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机械设计制造及其自动化 建设目标 随着我国高等教育教学改革的发展,太原理工大学机械设计制造及其自动化专业在专业建设、人才培养、课程体系建设以及教学内容改革等方面取得了一系列成果,办学规模和实力大大增强,为国家和山西地方经济建设、科技和社会发展培养了大批高素质人才。2007年,教育部、财政部启动了高等学校本科教学质量与教学改革工程,为新世纪的教育教学改革提供了新的动力。根据太原理工大学“十一五”发展规划,结合机械工程学院“十一五”规划,制定了机械设计制造及其自动化专业发展和建设的目标,主要内容如下: 以面向现代化、面向世界、面向未来的战略发展思想为指导,以“厚基础、宽专业、强能力、高素质”和“思考人类、适应时代、服务社会”为办学理念,将自身的学科优势与山西地方或区域经济建设及发展的需要相结合,进行人才培养方案、课程体系、教学内容和手段的改革,加强师资队伍建设,依托学科优势,拓宽专业面向,形成“体现地方经济建设最明显,结合地方经济建设最密切,服务地方经济建设最直接,适应地方经济建设最主动”的办学特色,为山西和全国培养掌握机械设计制造基础知识和先进设计制造技术知识,具有设计、制造、研究、开发、管理能力,以及索取新知识和解决新问题能力的高素质人才。 建设思路 1.紧密结合国家及地方经济发展对人才的要求,完善修订人才培养方案 2005年以来,在“加强基础、拓宽专业、培养能力、提高素质”和培养“高素质专门人才”的办学理念的指导下,制定了2006版人才培养方案,目前该方案已执行两年,运行效果显著。在此基础上,立足高等教育面向现代化、面向世界、面向未来的战略发展思想,结合山西能源重化工基地的经济建设发展,依托学院与煤炭科学研究总院太原研究院、太原重型机械集团有限公司、太原重型机械集团煤机有限公司等企业和研究机构建立的山西省煤矿机械装备校企研究生教育创新中心,进一步的整合优化原培养方案,构建新的课程体系。新培养方案体现科技和生产工程新成果,满足市场对人才的要求,增强学生对社会和用人单位的适应能力。 2. 及时跟踪科技发展和生产工程新成果,进行教学内容和教材建设 根据新的培养方案,对原教学内容进行改革,将传统与现代的设计理论、制造方法有机结合,优化整合课程内容。在已有一门国家级精品课程和三门省级精品课程的基础上,大力进行课程建设,将科技发展和生产工程中的新成果引入课堂教学,支持和鼓励教师承担编写国家级“十一五”规划教材和国家级出版社的规划教材。在巩固和提高原有双语教学课程质量的基础上,增开双语教学课程的门数,引进国外原版教材进行双语教学。 3. 以建立创新中心的形式密切与企业的联系,提高教师队伍水平 通过与企业成立创新中心的形式实现产、学、研单位的实质性联合。学校和企业联合进行项目申报和技术攻关,解决企业急需的技术难题。建立校企交流制度,教师和工程技术人员相互到对方单位兼职及培训,提高教师队伍的整体水平和科研实力,逐步形成一支了解社会需求,具有丰富教学经验和工程实践知识,热爱本职工作的高水平专兼结合的教师队伍。 4.开展多种形式的实验、实习基地建设,增强学生的实践创新能力 加强实验室建设,在目前已有两个校级示范实验中心的基础上,力争把“机械基础实验中心”建设成为山西省省级示范实验室。 依托已有的国家级实习基地、校企联合实习基地,探索实践教学新模式。例如学校与用人单位共同进行毕业设计选题和毕业设计指导;利用校企创新中心的产学研优势,为学生实习和毕业设计创造良好的条件,提高学生的实践创新能力和对社会的适应能力。 5.以科学发展观为指导,提高大学生综合素质 以科学发展观为指导,制定新的人文教学体系,提高学生的思想素质、文化素质、心理素质和身体素质。积极开展学生各种社会活动,丰富学生社会实践活动内容,加强活动的组织和领导;支持和倡导学生积极参加各种科技竞赛活动,促进学生在知识、能力、素质等方面全面协调发展。 建设内容 1.紧密结合国家和山西的经济建设,以能源装备设计制造为特色,改革人才培养方案,构建经济和社会发展需要的课程体系 2005年,本专业承担了教育部高等理工教育教学改革与实践项目“地方高校工学类本科生工程实践能力培养的改革与实践”,形成了“加强基础、拓宽专业、培养能力、提高素质”和培养“高素质专门人才”办学理念,制定了2006版人才培养方案。该方案以“加强基础、拓宽口径、体现特色、重视能力”为目标,大幅压缩了必修课程学时,增加了选修课学时。目前该计划已执行两年,运行情况良好。但在执行过程中发现该培养方案反映社会需求不足,与山西地方和区域经济相关企业发展的联系不够紧密,跟踪国际科技发展的双语教学课程开设力度不够等问题。2007年,在山西省经委的组织领导下,本专业结合山西能源重化工基地的经济建设发展战略,与太原重型机械集团有限公司、山西煤机集团、煤炭科学研究总院太原研究院等企业和研究机构成立了山西省煤矿机械装备校企研究生教育创新中心,形成了学校与企业联合的产学研结合模式。依托这一合作模式,开展相关装备制造业的发展趋势和人才需求的研究;探索本专业与企业和用人单位共同制定本科生课程体系和培养方案的有效机制;研究本专业与企业建立生产实践教学的模式;根据本专业自身的学科优势和区域经济发展的需求,制定新的人才培养方案。 新的培养方案体现了以下几方面的特色: (1)依托人才需求的研究,合理规划模块课程,适应社会需求,优化生源配置,实现人才培养经济化; (2)依托产业、行业和用人部门共同研究课程计划机制,合理规划教学体系,制定完善的教学内容,优化理论与实践课时的配比,实现知识结构的合理化; (3)依托与企业建立的生产实践教学模式,丰富实践教学内容,扩展实践教学手段,达到实践能力的工程需求。 2.及时跟踪科技发展和生产实践新成果,更新教学内容,加强新教材建设,开展双语教学 在加强课程体系建设的同时,进行教学内容和手段的改革。不断跟踪学科技术发展前沿,密切结合生产实践,将科技发展和生产工程中的新成果引入课堂教学,改革陈旧的教学内容。 改变传统教学模式,进行教学方法和手段改革。开设参与式、启发式、讨论式和研究式教学课程,不断完善“以学生为中心,教师为指导”的教学新模式;逐步扩大网上课程教学和学生网上学习规模;鼓励学生进行探究式学习,基于研究和开发的学习;积极探索利用网络和多媒体课件的开放式教学新模式,进一步激发学生学习兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。在教学过程中,要求教师采用先进的教学模式与教学手段,充分挖掘并发挥学生的创造性思维和科学研究能力。 加强教材建设,支持和鼓励教师承担编写国家“十一五”规划教材和国家级出版社的规划教材,目前本专业承担的教材编写任务有: 《机械制造技术基础》国家级“十一五”规划教材; 《机械控制工程基础》国防出版社系列教材; 《机械工程材料》国防出版社系列教材; 《塑料成型模具设计》国防出版社系列教材; 《机械设计课程设计指导书》国防出版社系列教材; 《数控技术》国防出版社系列教材; 《互换性与技术测量》中国标准出版社教材; 《机电传动控制》国防出版社系列教材。 计划2010年出版教材15部,并产生较广的辐射作用。 增强外语教学的力度,开设多门双语教学课程。通过选派教师出国进修,鼓励归国留学教师参与双语教学,引进国外原版优秀教材,力争在三年内把本专业的主要学科基础课和专业主干课纳入双语教学的范围。 加强课程建设,在目前已有一门国家级精品课程(机械制造技术基础)和两门省级精品课程(工程制图、机械零件)的基础上,力争“金属工艺学”、“液压传动”成为省级精品课程。 3.坚持以人为本,专兼结合,推进师资队伍的整体建设 教师队伍是本专业的核心支柱,建立一支老、中、青相结合可持续发展的师资队伍,重在对青年教师的培养,进一步建立和完善青年教师的培养制度。为青年教师的发展创造条件,鼓励他们提高理论与技术水平,加强与国外高水平大学的交流和联系,派青年教师到这些学校进行访问或进修,鼓励青年教师在职攻读博士学位,使教师队伍中具有博士学位的教师比例提高到50%,提高教师队伍的学识水平和教学科研能力。在继续坚持教授为本科生上课制度的同时,要求他们对青年教师进行传、帮、带的培训,对青年教师严格要求,制定明确的目标。青年教师必须承担专业基础课和专业课的助课任务1~2年,参与指导实验课,每两周必须在研究室试讲,并要对讲课效果进行评价,在老教师的指导下完成课程设计的全过程,同时深入生产第一线学习实践,使青年教师养成治学严谨的工作作风和爱岗敬业的品质,过好教学关。 鼓励青年教师积极参加教学改革,申报教改项目,组织他们申报科研项目,参加老教师的科研项目,提高青年教师的教学科研水平。支持和鼓励教师参加国家“十一五”规划教材和国家级出版社教材的编写工作。 走出去,请进来。通过校企创新中心,组织教师深入生产实践,积极联合企业设立研究项目和进行技术攻关,解决生产中技术难题,提高教师实践工作能力;聘请企业中具有丰富实践经验的工程技术人员,参与教学工作,加强学生实践能力的培养。逐步形成一支了解社会需求,具有丰富教学和工程经验,热爱本职工作的高水平专兼结合的教师队伍。 4.全方位、多环节改革实践教学,促进人才培养与生产实践相结合 以实践性教学内容和环境建设为重点,对实践环节中的单一性、演示性、验证性实验,进行精选、提高,进一步开发综合性、设计性实验,促使学生从课程分科学习向工程实际综合,从知识积累向能力生成转化。利用我校的国家级实验教学示范“工程训练中心”和山西省煤机行业企业技术中心的优势,在完善基本工程训练的同时不断开发创新性、研究性实验项目。 加强实验室建设,在目前已有两个校级示范实验中心的基础上,力争把“机械基础实验中心”建设成为山西省省级示范实验室。 探索实践教学新模式,对毕业设计选题和毕业设计指导等工作,采用学校与用人单位联合进行;借助校企创新中心的产学实践平台,为实习和毕业设计环节创造良好的条件,提高学生的实践创新能力和对社会的适应能力。 5.以科学发展观为指导,提高大学生综合素质 社会的发展和科技的进步,对人才的综合素质培养提出了高要求。在知识结构方面,不仅要具有坚实的基础知识和专业基础知识,以及工程师应掌握的科研技能和工程技术的良好基础,同时要具有向其他学科延伸的知识基础;在能力方面,不仅要具有较强的自学能力、一定的创新能力,扎实的工程能力,还要具有良好的交流能力、较广的职业适应能力。为此,以科学发展观为指导,制定新的人文社科教学体系,提高学生的思想素质、文化素质、心理素质和身体素质。大力组织学生开展各种社会活动,加强学生社会实践活动的组织和领导,鼓励学生参加各种科技创新活动,例如“挑战杯”“兴晋挑战杯”竞赛活动,使学生在知识、能力、素质等方面全面协调发展。 成果预测 在已有工作的基础上,通过特色专业建设,预期成果如下: 1. 研究主报告 “机械设计制造及其自动化特色专业建设” 2.研究分报告 (1)“新的人才培养方案”; (2)“教学内容改革及课程建设研究报告”; (3)“探索建立校企教师和工程技术人员相互交流机制及制度报告”; (4)“探索学校与企业、用人单位实践教学新模式报告”; (5)“大学生综合素质培养新模式研究报告”; (6)“特色专业建设评估及推广应用的报告”; (7)“实践基地建设目标及规划报告”; (8)“本科生工程实践能力培养体系评价反馈意见报告”; (9)“产、学、研结合提高教师队伍整体水平研究报告”; (10)发表高水平研究论文10余篇 基础与改革 教学基础(师资队伍建设情况、教学条件、人才培养质量和社会评价等内容) 1.专业基本情况 太原理工大学机械设计制造及其自动化专业是山西省首批品牌专业。经过半个多世纪几代人的建设和发展,已形成了定位准确、求实创新、科研驱动、教学相长的专业特色,为国家和山西的经济建设、科技和社会发展培养了大批建设人才。 本专业成立于1953年,原专业名称为机械制造工艺及设备,是全国成立较早的机械工程类专业。专业创立之初,在朱景梓、徐璞、程高楣、刘孝乾、徐侠等教授的带领下,在从事科学研究的同时,积极开展教学法研究、教材建设和教学改革工作。著名齿轮专家朱景梓教授提出的圆弧齿轮啮合理论在工业中得到广泛应用,由他和刘孝乾教授编写的《机械零件》是国内出版较早并得到广泛使用的优秀教材。徐璞教授翻译出版了《金属切削工具》一书,该书被许多院校作为教材使用。上世纪六十年代到八十年代,本专业教师深入厂矿企业,将教学和科研、生产实际相结合,取得了多项教学和科研成果。徐侠教授和太原第一机床厂合作研制的CT6140车床,具有传动链短,主轴刚度高的特点,深受企业欢迎,三十多年过去了,该型号的车床仍有广泛的销路,为该厂创造了巨大的经济效益。他所提出的主轴跨距计算公式也被写入了国内的机床设计教材。刘孝乾教授长期从事机械设计理论的研究,他与华中工学院共同开发的优化设计及计算机系统获教育部科技成果奖。徐璞教授研制的径向剃齿刀在生产中得到广泛应用。陈雪瑞教授主持设计了BQ2012轻型龙门刨床,他研制的刚性镗铰新工艺获得1978年全国机械工业科学大会奖。闫慕良教授研制的磨料流加工设备在全国也得到广泛应用,并于1989年获山西省科技进步二等奖。 随着高等教育的发展,原太原工学院又增设了内燃机、液压传动与控制等专业。1981年机械制造工艺及设备和液压传动与控制学科获首批硕士学位授权点。1997年太原工业大学与山西矿业学院合并成为太原理工大学,因此在原有专业的基础上又增设了煤矿机械、高分子材料加工机械等专业。这样太原理工大学在原有装备设计制造优势专业的基础上,又拥有了与地方经济建设密切相关的煤炭采掘、运输装备设计制造专业。1998年按照教育部专业指导目录,太原理工大学将原有的机械制造工艺及设备,机械电子工程、内燃机、液压传动与控制、煤矿机械、高分子材料加工机械等专业合并成为机械设计制造及其自动化专业,从而使专业覆盖面更广、更宽。 近年来,本专业所取得的主要成绩和成果如下: (1)2003年,支撑本专业的机械工程一级学科获博士学位授权点,同时支撑本专业的机械设计与理论学科、机械制造及自动化学科、机械电子工程学科和车辆工程学科都具有博士学位授予权,其中机械制造及自动化和机械电子工程学科是山西省重点学科,机械设计与理论学科是山西省重点建设学科。 (2)2004年,获准成立了机械工程博士后流动站。 (3)《机械制造技术基础》教材被教育部列为“教育部高等教育面向21世纪课程教材”。 (4)2004年,机械设计制造及其自动化专业获得全省专业评估优秀,并以专业中综合排名第一的成绩成为山西省首批品牌专业。 (5)2004年以来,工程制图、机械零件、机械制造技术基础先后被评为山西省省级精品课程。 (6)2004年、2007年,杨胜强、吕明两位教授先后被评为山西省省级教学名师。 (7)2006年依托本专业申报的国家级实验教学示范“工程训练中心”获教育部批准。 (8)2007年,机械制造技术基础被评为国家级精品课程。 (9)2007年,机械设计制造及其自动化教研室被评为山西省省级教学团队。 (10)出版的面向二十一世纪教材7部,国家“十五”规划教材1部,国家级出版社出版的教材 12部;出版高水平专著2部;正在承担编写国家“十一五”规划教材1部,国家级出版社规划教材8部。 (11)获省级教学成果一等奖4 项,二等奖11项;已结题验收教育部“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目”1项,正在承担教育部高等教育教学改革项目1项,省级高等教育教学改革项目8项。 (12)获国家科技进步二等奖2项,三等奖2项,获国家发明专利11项;正在承担的国家自然科学基金项目12项,省级科研课题和科技攻关项目30余项。 (13)发表相关的教学改革论文 40余篇。 (14)学生获“挑战杯”、“兴晋杯挑战杯”奖 40余项,其中“468Q型电控四气门汽油机”获全国“挑战杯”特等奖。 2.师资队伍建设情况 机械设计制造及其自动化专业由太原理工大学机械工程学院和机械电子工程研究所共同承办。支撑本专业的还有院管所“齿轮研究所”和“矿山机电液研究所”。具体结构构成见专业支撑体系图。图中部门除工业设计系外都承担着本专业的本科教学任务和部分专业基础课教学任务以及教学管理任务。现直接承担本专业本科教学任务的教师83人。其中教授22人,副教授25人,具有博士学位的教师18人,在读博士的教师31人,有硕士学位的教师73人,具有硕士研究生以上学历的比例为88.0%。实验人员30人,其中高级工程师8人,工程师13人。 专业支撑体系图 经过多年的师资队伍建设,逐渐形成了一支年富力强、结构合理、勇于创新的师资队伍。本专业师资队伍具有“老中青结合,兼顾学科发展,教学科研相长,与地方经济结合紧密”的鲜明特色。涌现出一批优秀中青年骨干教师: (1)省级教学名师2人; (2)省模范教师1人; (3)校优秀教师8人; (4)获校首届本科教学优秀一等奖1人,二等奖2人; (5)山西省青年学科带头人2人,山西省优秀中青年骨干教师6人。 3.教学条件 学校通过“211工程”一、二期建设和省部共建项目为师生提供了一流的公共服务体系,即校园计算机网络、文献信息服务体系、仪器设备和优质资源共享系统,实现了资源的合理配置和共享,形成了为教学、科研和管理提供高效服务的良好运行环境。 本专业在多年的建设中,具备了优良的教学条件。实验室建筑面积达6025平米,固定资产总值达760余万元。拥有各类仪器设备800台(套)。还有满足学生金工实习的国家级实验教学示范“工程训练中心”。拥有国际著名三维设计和制造软件公司UGS(美国)200个使用许可的山西省高校唯一培训点。 在实践教学的改革中,本专业利用国家“211”一期、二期建设经费以及省部共建经费500万元对机械工程实验技术中心所属的有较广辐射面和惠及面的工程图学实验室、先进制造技术实验中心和机械基础实验室进行了重点建设。建立了工程图学和机械原理零件教学示教实验室、机构创新设计实验室、数控实验室。实验设备在数量和质量上在山西地区工科院校中是领先的,满足了各课程的实验要求,开出了的实验教学项目共计60余项,实验开出率达100%,同时保证了每一门课程有一个综合性或设计性实验项目,开放了实验室,学生的创新能力得到提高。 4.人才培养质量 在本科生培养过程中,本专业依据培养目标,始终注重实践环节与理论教学和科学研究相融合。近十年来,在保证学生学好理论课的同时,大力加强本科生毕业设计内容与科研生产实践相结合,有40%以上的毕业设计与科研项目紧密相关,研究生学位论文内容100%与科研项目结合。在学校及学院相关政策的支持下,部分优秀本科生直接参与多项科研项目,并取得丰硕成果,先后有8项作品获国家“挑战杯”奖,30余项作品获省级“兴晋挑战杯”奖。在“学有所用”基本思想的指导下,鼓励学生直接参与社会实践的各项活动,以本专业学生为主体成立的“螺丝钉之家”坚持了15年之久,得到社会认可,受到中央、地方团组织多次表彰。这些实践环节,增强了学生的工程训练,突出了学生的培养实效,在提高学生全面素质方面起了重要的作用。 本专业,在长期的建设和发展中,形成了将科研转化为教学成果的传统。上世纪70~80年代,本专业的老教授们不断探索,勇于创新,把多项研究开发的科研项目内容转化到教学中,为国家和地方经济建设培养了许多优秀人才。徐侠教授在为太原第一机床厂开发CT6140型机床的过程中,不仅把获得的成果写进了教材中,而且把相关的内容结合到学生的课程设计和毕业设计的课题中,还指导学生发表了相关的论文;徐璞教授研制的径向剃齿刀也结合在学生的毕业设计中;闫慕良教授在研制磨料流加工技术及设备过程中,几届学生参与了设备的机械结构、传动控制、液压系统等设计开发,很好地锻炼了工程实践能力;陈雪瑞教授的深孔加工工艺及设备也较好地转化为教学内容,与学生的毕业设计紧密结合。所培养的学生深受用人单位的好评。 上世纪90年代至今,在杨世春、熊诗波、吕明、杨兆建、权龙等教授带领下,本专业全体教师,一方面积极承担国家自然科学基金、省基金等纵向课题和横向合作课题,另一方面注重把科学研究与教学紧密结合,不断将科研的新成果、新理论、新技术充实到教学中,取得了可喜的成绩。熊诗波教授致力于大型复杂机电系统早期故障智能预测的理论与技术研究,承担多项国家级课题;吕明教授主持的硬齿面齿轮超声波平行轴珩磨机理的研究;杨兆建教授研究的多支承转子系统轴承负荷辨识与运行状态估计以及权龙教授研究的变速泵控电液伺服单元和新型分布式系统基本理论与方法等,也都很好地转化为教学内容,他们还主编出版了高等教育国家级规划教材,全面系统地训练了本专业的学生。学生就业后适应能力强,用人单位反映能用得上、靠得住,特别是能够独立地开展工作。近年来,本专业培养的学生质量高,就业率呈逐年上升趋势,是我校学生就业率最好的专业之一。 5.社会评价 对本科专业学生的培养是一个系统工程。学校、学院在素质教育中,始终坚持“巩固基础、完善补充、尊重个性、鼓励创新、全面成才”的指导思想,拓宽学生的视野和社会适应性,注重提高学生基本理论和基本技能的实际水平,全面提高学生综合素质。注重“第一课堂”与“第二课堂”紧密结合,形成了形式多样的素质教育模式,并取得了可喜的成效。在历年的国家四、六级英语考试中,四级通过率约60%,六级通过率约10% 。在参加全国大学生英语竞赛中,有5人获奖;全国数学建模大赛获奖6人,理论力学竞赛获奖2人,本专业近年来的考研率一直稳定在15%左右。在已毕业的学生中,绝大多数学生已很好地胜任工作,相当一部分学生已成为企业的技术骨干和中坚力量,有的走上了领导岗位。 多年来,本专业开展“三下乡”社会实践活动的基地化,成效显著,并且已经成为教育工作中必要的环节。始终以“受教育、长才干、作贡献”为宗旨,采取形式多样、特色鲜明的社会实践活动,如以当地旅游资源开发为主的活动,以科技开发为主的活动,以宣传“三农”政策为主的活动。长期坚持卓有特色的志愿者服务活动,得到社会好评。成立于1989年的“螺丝钉之家”青年志愿者服务队,先后被团中央、全国学联、团省委授予先进集体荣誉称号。 3.2 教学改革(人才培养方案、管理制度、课程与教材建设、实践教学、学习效果评价方式等方面内容) 1.人才培养方案 根据山西能源重化工基地的特点及相关产业和领域的新发展、新要求,本专业设置以培养学生机械工程设计制造能力为主线,建立了从机械工程专业大类出发的人才培养体系。在专业发展过程中,人才培养方案经过三次修订,99版和2003版的培养方案已将本专业分为七个模块,它们是:(1)机械制造及自动化模块;(2)机械电子工程模块;(3)液压传动与控制模块;(4)车辆工程模块;(5)矿山机械工程模块;(6)橡塑机械设计模块;(7)机械测控模块。此方案学时较多,基本上没有选修课。随着高等教育的发展,在“厚基础,宽口径,强能力,高素质”的办学指导思想下,本专业制定了2006版人才培养方案。在总学时减少的情况下,压缩了必修学时,增加了选修学时,注重学生实践能力的培养。 在培养方案的制定中努力达到各相关方面的平衡点,其中主要有:基础性课程和专业性课程之间的平衡点;人文科学教学和自然科学教学之间的平衡点;理论性教学和实践性教学之间的平衡点;机械类、电子类和计算机类课程之间的平衡点;经典课程和反映最新科学技术发展课程之间的平衡点;产品设计制造教育和生产过程的控制及管理教育之间的平衡点;直接面向就业的教学和准备进入研究生教育的教学之间的平衡点;必修课和自由选修课之间的平衡点。 培养方案中的课程分为七大类:综合基础类、学科基础类、专业基础类、专业方向选修类、综合实验类、实践性环节类、课外活动类。为保证按机械工程大类培养和学生个性的发展,在自由选修课程中,学生可以根据自己的学习兴趣和就业情况选修一定学分的课程。充分发挥学生自主学习的能力。在专业方向中设置了若干专业模块,这些模块课程的设置都注重学生实际能力和技能的培养,学生应在相应的模块中选修一定的学分。 该方案已运行两年,教学效果良好。 2.管理制度 为了实行科学化、规范化、程序化的管理,针对教学活动的全过程,研究制定了一整套教学管理实施细则: (1)《考试管理实施细则》; (2)《课堂教学管理实施细则》; (3)《课程设计教学管理实施细则》; (4)《毕业设计教学管理实施细则》; (5)《实习教学管理实施细则》; (6)《实验教学管理实施细则》; (7)《本科教育中引入导师制的实施细则》; (8)《学生行为规范条例及综合量化计算办法》。 该管理制度从形式上、内容上促进和保证教学秩序的正常进行。实现了分层管理,职责明确:院、系、研究室各负其责,层层把关;量化数据,易于实施:大部分指标用数据明确给出,易于操作和管理;管理督导,相互结合:在日常管理基础上,学院返聘经验丰富的离退休教师成立督导组,对日常工作和毕业设计进行督导和检查;学生评教,师生共勉:每学期采用“背对背”方式,由学生对任课老师进行打分评定,激励老师自我提高。 3.课程与教材建设 在课程建设方面,本专业围绕覆盖面宽而广、受益学生多的工程制图、机械零件和机械制造技术基础三门课程进行了建设,取得了良好效果。 首先进行了工程制图精品课程的建设。该课程以培养创新人才为宗旨,以创新设计为核心,以CAD/CAM为主线,强化基础,注重实践为指导思想,调整更新了教学内容,革新教学手段,研究探索教学方法,对系列课程进行综合改革。形成了以学生为重心,突出创新理念和工程素质的培养;以教师为主体,突出先进理论和先进教学手段的提高;以改革教学内容为突破,突出课程的基础地位,做到继承与革新、 经典与现代的统一;以革新教学手段为保证,努力提高教学效率,改善教学效果,巩固和发展改革成果的课程特色。同时该课程的教师们自制了教学课件,建立了试题库、模型库,并在此基础上构建了网络教学环境,取得了良好的教学效果。2004年,工程制图被评为山西省省级精品课程。 在机械零件课程的改革与建设中,十分注重培养学生的创新能力,通过结合承担的教育部21世纪初高等教育教学改革项目“机械类本科生创新性实验教学体系的研究与实践”,在教学内容、教学方法、实验手段等方面进行了改革。在课程内容上针对教材中工程实例的特点,提出创新设计的思想和方法,增设了创新设计的内容。在教学方法和教学手段上采用规范化和现代化教学模式,通过规范化的设计步骤、规范化的设计标准、规范化的设计资料,提高了教学效率和质量。在教学中制作了电子课件进行多媒体教学,建立了机械零件课程网站,为学生的自主学习创造了良好的条件。2006年,该课程被评为山西省省级精品课程。 进入二十一世纪,在新的人才培养模式指导下,课程体系中总学时和必修课学时都有所缩减。机械制造技术的系列课程,经过了重大的课程内容改革,确立以“重基础、低重心、广知识、少学时、精内容、宽适应”作为课程改革宗旨,将原来机械制造专业的五门专业课(金属切削原理,刀具设计,机床概论,机制工艺学,夹具设计原理)整合优化为一门机械制造技术基础,作为机械设计制造及其自动化专业的专业基础课,以为山西乃至全国制造业培养具备机械制造基础知识,具有向机械制造技术更深更广领域拓展能力,集制造装备设计、工艺设计分析能力于一身的高素质工程技术人才作为本课程的培养目标。2000年,吕明教授和华南理工大学曾志新教授编写了《机械制造技术基础》被教育部列为“教育部高等教育面向21世纪课程教材”。本书得到包括我校在内的国内二十多所高校的采用,从2000年至今已经6次印刷,出版26000册,产生了很好的辐射效果。同时与课程内容相适应的电子课件、课程实验、课程设计等教学内容也日臻完善。本课程已经配套了较为丰富的网上资源,学生可在课前、课后根据学习情况进行选择。目前已经上网的资料包括:机械制造技术基础电子教案;机械制造技术基础实验指导书;机械制造技术基础课程设计零件图库(动态更新);机械制造技术基础试题库;机械制造技术基础动画视频库(动态更新);机械制造技术基础课件;机械制造技术基础难题精解库(动态更新);同步知识扩展库(动态更新);机械制造技术基础样卷;机械制造技术基础设计作品展示(动态更新);课堂教学录像等。2007年,该课程被评为山西省省级精品课程,2007年10月又评为国家级精品课程。 在教材建设方面,本专业教师积极参加和申报国家“十五”、“十一五”规划教材、教育部高等教育面向21世纪课程教材以及国家级出版社的规划教材。近年来编写出版国家“十五”规划教材1部,教育部高等教育面向21世纪课程教材7部,国家级出版社规划教材12部,目前承担国家“十一五”规划教材1部,国家级出版社规划教材7部。教材的编写提高了教师的业务水平,扩大了影响,为精品课程的建设打下了坚实的基础。 推进教学内容和课程体系、教学方法手段的改革。近年来,本专业所获得的山西省教学成果奖得到了很好的推广和使用。在教学中采用现代化的手段,如多媒体技术、计算机辅助三维设计等,增强了学生运用现代化设计技术的能力,收到了良好的教学效果。本专业积极创造条件,开展了“数控技术及应用”、“机械工程材料”等课程的双语教学,效果良好。 4.实践教学 本专业的机械工程实验技术中心承担了实验教学任务,实验设备区域一流。实验室不断开发、增加了综合性、设计性实验比例,实验开出率达100%。发挥学科优势,利用机械电子工程研究所和齿轮研究所的先进仪器设备为本科生教学实验服务。生均实验室面积和生均教学仪器设备值属同类院校领先水平。本专业校内外实习基地完善,能满足因材施教的教学要求。 本专业充分利用教学资源,加强实践教学,抓好各实践教学环节建设,促进了学生的动手实践能力,增强了创新意识。 (1)在课程实验教学中,主要配合课堂教学,除完成一般验证性实验,重点进行了综合性、设计性和创新性实验的开发和研究,做到所有实验课程均有一项综合性或设计性实验,同时还积极面向学生开展创新性实验,达到了培养学生的动手能力和创新意识的目的。 (2)在实习性实践教学中,即金工实习、认识、生产、毕业几个实习实践环节中,主要通过制定详细的实习计划,实习大纲进行。同时,也建立了稳定的实习基地,如太原第一机床厂、太原重型机械集团有限公司、晋西机器集团有限公司、洛阳拖拉机厂,榆次经纬纺织机械集团有限公司等,保证了学生的实习需要和质量。 (3)课程设计中采取与生产实习交叉进行,相互促进。如机械制造技术基础课程设计先进行一周,完成零件工艺性分析、工艺路线初步拟定、确定主要表面加工的定位夹紧方式后,带着问题深入工厂进行生产实习,观察实际零件的加工过程,熟悉工艺路线的安排,认识机床设备的工作特点,掌握各种切削刀具的加工性能,分析典型夹具的工作原理及组成结构,感悟切削规律、工艺规程在生产实际中的应用,师生共同探讨改进设计方案。实习结束后,继续进行课程设计,根据课本理论,结合生产实践知识,做出了工艺规程正确、工装结构合理、图面表达清晰规范的完整课程设计。通过这种“课程设计和生产实习交叉进行”的模式,课程设计更加靠近生产实际,增加了学生学习兴趣,避免了闭门造车,很大程度上提高了学生的实践能力。同时为了实现课程设计的科学化、标准化、规范化,建立了完善的课程设计零件图库,零件图来源于生产实践,并经过移植、借鉴、严格筛选,对其技术参数等按教学要求进行相应修改,优化组合成内容、性质不同,覆盖面广、难度适中、技术参数完备、区分度强的图库。图库具有开放性,可以不断积累、充实。 (4)毕业设计(论文)教学环节,建立了教师选题→编制指导教师信息册→师生双向选择→毕业设计中期检查→期末各小组答辩→学院组织答辩→推优论文→毕业设计调查的工作程序。由此保证了毕业设计的顺利进行和高质量完成。近年来,通过采取必要的质量控制措施,本专业学生毕业设计质量稳步提高。 (5)课外科技活动是培养学生创新能力的重要途径。本专业积极组建阵容强大的学生科技代表队参赛,在两项“挑战杯”和“兴晋挑战杯”重要竞赛中立项22项,已获奖40余项。 (6)在创新基地的建设中,本专业重视教学和生产实践相结合,2006年以来积极与企业和研究单位合作,利用山西省煤炭企业和太原理工大学的技术资源建立山西省煤矿机械装备校企本科生、研究生教育创新中心,学校和企业联合进行项目申报和技术攻关,帮助企业解决急需的技术难题,为本科生和研究生开展创新交流和创新实践提供平台,为山西省煤炭装备企业技术人才使用和培养体系提供支撑。 本专业2006版的培养方案,共设置各类实践性环节44.5周,占4年教学周(162周)的27.5%。 5.学习效果评价方式 为全面了解本专业学生的整体学习状态,不断加强和改进学风、教风建设,充分调动学生学习积极性、主动性,促进教师对教学工作的积极投入和勇于奉献,提高本科教学质量,建立了较完善的质量监督保证体系,对学习效果评价方式有: (1)院长、系主任听课制度,每人每学期听课3~5门; (2)学生评教制度,每学期末组织学生对任课教师的教学效果进行评价,对排名在前10%的教师进行表扬和奖励,后10%的教师进行培训和跟踪检查,评教结果进入教师综合信息库; (3)学生试卷分析,教师填写教学档案中应有试卷分析内容,对于试卷中出现的问题进行分析,找出原因,提出改进办法; (4)班主任经常检查学生到课情况,院、系抽查学生的到课率; (5)学风检查:检查学生制定学习计划、课前预习、课堂参与、作业、实验等任务完成情况; (6)毕业设计检查:对于毕业设计进行全程质量监控,指导教师进行日常指导检查,学院、系在开题、中期以及最终答辩等环节进行抽查,确保毕业设计质量。
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