专业建设

2022级智能制造工程专业人才培养方案

供稿:机电工程学院 | 发表日期:2023/09/19

一、培养目标

本专业坚持立德树人,以培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义建设者和接班人为根本目标,培养满足地方经济和社会发展需要,顺应江苏和南京智能制造战略性新兴产业行业新发展,具有较高的科学与工程素养,掌握机械、自动控制、人工智能等智能制造相关学科基础知识及应用能力,具有良好的学习能力、实践能力和创新意识,能够从事智能制造工程领域的设计与集成、智能装备的应用与运维、智能工厂系统运行与管理等方面工作的高素质应用型工程技术人才。

本专业学生毕业后5年左右具体应达到如下目标:

1.具备本领域所需的自然科学和人文社会科学素养,具有正确的价值观和良好的思想品德,具有职业精神及社会责任感;

2.在智能制造工程领域具有较强的设计、分析、制造、开发等方面的工程实践能力;

3.能够有效运用专业知识,在智能制造相关领域从事科学研究、生产、质量检测、项目管理、技术支持等工作;

4.具有较强的适应能力、创新能力以及终身学习的能力;

5.能将前沿高新技术快速向智能制造领域转化。

二、毕业要求

根据学校新型应用型本科高校的定位和社会经济发展需求,结合本专业的特点,制定本专业学生主要学习的基本理论和基本知识、受到的基本训练、掌握的基本能力等共12项毕业基本要求:

1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决智能制造工程领域复杂工程问题,能够系统地掌握机械设计与制造、机电控制、人工智能、工业机器人、工业互联网等相关工程技术并在复杂工程中应用。

1-1掌握解决智能制造工程问题所需数学、自然科学、工程基础和专业知识及基本的数学建模方法;

1-2能够将数学、自然科学、工程科学的语言工具用于智能制造工程问题的表述;

1-3能够针对具体的智能制造工程问题对象建立数学模型并求解;

1-4能够将自然科学、工程基础、专业知识和数学模型方法用于智能制造工程问题的推演、分析和解决方案的比较与综合。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达并通过文献研究分析智能制造工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。

2-1能够运用数学、自然科学、工程基础及智能制造工程科学原理,识别和判断复杂智能制造工程问题的关键环节;

2-2能够基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂智能制造工程问题;

2-3能够认识到解决问题有多种方案可选择,能够通过文献研究寻求可替代的智能制造工程问题解决方案;

2.4能够运用相关基本科学原理,借助文献研究,分析智能制造工程问题的影响因素,获得有效结论。

3.设计/开发解决方案:能够设计针对智能制造工程领域复杂工程问题的解决方案,体现创新意识,并考虑社会、健康、安全、法律、文化、伦理以及环境等因素。

3-1掌握智能制造装备设计、开发、质量保证与测试的基本方法和技术,了解影响智能制造装备设计目标和技术方案的各种因素;

3-2能够针对特定需求,完成整体设计方案、单元模块(组件、部件)的设计、开发和测试;

3-3能够进行智能制造系统的设计、开发和测试,并能在设计、开发和测试中体现新意识、新思路,采用新方案;

3-4能够在智能制造系统设计、开发和测试过程中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对智能制造工程领域复杂工程问题进行研究,包括实验或测试方案设计、数据分析与解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。

4-1掌握研究的基本方法,理解“调研、设计、实施、归纳”的基本研究思路;

4-2能够基于数学、自然科学、工程基础及智能制造工程科学原理,通过文献研究或相关方法,调研和分析复杂智能制造工程问题的解决方案;

4-3能够针对特定智能制造工程问题,选择研究路线,设计实验方案,构建实验系统;

4-4能够安全地开展实验,严谨地采集实验数据,如实地记录实验结果,对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具:能够针对智能制造工程领域复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

5-1能够掌握智能制造工程领域中主要方法、平台、工具的使用原理和方法,了解其差异和适用领域;

5-2能够选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,对复杂智能制造工程问题进行分析、设计、开发、测试和验证;

5-3能够开发或选用合适的平台、工具,对复杂智能制造工程问题进行预测与模拟,并能分析其局限性。

6.工程与社会:能够基于智能制造工程领域工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律、伦理以及文化的影响,并理解应承担的责任。

6-1了解智能制造工程专业相关领域技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规,理解社会、健康、安全、法律以及文化等外部因素对智能制造工程活动的影响;

6-2理解复杂智能制造工程项目在社会系统中应当承担的责任,能够分析和评估智能制造工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响以及制约因素对项目实施的影响。

7.环境和可持续发展:能够针对智能制造工程领域复杂工程问题,理解和评价专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7-1能够理解复杂智能制造工程问题所涉及的环境和可持续发展等方面的理念和内涵和法律法规;

7-2了解制造业与环境保护、可持续发展的关系,能够理解和评价复杂智能制造工程实践对于环境和社会可持续发展的影响。

8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在智能制造工程领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

8-1具有正确的价值观和较好的人文社会科学素养,理解个人与社会的关系,了解中国国情;

8-2理解诚实守信的工程职业道德和规范,能够在智能制造工程实践中自觉遵守履行;

8-3理解工程师对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护的社会责任,能够在工程实践中自觉履行责任。

9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9-1具有团队合作意识,能够与团队中各学科成员进行有效沟通、并合作开展工作;

9-2能够理解个人在团队中的角色,能够独立或合作承担团队所赋予的任务;

9-3能够了解团队成员想法,具备在多学科背景下的团队中的协调、协作、组织和管理能力,并能在项目实施过程中运用以上能力。

10.沟通:能够就智能制造工程领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10-1就复杂智能制造工程问题,能够以发言陈述、报告文稿及图表等方式,清晰准确地表达个人的观点;

10-2能够理解与业界同行及社会公众交流的差异性,具有与其进行有效沟通和交流的能力,并能准确回应指令和质疑;

10-3具有较好的外语听说读写及翻译能力,能够阅读和翻译外文专业文献,跟踪了解智能制造工程领域的国际发展趋势和研究热点;

10-4具有一定的国际化视野,能够通过多种途径理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性,并能够在跨文化背景下就专业问题进行基本的沟通和交流。

11.项目管理:理解并掌握智能制造工程领域工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

11-1能够掌握应用于智能制造工程领域的基本经济、管理知识和方法,并能够利用模型和工具对智能制造工程项目进行管理;

11-2了解智能制造工程及产品全周期、全流程的成本构成、理解其中涉及的智能制造工程管理与经济决策问题;

11-3能够在复杂的多学科环境下(包括模拟环境),将工程管理、经济决策的方法,运用于解决方案的设计开发过程中,解决相关工程问题。

12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

12-1能够在社会发展的大背景下,认识到自主学习和终身学习的必要性,具有终身学习意识;具有自主学习的能力,包括对智能制造工程技术问题的理解能力、总结归纳的能力和提出问题的能力;

12-2能够发现智能制造工程实践中存在的问题,并利用多种手段完成自主学习、及时更新知识体系,适应技术的发展和进步。

三、基本学制与学位

基本学制:四年。

授予学位:工学学士。

、毕业学分要求

毕业学分要求:172.5学分;

综合素质课外培养10学分。

五、课程结构及学时学分分配表:

课程结构及学时学分分配表

课程类别

学分

占课内总学分比例(%)

课内学时

占课内总学时比例(%)

通识课程(必修)

73

42.3

1136

53.6

(学科)专业基础课程

23.5

13.6

376

17.7

专业必修课程

12

7

192

9.1

专业限选课程

10

5.8

160

7.5

专业任选课程

6

3.5

96

4.5

通识课程(公共选修)

10

5.8

160

7.5

集中性实践教学环节

38

22

——

——

总计

172.5

100

2120

100

实践教学模块学分分配表

课内实践教学学分及比例

综合素质

课外学分

总计学分及比例

实验教学

军训模块

实习实训

课程设计

毕业实习

毕业设计(论文)

必修

任选

课内外合计

总学分

实践教学占总学分

比例

22.9

2

15

9

2

10

7

3

70.9

182.5

39.3%

课内实践教学学分小计

60.9

——

课内总学分

172.5

课内实践教学占课内总学分比例

35.3%

上述表格中的说明:

1.课内总学分指毕业生要达到的总学分(不含综合素质课外培养10学分);

2.实验教学包含独立设课实验教学和非独立设课实验教学;

3.选修课程的学分、学时数,均按最高要求统计;

4.若专业限选课中设方向模块的专业,按第一个方向的学分、学时数统计。

六、课程教学计划安排及主要课程内容

(一)课程设置与安排表(附表1)

(二)专业核心课程或核心课程群:

机械制图与CAD(Ⅰ)、工程力学、机械制造技术、电工电子技术、控制工程原理、通信与工业互联网、工业机器人技术、人工智能与机器学习、机电传动与PLC技术、智能制造系统集成技术

(三)专业核心课程内容介绍:

课程编号:0802204058 课程名称:机械制图与CAD(Ⅰ) 总学时:48 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程的专业基础课。课程使学生掌握绘制和阅读工程图样的基本原理、方法和相关标准,是一门理论严谨、实践性强的技术基础课,对培养学生掌握科学思维方法、增强工程和创新意识有着重要作用。

课程编号:0802204048 课程名称:工程力学 总学时:64 周学时:6

内容简介:本课程是智能制造工程的专业基础课。课程使学生掌握质点、质点系、刚体和刚体系的机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,了解杆件的受力、变形和破坏的基本规律,掌握杆件的强度、刚度和稳定性设计的基本原理和方法,初步具备分析和计算简单工程实际问题的能力。本课程的学习既为后续相关课程的学习打下扎实的基础,也是学生从事本专业生产和科研工作必备的基础理论。

课程编号:0802304102 课程名称:机械制造技术 总学时:48 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业必修课。课程主要涉及机械加工系统的基本理论和知识。使学生掌握切削原理、刀具、机床及夹具等的基本知识,机械加工质量的基本理论,机械加工和装配的工艺规程、设计方法。

课程编号:0802204059 课程名称:控制工程原理 总学时:40 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程的专业基础课。通过对这门课程的学习,要求学生学会运用控制理论的基本原理和思想方法,初步学会分析和研究机、电、液系统中信号的传递、反馈与控制,以及机、电、液系统的动态特性,并结合后续专业课的学习,为将来在机械工程中解决一些实际问题打下一定的基础。

课程编号:0802204050 课程名称:电工电子技术 总学时:64 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业基础课。通过对这门课程的学习,要求学生掌握直流电路、交流电路、变压器和电动机、模拟电子电路、数字电子电路等电工和电子技术的基本知识、原理和分析方法。

课程编号:0802304110 课程名称:通信与工业互联网 总学时:32 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业必修课。通过本课程的学习,学生可以了解各种工业通信网络传输和交换的工作原理,了解常见的几种工业通信网络架构体系,理解工业系统中人与人、人与计算机、计算机与计算机之间的通信模式,为后续智能制造系统集成等课程打下基础。

课程编号:0802404126 课程名称:工业机器人技术 总学时:32 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业限选课。通过本课程的学习,学生能够了解工业机器人的基本结构,掌握工业机器人的运动学、动力学相关原理和基本知识,使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解。

课程编号:0802204060 课程名称:人工智能与机器学习 总学时:32 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业基础课。通过课程的学习,使学生掌握人工智能与机器学习的基本原理与应用技术,达到熟悉了解现实生活中人工智能的应用案例,并能解决人工智能中的一些实际问题的目的。课程内容包括人工智能的基本技术、典型应用领域和计算智能方法三个方面,着重机器学习应用领域的原理、方法与应用。

课程编号:0802404127 课程名称:机电传动与PLC技术 总学时:32 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业限选课。通过课程的学习,让学生了解机电控制技术的一般知识,熟练掌握其工作原理、特性、应用方法,理解最新控制技术在机械设备中的应用,掌握机电系统的动力特性、交直流电机拖动、低压电器控制、传感器、PLC控制编程等方面的内容。

课程编号:0802404129 课程名称:智能制造系统集成技术 总学时:32 周学时:4

内容简介:本课程是智能制造工程专业的一门专业限选课。通过课程的学习,让学生了解以自动化、网络化为基础,以数字化为手段,以智能制造为目标的智能制造系统集成架构概念和理论,能够掌握各类自动化加工单元的工作原理、软硬件接口技术,能够利用虚拟仿真软件模拟一套智能制造系统的运行。

七、实践能力和创新能力的培养

(一)集中性实践教学环节安排表(附表2)

(二)培养实践能力和创新能力的主要措施

1.加大实践教学课时总量,比例达到课时总量的35%以上,以充足的课时分配来保证实践能力培养的效果。

2.依据智能制造工程专业实践应用能力培养注重岗位能力训练的特点,实践教学以模拟生产一线任务的各项实习实训为主,重点培养学生的现场工作能力以及专业阅历。

3.组织学生参加学科竞赛、参与教师科研课题,指导学生撰写学术论文、申报专利,以提高学生的研究创新能力。

八、课程结构拓扑图

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