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教育部专业综合改革试点项目
2017-01-31 16:59  

教育部专业综合改革试点项目----机械设计制造及其自动化专业

项目介绍

为实施《教育部 财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》(教高〔2011〕6号),引导高校主动适应国家战略和地方经济社会发展需求,优化专业结构,加强专业内涵建设,创新人才培养模式,大力提升人才培养水平,教育部于2011年启动实施了“专业综合改革试点”项目,我校机械设计制造及其自动化专业获批为本科专业综合改革试点项目。

一、建设目标

专业是高校人才培养的载体,是高校推进教育教学改革、提高教育教学质量的立足点,其建设水平和绩效决定着高校的人才培养质量和特色。实施“专业综合改革试点”项目,旨在充分发挥高校的积极性主动性创造性,结合办学定位、学科特色和服务面向等,明确专业培养目标和建设重点,优化人才培养方案。按照准确定位、注重内涵、突出优势、强化特色的原则,通过自主设计建设方案,推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革,促进人才培养水平的整体提升,形成一批教育观念先进、改革成效显著、特色更加鲜明的专业点,引领示范本校其他专业或同类型高校相关专业的改革建设。

二、建设内容

1.教学团队建设。高校专业建设的关键是师资。围绕专业核心课程群,以优秀教师为带头人,建设热爱本科教学、改革意识强、结构合理、教学质量高的优秀教学团队。教学团队要有先进的教学理念和明确的教学改革目标,切实可行的实施方案,健全的团队运行机制和激励机制,特别要有健全的中青年教师培训机制。

2.课程与教学资源建设。要瞄准专业发展前沿,面向经济社会发展需求,借鉴国内外课程改革成果,充分利用现代信息技术,更新完善教学内容,优化课程设置,形成具有鲜明特色的专业核心课程群。要加强协同开发,促进开放共享,形成与人才培养目标、人才培养方案和创新人才培养模式相适应的优质教学资源。

3.教学方式方法改革。深化教学研究、更新教学观念,注重因材施教、改进教学方式,依托信息技术、完善教学手段,产生一批具有鲜明专业特色的教学改革成果。积极探索启发式、探究式、讨论式、参与式教学,充分调动学生学习积极性,激励学生自主学习。促进科研与教学互动,及时把科研成果转化为教学内容。支持本科生参与科研活动,早进课题、早进实验室、早进团队。

4.强化实践教学环节。结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,确保专业实践教学必要的学分(学时)。改革实践教学内容,改善实践教学条件,创新实践教学模式,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验。配齐配强实验室人员,鼓励高水平教师承担实践教学。加强实验室、实习实训基地和实践教学共享平台建设。

5.教学管理改革。更新教学管理理念,加强教学过程管理,形成有利于支撑综合改革试点专业建设,有利于教学团队静心教书、潜心育人,有利于学生全面发展和个性发展相辅相成的管理制度和评价办法。建立健全严格的教学管理制度,鼓励在专业建设的重要领域进行探索实验。

2013年以来,我校机械设计制造及其自动化专业主要围绕以下几个方面开展建设工作并取得了较为显著的改革成果:大力推进学团队建设;优化课程设置,建立特色鲜明专业核心课程群;研究、探索新式教学方式方法;建立校企合作关系,与企业合作共建实验、实习实训基地;学生科技创新活动。

进展报告

2013年,教育部发布《关于公布“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点的通知》(教高司函〔2013〕56号),我校机械设计制造及其自动化专业获批为本科专业综合改革试点项目。“专业综合改革试点”项目是国家“十二五”期间实施“本科教学工程”的重大改革项目。

我校机械设计制造及其自动化专业综合改革的建设思路为:按照准确定位、注重内涵、突出优势、强化特色的原则,合理制定专业建设改革方案,以本科教学为中心,深化教育教学改革;加强教学科研基地建设,推进“产学研”结合,以科研促进教学,不断提高教学、科研、社会服务水平。建设高水平教学团队,形成结构合理、业务精湛、敬业奉献、勇于创新的师资队伍。通过建设,推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革。

机械设计制造及其自动化专业建设的总体目标是:巩固自治区品牌专业、自治区重点学科、自治区重点实验室的建设成果,通过专业综合改革,优化人才培养方案,构建充分适应内蒙古自治区经济社会发展要求的人才培养模式,形成具有完善的课程体系和自治区一流水平的教学团队,将该专业建设成为自治区内领先、在国内本学科领域有较大影响力的、服务于地方经济建设的机械工程领域高层次专门人才培养基地,走出一条特色鲜明,具有示范和带动作用的成功之路。

2013年本专业围绕以下几项任务开展了成果显著的工作:大力推进学团队建设;优化课程设置,建立特色鲜明专业核心课程群;研究、探索新式教学方式方法;建立校企合作关系,与企业合作共建实验、实习实训基地、学生科技创新活动。

一、教学团队建设

教学团队建设是专业改革建设的核心和基础。机械设计制造及其自动化专业围绕专业核心课程群,以优秀教师为带头人,建设热爱本科教学、改革意识强、结构合理、教学质量高的优秀教学团队。

机械设计制造及其自动化教学团队2013年被评为内蒙古工业大学教学团队,机械基础系列课程教学团队2011年被评为自治区级教学团队,2013年经学校教学工作委员会鉴定审议,被授予学校首批教学团队唯一的“内蒙古工业大学优秀教学团队”称号。

团队积极倡导教书育人,鼓励教师崇尚高贵师德,不断提高教学技艺。近三年来团队教师中有2人被评为自治区教学名师,2人次获自治区教坛新秀,1人次获首届全国高校微课教学比赛优秀奖,1人次获自治区大专院校多媒体课件竞赛二等奖,1人次获自治区青年教师教学技能竞赛二等奖,1人次被评为内蒙古工业大学“十佳教师”、1人次被评为内蒙古工业大学“教学能手”,7人次获内蒙古工业大学“优秀教学质量奖”。

近五年教师获奖统计

获奖项目

获奖级别

人员

授奖

部门

备注

教学名师

自治区

胡志勇、孙鹏文

自治区教育厅

优秀教师

自治区

胡志勇

自治区教育厅

教坛新秀

自治区

裴承慧、刘文芝

自治区教育厅

青年教师教学技能大赛

自治区二等奖

裴承慧

自治区教育厅

高校微课教学比赛

国家优秀奖

裴承慧

优秀教学质量奖

内蒙古工业大学

雷秀、刘文芝、裴承慧、巩勇智、刘长增、李建福、乌日娜

内蒙古工业大学

十佳教师

内蒙古工业大学

裴承慧、刘文芝

内蒙古工业大学

教学能手

内蒙古工业大学

刘文芝

内蒙古工业大学

在团队的整体运作上,具体的实施计划包括:定时召开团队会议,交流一个阶段的教学情况;建立考核和奖惩机制,对优秀教师进行奖励;积极吸纳新教师加入,形成学科优势互补;积极申报课程建设和教学改革研究项目,加强教学理论研究;加强科学研究,提升教学科研水平等。团队在青年教师培养方面的具体计划有:

(1)由子团队负责人具体负责各自团队内青年教师的培养,包括培养计划的制定,定期检查和考核等。

(2)鼓励和资助青年教师进修深造,参加国内外学术会议以及各安培训澡程,提高教师教学技能和专业素养。

(3)定期组织教学观摩,由老教师亲自授课,向青年教师传授教学经验和教学方法,让青年教师对上好一堂课有现场的体验和切身的感受。

(4)青年教师参与各自子团队内的教学工作,协助任课老师准备实验,担任课外辅导等;承担新课前要在团队内进行试讲,由老教师点评,指出存在的问题和不足,帮助青年教师尽快进入角色。

上述团队运行计划的实施,为团队成员相互学习搭建了一个有利的平台。其一,有利于发现青年教师在教学过程中存在的问题和不足,这些问题有些可能是共性的,也有些可能是个别的,通过团队内部讨论。共同为这些问题和不足寻找原因,提出解决办法,达到使青年教师共同提高的目的。打破了原来“一对一”的培养模式,形成“多对多”的指导,这不仅解决了资深教师缺乏的问题,而且更有利于青年教师教学能力的快速提高。其二,通过团队内部的交流活动以及老教师的言传身教,能够提高青年教师的团队协作意识,加强教师师德修养。第三,通过教学团队的运作,增加了青年教师参与课程建设和教学研究的机会,鼓励青年教师将组织和实施教学过程作为思考和创新的过程,积极探索教学内容、教学手段和教学方法改革。第四,鼓励青年教师积极参与科研,发挥自身优势,将教学与科研有机结合起来,将最新最前沿的科学知识传授给学生。

二、课程与教学资源建设

机械设计制造及其自动化专业瞄准专业发展前沿,面向自治区经济社会发展需求,借鉴国内外课程改革成果,充分利用现代信息技术,更新完善教学内容,优化课程设置,形成了既符合专业规范又具有自主特色的专业核心课程群。目前,在机械设计制造及其自动化专业核心课程中,“机械制图”、“机械设计”、“计算机辅助设计”、“数控技术”、“液压与气压传动”等5门课程被评为自治区精品课程称号,“机械制造工艺学”、“机械控制工程基础”、“机电装备设计”等6门课程列为学校精品课程建设项目。“学科概论”、“工业机器人”课程采用双语教学模式开展教学。

根据专业特点和社会需求,对原有的“机械制图”课程进行了改革,增加了实体造型内容,进一步增强了学生的空间想象力、三维建模能力和计算机辅助设计应用能力;将高端CAD/CAE/CAM软件UG NX、PRO/E、ANASYS、MATLAB、ADAMS引入机械制图、机械设计、计算机辅助设计、计算机辅助工程、数控技术、机电系统仿真等课程教学以及相关课程的课程设计使,学生掌握与运用计算机进行辅助设计、分析和制造的能力明显增强。

将科研成果充实到理论教学、专业综合设计和毕业设计(论文)中,进行基于案例的专业课教学。以工程实际问题为背景的课程设计、毕业设计,理论与实践相结合,开阔了学生的视野,提高了学习、科研兴趣,培养了严谨的科学作风和工程意识,促进了学生综合素质的提高,取得了令人满意的效果。

在教学资源建设方面,机械设计制造及其自动化专业采取现代化工程教育技术辅助课堂教学。目前,本专业多门课程使用了多媒体教学,并自制了多套集演示实验、操作规范和要点、实验内容三维仿真、机械设备整体及分解录像、机构剖析工程图为一体的较完整的多媒体课件。采用多媒体技术,有利于增加信息量,活跃课堂气氛,增强学生的注意力,对于提高教学效果,具有重要的意义。

主 要 网 站

课程名称

网 址

机械制图精品课程网站

http://eol.imut.edu.cn/eol/jpk/course/layout/default/index.jsp?courseId=1326

机械设计精品课程网站

http://eol.imut.edu.cn/eol/jpk/course/layout/default/index.jsp?courseId=1344

计算机辅助设计精品课程网站

http://eol.imut.edu.cn/eol/jpk/course/layout/default/index.jsp?courseId=1684

液压与气压传动精品课程网站

http://eol.imut.edu.cn/eol/jpk/course/layout/default/index.jsp?courseId=1689

数控技术精品课程网站

http://eol.imut.edu.cn/eol/jpk/course/layout/default/index.jsp?courseId=1686

实验教学视频

序号

名称

1

机构组合创新设计实验

2

机器人机电一体化创新设计实验

3

机构简图测绘分析实验

4

机械效率的测定实验

5

滚动轴承实验

6

工程测试技术实验

在网络教学平台促进学生自主学习方面,本专业结合我校机械工程学科的特色和优势,购置了多种三维机械数字化程序设计、计算、分析及仿真软件,开发了网络教学平台。网上辅助教学及实验,为机械设计制造及其自动化专业的开放提供了方便条件,实现了课程教学在时间、内容、资源及空间上的开放,不仅方便和促进了学生自主学习、互动教学,实现了各类实验教学资源的共享和共用;同时,也提供了校际间实验教学的交流平台,扩大了教学资源,促进了实验教学的发展。

例如:“机械设计实验教学中心网站”、“工程制图网络教学系统”等网络教学系统,充分利用现代教育技术、网络教学平台,并通过推广运用虚拟、仿真等技术手段,把虚拟实验、仿真实验和实际操作相结合,以拓宽学生的知识面,培养学生的自主学习技能,提高教学效果。应用桌面虚拟漫游系统、虚拟装配技术的课件和网络教学系统不仅为学生提供了一个具有一定沉浸感、真实感的教学环境,而且开拓了学生的视野,为学生形象思维的培养提供了极好的技术支持。

三、教学方法改革

机械设计制造及其自动化专业积极探索启发式、探究式、讨论式、参与式教学,充分调动学生学习积极性,激励学生自主学习。

(1)开展以学生为主体、以教师为主导的教学方法改革,针对不同层次、不同类型课程内容,开展引导式、自主探究式、合作讨论式和研究启发式的教学方法,促进学生自主学习、自主实验和积极主动参与科研研究,在教学过程中调动学生主观能动性和创新性积极性,切实通过实践教学提高学生的工程素质和专业技能,培养学生的工程设计能力、科研能力和探索创新的精神。

(2)开展自学、讨论与交流相结合的教学方式,要求学生通过网络课件、资料阅读和习题方式完成,自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查,以提高学生自主学习的能力。

(3)理论联系实际,引导学生探究机械工程实际问题,激发学生学习热情。在主干课程中采用基于项目的研究性教学模式,强化以问题为导向,以大作业、专题研究报告、文献综述报告、研究性实验报告等为载体的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发,综合运用多学科知识、各种技术和现代工程工具解决工程实际问题的能力和综合素质,强化培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。

(4)结合“卓越工程师培养计划”试点建设工作,探索形成校企联合的实践教学新模式,将专业实验、专业训练、专业技能培养与企业现场实践有机结合,在专业实践中引入基于企业工程问题的研究式综合实践模式和体验式实习模式,将发现的企业问题形成专业实践的研究课题供学生进行研究。

(5)积极开展网络教学

教师运用计算机图形学技术、虚拟现实技术、多媒体技术等技术,开发了多套适用于不同课程、不同学时类别的教学课件,改变了传统黑板加粉笔的教学模式。在课件中插入大量的零件、部件等虚拟实体模型,以及加工、装配、运转等工程现场,培养学生的空间想象能力、二三维的对应关系以及工程感性认识。目前共建立机械制图等课程网站和网络教学系统4个,网络教学系统“虚拟模型库”和“虚拟教室”等桌面漫游系统,为师生提供了新颖的教学手段和空间,节约了购置实体模型的大量经费和存储空间。

四、强化实践教学环节

机械设计制造及其自动化专业结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,改革实践教学内容,改善实践教学条件,创新实践教学模式,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验,加强实验室、实习实训基地和实践教学共享平台建设,取得了较为显著的成绩。

(1)及时更新实验内容,加大课程实验比例和设计性、综合性实验比例

将课程实验更新与理论教学和实践教学体系的改革相同步和配套,不断改革实验内容、方法和手段。

近年来,新增实验室面积约1000平方米,先进仪器实验设备2700余万元。从加强学生实践技能、动手能力、理论联系实际能力、熟悉掌握先进的仪器设备角度出发,将新购置的仪器设备及时充实到实验教学中,增加了专业基础课与专业课中实验学时所占的比例;减少了验证性实验,更新了实验内容,加大了设计性、综合性、创新性实验比例。不断挖掘潜力,开放具备条件的实验室,为学生主动实验、科技制作和参加科技创新活动与竞赛创造条件。目前,本专业的实验开出率达到100%,有综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例为88.9%。

(2)注重提高学生课程设计和毕业设计的综合知识应用能力和设计能力

为加强本科生设计能力,充分挖掘潜力,结合科研课题、工程实际,加大了毕业设计设计类题目的比例,取得了明显效果。

在修订的人才培养方案中,将两门单一课程的课程设计改为专业综合设计,加大了毕业设计周数,拓展了设计内容的广度和灵活性,加强了综合性和深度。在选题和实施过程中,紧密联系工程实际,注重学生综合知识应用能力、解决实际问题能力的培养和提高。部分教师以承担的横向课题、纵向课题、实验仪器设备改造以及工程应用项目为实例,努力创造条件使学生及早参加科研和创新活动,效果良好。

(3)实验教学与实习基地教学相结合。

机械设计制造及其自动化专业在校企长期合作交流的基础上,先后在距离300公里以内的呼-包-鄂三地稳定建设了基本稳定、众多的实验实践教学基地,多数为大中型企业,如:内蒙古北方重工业集团有限公司、呼和浩特众环(集团)有限责任公司、内蒙古强力化工机械有限责任公司等企业。同时,在区外也建立较为稳定的实践教学基地,如陕西汉德车桥有限公司、中钢集团西安重机有限公司、西北轴承股份有限公司、哈尔滨哈电实业开发总公司、山西经纬纺织机械有限公司、山西柴油机工业有限责任公司等,每年可接收500人进行实践教学活动。

在实习过程中,采取聘请企业技术人员讲授、实习带队教师现场讲解、重点车间跟班实习、参观等多种形式,针对有代表性的典型机电产品、机械零件、加工制造工艺、加工装备和刀、卡、量具等按计划进行系统性的学习。学生对专业的认识程度、所学课程的目的和作用、就业取向等进一步提高,为专业课的学习奠定了良好的实践基础。

实践教学基地建设通过制定完整的实践教学计划和与合作方共建的合作规程,实现了实验教学与就业创业技能培训相结合、实验教学与个性化培养相结合的目的,培养了适合实践教学工作的师资力量,增强了教师指导学生实践及创新的实践能力。

五、教学管理改革

本专业的教学管理由校、院、系三级分工负责,2006年本科教学工作评估以来,本专业根据学校教务处的工作要求,认真开展有关教学管理和教学体系建设等方面的调整和完善工作,建立健全了个环节教学质量标准及各级各类人员工作职责,形成了有利于支撑专业综合改革试点建设的工作基础。

(1)进一步健全了教学管理规章制度,要求所有相关人员都依据其严格执行。

(2)根据专业建设任务和发展方向,制定和完善了教学、科研、学术、课程建设、实践能力等一系列奖励政策,把在专业建设中做出的业绩与收入挂钩,实行岗变薪变,优绩优酬,最大程度调动教师的积极性,促进专业建设成果的积累和教师队伍整体素质的提高。

(3)建立起一整套具有较强可操作性的各教学环节质量标准。

(4)建立了相对独立的由校督导组、院督导组、专业负责人、教师和学生参与的专业教学质量督导队伍,积极开展教学督导、学生评教、教师互评等活动。

(5)加强对学生的就业指导,广泛开展与用人单位的全方位合作,从而为学生就业创造更好的机遇。

(6)建立并完善专业指导委员会,对教学方案、教学计划进行进一步的研讨和完善。

(7)开展定期的专业社会调查,广泛听取产业界对学生质量的反馈,通过了解社会对专业人才培养方案的建议,不断进行专业结构调整和培养方案优化。

六、学生科技创新

机械设计制造及其自动化将提升大学生科技创新意识和能力作为巩固学生专业知识、调动学生学习积极性的重要途径,2013年成立了学生科技创新协会,为学生参与科技创新活动搭建团队交流平台。

2013年专业教师积极组织学院学生参加亚太机器人选拔赛、全国大学生节能减排大赛、全国数学建模大赛、宁波水下机器人大赛、“挑战杯”大学生课外作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛等各类校内外科技创新类竞赛,并获得各项比赛一等奖3个、二等奖8个、三等奖8个的好成绩。其中机电10-3班高俊杰同学荣获第八届中国青少年科技创新奖,是内蒙古自治区唯一一位获奖的大学生。

2013年学生参与科技创新比赛获奖名单

序号

姓名

获奖名称

1

徐国华、高俊杰、郭振华

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛水中机器人2D仿真水球(5vs5)一等奖

2

徐国华、高俊杰、郭振华

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛水中机器人2D仿真抢球大作战 二等奖

3

徐国华、高俊杰、郭振华

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛水中机器人2D仿真水球斯诺克 二等奖

4

徐国华、高俊杰、郭振华

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛水中机器人2D仿真协作过孔 二等奖

5

徐国华、高俊杰、郭振华

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛水中机器人2D仿真花样游泳 三等奖

6

高鹏飞

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛类人机器人竞速 三等奖

7

高鹏飞

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛采摘机器人 三等奖

8

高鹏飞

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛双足竞步机器人人大学组(交叉足印) 二等奖

9

郭辰、苏建林、许强

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛舞蹈机器人大学组常规双足人形 一等奖

10

郭辰、苏建林、许强

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛常规多足异形比赛 三等奖

11

高鹏飞、唐靖杰、王桂冰、郭振华

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛机器人创新比赛大学组 冠军

12

苏建林、高俊杰

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛医疗与服务机器人规定动作大学组项目比赛 二等奖

13

郭辰、苏建林、许强

2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛舞蹈机器人大学组-自创多足异形组项目比赛 三等奖

14

高俊杰、郭辰、崔心畅、许强、王杰

第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛 三等奖

15

高俊杰

第八届中国青少年科技创新奖

16

郭振华

第14届“未来伙伴杯”中国智能机器人大赛灭火组三等奖

17

高俊杰、王鑫

2013宁波国际水中机器人大赛暨第六届水中机器人技术研讨会2D仿真5VS5项目 亚军

18

高俊杰、王鑫

2013宁波国际水中机器人大赛暨第六届水中机器人技术研讨会2D仿真协作过孔 三等奖

19

高俊杰、王鑫

2013宁波国际水中机器人大赛暨第六届水中机器人技术研讨会2D仿真水球斯诺克 三等奖

20

高俊杰、王鑫

2013宁波国际水中机器人大赛暨第六届水中机器人技术研讨会2D仿真花样游泳 二等奖

21

高俊杰、王鑫

2013宁波国际水中机器人大赛暨第六届水中机器人技术研讨会2D仿真抢球大作战 二等奖

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