机械设计制造及其自动化

机械设计制造及其自动化

机械工程学院

一、前言

东南大学机械设计制造及其自动化专业建设紧密围绕党的教育方针，以邓小平同志关于“教育要面向世界、面向未来和面向现代化”的思想、教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》以及《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》等重要文件为指导，以专业建设为主线，以师资队伍建设为重点，以社会需求为导向，以满足国家及地区经济建设为出发点，以培养高素质人才为根本宗旨，积极更新教育教学理念，科学规划品牌专业的建设思路，强化质量意识、竞争意识和开拓意识，围绕创建国内一流、世界有影响的高水平大学的建设目标，在专业建设的各个方面积极开展工作，取得良好成绩，现将工作汇报如下。

二、本专业建设方案与工作目标的执行及完成情况

教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》的文件中明确指出：本科教学工作的指导思想就是坚持党的教育方针，牢固确立人才培养是高等学校的根本任务，牢固确立质量是高等学校的生命线，牢固确立教学工作在学校工作中的中心地位。该文件指出了本科教学工作的主要任务，即着眼于国家发展和人的全面发展的需要，加大教学投入，强化教学管理，深化教学改革，坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展，注重能力培养，着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力，全面推进素质教育。

作为江苏省高等学校品牌专业建设点，结合我校及本专业的具体实际，我们确立本专业的建设目标为：（1）形成具有自身特色的高素质创新人才培养模式；（2）形成有特色的系列品牌课程和精品教材；（3）培养一支年富力强、富有奉献与科学创新精神、责任心强的师资队伍；（4）建设具有示范性作用的机械工程实验教学基地；（5）形成科学、高效的教学管理系统和模式；（6）形成符合人才成长规律的教育运行机制和管理体系。在此基础上，形成具有鲜明特色的、国内一流的机械设计制造及其自动化品牌专业。

围绕上述建设目标，经过几年的不懈努力，专业建设取得了很大成绩，特色和优势不断显现，教学工作开始进入良性循环、持续优化的轨道，较好地实现了专业的建设目标，主要表现在：

1.人才培养方案和教学计划得以重构和优化

近年来，我们根据形势变化，在广泛、深入调研的基础上及时调整人才培养方案和教学计划。在制订新的培养方案时，基于“拓宽基础，加强实践，共性和个性、知识能力素质协调发展”的教育理念，定位于研究型大学复合型、创新性人才培养目标，构建了机械科学、电子技术、计算机技术、机电控制技术等多元一体，教学内容和体系密切交融，在工程应用中相互依托、承前启后，同时有机衔接本、硕、博知识结构和培养要求，充分体现“大类培养、方向成才”、“科学教育与人文教育相融合”鲜明特色的机械设计制造及其自动化专业人才培养新体系（见图1）。这里，“大类培养”是指教学体系的设置遵从“大工程、大教育”的思想；“方向成才”是指从专业特色出发，设置若干个体现本专业学科特色的方向模块及其相关实践性环节，以提高学生的社会适应能力。其具体体现是：一至三年级教学内容基本相同，第四年按方向培养。经过精心设计与具体组织，该体系最终形成了互相联系、互为支撑、可操作性强的三大系统：课程教学系统、实验与综合实践教学系统、校系文化教学系统，从而充分体现了人才培养中的科学性与系统性。

图1　东南大学机械设计制造及其自动化专业人才培养新体系

课程教学系统——本着“夯实学科基础、强化专业技能、兼顾个性发展、适应社会需求、追踪技术进步、体现办学特色”的思想，围绕机械设计、机械制造、机电控制三条主线，建立起完整有序、既相互独立又相互支持的分层式课程体系（见图2），同时，各层次内的课程设置和授课内容可动态调整，以及时适应技术的发展和社会需求。为保证本专业教学环节中理论教学工作深入、持久地展开，专门组建了学科基础课、主干课课程教学小组，教授、博导担当课程负责人，全面开展经常性的教学法研究和课程建设活动，此举对于提高课程教学质量、保持发扬优良教风、培养教学一线新人以及推进课程建设、教学改革和教学管理均起到很好的保证作用，涌现出不少教学效果突出的优秀课程，仅2004年，本专业就有2门课程被评为江苏省一类优秀课程，2门课程荣膺2004年度国家精品课程。

图2　东南大学机械设计制造及其自动化专业课程教学系统

实验与综合实践教学系统——本着“立足专业特点、面向工程实际、注重操作能力、提高综合素质”以及“理论与实践、教师与学生、课内与课外”相结合的指导思想，与理论教学配套，构建起分层式实验教学平台（见图3），探索实验课程设置新模式（见图4），将相关课程的实验环节单独设课（见图5），单独给学分，单独评定成绩；通过实行开放式实验管理机制，结合科研课题自行研制各种教学实验平台，将更多的实际问题引入教学实验，开拓实验、实践教学的新形式、新内容，提出了为学生设计能力和创新能力培养总目标服务的实验项目，营造出多样化、层次化、多元化、研学型实验、实践教学环境（见图6～8），与此同时注意行之有效的实验教学方法和手段（见图9）、科学的实验课程考核模式与成绩评定方法（见图10）的研究与采用，如此极大地调动了学生的主动性和积极性，使学生对课程内容的认识加深，实验技能（实验理论、实验方法和动手能力）显著提高，并使实验教学个性化，做到了真正的因材施教。

图3　东南大学机械设计制造及其自动化专业层次式实验与综合实践教学系统

图4　实验课程设置模式的研究

图5　本专业独立开设的实验课程

校系文化教学系统——通过组织文化素质教育系列讲座，开展丰富多彩的名著选读活动、各种社团活动、暑期社会实践活动，改革奖学金评定和免试研究生推荐办法，实行本科生顾问制、优秀学生导师制，加强对班主任和辅导员的培训与考核等等一系列举措，营造出一种浓厚、高尚的文化氛围，使学生有条件去阅读、去听课、去研究、去搞发明创造、去参加自己喜爱的社团活动，形成既重视理论学习、又重视实验实践能力培养和综合素质提高的共识，使“知识＋能力＋素质”三位一体培养模式真正落到实处。

图6　多样化实验教学形式设计

图7　多元化实验教学方式设计

上述三位一体系统的确立为教学计划的制订和实施确立了宏观的指导方向，也为与时俱进的教学改革提供了基本框架。

图8　实验教学内容层次化的实验

2.人才培养模式改革成效显著，人才培养质量不断提高

为进一步促进优秀学生的培养，为其提供更加宽松的学习环境，使优秀拔尖人才、专长人才脱颖而出，在建构科学的人才培养体系的同时，本专业围绕人才培养模式的改革进行了一系列卓有成效的工作。

举措一：加强优秀生的指导和培养。为培养德、智、体、美全面发展的创新型人才，本专业在东南大学选拔培养优秀生的基础上，扩大选拔培养优秀生的比例，为他们提供更多的学习指导和发展机会，并实行逐年考核评审、滚动筛选，采取对一年级学生实行顾问制，二、三、四年级优秀生配备导师的培养办法，因材施教，教学相长，形成一种全新的教与学的关系。

举措二：改革免试研究生的推荐方法。突破“唯成绩论”的旧框框，在免试研究生选拔中引入并实施“知识＋能力＋素质”三位一体考察的新理念，制定出可操作性强、便于学生综合能力包括实验动手能力展现的考核办法（见图11），此举使业务学习优、创新能力强、综合素质高的学生优先得到继续深造的机会，并在全系范围内营造出良好的引领学生走全面协调发展之路的氛围。

图9　行之有效的实验教学方法和手段

图10　研究并采用科学的实验课程考核模式与成绩评定方法

举措三：组建南高班和机械动力强化班。为满足制造业日益变化的发展需求，探索优秀人才的培养规律，做到因材施教、因人施教，本专业从2003级始创办了“南高班”（以有“中国自然科学发祥地”之誉的南京高等师范学校旧址——南高院——现机械工程系所在办公楼命名）。该班从新生入学开始，每年通过选拔，以本专业品学兼优的学生为主体，根据他们基础扎实、接收新知识的能力较强等特点，制订专门的教学计划，鼓励他们尽早地涉猎专业前沿，激发他们的创造力。同时，通过滚动和淘汰机制，及时将进步明显的学生吸收进来。

图11　免试研究生选拔中综合实践能力考核现场

南高班以“厚实的基础知识、突出的专业能力、宽泛的人文背景、强烈的创新意识”为特色，以培养具有扎实的机电工程技术基础、具有创新的机电产品设计能力、掌握信息化制造基本理论及实践能力的高级专门人才为目标。课程设置上注重学生机电产品开发基础知识的传授，以构筑扎实的专业基础；突出机电产品开发中新知识、新理论、新方法、新技术的训练以及创新意识、创新能力的培养，以培养学生机电产品创新设计及制造的能力；强调自然科学、工程技术、社会科学以及管理等学科知识的交叉，以提升学生在未来工作岗位中的竞争能力和发展空间。

南高班在教学模式上进行了多项创新性改革，主要体现在：

（1）教学小班化、双语化：突出学生英语听、说、读、写及应用能力的培养，提高学生毕业后参与国际交流的能力。

（2）选择优秀教师及实行导师制：学校及机械工程系将为强化班精心选配具有丰富教学经验和突出教学能力的优秀教师进行授课，以提高理论知识的学习效果；从二年级开始，为学生配备具有副高（博士）以上的导师，以强化学生科研、创新及实践能力的培养。

（3）专业化学术报告及讲座：聘请我校骨干教师、领域内知名专家以及杰出校友等为本班学生作相关的专业报告、讲座等学术活动，以便让学生了解制造业信息化领域的进展及发展趋势，让学生从更高的层次上把握专业的发展方向，拓宽视野，提高学习兴趣。

（4）强化实践环节的训练：创造良好的实验环境，加强学生实践能力的训练，让学生在实践中掌握信息化制造的软件、硬件的基本原理及操作，通过课题研究、学科竞赛、工程设计及专业实验等形式，在实践过程中提高学生的动手能力、解决问题的能力和机电产品创新设计的能力。

（5）突出学生的系统性设计及开发能力的培养：当今机电产品的结构、功能日趋复杂，要求学生能以系统的观念，站在全局的高度分析和解决问题，以实现系统综合性能的最优化，获得最佳的经济和社会效益。为此，我们在课程设置及教学内容的安排上，充分体现和加强了对学生系统性设计观念和开发能力的培养。

（6）增加学生社会科学、人文科学及管理科学等学科知识的比重：适应未来社会对综合性人才的需求，提高学生社会交往、人际沟通及资源管理的能力，鼓励学生跨学科、跨系选修相关课程，实现学科交叉。

南高班的建立如一拂清风，激发了学生好学奋进、力争上游的精神，在一年级第二长学期的期末考试中，该班取得数学分析课程平均92分的好成绩。实践证明，这种人才培养模式满足了优秀人才个性化的成才需求，学生的潜力得到了学生、家长和学校领导的肯定。2004年，经东南大学批准，以南高班为基础成立机械动力强化班，将这种模式在全校范围内推广。（注：该班组建后即被吸纳进入我校健雄院，一、二年级由健雄院参照电类强化班模式统一管理，三年级返系后继续遵照南高班四年一贯制培养模式执行。）

举措四：广泛开展课外研学活动和学科竞赛活动。本专业投入大量的师资、设备资源，成立专门的领导机构，申请建立专项活动基金，采取承认相应学分、优先入选免试研究生等多项政策措施，吸引、鼓励学生参加各种形式的课外研学活动和各类学科竞赛，在交流中锻炼自己、陶冶情操、增长见识，在活动中激发创新意识、培养创新精神、训练创新能力，为今后的深造和发展打下扎实基础。

图12　东南大学第二届机械设计竞赛评审会现场

图13　学生在演示汇报回答专家的提问

本专业自2003年始每年主办面向全校本科学生的机械设计竞赛。2003年首届竞赛共有近100名学生组队参赛；2004年有12个院系近200名学生组队参赛。每次竞赛从年初的信息发布、报名组队、开题立项、设计制作、小组自评直到下半年的专家终评，前后经历多个阶段、历时半年之久，每一阶段大赛组委会均进行精心设计，安排专门教师进行有针对性的指导。特别令人回味的是在每次的终评会上（见图12、图13），参赛同学采用多媒体技术结合现场实物演示，向与会师生展示自己半年来累累硕果时，那妙语连珠的讲解和巧夺天工的作品的现场表现，每每博得大家的阵阵掌声，令人感慨万千（见图14），深深感受到同学们身上所蕴藏的无限创造力，更坚定了我们优化育人的信念！

图14　机械设计竞赛获奖作品——机器鱼、自适应可翻转太阳能探测车曾被江苏电视台、南京电视台等多家新闻媒体报导

上述诸举措的实际操作，整体提升了学生的专业技能，取得了显著成果（见图15～18），近4年来，本专业学生在校期间获省级以上各类学科竞赛奖40余项，仅2004年就获得18项，获批专利多项，发表论文多篇，详情请参见品牌专业自查总结表相关栏目。

图15　由本专业学生设计制作的“先锋号”自适应可翻转车获2004年第一届全国大学生机械创新设计大赛一等奖

图16　由本专业学生任队长的“飞凌显示技术”——高亮度荫罩式等离子体模组获第四届“挑战杯”中国大学生创业设计竞赛金奖

图17　本专业学生作品获批专利证书

图18　比赛过程中的现场答辩

衡量专业建设水平及教学效果的重要指标是生源、学生的综合素质、就业情况等。本专业始终按第一批次录取，尽管机械制造业不是社会的热门及新兴专业，但我们的生源一直较好。近年来，随着我国成为世界重要的制造业基地，生源质量更加趋好。

据统计，东南大学机械设计制造及其自动化专业平均录取分数线每年均超过省控重点分数线50分左右，其中2004级新生第一志愿报录率达91％。

由于生源较好，教学质量较高，在大学生就业日趋困难的情况下，本专业的毕业生仍保持很高的就业率。据统计，本专业毕业生2003届一次就业率为99.6％，2004届一次就业率达100％，供需比达1∶10。另外，考研录取率也保持较高水平，2003届为25.3％，2004届为25.5％。

3.师资队伍建设取得丰硕成果

近5年来，本着“引进与培养并重，竞争与激励兼顾”的教师队伍建设原则，结合教学、科研工作的需要，本专业积极选留、引进具有博士、硕士学位的人才。从2000年至今，共引进具有博士学位或在职培养博士学位的年轻教师10余人。

近两年随着新老交替的合理变动，目前，东南大学机械设计制造及其自动化专业共有专职教师74人，实验教学人员10人，全部拥有中级以上技术职称。其中，教授18人（博士生导师10人），副教授37人、高级工程师4人，讲师19人、工程师6人。现有教师中，具有博士学位的29人，硕士学位的32人。另外，11人正在在职攻读博士学位，5人正在攻读硕士学位。

教师队伍中，年龄在55岁以上的有5人，占6.0％；40～55岁之间的有42人，占50.0％；40岁以下的有37人，占44.0％。专职教师中具有研究生学历的比例达到70.3％，已经形成了知识结构、年龄层次合理的高水平教师队伍。在这支队伍中，有国务院学位委员会委员1人、教育部新世纪创新人才2人、江苏省“333”工程（二期）2人、江苏省六大高峰人才2人、江苏省青蓝工程3人，有宝钢教育奖优秀教师特等奖获得者、江苏青年五四奖章获得者、江苏省青春创业风云人物，有东南大学“三育人”积极分子、教学工作突出贡献荣誉奖获得者、东南大学优秀教育工作者等，多名教师、数十人次获得国家、省部级各类科研与教学成果奖励。这支队伍充满活力，团结协作，富于创新，勇于奉献，屡建功勋。

为进一步开拓教师视野，促进教学及科研水平的提高，在学校及系的共同努力下，本专业积极选拔优秀青年教师出国进修、访问或参加国际会议等。据统计，近5年来，本专业赴国外进修访问的教师达30余人次，出访国家包括美国、加拿大、澳大利亚、瑞士、德国、英国、日本等。同时，我们还邀请国外知名学者、教授到我系讲学20余次。通过国际合作与交流，促进了教师队伍的建设，保证了教学及科研水平的提高。

2004年，本专业陈云飞教授、王兴松教授双双入选教育部新世纪创新人才，这是我系师资队伍建设上的重要突破。

4.学科建设与教学基地建设相结合，教学软硬件条件得以不断改善

近年来，学校在教学方面有很大投入，同时结合学科建设，使本专业的教学软硬件条件不断得到改善。2000年至今，在世界银行贷款“高等教育发展”项目专项、“211”工程专项、“985”一期、二期以及各种专项建设经费的资助下，本专业先后购置了10台数控钻铣床、10台数控车床、三台电火花加工设备、4套日本安川工业机器人及工控系统、1台美国HASS加工中心、1套FMS系统、1套Festo气动电气动综合教学系统、数控编程仿真软件V－CNC、数控编程软件CAMWorks、100余台各种档次的服务器、微型计算机，各大知名专业厂家的各种型号PLC、机械创新实验平台等软硬件设备，再辅之以自主研发的各类实验台，使重点为本专业服务的机械基础实验中心的教学实验条件与环境得到较大的改善，形成各富特色的实验室（见图19～22），保证了相关实验教学工作的开展。

图19　学生们正在机械制造实验室操作实验

图20　智能机械实验室部分场景

图21　机械测控实验室部分场景

图22　机械设计实验室部分场景

为提高课程实习、生产实习的质量和效果，我们积极开展校外配套实践教学基地的建设，利用本专业与企业界的联系，依托企业的设备为学生的实践、实习服务。目前，本专业已经与南京金城集团、南京汽车集团、南京苏源汽车经营有限公司、南京720厂、徐州锻压机床厂、常州机床厂、无锡机床厂等企业建立了稳定的教学实习和科研合作关系，保证了实验及实习教学的质量（见图23）。

图23　产学研基地挂牌仪式

图24　金蝶——东南大学联合实验室成立大会

此外，在专业建设中，我们还充分利用东南大学在社会上的显赫声誉及杰出校友，通过社会力量捐赠助学或以优惠的价格购买相关的软硬件设备。例如：

（1）本专业是美国Rockwell公司与中国十所著名大学“与中国大学共勉”工业自动化项目的实施单位，与东南大学自动控制系、电气系共同拥有东南大学罗克韦尔自动化实验室。该实验室配备了先进的自动化软硬件设备，为相关课程的学习及科学研究创造了良好条件。

（2）2002年，在我系杰出校友王国金的推动下，本专业以优惠的价格购买美国Moldflow公司的注塑模具CAE分析软件Moldflow Insight 25套，有力地促进了机械设计制造及其自动化专业模具方向的课程建设。

（3）2004年10月，金蝶软件（中国）有限公司向我校捐赠价值一千余万元的45套全模块的企业数字化管理软件K/3ERP系统，并在东南大学机械工程系设立联合实验室，这对于促进我系数字化管理、先进制造技术等方面的课程教学及科研工作起到了很大的促进作用（见图24）。

（4）2005年1月，世界领先的数字化设计与制造软件开发商美国PTC公司向我系捐赠150套全模块Pro/Engineer软件，为本专业的工程图学、机械设计、计算机辅助设计、计算机辅助制造、数控技术等课程的教学提供了高端、一致的教学平台。

目前，本专业正在结合东南大学九龙湖新校区的建设，统筹规划本专业的实验室建设。随着新校区2006年9月的投入使用，本专业教学的软硬件条件将会再次得到大幅度、高水平的改善，从而从根本上提升本专业的建设水平。

5.教学改革取得丰硕成果

在各级领导的大力支持下，经过本专业教师的辛勤劳动，东南大学机械设计制造及其自动化专业的教学工作取得了丰硕成果。2000年至今，主要教学改革的成绩包括：

（1）教材建设成绩卓著

本专业有着优良的教材建设传统，1950年代，黄锡恺教授主编全国第一部《机械原理》教材，至今已经发行第8版，发行量达百万册，成为机械工程领域的经典教材，第6版于1997年曾荣获国家级教学成果二等奖；本专业杨可桢、程光蕴教授主编的多学时《机械设计基础》教材，迄今发行量已逾百万册，曾荣获国家教育委员会高等学校优秀教材一等奖。

在继承传统的基础上，在教材建设中，本专业既注重体现数十年教学成果精髓的积淀，又注重近年来的跨越发展与创新以及改革新理念、新成果在教材中的固化，在教材建设中取得新的成绩，为新时期的课程建设与教学实践提供了有力保证。2000年至今，本专业共立项“十五”规划教材14本，其中7本为国家级规划教材；在教育部百门精品课程教材建设计划中，本专业3本教材入选一类精品项目，1本教材入选二类立项研究项目。其中，《机械设计》、《机械设计基础》是国内机械原理、机械设计类教材中唯有的两本一类精品建设教材。

近5年本专业主持教育部新世纪高等教育机械学科教学资源建设等项目10余项，出版各类教材近30部（其中，累计发行量达百万册的教材2本，居同类教材发行量全国第一），多次获得国家级优秀教材奖项（其中，《机械设计CAI系列软件》于2002年10月获全国普通高等学校优秀教材一等奖，《液压与气压传动》于同年获全国普通高等学校优秀教材二等奖）在全国产生了广泛影响，被高等教育出版社评价为“机械类教材的研发基地”。

另外，本专业教师还编写了大批教材专著，如《铣工实用技术手册》、《锻工实用技术手册》、《注塑模具先进制造技术》、《工业设计CAID技术》、《微机原理及应用》、《计算机辅助设计》、《数控机床及故障诊断技术》、《数控技术与数控编程》、《数字化设计与制造》、《机电控制技术》等30余部。

上述教材的编写出版进一步巩固了本专业在国内的引导地位。

（2）课程建设取得新的进步

经过几代人的不懈努力，在多年教学科研工作的积累上，近年来本专业的课程建设不断取得新的成绩，进一步凸显了本专业在国内的先进地位。其中：

2002年，本专业“机械技术基础”课程群、“机电控制技术”课程群、“数字化设计与制造”课程群入选东南大学重点课程群建设项目；“工业设计”及“工业设计CAD”系列课程入选东南大学重点课程建设项目；“金工实习”课程被评为2002年度东南大学优秀课程；“机械故障诊断学”课程、“结构分析与优化设计”课程被评为江苏省研究生培养创新工程优秀课程。

2003年，本专业“微机原理与应用”课程入选东南大学重点课程建设项目。

2004年，本专业“机械工程测试与控制技术”课程、“机械设计”课程入选东南大学精品课程规划第一级别项目；“计算机辅助设计”课程入选东南大学精品课程规划第二级别项目；“机械设计”课程、“控制工程基础”课程获校优秀课程一等奖；“测试技术”获校优秀课程二等奖；“机械设计”课程、“微机系统及接口”课程（与东南大学自动控制系等联合建设）获江苏省高等学校一类优秀课程；“机械设计”课程、“微机系统与接口”课程（与东南大学自动控制系等联合建设）获2004年度国家精品课程。

值得一提的是，本专业不仅在机械设计类课程建设中取得令人瞩目的成就，在机械制造、机械测控类课程建设中也取得长足的发展，分别表现在：

①机械制造类课程改革与建设。长期以来，高等工科院校机械制造专业原来的制造类课程设置，分为金属切削原理、金属切削刀具、机床、机械制造工艺学等几门大课，随着时代的发展，在教学中虽然也注重了不断充实新的专业基础方面的研究成果，但由于分类细化，专门化程度深，专业教学内容多，学时长，难以与专业结构调整后培养适应现代制造业发展的综合性人才的整体目标相协调，特别是新的知识、新的教学内容、新的课程大量增加引起的课程学时分配的矛盾尤为突出。一方面必须加强机械类专业基础的教学，一方面又需要缩短学时，因此将相关的多门专业课开设成一门综合专业主干课在许多高校被认为是一个可采取的方案。

本专业“机械制造工程原理”课程是在1992年的全校性教学计划大调整中由原机制专业的几门主干专业课程（如“金属切削原理与刀具”、“机械制造工艺学”、“机床夹具设计”、“金属切削机床”等课程）合并而成的，该课程于1995年开始在全国率先设置并首次开出后，引起许多高校的关注，通过几年的努力，形成了自己的特色，于2000年获得了江苏省高等学校一类优秀课程。

随着科学技术的迅猛发展，机械制造技术的内涵在不断地发生变化，同时不断发展的机械制造业对人才的要求也在不断地发生变化，需要我们不断地对课程进行改革，与时俱进，用新的教育观念对课程体系重新进行科学的优化。根据现代高新技术的发展调整机械类专业课程设置的体系结构和教学内容，使学生建立与现代制造工业发展相适应的系统的知识体系。学生不仅应具有坚实的机械制造专业基础，而且要学习大量涌现的新知识，拓宽知识面，注重专业能力和综合能力的培养，提高毕业后对工作环境的专业适应性。为此，本专业教师近几年围绕该课程教学大纲的革新、新教材的规划编写、新的考试模式的确立、全新的实验教学体系的构建、课程设计、生产实习的改革等进行了系统、有序的研究与深入、细致的落实，取得了系列阶段性成果，有效地加强了本专业人才培养中“机械制造”这条主线。

②机械测控类课程改革。本专业于1978年恢复招生后不久分别开设了“控制工程基础”和“传感与检测技术”课程，为机械类学生掌握测试与控制领域新的理论与技术提供了良好的基础，取得了很好的效果。

为了顺应机电一体化的发展需要，也为了进一步理顺和整合课程资源，本专业于1999年制定了新的教学大纲，对原来的“控制工程基础”和“传感与检测技术”两门课程进行有机、分部整合。

第一步，是实验课程的剥离和整合，把原来分别隶属于这两门课程的实验剥离出来，开设了“机电系统测控实验”课程，32学时，1学分。

第二步，是课程的部分整合，调整了课程的开设时间，原来这两门课程是同时开设，而“传感与检测技术”中需要用到一、二阶系统的特性，拉普拉斯变换（傅立叶变换为拉普拉斯变换的特例）等知识。这些知识的重复讲授浪费了许多课时，为此课程调整为前后两学期讲授，既利于学生的理解，也利于学生的掌握、教师的讲授。

第三步，始于2004年初，逐步理清思路，实现课程的整体整合。

经过几年的摸索与探讨，全新的课程教学体系已经形成，新课程“机械工程测试与控制技术”已被列为东南大学精品课程规划第一级别项目。

为贯彻教育部教高〔2005〕1号文件的精神，大力推进高等学校优质教学资源的建设与共享，加大机械类课程的教学改革和信息化建设力度，充分利用通过精品课程建设而形成的机械类课程优质教学资源共享平台，不断提高教学效果和质量，受高等教育出版社委托，本专业于2005年在东南大学成功举办了机械类精品课程建设研讨会（见图25）。来自全国各地七十多所院校的百余位教师出席了本次研讨会。本专业相关课程（“机械设计”、“机械制造工程原理”、“现代工程制图”、“工程材料及成形”、“机械工程测试与控制技术”）的负责人在会上围绕“如何适应相关课程教学要求的新变化（包括学时、课程体系、教学内容、教学方法和手段等）进行精品课程建设”、“如何构建提高教学质量的新模式”等作了重点发言和典型经验介绍，受到兄弟院校同行专家的充分肯定和高度评价，一致认为本专业在相关课程建设中所取得的成果具有很强的示范性和重要的推广价值。

图25　2005年全国机械类精品课程建设研讨会及其会场

（3）持续作好教学计划的修订与实施过程中的完善工作

知识经济扑面而来，我国又面临着经济全球化浪潮的洗礼。在新的世纪里，知识更新的速度不断加快，社会对人才的知识结构也不断提出新的要求。就机械学科而言，它正朝着信息化、智能化、数字化等方向发展，日益与信息、控制、材料、管理等学科交叉融合。

因此，机械设计制造及其自动化专业的教学计划及课程设置必须适应形势的发展。近年来，我们适时对机械设计制造及其自动化专业的教学计划作出调整，不断优化课程体系，体现自身特色，为学生的学习、深造及工作提供柔性的选择，努力满足社会及经济发展需求。

例一：在新的教学计划中增设了工业设计方向，课程包括“工业产品造型设计与CAD”、“人机工程学”、“设计学原理”等；增设了模具设计专业方向，开设“塑性成形工艺与模具设计”、“塑料模具设计”、“成形设备”等课程；增设了汽车工程方向，开设“汽车理论”、“汽车构造”、“汽车设计”、“汽车电子技术”等课程；等等。这些方向的设立满足了社会对人才的需求，也促进了学科的发展，形成了新的学科增长点。2003年，经教育部及国家学位委员会审核备案，我系在一级学科内自主增设工业设计博士点；2004年，经教育部及国家学位委员会审核备案，我系在一级学科内又自主增设制造业工业工程博士点。

例二：对人才培养方案中的相关课程进行调整、优化，构建起特色鲜明的课程群。

①由“现代工程制图基础”、“机械制图”、“工程材料及成形”、“机械设计”、“互换性原理与测量技术”、“机械制造工程原理”等课程以及相关实验课程、实践性环节组成的纵贯本科四年的机械技术课程群。

②从有效地培养机械类学生在机电控制技术上的应用能力和创新能力出发形成的以“微机原理与应用”、“控制工程基础”为基础，以“机电控制技术”、“机械工程测试技术”为主干，以“机电控制基础实验”、“微机综合实践”、“机电综合实践”为检验的机电控制技术课程群。实践过程中，为保证相关课程教学内容的系统性、闭环性，顺应学生的认知规律，又将其中的“控制工程基础”、“机械工程测试技术”等整合为一门体系上更为科学的新课程“机械工程测试与控制技术”。

③为满足现代制造技术信息化、智能化、数字化等多学科交叉的特点，涵盖“机械制造及其自动化学科CAD、CAM”、“数控技术”、“先进制造技术”、“系统建模与仿真”等主干课程的数字化设计与制造课程群。相关课程群作为东南大学重点课程群建设项目，采取边建设边实践的办法，迄今，已形成体系完整、内容全面、结构合理、全面采用先进教学手段和方法、有特色、有影响的课程群。

例三：为实现设计、制造、自动化一条龙训练，培养学生团队合作精神，全面提升学生综合素质，从2002年开始，将教学计划中“机械设计课程设计”与“现代制造技术综合实践”、“机电综合实践”打通，统一任务，分段完成。学生自由组队，自拟题目，通过分工合作，完成方案设计、三维结构设计、加工工艺编制、数控加工编程、数控机床操作、零件装配调试、机械/电气驱动控制等工作，由系里统一组织相关学科教师和实验教师联合指导。

在2003、2004、2005三届实践中，学生对这种大型综合实践的教学模式给予了高度的评价：这种实践活动给了他们一个崭新的机会去发挥自己的想象力和创造力，不仅强化了他们的整机观念，提高了综合设计能力和动手操作能力，还培养了他们协同工作的能力和综合素质。

（4）广大教师投身教学改革，积极申报教改项目

教学改革工作无止境。我系教师十分关注教学改革工程，为此几十年如一日作出了不懈努力。近年来，本专业教改项目总数始终名列东南大学前茅，并多次获得校内、省内乃至全国的各种奖励。仅以2004年为例，本专业获省部级教学成果奖项4项，其中特等奖1项、一等奖2项、二等奖1项；获校级教学成果奖项7项，其中特等奖2项、一等奖2项、二等奖3项。此外：

①作为教学改革主要内容的教学手段改革措施之一，我系教师参与多媒体课件、网络课程开发与使用工作的热情长盛不衰，目前，本专业所开课程已基本实现多媒体教学（见图26）。所构建的机械系网站已成为广大师生交流教学、学习经验，答疑解惑，展示教学资源与成果，沟通、增进师生感情的主要阵地，有效地提高了教学效率、改进了教学效果，营造出全新的教学环境。

②在本专业的历史上，多次采用过双语教学这种模式（见图26）。最近、最规范的一次是于1999年进行的大类学科基础课“控制工程基础”的教学，经过6年的探索建设，其中的经验教训已成为全面推开外语教学实践不可多得的财富。近几年，本专业教学计划中的“机械设计”、“计算机辅助设计”、“现代设计理论与方法”、“微/纳机电系统”课程，以及“机械工程测试与控制技术”一课中测试技术部分，均相继开始采用双语教学。这种授课方式，使学生在学习国外先进知识的同时有效地提高了科技、专业英语水平和英语阅读能力。为了改变我国双语教学缺乏适合中国目前教学体制教材的现状，高等教育出版社与培生教育出版集团协商改编英文经典教材。目前高等教育出版社已与培生教育出版集团就选用原版教材、改编内容等达成一致意见，正在组织改编Prentice Hall 1993年出版的Mechanical Measurement（第5版）。这将改变国内没有与我国教学体制相适应的双语教学教材的历史。本专业相关教师作为特邀专家，参加了这一具有开创性意义的工程。

图26　课程教学中大量采用多媒体与双语教学手段

近3年，本专业教育教学改革及其成果如下：

2002年，本专业“现代制造实习基地建设与教学实践”、“工程案例教学研究与实践”、“建立开放式工程训练教学体系的研究与实践”列入东南大学教学改革项目；“计算机集成制造”、“可编程控制器原理”、“机械制造工程原理”、“现代数控技术”、“测控技术”、“远程网络数控机床实验课程”、“网络课程页面艺术效果及人机界面模板设计”列入2002年度网络课程重点建设项目；“机械工程控制基础”、“机械工程测试技术”、“机械设计”获江苏省2002年多媒体教学课件竞赛二等奖；“工业设计”获江苏省2002年多媒体教学课件竞赛三等奖。

2003年，本专业“数控技术高级实验基地建设”、“基于校园网的课堂与实验室互动教学系统研究”入选东南大学教学改革项目；“计算机辅助制造”、“汽车系统控制”、“机电综合实践”、“工业设计”、“网络课程练习库和考试库系统设计与应用”列入校级网络课程重点建设项目。

2004年，本专业“深化机械设计课程体系改革，强化学生实践能力培养”获江苏省高等教育教学成果特等奖，校级特等奖，正在参加国家级教学成果奖评审答辩；“理工科教育创新人才成长环境的研究与实践”（本专业多名教师参与该项目建设）、“机电系统质量工程系列课程体系的研究与实践”获江苏省高等教育教学成果一等奖，分获校级特等奖、一等奖，正在参加国家级教学成果奖评审答辩；“突出知识融合与创新能力培养　构建机电类实践课程新体系”获江苏省高等教育教学成果二等奖，校级一等奖；“工科学生工业设计系列课程教学改革研究”、“基于群体优势的计算机基础课教学改革研究与实践”、“持久开展‘名著选读’深化人文素质教育”获东南大学教学成果二等奖；“电镀刷技术”、“Fanuc＆Siemens数控车、铣仿真训练”获江苏省多媒体教学课件竞赛二等奖；“计算机辅助设计与制造”、“电子设备热设计”获江苏省多媒体教学课件竞赛三等奖。

2004年底，由院士、国家级教学名师等组成的专家组，认真听取了本专业相关教学改革成果的汇报（见图27），仔细审阅了所提供的资料和文件，经过深入讨论，形成的鉴定意见主要包括：

图27　国家级教学成果鉴定会

第一，在国内率先构筑的相关课程新体系，理念新，特色鲜明，实践效果及人才培养成效卓著，为国内首创。

第二，为学生实践能力与创新能力的培养提供了宽广的实践训练平台，使学生的实践活动和科技创新活动走上了规范化、系列化、规模化的道路。由此拓展和深化了实践教学的内容与方法，在学生实践能力培养模式的改革方面迈出重大步伐并取得重大突破。

第三，教材建设全国一流，既有着数十年精髓的沉积，又有近年来的跨越发展与创新以及改革新理念、新成果在教材中的固化，已形成系列化、立体化教材体系和丰富的网上教学资源，在体系和内容上均具有独创性，为新时期的课程建设与教学实践提供了有力保证。

第四，师资队伍整体力量雄厚，教学能力强，锐意改革与创新，教学改革与教学实践成果显著，已在全国产生广泛影响，为提高机械工程人才培养质量做出了突出贡献。

（5）抓好教学质量的监督和评估，努力提高教学质量

为有效地提高教学质量，东南大学机械工程系建立了教学督导制度，建立系级教学督导组，由系教学主任牵头，系党政领导、学科组主任均参与到教学督导中，督导范围涉及教学日历检查、授课质量及效果检查、教学效果的综合分析评价等。通过教学督导，提高了教师的责任意识和质量意识，促进了教师之间的相互切磋和交流，有效地提高了教学质量（见图28）。

图28　专业指导委员会和系督导组老师亲临课程小组活动

针对本专业的实际，东南大学机械工程系先后出台了《东南大学机械工程系教师工作规范》、《关于提高本科课程教学质量的措施》、《机械系关于重申课堂纪律的几点规定》、《关于成立机械工程系教学督导组的决定》、《机械工程系优秀生培养办法》、《关于建立学科基础课、主干课课程教学小组，全面加强教学法研究和课程建设活动的通知》等文件，从制度和机制上保证教学质量的提高，为学生的成才提供保障。本专业建设的一些做法多次得到学校及校级以上领导的肯定。

三、经费投入及使用情况（见下表）

四、本专业的特色及优势

东南大学机械工程系创办于1916年，2006年迎来了九十华诞。作为东南大学乃至全国最早建立的机械学科，在漫长的办学过程中，经过几代人的不懈努力，东南大学机械设计制造及其自动化专业积累了丰富的办学经验，形成了鲜明的办学特色，具备了如下办学优势。

1.作为拥有近90年办学经历的东南大学机械工程系，其机械工程学科具有历史悠久、积淀深厚、治学严谨、人才荟萃等特点。在此基础上发展起来的机械设计制造及其自动化专业，理论教学、实践环节体系完整、科学，本科教学质量一直在全国享有很高声誉，所构建的教学体系在国内机械类相关专业教育中有着很大影响。

2.东南大学机械工程学科具有一级学科博士学位授予权，设有“机械制造及其自动化”、“机械设计及理论”、“机械电子工程”、“车辆工程”、“工业设计”、“制造业工业工程”共六个二级学科博士点以及博士后流动站，学科研究紧密跟踪科学技术的发展趋势，积极面向国民经济建设主战场，适时更新和调整研究方向，形成以“现代创新产品设计—先进集成制造技术—网络化与恶劣环境下的质量监控与保障—智能化微特机械”为主线的学科特色，为本专业的可持续发展奠定了坚实的基础，提供了进一步提升的空间。

3.东南大学机械工程系历来视教学为立身之本，始终坚持教学在全系工作中的基础性和中心地位。1950年代以来，本专业教师所取得的各类教学科研成果，在国内外具有广泛的影响，引领了几代人为中国制造业水平的整体提高奉献终生。

4.经过本专业几代教职工的辛勤劳动和不断创新，迄今本专业已形成了能充分体现时代特征、规格定位准确、方案科学创新的人才培养体系，探索出一整套具有时代特征的专业建设模式，形成了系列化、立体化教材体系和丰富的网上教学资源，构建了分层式实验教学平台，营造了开放式、多元化、研学型实验实践教学环境，在学生综合设计能力、创新能力、工程实践能力的培养中成效卓著，对提高我国机械工程人才培养质量做出了突出贡献，在全国产生了新的广泛的影响。

5.教师队伍日益年轻化，人才结构渐趋合理，平均学历层次逐年提高，目前大部分教师具有博士和硕士学位。全体教师爱岗敬业，为人师表，具有很强的开拓创新精神，同时又有着可贵的奉献精神，特别注重在教学中体现本学科领域的最新科研成果，注重理论与实际的结合，致力于学生“创新”“创业”“创造”意识的培养以及知识能力素质的协调发展与提高，使本专业的人才培养质量始终处于国内领先水平。

五、存在的问题及改进措施

面临着澎湃而来的信息时代和经济全球化，我国的高等教育既面临着前所未有的机遇，也面临着国内外同类型学校及专业之间的严峻挑战。经过几十年的积累、几代人的创业，特别是近几年来全专业师生员工的共同努力，东南大学机械设计制造及其自动化专业建设取得了不少成绩。

但是，我们同样清醒地看到，本专业的建设还存在许多不足，与国内外知名高校、重点学科相比还有一定的差距。主要体现在以下几个方面：

1.师资队伍建设

近几年来，本专业在人才引进和培养方面取得了一定成绩，大批年富力强的教师晋升教授和副教授，为学科发展注入了新鲜血液，实现了新老教师的平稳过渡，保证了专业建设水平的稳步提高。其中，部分青年教师已在国内学术界崭露头角，开始成长为新的学科带头人。

但是，区域环境很大程度上导致了当今高层次人才流动的方向。虽然东南大学一直公认是一个学术气氛浓郁、适于做学问的好地方，但由于资源与城市的开放度、城市定位取向、地区产业结构，以及人才自身需求的多样性等诸因素，明显影响着人才流动的方向。

为此，今后几年我们将在人才引进方面加大力度，争取形成若干个在国内领先、国外有一定影响的优势和特色方向。此外，在引进国外高层次人才方面也准备积极努力并争取一些特殊的政策，为本专业的可持续发展打下扎实基础。

2.专业的软硬件建设

作为一个传统的工程学科，机械设计制造及其自动化的专业建设离不开必要的软硬件设备及实验环境，如数字化设计/分析/制造软件、数控车床、数控铣床、车削/铣削加工中心、线切割/电火花机床、快速原型制造系统、虚拟现实系统、多媒体教学设备等。此外，随着知识的交叉融合，机械设计制造及其自动化专业与自动控制、信息技术、管理科学、材料科学的关系也越来越密切，对学生的知识面要求也越来越宽。

作为有着近90年办学历史的专业，虽然有着很好的技术、人才、设备等资源沉积，同时通过近几年的投入，本专业的软硬件条件得到大幅度的更新与改善，能够满足专业建设的需求，但是放眼未来，与知识的演化相比、与学生的求知欲相比、与国内外先进水平相比，软硬件条件还有很大的可提升空间。

为此，我们将结合东南大学九龙湖新校区的建设、“985”二期工程建设等，高起点地统筹规划本专业的教学及科研平台，为高水平地培养本科生、研究生创造更好的条件。

3.教学改革永无止境

近几年来，本专业在培养计划的修订、新教材建设、教改项目、教学管理等方面投入了很大精力，取得了很大成绩，积累了一些成功经验，多次获得国家、省部级和学校的各种奖项。

但是，高等教育肩负着教书育人、传授知识、培养社会建设者的重任，同时蓬勃发展的经济建设，也要求教学工作持续不断地进行创新改革，教学质量的提高永远没有尽头。为此，我们将以“百尺竿头，更进一步”的精神，继续用创造性的劳动持续改进我们的教学工作，谱写本专业建设新的篇章。

目前的设想主要还有：

（1）进一步深化实验和工程实践教学改革，培养学生综合运用知识解决工程实际问题的能力。加强学生自主创新实践性教学环节，在课程实验、集中实践性环节、课外科技创新、科研训练、科技创新竞赛等活动中，进一步扩大学生自主创新实践的内容，启发学生的发散性思维，让学生更多地学做合一。

以本专业为主体，进一步强化全校性的“机械设计”、“机器人足球”等学科竞赛的组织实施工作，进一步激发学生的学习兴趣和主动创造的精神，为优秀、拔尖人才脱颖而出提供新的机制，争取在全国性的学科竞赛中获得更多的奖项。

（2）寻求产学研结合和与社会合作培养人才的新途径，吸收社会力量设立更多的面向本科生的奖学基金和科研基金，为学生的学习科研提供更多的机会和条件。聘请本专业领域卓有成就的专家参与相关教学环节的建设，更好地协调供需关系，及时调整、更新培养计划和课程设置，更好地满足社会需求。

（3）加强系图书馆的藏书建设和电子信息资源建设，积极引进国外原版教材和面向教学的图书，以开阔教师的视野，保证知识的吐故纳新，博采众家之所长。

（4）继续高度重视教材建设和教改工作，使本专业成为国内机械工程领域新知识、新理论、新方法的重要发源地，真正发挥品牌专业的引导和示范作用。