面向先进制造业的创新人才培养模式的构建与实践

1、附件2：江西省教育体制改革试点项目申 报 书面向先进制造业的项 目 名 称：创新人才培养模式的构建与实践试 点 单 位： XXXXXXX（公章） 项目负责人 ： XXXX 联 系 电 话： XXXXXXXXXXXXXXX 电 子 邮 箱： XXXXXXXXXXXX 填 表 日 期： 2011-4-16 江西省教育体制改革领导小组办公室 制填 表 说 明1本申报书由申请试点单位组织填写，经项目负责人所在单位审核，签署明确意见，并加盖公章后方可上报。2. 填写申报书时，请不要减少栏目，改变原有表格结构，表中栏目空白不足的可加页，请遵循整页设计原则。3第四点“主管部门或单位”意见请按如下要求填写：设

2、区市、县级教育行政部门申报，由当地政府签署意见；学校（除大中专学校外）申报需由学校主管教育部门签署意见；各大中专学校申报由学校校长签署意见。项目涉及多个部门或单位的，由牵头部门填写意见；省委教育工委、省教育厅机关各部门、直属各单位申报，由主要负责同志签署意见。4申报书请用A4纸张双面打印，一式三份，省教育体制改革领导小组办公室两份、申请单位一份。5签名处不得用打印字和印刷体代替。一、基本信息项目名称面向先进制造业的创新人才培养模式的构建与实践试点单位南昌工学院改革试点时间2011年9月2015年9月经费预算20万元经费来源省教育厅项目负责人基本情况姓名XXX工作单位XX性别XX行政职务XX手机

3、XXX办公电话XXX项目联系人基本情况姓名XX工作单位XX性别XX职称/职务XX手机XX办公电话XXX邮编XX电子信箱XX通讯地址XX项目组主要成员基本情况姓名性别年龄职称/职务工作单位项目分工男62副教授/校长调研、方案构建男50高级工程师/技术部部长方案构建男38副教授/硕导方案构建男36讲师/博士/副院长调研、方案构建男50高级工程师/副院长组织实施男63副教授/教师组织实施女42高级工程师/教研室主任组织实施女45高级工程师/教研室主任组织实施男27助教/硕士整理材料男27助教/硕士整理材料二、改革背景（一）改革的现状分析1、先进制造业是我国我省新型战略产业。发展战略国家十二五规划我省

4、十二五规划鄱阳湖生态经济区现代工业企业的发展趋势高校机械工程学科建设与发展趋势先进制造业先进制造技术结合点：面向先进制造业的产品数字化设计与制造图1：改革的现状分析示意图制造业是国家的基础行业，也是国家的支柱产业，从20世纪80年代以来，制造业进入了实现信息化、自动化、智能化、柔性化、绿色化生产的“先进制造业”时代。国家十二五规划显示，先进制造业是我国发展战略国家十二五规划我省十二五规划鄱阳湖生态经济区现代工业企业的发展趋势高校机械工程学科建设与发展趋势先进制造业先进制造技术结合点：面向先进制造业的产品数字化设计与制造图1：改革的现状分析示意图由此可见，无论从国家发展战略，还是我省建设规划来看

5、，先进制造业是新型战略产业，是制造产业的发展趋势，是我国实现制造产业由大变强的必经之路。2、先进制造技术正在企业中迅速地推广和深入，同时对人才的需求量在不断地增长。企业在国家政策导向和市场调节下，必定全力推动先进制造技术，以提升企业的市场竞争力，跻身先进制造业的行列。1992年，先进制造业的概念首次为美国政府正式提出：先进制造业是拥有先进制造技术的行业。在中国，“先进制造业”是近年才出现于官方文献的新提法，是对主导工业制造业发展方向、掌握先进技术的产业群的概括与总称。事实上，先进制造业在不同时期所蕴涵的内涵不同，但都代表着所属时代主流制造业的发展方向。在信息化与全球化席卷世界的背景下，其内涵是

6、指制造业不断吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新技术成果，并将这些先进制造技术综合应用于制造业产品的研发设计、生产制造、在线检测、营销服务和管理的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，即实现信息化、自动化、智能化、柔性化、绿色化生产，取得很好经济社会和市场效果的制造业总称。先进制造业的主要特点是：第一，产业的先进性。首先就全球生产体系而言，该产业必须处于高端，具有较高的附加值、关联度、技术含量，且是国民经济基础产业，构成支撑国民经济快速稳定发展的基石；其次，代表更高的投入产出率、资金效率、劳动效率、土地效率和环境效率，这“五高”的效率特征形成了先进制造业的先进性

7、代表和生产力源泉。任何高投入的技术或冠以“现代管理”的产业，如若并非处于生产体系的高端，不具备高效率的业态特征，则绝对不能纳入先进制造业。第二，生产技术的先进性。先进制造业并不只涉足高科技领域，其与传统制造业具有天然的联系，二者根本的区别在于技术的先进性，前者主要体现为以信息技术为基石，通过融合制造技术，驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流，实现制造过程的系统化、集成化和信息化。因此，先进制造业是突破传统技术极限的产业，而传统产业是先进制造业的基础。目前，制造业出现自动化、柔性化、数字化、极端化和精密化五种技术趋势，符合这“五化”趋势的制造技术就是当代先进制造技术。“只有夕阳技术，没有夕阳产

8、业”，即便是传统产业，只要运用高新技术或先进适用技术进行提升和改造，在制造技术和研发方面保持先进水平，也可以将其纳入先进制造业。第三，生产组织管理的先进性。企业的先进技术必须辅以先进组织管理才能得以发挥最大功效。制造模式是制造业为提高产品质量、市场竞争力、生产规模和速度，以完成特定生产任务而采取的一种有效的生产方式和生产组织形式。先进制造业的制造模式可以使制造企业依据不同的经济环境条件，在生产制造过程中针对不同的生产任务，有效地组织各种生产要素与组织要素，从而实现产品效果与生产方式的彻底革新。先进制造技术(AMT)是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、

9、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT的主体技术群包括两类：一是面向制造的设计技术群，是指用于生产准备（制造准备）的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具，例如计算机辅助设计（CAD）以及工艺过程建模和仿真等，生产设施、装备和工具，甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。二是制造工艺技术群（加工和装配技术群），是指用于物质产品（物理实体产品）生产的过程及设备。例如：模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入，传统的制造工艺和装备正在产生质的变化

10、。先进制造技术的特点：第一，先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是面向21世纪的技术制造业是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的，因此，制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展而来，保持了过去制造技术中的有效要素；但随着高新技术的渗入和制造环境的变化，已经产生了质了变化，先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群，是一类具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。第二，先进制造技术是面向工业应用的技术，先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益，先进制造技术的发展往往是针对某一具

11、体的制造业（如汽车工业、电子工业）的需求而发展起来的适用的先进制造技术，有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。第三，先进制造技术是面向全球竞争的目前每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此，先进制造技术的主体应具有世界水平。但是，每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场,开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规

12、模沿着“小批量少品种、大批量多品种、变批量”的方向发展。在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集设备密集信息密集知识密集”的方向发展。与之相适应，制造技术的生产方式沿着“手工机械化单机自动化刚性流水自动化柔性自动化智能自动化”的方向发展。技术和市场变化推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断进步。目前从实施先进制造技术的现状来看，大致可以分为四种企业。处于领先地位的技术应用：基于产品生命周期管理（PLM）的先进制造技术，这是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研CADCAMCAECAPPPDM产品数据管理PLM产品生命周期管理图2：先进制造技

13、术的企业应用发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源。如石家庄煤矿机械、北京第二机床、广西玉柴工程机械等大型企业就构建了成功的PLM解决方案。属于推广技术的应用：基于产品数据管理（PDM）的数字化设计与制造技术。这是一种管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括 HYPERLINK /view/3992935.htm t _blank 工作流程和更改流程）的技术。它提供PLM的信息管理，并可在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作环境。CADC

14、AMCAECAPPPDM产品数据管理PLM产品生命周期管理图2：先进制造技术的企业应用显而易见，企业已经意识到，实现先进制造技术将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素，但是，企业在推广先进制造技术的时候，往往根据自身的实际情况，最先使用先进制造技术中的适用技术，而不是盲目地、不切实际地全面推广。缺乏具有创新意识的专业技术人才，是企业面临的主要问题。下游技术群上游技术群中游技术群图3：先进制造业中技术群的构成70%25%5%在企业中应用先进制造技术所必备的人才可分为三类技术群：下游技术群上游技术群中游技术群图3：先进制造业中技术群的构成70%25%5%三类技术群又可按照企业的发展过程分为四个层级

15、的技术人才：操作数字化设备的技术工人；基于独立CAx技术的人才；基于PDM的技术人才；基于PLM的技术人才。中游技术群中基于PDM的技术人才以自身的适用性和技术性成为第一、第二类企业在未来510年内最迫切需求的人才，随着先进制造技术在企业的不断推广和深入，其需求量还在逐年递增。技术群人才层次技术群人才层次企业层次掌握PLM技术的拔尖人才掌握PDM技术的技能型人才掌握CAx技术的技能型人才熟练操作数字化设备的技术人才图4：企业与人才的结构关系上游技术群上游技术群中游技术群应用领先技术的企业应用推广技术的企业应用CAx技术的企业应用适用技术的企业PLM技术PLM技术PDM技术CAx技术数字化设备高

16、职院校：下游技术群部分985/211研究型高校：上游技术群普通本科院校：中游技术群创造型企业制造型企业薄弱环节图5：高校与产业对接现状分析部分211高校，他们建成了目前国内最为先进的数字化设计与制造的实验室，如东南大学网络化制造实验室、大连理工大学工程训练中心、武汉科技大学数控实训中心等，这类高校主要从事这一领域的科学研究和基于软件技术的产品开发，培养的技术人才也是这一领域的拔尖人才，属于上游技术群。大多数本科高校从事的是基于独立CAx技术的应用和开发，他们培养的毕业生都是掌握CAx技术的高手，属于中游技术群，但是基于PDM技术的人才培养是薄弱环节。CAD系统三维实体造型CAD系统三维实体造型

17、修改信息工程图设计CAPP系统工艺规程静力学分析动力学分析运动仿真CAE系统NC程序NC加工后置处理CAM系统PDM产品数据管理CADCAECAPPCAM图6：产品数字化技术的结构CAD模块：即计算机辅助设计模块，其主要用于进行零件造型、建立装配实体并生成工程图等工作。CAPP模块：即计算机辅助工艺设计模块，其主要完成的工作是基于CAD模块生成的工程图基础上，完成零件加工工艺规程设计并生成相应的加工工艺技术文档。CAM模块：即计算机辅助制造模块，其主要功能在于经后置处理后生成零件的数控加工代码，并在计算机仿真环境下进行虚拟加工。CAE模块：即计算机辅助工程分析模块，主要用于对生产加工过程在虚拟

18、环境下进行静力学分析、动力学分析和运动仿真等。PDM模块：即产品数据管理模块，它是整个数字化设计过程的“管家”，用于实现各CAx模块之间的信息传递和数据共享。可以看出，CAx技术是PDM技术的基础，PDM技术是CAx技术的集成，是基于产品数据管理的CAD/CAPP/CAM/CAE四位一体的先进机械设计与制造技术。高校往往更注重培养独立CAx技术的高手，而没有注重独立技术的集成。这是随着先进制造技术在企业中不断推广和深入与高校专业方向调整不协调而产生的人才供求关系矛盾。部分高职院校在这一领域也走在前沿，他们投入了大量的教学资源，培养这一领域中的技能型人才，如成都电子机械高等专科学校、威海职业技术

19、学院、武汉工业职业技术学院、九江职业技术学院等，这些高职的培养目标始终是定位在生产一线的技术工人岗位群，绝大多数学生毕业后成为生产线上的工人，属于下游技术群。分析可见，中游技术群的人才培养是薄弱环节，随着先进制造技术应用的深入，中游技术群正在向由掌握独立CAx技术人才向基于产品数据管理（PDM）的数字化设计与制造技术人才转换，而掌握基于独立CAx技术的高手在未来的510年是不能满足企业发展需求的。4、XX是一所新生的本科院校，应高起点、高标准建设，应主动融入国家和我省的经济发展战略，为新型战略型产业培养必需的技术人才。我校经历了多年的高职教育，积累了丰富的职业教育经验和教学资源，培养了大量的高

20、素质技能型专门人才。2011年我校升格成为本科院校XX，“机械设计制造及其自动化”专业是第一批设置的本科专业，隶属机械工程学院，2011年9月正式招收本科生。通过以上分析，本着主动融入国家和我省经济发展战略，为地方经济建设培养技术人才的宗旨，实现“机械设计制造及其自动化专业”与“先进制造产业”的对接，基于“机械设计制造及其自动化”专业，本项目组提出“面向先进制造业的创新人才培养模式的改革试点”，旨在培养“在先进制造业中从事产品数字化设计与制造工作的机械工程师”，毕业生就业于先进制造业中的中游技术群“基于PDM技术的、面向产品的、数字化设计与制造的技术岗位群”。（二）改革试点项目的意义大力发展先

21、进制造业是国家十二五发展规划、我省十二五发展规划和我省鄱阳湖生态经济区发展规划的重要战略之一，也势必成为企业的发展战略目标。1、主动融入国家和我省的发展战略，为地方经济发展提供技术支持，实现学校、专业和产业的对接，通过资源共享，寻求横向技术合作。先进制造业的核心是使用先进制造技术构建企业生产管理平台，主要技术包括：成组技术(GT)，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，获得最大的经济效益。敏捷制造(AM)，在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴，组成面向任务的虚拟公司，进行快速和最佳生产。并行工程(CE)，它将设计、工艺和制造结合在一起，利用计算机互联网并行作业，大

22、大缩短生产周期。快速成型技术(RPM)，它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。虚拟制造技术(VMT)，以计算机支持的建模、仿真技术为前提，对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模，以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。智能制造(IM)，通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。2、高校选择了符合产业发展趋势的学科方向，明确了专业培养目标和毕业生就业岗位群，培养的技术人才就能满足社会需求，为地方经济发展提供各种层次的人才。面向制造的产品数字化设计人员。设计技术对新产品开发生产

23、费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的。面向产品的数字化制造技术人员。制造技术是有关加工和装配的技术，随着高新技术的不断渗入,传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。3、先进制造技术是一门综合性、交叉性前沿学科和技术，学科跨度大，内容广泛，涉及制造业生产与技术、经营管理、设计、制造、市场各个方面。从事这一领域的教学科研活动，必定带动其它相关学科的协同发展，完善我校的学科建设，提升我校的办学层次。三、实施方案（一）改革目标总体目标： 以我校2011级“机

24、械设计制造及其自动化”（本科）专业的学生作为改革试点的实施对象，构建面向先进制造业的创新人才培养模式，经过4年教学实践，培养在先进制造业中从事产品数字化设计与制造的机械工程师。阶段目标：按本科4学年8个学期分为阶段性目标8个：1）目标一：掌握计算机基础知识，计算机操作系统、文档编辑和C语言程序设计的知识，具备计算机的基本操作能力。2）目标二：掌握机械制图、机械工程材料、公差等专业知识，具备计算机绘图能力，能运用软件绘制二维机械工程图样。3）目标三：掌握机械原理、机械零件、液压与气压等专业知识，具备机械产品三维造型的能力，能运用软件进行机械产品的实体造型。4）目标四：掌握理论力学、材料力学、有限

25、元等专业知识，具备对装配体和零件的力学分析能力，能运用软件对产品进行静力学和动力学分析。5）目标五：掌握金属切削机床、金属切削原理、金属切削刀具、机制工艺与夹具等专业知识，具备工艺设计能力，能运用软件对产品进行工艺分析，并生成工艺规程文档。6）目标六：掌握数控技术、数控机床、数控编程、数控加工工艺等专业知识，具备数字化制造能力，能运用软件编制NC程序、NC仿真并能运用数控设备进行零件加工。7）目标七：掌握产品数字化设计与制造的基本知识，具备产品数据管理能力，能运用软件协调各个环节的数据通讯和共享。8）目标八：掌握产品数字化设计与制造的全过程，具备相应岗位能力，能在企业中胜任技术岗位工作。（二）

26、改革试点的主要内容1、调整专业培养目标。随着传统机械制造业内涵的不断变化，先进制造技术的不断深入，企业对人才规格的要求也在发生变化，为了适应这一变化，高校办学定位，培养目标和人才业务规格也要实时调整，学科的发展方向和专业的方向定位要适应社会和企业的需求。2、构建创新人才培养模式。对应于培养目标的调整，专业课程体系、教学内容和教学方法等要进行相应的改革。社会需求社会需求（先进制造业）国家发展战略我省发展规划就业岗位群：面向先进制造技术的产品数字化设计与制造技术群培养目标：在先进制造业中从事产品数字化设计与制造工作的机械工程师知识分解能力分解素质分解教育平台：理论教学、实践教学软件教学、项目教学企

27、业需求高校现状课程体系：一体双翼教学内容：项目教学教学方法：分层一体化预期目标图7：人才培养模式分解课程体系一体双翼。“一体”是指以专业理论教学为主体，它是掌握产品数字化设计与制造知识的基础。“双翼”是指以相关的软件教学和实践操作技能训练为双翼，既要学生掌握数字化设备的基本操作技能，又要掌握相关专业软件的使用，这样才有可化设计和制造。项目教学一体双翼子项目1子项目2子项目4子项目3主体：理论教学右翼：实践教学左翼：软件教学项目分解分层一体化图8：课程体系结构图教学内容项目教学一体双翼子项目1子项目2子项目4子项目3主体：理论教学右翼：实践教学左翼：软件教学项目分解分层一体化图8：课程体系结构图

28、教学方法分层一体化。“分层一体化”是指围绕项目教学，把项目进行分解，在不同的阶段实施项目对应的教学，完成相应的任务，全部的任务完成后，进行综合分析完成整个项目。3、人才培养模式的实施。2011年9月我校“机械设计制造及其自动化”专业将招收第一届本科学生，根据办学定位和专业培养目标，构建人才培养模式，制定详细的培养方案，编制各门课程教学大纲，经过4年的教学实践，完成预定目标。人才培养模式是由教学目标体系、内容体系、管理体系和条件支撑体系所构成的整体，在教学实践中，各个亚体系既要发挥各自的作用，体现各自的功能，又要协调配合，以实现实践教学体系的总体目标。（三）改革试点拟解决的关键问题1、面向先进制

29、造业的创新人才培养模式是基于项目的系统集成。项目教学是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。它是以工作任务为中心选择、组织教学内容，并以完成工作任务为主要学习方式和最终目标，在选择项目的过程中，必须注意是内涵和外延清晰，明确和有具体的成果的项目，并且要有完整的工作过程，而且要具备一定的难度，可以让学生在项目过程中既能应用已知知识和技能，又能学习一些新的知识和技能，充分体验数字化设计的设计理念和工作工程。另外，该项目还应该具备“可评价性”，工作任务过程中和过程后，有利于对项目的有关情况进行评价。2、面向先进制造业的创新人才培养模式是基于软件技术的系统集成。产品数字化设计与制造是

30、基于软件的技术，专业软件的学习和应用是该项技术的核心。CAx软件品种繁多，各有所长，不同的模块往往要使用不同的软件，根据教学内容选择好相应的专业软件往往是教学成败的关键。3、面向先进制造业的创新人才培养模式是基于并行工程的系统集成。在具体工程项目驱动下，以一个具体产品的面向制造的具体数字化设计为例，教学体系构建中采用“循序并行化”的教学步骤，既根据课程本身的先后顺序由浅入深，循序渐进，又由于产品数字化设计技术本身是基于并行工程的系统集成技术，各阶段的教学实施也要基于并行工程，即实时监控、实时反馈、实时修改设计信息。4、面向先进制造业的创新人才培养模式是基于产品数据管理的系统集成。产品数字化设计

31、技术是基于产品数据管理的系统集成技术。但各种CAx技术的发展并不是齐头并进的，发展并不平衡，而且还互相较为孤立，是各成一体的。因此，必须注重突出产品数据管理的核心地位，信息传送和数据共享是数字化设计技术的核心。5、面向先进制造业的创新人才培养模式是基于虚拟制造技术的系统集成。掌握了面向制造的产品数字化设计技术的工程师将可以完成传统机械设计工程师完成的一切工作，而且在计算机仿真和虚拟制造技术支持下，他们还能完成传统工程师不能提供的可视化设计和加工仿真结果。通过快速成型（RPM）等方法虽然可以快速得到产品实物样件，但数字化设计工程师提供的虚拟制造产品已经具备了实物产品的一切属性。（四）具体改革措施

32、构建和实施人才培养模式的具体措施就是建设四个指标体系：教学目标体系、教学内容体系、教学管理体系和教学支撑保障体系，这是实现预期目标的关键：1、教学目标体系，是指面向先进制造业，根据专业人才培养目标和基本规格的要求，结合专业特点，以培养技术应用能力为主的实践教学目标体系。2、教学内容体系，是指以理论教学为主体，以软件教学和实践教学为双翼的“一体双翼”的教学模式，利用课程设计采用“项目教学”法，实施“分层一体化”的教学手段，循序渐进安排教学内容，共同构成一个一体化的内容体系。3、教学教管理体系，包括管理机构和人员等的硬件管理和校内外实践教学管理的规章制度、管理手段和评价指标体系等，软硬相结合形成教

33、学的管理体系。4、教学支撑保障体系，包括师资、设备和环境三个教学保障条件，即具有一支高水平的教科研队伍，较完备、先进的技术设备设施和仿真的职业环境，以及良好的学习环境要求。（五）配套政策（含需要支持的政策）1、办学自主权。按照省厅和学校的有关规定，人才培养方案的要求，我们的本科学生17学期应在校学习，修满必需的学分，第8学期进行校外实习。本项目的实施要实现与企业的对接，特别是“项目教学”，项目可能来自企业，因此，在操作的过程中，可能要把校外实习分散在各学期进行，这样就会与常规的人才培养方案有些冲突，那么就需要学校或者主管部门给我们一个自由发挥的空间。2、经费支持。数字化技术人才的培养离不开高水

34、平的数字化教学平台，这就要求我们在教学资源上有一个较大的投入，主要用于建设与数字化教学平台有关的软件、硬件和网络化系统。（六）保障条件（包括组织保障、人员保障和经费保障等）1、机械工程学院自2003年成立以来，一直从事数字化设计、先进制造、过程装备、光机电设备、自动化、测控技术和汽车等专业方向的科学研究和人才培养工作，是我校教学资源投入最多、规模最大的学院之一。学院现有在校学生2000人；有“机电一体化技术”、“数控技术”、“模具设计与制造”、“计算机辅助设计与制造”、“汽车检测与维修技术”、“汽车电子技术”等6个高职专业和“机械设计制造及其自动化”1个本科专业。近年来，年均教学资源投入超过1

35、00万元。2、学院拥有先进的教学和科研设施，有专业实验（实训）室16个，涵盖了全部的专业课程实验和技能实训项目，实验仪器设备总值1271万元，实验室面积3219平方米，可以完成本专业所有的课程实验和技能实训。序号实验室名称负责人地点面积（平方米）资产值(万元)主要设备台套数1数控机床实训室数控车间800.0 640.1 402数控仿真实训室数控车间203.0 75.6 23普通机床实训室金工车间340.0 142.0 344电加工实训室机10377.8 72.0 95钳工实训室金工车间360.0 30.0 1156焊接实训室金工车间225.0 14.0 97CAD/CAM实验室机212/215

36、240.0 68.0 1008数控系统实验室机10680.0 8.9 49机电一体化实验室机101120.0 34.8 110反求工程实验室机102120.0 56.6 211模具拆装实验室机216137.0 32.4 412机床电气实验室机218103.0 11.4 813液压传动试验室机220106.0 29.5 914机械零件实验室机22299.0 21.0 1015汽车构造实验室机219110.015.7916汽车电子实验室机21799.0199合计3219.8 1271.0 3653、学院有专任教师38人，其中教授和副教授占24%，博士和硕士占30%。近年来，学院教科研工作成绩显著，

37、“机电一体化技术专业教学团队”是江西省省级教学团队；“现代加工实训中心”是江西省省级实训基地，是江西省高技能人才培养示范基地，是国家科技部国家制造业信息化培训中心授权的三维CAD教育培训基地；省（市）级教学科研、论文论著、精品课程等项目达50多项；与省内外20多所高校建立了广泛的联系，多次进行学术交流并有教科研项目的合作。3、专业建设指导委员会：XX，男，50岁，高级工程师，硕士研究生，XX化工过程机械专业，现任XX。XX，男，38岁，硕士研究生导师，副教授，XX大学机械设计制造及其自动化专业，现任XX大学教师。XX，男，62岁，博士生导师，教授，原XX校长，现XX院长。XX，男，63岁，副教

38、授、XX大学机械制造工艺与设备专业，现任XX机械工程学院教师。XX，男，42岁，副教授，硕士XX大学机械制造专业，现任XX机械工程学院院长。（七）进度安排序号时间段进度序号时间段进度12011.6-2011.9收集资料教学准备62013.9-2014.3第五学期目标五22011.9-2012.3第一学期目标一72014.3-2014.9第六学期目标六32012.3-2012.9第二学期目标二82014.9-2015.3第七学期目标七42012.9-2013.3第三学期目标三92015.3-2015.6第八学期目标八52013.3-2013.9第四学期目标四102015.6-2015.9总结（八

39、）风险分析及应对措施1、技术风险。改革项目构建的是基于PDM技术数字化技术，它来源于CAx技术，但绝不是独立的CAx技术，是CAx技术的集成，不适当的操作就有可能走回老路子，培养的技术人才也只能是掌握独立CAx技术的高手，甚至更差。应对措施：在实施改革项目的过程中既要注重CAx技术的培养，又要注重系统集成。其中的“项目教学”起到了关键的作用，在“分层一体化”教学中，要做好“项目”的分解和实施，最后“子项目”的集成教学是重中之重，通过“子项目”的集成教学就可以实现独立的CAx技术一体化。2、成果风险。改革项目实践的目的就是培养当前和未来510年企业必需的技术人才，毕业生能不能顺利就业，就业的岗位

40、是不是预期的就业岗位群，这里存在风险。应对措施：重视“项目教学”中“项目”的选择，来源于企业的真实“项目”更容易让学生接触到真实产品的设计和制造，更容易贴近企业的生产一线，更容易让企业接受我们的毕业生。另外，通过学校和企业的对接，实现“订单式人才培养计划”，按照企业的要求、规格共同培养，以提高毕业生的就业率和就业质量。（九）预期成果及推广价值以我校2011级“机械设计制造及其自动化”（本科）专业的学生作为改革试点的实施对象，构建面向先进制造业的创新人才培养模式，经过4年教学实践，掌握基于PDM技术，培养在先进制造业中从事产品数字化设计与制造的机械工程师。改革项目面向先进制造业这一新型战略产业，

41、找到先进制造业和先进制造技术的结合点，把产品数字化设计与制造技术作为专业方向，办学定位精准，专业培养目标明确，培养的技术人才符合企业当前和未来的需求，具备推广价值。四、主管部门或单位意见主管领导签名： 行政职务： 主管部门或单位盖章： 年 月 日五、省专家组评审意见1.评审意见:2.评审结论：A.同意 B.不同意专家组成员签名： 年 月 日六、省教育体制改革领导小组意见 公章： 年 月 日附录资料：不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽

42、，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用

43、粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，应适当增加水泥用量及砂率，以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和钢筋最小间距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂，掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按设计要求选用，应有出厂质量证明书或试验报告单，并应取试样作机械性能试验，合格后方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土，细度应为200250目，膨润率510倍，使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时，应进行物理、化学分析和矿物鉴定，其粘粒含量应大

44、于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试验确定，制备泥浆用水应不含杂质，pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属

45、接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机，弯曲机，切断机，交、直流电焊机，大、小平锹，各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据.。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具

46、设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划，提出保证质量、安全及节约等的技术措施。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水电线路；进行试通水、通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开挖前，沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙，采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m，其顶面略高于地面50100mm，以防止地表水流入导沟。导墙的厚

47、度一般为100200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为10mm，内外导墙间距允许偏盖5mm，导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1m以上，以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上，且不低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后，应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业，以防导墙开

48、裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标，应根据成槽方法和地质情况而定，一般可按表3.3.1采用。泥浆性能指标表3.3.1项目性能指标检查方法一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注：1.密度：表中上限为新制泥浆

49、，下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时，新浆密度控制在1.041.05；循环程中的泥浆控制在1.251.30；对于松散易坍地层，密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25，视土质情况而定；2.成槽时，泥浆主要起护壁作用，在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标；3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时，应适当考虑，泥浆粘度，宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能，定时对泥浆性能进行测试，随时调泥浆配合比，做好泥浆质量检测记录。一般作法是：在新浆拌制后静止24h，测一次全项(含砂量除外)；在成槽过程中，一

50、般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度；浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值，应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌，常用方法有：低速卧式搅拌机搅拌；螺旋桨式搅拌机搅拌；压缩空气搅拌；离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上，或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆，如重复使用，必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理，它是利用泥浆和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥浆进

51、入贮浆池，贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可，但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时，应将高压水通过导管从钻头孔射出，不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时，应适当提高泥浆粘度和增加储备量，并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏，应及时补浆和堵漏，使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段，其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记，如有封闭槽段时，必须采用两段式成槽，以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机

52、进行一次全面检查，各部件必须连接可靠，特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳，轨道铺设应牢固可靠，道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为5mm，轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳，并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后，应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中，应保持槽内始终充满泥浆，以保持槽壁稳定。成槽时，依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时，依砂泵是否潜入泥浆中，又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣，操作简便，排泥效率高，但开始钻进须先用正循环方式，待潜水砂泵电机潜入泥浆中后，再改用反循环排泥。3.4.5当遇

53、到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时，可辅以采用冲击钻将其破碎，用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度，应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况，不断调整钻机操作，并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍落时，应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目，合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后，应停止钻进，仅使钻头空转而不进尺，将槽底残留的土打成小颗粒，然后开启砂泵，利用反循环抽浆，持续吸渣1015min，将槽底钻渣清除干净。也可用空气

54、吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时，将钻头提高槽底100200mm，空转并保持泥浆正常循环，以中速压入泥浆，把槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土造浆的槽孔，成槽后可使钻头空转不进尺，同时射水，待排出泥浆密度降到1.1左右，即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时，为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定，应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作，

55、要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面，并确保钢筋保护层厚度，宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100200mm，当采用接头管时，水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内，利钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸，应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确，钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊，其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝，宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程

56、中具有足够的刚度，除结构受力要求外，尚应考虑增设斜拉补强钢筋，将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时，为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重，部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为：主筋间距l0mm；箍筋间距20mm；钢筋笼厚度和宽目l0mm；钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架，采用双索或四索起吊，以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼，以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动，应在钢筋笼下端系上溜绳，用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时，应注意不得使

57、钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上，再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，竖直缓慢放至设计标高，再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内，应重新吊出，查明原因，采取相应措施加以解决，不得强行插入。3.6.6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋等，应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要求：混凝土的实际配制强度等级应比设计强度等级高一级；水泥用量不宜少于370kgm3；水灰比不应大于0.6；坍落度宜为1820cm，并应有一定的流动度保持率；坍落度降低至15cm的时间，一般不宜小于lh；扩散度宜为3

58、438cm；凝土拌合物的含砂率不小于45%；混凝土的初凝时间，应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求，一般不宜低于34h。3.7.2接头管和钢筋就位后，应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必使用导管，其内径一般选用250mm，每节长度一般为2.02.5m。导管要求连接牢靠，接头用橡胶圈密封，防止漏水。导管接头若用法兰连接，应设锥形法兰罩，以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理，使用后要立即将粘附在导管上的混凝土清除干净。3.7.3在单元槽段较长时，应使用多根导管浇灌，导管内径与导管间距的关系一般是：导管内径为150mm，200mm，250mm时，其间距分别为2m、3m、

59、34m，且距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内，导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度，一般应控制在24m为宜。在任何情况下，不得小于1.5m或大于6m。，3.7.4导管下口与槽底的间距，以能放出隔水栓和混凝土为度，一般比栓长100200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料卡住隔水栓，在浇注混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用铁丝吊住，待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑，导管底端能埋入混凝土中0.81.2m时，才能剪断铁丝，继续浇筑。3.7.5混凝土浇灌应连续进行，槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2mh，中途不得间歇。当混凝土不能畅通时，应将导管上下提动，慢提快放，

60、但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。3.7.6随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜大于6m，并不小于1m，严禁把导管底端提出混凝土上面。3.7.7在一个槽段内同时使用两根导管灌注混凝土时，其间距不应大于3.0m，导管距槽段端头不宜大于1.5m，混凝土应均匀上升，各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，混凝土浇筑完毕，终浇混凝土面高程应高于设计要求0.30.5m，此部分浮浆层以后凿去。3.7.8在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量，应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点，用平均值