XX密歇根大学机械工程系培养计划分析.doc

XX密歇根大学机械工程系培养计划分析 美国密歇根大学机械工程系培养计划分析1.机械工程系培养计划1)任务为机械工程和非机械工程的各个领域培养合格的毕业生。 2)目标使毕业生具有出色的解决问题能力和机械工程领域的丰富知识，从而使他们能在职业生涯中不断地学习，并成为领域里的领导者。 (1)通过在工程科学方面的严格指导和广泛的实验室和设计的经历，为学生准备好进入初级水平的工程师位置或继续深造所需要的专业实践。 (2)通过接受在团队工作、交流和解决问题方面的综合指导，使学生成为成功的职业生涯和领袖地位做好准备。 (3)通过相关的技术选修课程来加深学生对某一领域的技术理解，或通过技术选修课和自由选修课使学生获得工程领域的宽厚基础，从而使学生能适应职业的变化。 3)目标设置 (1)数学、科学和工程具有应用数学、科学和工程的知识去解决机械工程问题的能力。 (2)实验具有设计和进行实验以及分析和处理数据的能力。 (3)设计具有设计所需要求的热和机械系统、部件或方法的能力。 (4)团队具有运行多学科团队协作工作的能力。 (5)解决工程问题具有识别、阐明和解决工程问题的能力。 (6)职业道德规范有职业道德规范的责任。 (7)技术交流具有有效地口头和写作交流的能力。 (8)社会影响宽广的教育，以理解全球范围中工程问题的解决对社会的影响。 (9)终身教育和学习重视终身学习的需要和具有从事终身学习的能力。 (10)当代的论点或问题认识和了解当代的论点或问题。 (11)现代工具具有使用工程实践所需的技术、技能和现代工程和计算工具的能力。 (12)化学、物理和高等数学熟悉化学、基于微积分的物理和高等数学。 (13)统计和线性代数熟悉统计和线性代数。 4)课程体系（共128学分） (1)公共基础课（共55学分）?数学16学分（Calculus I，Calculus II，Calculus III，Differential EquationsI）?工程学导论4学分?计算机导论4学分?化学实验41学分?物理实验82学分?人文社科类16学分 (2)学科基础课45学分?固体力学及材料8学分?热、流体力学9学分?动力学与控制8学分?设计与制造12学分?实验8学分 (3)限选课程7学分?数学3学分?电路分析与电子学4学分 (4)技术选修课12学分 (5)自由选修课9学分2.密西根大学机械工程系培养计划分析1)课程体系的结构机械工程的核心课程分两大模块，即工程科学和工程实践。 工程科学由七门课程组成，即固体力学与材料2门，动力学/系统/控制2门，热学与流体3门。 工程实践包括5门课程，即设计与制造，及两门实验课程。 2)课程体系的特点 (1)开设设计和制造系列课程，分底、中、高三个层次。 (2)强化所有必修的实验课程，并分为初级和高级实验课程，注重培养协同工作以及书面和口头表达能力。 (3)重新构建教学计划，并分为五个核心系列课程设计和制造、动力学和控制、材料和结构、热力学和流体科学、教学实验，并尽可能对每个系列加以集成。 (4)把主干课程调整为4学分，使得每个学生能够在一学期可以学习4门4学分核心课程。 (5)在课程中融入技术交流、团队协作、职业道德、环境保护、适应能力提高等方面的内容。 3)技术交流的重要地位在课程设计时特别强调团队合作。 要合作得好，技术交流是必不可少的。 技术交流有三种方法语言、文字、图形。 文字的交流即是报告。 图形中注意草图绘制的技巧。 美国的工科院校如普林斯顿大学、普渡大学、伊利诺用州立大学均设有技术交流的单独课程，为2个学分。 中国留学生反映美国大学生在这方面的能力远远超过中国的学生。 美国学生的报告（report）非常出色（主要是指陈述的思维和逻辑）。 4)计算机工具的应用在教学计划中很少有看到计算机的课程，实际上其计算机的内容都融入各门课程中。 如在ME250中，CAD系统讲课时间不多，但作为主要的实验内容之一。 为了便于学生掌握和上网，在实验中首先介绍UNIX的操作方法。 在ME250中CAD与CAM相连成系统。 商业计算机软件的应用依靠课程设计来带动，如ME250要使用UG进行课程设计；ME350要使用ADAMS设计虚拟机构。 图B.1设计与制造（）3.设计与制造核心系列课程密西根大学机械工程系从1992年开始课程改革，1998年又进行了改革和调思维思维可视化交流模型制作画法几何机械制图技术写作加工建模材料尺寸与概念建立工具设备与选择几何与工具优化公差ME250整，目前在设计与制造相结合的原则下组建了ME250设计和制造（），ME350设计与制造（）和ME450设计和制造（）三门课程，在后续课程中还有面向制造的设计，加工工艺等。 1)课程以生产过程的顺序进行组织的如主干课程的ME250，它是设计与制造的基础性课程，课程的内容围绕着该过程的每一环节所必需的内容进行组合。 ME350是ME250的延续，主要介绍机械设计与制造的原则和方法，典型零件的力学分析及强度分析、确定加工工艺等，部分内容相当于我国的机械设计课程的内容。 ME450则要求学生通过项目，按设计的过程从概念、方案选择论证、定模、加工和装配、数据处理与分析等，加工出样品，写出报告，并进行交流和答辩，实际上是ME250与ME350的结合运用。 ME 250、ME350和ME450是贯彻了基础方法综合运用的思路。 2)课程体系以设计和制造的集成作为主线再延伸到其他课程抓住了机械工程的两大重要环节进行教学，ME 250、ME 350、ME450在课程内容中充分结合加工设备、工具和加工工艺，以使通过加工来明确和改进设计思想，这种方法将使设计的概念更深，设计出来的产品质量更好，设计更具备实际应用价值。 (1)主干课程均包含了三大环节讲课、实验、课程设计（如表B.1所示）表B.1主干课程所包含的3大环节教育环节ME250ME350ME450讲课3小时/周3小时/周2小时/周实验2小时/周2小时/周2小时/周课程设计课余课余课余课程的核心是指导学生如何进行工程设计、掌握不同的加工方法、计算机辅助设计和基本机床操作（包括数控机床）。 学生以小组的形式（每组34人）进行课程设计（通常是重新设计一种简单的消费品，如手电筒、钉书机、鼠标等）并制造出样品。 中级课程是较传统的机械零件设计课程，但是4人小组每学期要完成12个设计题目，且至少有一个设计要制造出样品；至于高级课程，学生要完成横向课题（完成工厂的实际产品设计）并且制造出样品。 所有的设计和制造课程都包括授课和实习。 书面报告和口头答辩在三门课程中都是不可缺少的。 (2)课程的评估体系相当完整对达到最终要求的各环节均有非常明确的综合考核指标。 如ME250的考核指标为考试40%（其中，考试1占20%；考试2占20%）家庭作业（12次）15%实验（7次）15%课程设计（12次）30%（其中，原型制作占15%；报告占10%；团队协作占5%）4.密歇根大学机械工程专业实验教学体系1)实验教学体系改革的原因密歇根大学进行了10多年的教学改革实践，主要原因有两个 (1)课程内容及实验内容有重复部分。 实验集成后，可加强共性部分，去掉重复部分。 比较典型的是热方学和流体力学的部分实验有雷同之处。 (2)提高教学实验设备的利用率。 原来教学实验属于每门课程收设备利用率相对较低，实验集中后，实验设备几乎每个学期都在运转，反复使用，尤其实验课程单独开设后，从面向机械系扩大到面向工学院，可充分利用设备资源。 2)实验教学的改革过程1990年以前，机械工程系开设的实验为每门课程的一部分(一般占1个学分)，大多情况下，实验由主讲教授少量指导，其他工作由教辅(TA)承担，包括实验指导、作业批改。 1993年冬季，对课程体系进行评估后，首先将热力学和流体力学课程中的实验合并，成为一门专门的课程。 1994年冬季，又将材料和力学课程的实验合并，且组合动力学课程内容新创建了第二门专门的实验课程。 1998年冬季开始，将实验课程内容进行了重新整合，将上述两门实验转变为分别适用于低年级和高年级的实验(每门实验课程均为4个学分)。 这样组合后，不但比较容易解决教学计划安排和机械工程系高年级学生的学习工作量问题，而且很容易将这些课程从系属课程扩展为院属课程。 3)实验教学改革的效果 (1)实验分成适用于低年级的和高年级两个层次，可以使学生对实验技术有一个由浅入深的学习过程。 低年级实验以一些基本量测量教学为主，而高年级则着重解决工程实际问题的能力培养，强调对相对复杂的工程系统的分析。 这样在实践技能培养上有系统性。 (2)单独的实验课程开设后，在课程内容上不是几个单一实验的简单归并，而更具有综合性和广泛性。 在内容中增加控制和动力学内容，并且在课程中贯彻团队精神教育(强调分组后学生之间的协调与个人作用的关系)和技术交流(TC)。 一门实验课