。通过本课程的学习,使学生具备Android平台应用开发相关知识、良好的编程习惯和手机应用软件开发的能力,能胜任基于Android平台的手机软件研发等工作任务。同时,通过教学过程中的实际开发过程的规范要求,培养学生分析和解决实际问题的能力,强化学生的职业道德意识、职业素质养意识和创新意识,为学生以后从事更专业化的开发工作奠定基础。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第六、七学期,电子信息专业、物联网专业为院选课;其他工科专业为校选课。

No7.现代工艺技术实践

1)课程的性质及目的

本课程是机械及近机类相关专业的一门综合实践课程,以典型机械产品万能分度头为载体,要求学生动手完成产品拆分、典型零件测绘及制作、产品装配及调试等环节,在此过程中,学生综合应用机械制图、机械原理、机械设计、机械加工工艺等课程知识,熟悉零件的制作工艺及产品的装配工艺,充分了解现代制造流程及手段,并养成在以后从事产品设计等相关工作中重视工艺的习惯。在课程教学中,注重现代工艺技术,如数控加工、特种加工、逆向工程技术等的应用,同时兼顾传统工艺技术的应用。

通过本课程的学习,能使学生在真实的工程应用背景下,通过对一台完整设备的结构剖析,加工过程的实践,掌握机械传动产品的设计原理,熟悉机械零件加工流程及具体实施过程,培养学生的综合实践能力。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第四、五学期,机械设计制造及自动化专业为院选课,其他专业为校选课。

No8.几何坐标测量技术及应用

本课程是机械类专业的一门专业特色课,通过对实际机械装置的技术要求及精度分析以及测量工艺规划,结合工程图纸标注、工件数字测量技术、产品质量过程控制等内容,使学生了解到如何根据工程图纸进行测量工艺编制、掌握数字测量原理和方法、认识数字测量技术应用方法等知识。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第四、五学期,适用专业为机械制造及自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、测试计量技术及仪器、精密仪器及机械

No9.逆向工程技术及应用

本课程是通过计算机技术及数据测量技术将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重构技术和产品先进制造技术的总称,与CAD/CAM/ CAE形成一体化数字化设计技术,是现代先进设计和制造技术消化和吸收的最好手段。

本课程以激光三维扫描仪Range5和快速成型机FDM360为基础,初步培养大学生利用逆向工程技术解决工程问题的能力。课程以工程需求为背景,学习和掌握逆向软件Geomagic studio和Pro-e,并进行逆向造型软件Imageware的学习和作品创作。以项目驱动式为教学模式,以实践为主要形式,实施“探究式” 、“讨论式”师生合作互动教学活动。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第五、六、七学期,适用专业为机械制造及自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、测试计量技术及仪器、精密仪器及机械

No10.低压成套电器柜设计施工工艺

本课程以完整的符合工业现场实际工况的电器柜为教学平台,通过理论教学及施工工艺的实践,使学生系统学习低压成套电器柜设计、施工、调试、电气工程图纸及技术文档的编撰,提升学生的分析能力、设计能力,加强对工业现场的现代设计方法的理解,满足我校培养实践应用型人才的育人宗旨。

本课程为2学分,32学时,开课学期为第三、四、五、六、七学期,面向专业为电气、自动化、电子技术、机电等专业

No11.现代设计制造技术实践

  本课程以简易车架模型、小型螺旋千斤顶、多杆桁架设计制造为载体,应用Pro/E软件,通过CADCAMCAE等现代设计制造技术对简易车架等进行设计制造,其主要内容包括零部件CAD模型构建及虚拟装配、关键零件的CAE、零件加工工艺编制、零件CAM及传统制造、装配及调试、用实验设备进行实地检验。课程基本再现了企业产品设计制造过程,学生在真实的工程应用背景下,完整实施具体的机械工程项目。课程的开设紧贴现代企业实际,可有效促进工程教育与企业的人才需求的良好对接。

  本课程为2学分,32学时,开课学期为第四、五学期,适用专业为机械制造及自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、测试计量技术及仪器、精密仪器及机械

No12.金属热加工工艺技术实践

本课程采用基础理论和实践操作相结合的方式,以工业制造常用牌号的铸铁、铸钢、铸铝、铸铜为范例,使学生掌握不同金属材料配制、熔炼及成型方法;以工业制造中常用的焊接设备和焊接方法为实例,使学生掌握焊接工业制品的基本方法,对铸件、焊接件进行热处理并检测其强度、硬度。通过材料熔炼、焊接、热处理及性能指标检测四个金属热加工工艺的基本理论学习及实践,达到使学生掌握金属热加工生产方法的目的,提高学生的实际操作和综合分析能力。

本课程32学时,2学分,开课学期为第三、四、五、六、七学期,材料学院,机仪学院为院选课,其它近机类专业为校选课