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固体力学概论

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固体力学概论

固体力学概论范文第1篇

关键词:培养方案;教学计划;滑铁卢大学机械工程专业;湖南大学车辆工程专业

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)30-0001-04

一、引言

随着市场经济运行的不断深入,企业的技术基础、工作手段、专业化分工、工作方式、对产品的要求及制约企业发展的主要矛盾都发生了显著的变化,这种需求的变化导致企业对大学毕业生的能力需求发生巨大的变化。目前,国内外都非常重视学生能力的培养。中国机械工程学会2012年12月的机械工程教育峰会主题就是“聚焦学生能力的培养”,大连理工大学的李志义教授提出以学生能力为导向的培养方案和课堂教学改革,从克服培养方案的十个倾向、重构培养方案的十个方面及实现课堂教学的十个转变详细地讨论了研究型大学如何以学生能力为导向来构架专业培养方案及实现课堂教学的转变。华中科技大学吴昌林教授提出改革课程教学方法、营造学生自主探究的环境。推进了基于主动实践“机械设计”课程教学改革和机械设计与制作能力培养系列Project。重庆大学的陈兵奎教授将毕业要求细化到每门课程中,采用课堂讲授+自学环节+专题作业+项目设计+小组讨论+……的过程性评价和考试环节的终结性评价的综合评价手段对课程教学过程和方法进行评价,并且在制度上保证期末考试在总成绩比例中不超过40%。国外在十多年前就提出并持续发展和倡导了全新的CDIO(Conceiving-Designing-Implementing-Operation,即构思―设计―实现―运行)工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO大纲。这些都说明以学生能力培养为导向的高校人才培养方案和课程教学改革已提上日程。笔者受国家留学基金委资助,在滑铁卢大学进行研究和访学,能够深入院系和课堂了解该校本科教学情况。又鉴于国外大多数综合性大学本科专业只有机械工程专业没有车辆工程专业,笔者对比研究滑铁卢大学机械工程专业和湖南大学车辆工程专业的培养方案和课程设置,为各高校人才培养方案和教学计划修订提供一定的可参考的经验。

二、滑铁卢大学机械工程专业培养方案

滑铁卢大学位于加拿大滑铁卢市,是一个以数学著名、以工科为主、以产学合作教育为办学特色的综合性大学。现有本科生30000人,研究生5100余名。工程院是滑铁卢大学最大的学院,机械工程专业是工程院14个专业之一,机械工程专业本科四年的学习是在四年零八个月内完成的,每年分为秋(9月到12月)、冬(1月到4月)、春(5月到8月)三个学期,每个学期为期4个月的时间,学生需要完成八个学期的学术学期和六个学期的工作学期,没有寒暑假。学术学期的课程由核心课程、通识选修课程和专业选修课程组成。

1.核心课程。包括学位31门学分核心课程和7门非学分核心课程。31门学分核心课程主要包括两大类:(1)自然科学基础核心课程6门(1门化学领域、3门数学领域、1门力学领域和1门电学领域的课程),分别是:CHE102工程化学、MATH115工程线性代数、MATH116工程微积分1、MATH118工程微积分2、PHYS115力学、GENE123电气工程。(2)专业核心课程25门,分别是:ME100机械工程导论1、ME101机械工程导论2、ME115材料结构和属性、ME201高等微积分、ME202工程统计学、ME203常微分方程、ME212动力学、ME219固体力学1、ME220固体力学2、ME230材料行为学、ME250热力学1、ME262微处理器和数字逻辑器导论、ME269机电设备和电加工、ME303高等工程数学、ME321机械运动学和动力学、ME322机械设计1、ME340机械制造、ME351流体力学1、ME353传热学1、ME354热力学2、ME360控制系统导论、ME362流体力学2、ME380机械工程课程设计、ME481机械工程项目设计1、ME482机械工程项目设计1。(3)7门非学分核心课程分别是研讨课(ME100B、ME200A、ME200B、ME300A、ME300B、ME400A、ME400B)。这些课程内容大致包括机械工程专业的课程结构和选课方法;学校、院系的组织架构和日常运转;学生社团;就业机会;安全教育;围绕核心课程的主题讨论;机械工程前沿研究讨论及学校已做的科学研究等。*课程后面括号内的编号为课程代码,以1开头的代码是大学一年级的课程,依此类推。

2.通识选修课程。需要在技术对社会的影响、工程经济学和人文社会科学三类课程中选修4门课程。分别为:(1)技术对社会的影响类课程选修1门;这类课程有:ANTH102社会与文化人类学导论、ECE390工程设计及经济学和对社会的影响、ENVS105环境管理与伦理、ERS215环境与可持续性评价、SOC232技术和社会变革等20门。(2)工程经济学类课程选修1门;MSCI 261机械工程专业规定选修工程财务管理。(3)人文社会科学类选修2门;这类课程有哲学、政治学、历史、人文、和平与冲突、人力资源管理、音乐、心理学、国际关系研究等。

3.专业选修课程。需要在六个专业方向流体力学、机械设计与固体力学、材料工程与工艺、焊接、自动化与控制、热工程选修7门课程。大三选修3门,大四选修4门。(1)流体力学方向:ME564涡轮机、ME564空气动力学、ME564工程设计、ME567计算流体动力学和消防安全工程、ME571空气污染。(2)机械设计与固体力学方向:ME423机械设计、ME435工业冶金、ME542先进的动力学与振动、ME526疲劳和断裂分析、ME538焊接的设计制造和质量控制、ME555计算机辅助设计、ME559有限元方法。(3)材料工程与工艺方向:ME435工业冶金、ME463焊接工艺、ME526疲劳和断裂分析、ME531物理冶金应用于制造、ME533金属及复合材料、ME535焊接冶金、ME538焊接的设计制造和质量控制。(4)焊接方向:ME435工业冶金、ME463焊接工艺、ME526疲劳和断裂分析、ME535焊接冶金、ME538焊接的设计制造和质量控制、ME547机器人运动学动力学和控制:(可选)。(5)自动化与控制方向:ME435工业冶金、ME538焊接的设计制造和质量控制、ME547机器人运动学动力学和控制、ME548数控机床1、ME555计算机辅助设计、ME559有限元方法、ME561流体动力控制系统。(6)热工程方向:ME452能量转移的建筑物、ME456传热学2、ME459能量转换、ME557燃烧学1、ME559有限元方法、ME567消防安全工程、ME571空气污染。滑铁卢大学机械工程专业的定位是培养机械工程师,机械工程师需要能处理任何运动的机器,如机器人、马达、泵和车辆等。在所有的工业技术领域中,机械工程师都需要从工艺和系统的角度参与设计、制造、研发和维护机械的几乎每一个阶段。机械工程师需要理解力学和热力学基本定律、力对固体和流体的影响、热在物质内传递的规律、工程材料的性能以及针对特定的功能设计机械系统的能力。从以上的课程设置可以看出,滑大机械工程专业正是从培养一个合格的机械工程师的角度来设置课程的。从数学、力学、动力学、热学、材料学、制造工艺、机械设计学、自动化和控制这些方向完成一个机械工程师应该具备的知识结构。

三、湖南大学产学合作教育的开展情况车辆工程培养方案

湖南大学起源于中国古代四大书院之一、创建于公元976年的岳麓书院,迄今已历时千余年,故又称“千年学府”。是一所理科基础坚实、工科实力雄厚、人文学科独具深厚文化背景、经济管理学科富有特色的综合性、开放式、研究型全国重点大学。现有本科生20400余人,研究生11000余人。车辆工程专业隶属于湖南大学机械与运载工程学院,形成了以汽车车身、汽车底盘、汽车安全等核心内容见长的专业教学特色;推进产学研结合,实现高水平的专业教学与高水平的科学研究相结合,注重能力导向,培养工程创新人才。湖南大学车辆工程专业的学位课程由通识课程、核心课程、选修课程及集中实践环节组成。

1.通识课程。包括通识必修和通识选修两大类:(1)通识必修课程(思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、形势与政策、中国近现代史纲要、基本原理、大学英语、计算机基本能力测试、计算机导论与程序设计、心理素质与生涯发展、体育)。(2)通识选修课程(岳麓讲坛、文学艺术领域必选一门、社会科学领域必选一门)。

2.核心课程。包括三大类:学门核心课程、学类核心课程和专业核心课程。(1)工学学门核心课程(高等数学A、线性代数A、概率论与数理统计A、普通物理A、普通物理实验A、普通化学)。(2)机械学类核心课程(机械工程图学、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、流体力学、热力学基础、电工电子学、控制工程基础、工程中的数值方法)。(3)车辆专业核心课程[汽车构造(含发动机原理)、汽车理论、汽车设计、汽车电子技术(含嵌入式系统)、汽车制造工艺]。

3.专业选修课程。包括两大类:专业限选课程和专业方向选修课程。(1)专业限选课程选修6门[汽车导论与法规(必选)、新能源汽车基础(必选)、机械振动学(必选)、有限元分析、工程优化设计、汽车NVH技术、汽车结构CAE技术、汽车碰撞CAE技术、汽车试验学]。(2)专业方向选修课程:任选一个方向修课。①车身方向(车身结构与设计、车身制造工艺学、汽车空气动力学、汽车人机工程学、车身CAD技术)。②底盘方向(汽车系统动力学与控制、汽车悬架、液压气压与电传动、汽车底盘性能仿真)。③安全方向(汽车安全技术、人体损伤生物力学、汽车安全性实验技术、智能车辆、汽车安全仿真理论与方法)。④新能源汽车方向(电动车辆原理与构造、电动车辆设计、电动汽车动力电池技术、电驱动及控制技术、电动汽车性能仿真)。

四、对比分析

滑铁卢大学机械工程专业和湖南大学车辆工程专业教学计划对比见表1:

从以上的对比可以看出,滑铁卢大学机械工程专业的课程门数和学时数都大大少于湖南大学车辆专业,尤其是通识课程部分。滑铁卢大学每门课基本上都是每周只上3小时,可以一次上完,也可以分两次上,由教师决定。每门课程的课程大纲(SYLLABUS)包括以下8个部分:(1)Contact Info(任课教师的联系方式):列出任课教师的姓名、办公地点、电话和邮箱地址;(2)Lectures(课程讲授):列出上课的时间地点;(3)communication(交流):明确学生跟老师交流的平台;老师的课件、作业、实验和课程中包括的编程代码都会以邮件的形式上传到UW-Learn平台,学生通过该平台提交作业、实验报告和编程代码;(4)Labs(实验):明确实验的地点、时间安排、学生分组安排及实验的题目;(5)Assignments(作业):布置作业的题目、作业要求、提交作业的时间;有些课程还有Project的要求;(6)Tutorials(辅导):按学生的姓氏的字母排序分组安排辅导及各组辅导的具体时间和辅导的内容;(7)Final Exam(期末考试):明确考试的要求;(8)Grading(成绩构成):明确实验、作业和期末考试所占的比例;基本上每门课程的期末考试的比例不会超过50%、实验的比例会在20%左右、作业在30%左右。滑铁卢大学本科生的课程任务很重,课后作业量很多,并且要求很严,必须在规定时间提交作业的,否则零分计算。每门课程有完善的TA(助教)制度。

湖南大学车辆工程专业大一大二大类招生,整个机械类的课程一样,夯实数学力学和机械基础,大三重在专业核心课程,大四实施方向课程,与就业和研究方向接轨,整体知识结构合理,突出了本专业的特色。从2011年开始,湖南大学要求每门课程都要在教务处课程中心建立课程网站,上传与该课程相关的所有内容。课程大纲也必须包括以上八个部分,并且开设小班讨论和助教制度,一门课尤其是核心课程实施多位老师一起上的制度,课程要求趋于合理和规范,教学质量也大幅度上升。但也暴露了一些问题,譬如助教水平参差不齐、小班讨论内容不太明确、学生课时任务繁重等等。新一版的教学计划正在针对这些问题进行修订,相信随着制度的规范和借鉴国外的经验,本科教学质量一定会更上一个台阶。

参考文献:

[1]2012国际机械工程教育峰会:汕头大学执行校长顾佩华教授做了题为《汕头大学提升学生工程能力的举措与实践》的报告.

[2]2012国际机械工程教育峰会:美国卡罗尔.坎贝尔工程研究中心执行总监Imtiaz Haque教授的报告《案例研究:为汽车行业培养工程技术人才》.

[3]2012国际机械工程教育峰会:大连理工大学副校长李志义教授做了题为《以学生能力为导向的培养方案与课堂教学改革》的报告.

[4]2012国际机械工程教育峰会:华中科技大学机械学院吴昌林教授做了题为《学生能力为导向的培养体系设计》的报告.

[5]2012国际机械工程教育峰会:重庆大学机械工程学院副院长陈兵奎教授的报告《学生能力达成与综合评价方法初探》.

[6]康全礼,陆小华,熊光晶.国际创新型工程教育模式中国化的探索与实践[J].煤炭高等教育,2009,26(4):4-7.

[7]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学,2008,(5):16-19.

固体力学概论范文第2篇

上海交通大学与美国密西根大学联合开办的机械工程专业属于交大密西根学院,招生时以学院名称招生,包括机械工程、电子与计算机工程两个专业,一年半后根据个人志愿选择(不受高考志愿影响)和成绩要求进入相应专业学习。

该专业在学习课程方面,与国内其他开设相同专业的高校相近,涵盖固体力学、流体力学、热力学、动力与振动、工程材料、设计与制造、自动控制等课程。但培养计划、课程内容及实验要求均按照密西根大学相关专业标准设计,课程体系、教材、教学方法和实验要求等方面都保持了密西根大学相关专业标准,不仅是传授知识,更注重培养学生解决问题的能力、动手能力、创新思维、团队工作能力,以及英语的书面和口头表达能力。

并不是所有中外合作办学专业都需要到国外求学,上海交通大学与美国密西根大学联合开办的机械工程专业就有三种培养模式,不同模式培养方式不同、授予文凭不同,求学地点也有不同。其一是四年都在上海交通大学学习,毕业后获上海交通大学本科毕业证书、学士学位证书,密西根学院本科学习证书。如果大学前两年相关课程的平均成绩达到3,0(4分制)以上并通过托福或雅思或MELAB等密西根大学认可的英语水平考试,可申请交大一密西根本科双学位,第二个专业可以到美国密西根大学在更多的领域选择,包括工程类的各种专业,如航空工程、船舶建造与海洋工程、材料科学与工程、工业工程与运筹工程、生物医疗工程、化学工程、计算机科学与工程、土木建筑与环境工程、核工程与放射科学、机械工程、大气海洋与太空科学、电机工程等密西根大学优势专业,以及各种非工程类的专业,如数学、物理、化学、金融、社会、教育、心理等。本科双学位毕业的学生,则获得上海交通大学本科毕业证书、学士学位证书以及密西根大学学士学位证书、密西根学院本科学习证书。还有一种模式是交大一密西根本硕连读模式,则可获得上海交通大学本科毕业证书、学士学位证书和密西根学院本科学习证书、密西根大学硕士学位证书。

该专业在密西根学院学习的学费是3万人民币/年;双学位项目同学在密西根大学按其国际学生学费标准缴费,学费约3.8万美金/年,生活费约1万美金/年。

酒店管理——天津商业大学与美国佛罗里达国际大学联办

天津商业大学是国内较早开办旅游管理专业的院校之一,在建立之初就借鉴了美国相关专业的办学模式。2004年,在借鉴的基础上,天津商业大学与美国佛罗里达国际大学联合开办酒店与旅游管理专业。该专业是美国佛罗里达国际大学的招牌专业,历次各种排名中均居全美第4至6名。

在酒店管理专业合作项目中,天津商业大学负责前两年基础课及英语教学,FlU(美国佛罗里达国际大学简称,下同)负责后两年专业课的教学与管理,即采用FIU的教学模式,使用原版教材,由FIU派教师全英语讲授专业课。学习期间,学生将完成1000小时的业界实习。学生还将受到行业基本技能的训练,包括西餐制作、餐厅服务、葡萄酒鉴赏和客房服务,以及酒店及餐饮业主要岗位的实习。

该专业主要课程有酒店业管理原理、酒店业市场营销战略、酒店业人力资源管理、酒店业资产管理、酒店业经营控制、高级食品生产管理、旅游学基础、国际旅行与旅游。此外,还有丰富的专业实验,如初级食品生产管理、高级食品生产管理、葡萄酒鉴赏等。

对于符合条件的学生,大学四年级时可以申请到佛罗里达国际大学迈阿密校区继续学习,FIU将按照国际学生标准收费,费用较高。对于获得FIU学士学位的毕业生、专业课成绩点数平均(GPA)达到3.0及以上的学生,可以免考托福和GRE,直接申请到FIU迈阿密校区攻读酒店管理硕士学位。

在天津商业大学学习期间,学费为前两年每学年16400元/人,后两年每学年32800元/人。本科毕业后,可获得天津商业大学管理学理学学士和佛罗里达国际大学酒店管理学理学学士两个学位。

会展经济与管理——中山大学与澳大利亚昆士兰大学联办

展览、会议、大型活动和节庆等与会展相关行业在国内发展较晚,该专业的设置也较晚,在目前招收会展经济与管理专业的20多所高校中,有17所是2004年才开始招生。与国内会展经济与管理专业起步晚相比,国外高校由于会展行业的发展快,在人才培养方面也具有较强的借鉴性和参考价值。于是,为了吸取国外高校的培养经验,国内高校开始尝试与国外高校联合开办会展经济与管理中外合作办学专业。

与上海交通大学密西根学院不同,中山大学与澳大利亚昆士兰大学联办的会展经济与管理专业由双方院校共同制定教学培养计划,学生第一、二学年在中山大学珠海校区就读,前三个学期内成绩合格并通过雅思考试(总成绩达到6.5以上,单科不低于6)的学生,第三、四学年到澳大利亚昆土兰大学旅游学院学习;第一、二学年学习结束后未被录取到昆士兰大学就读的学生,留在中山大学编入会展经济与管理系专业普通班继续学习。

该专业主要课程均采用英语或双语的小班教学模式,师资队伍均为具有海外留学背景或外籍教师。学生修满学分、考试合格并符合学位条例要求者,可同时获得由中山大学颁发的管理学学士学位和由昆士兰大学颁发的国际酒店与旅游管理(会展方向)学士学位。

分别在中山大学和澳大利亚昆士兰大学学习的学生,在中山大学学习期间,主要专业课程有:管理学原理、旅游地理学、旅游概论、会展概论、微观经济学、旅游消费者行为学、会议策划与组织等;在昆士兰大学学习期间,学习课程包括Event sponsorship&Fundraising(节事赞助与筹资)、SpecialEventManage-ment(特殊事件管理)、EntertainmentMan-agement(娱乐管理)、Event&SportTourism(节事与运动旅游)、ResponsibleTourism:Principles andPractices(负责任的旅游:原理与实践)等。

在中山大学学习期间的学费为30000元/年/人,昆士兰大学按照学分收取费用,需修32学分,约1800澳元/学分(随汇率等因素变动,每年略有调整)。

信息工程专业——上海大学与法国技术大学集团联办

信息工程专业是上海大学与法国技术大学集团联合开办的中欧工程技术学院的专业。

法国技术大学集团由三所工程科学与技术方面的公立大学组成:法国贝尔福一蒙贝利亚技术大学(UTBM)、法国贡比涅技术大学(UTC)和法国特鲁瓦技术大学(UTT)。

进入本专业学习,第一外语为法语,第二外语为英语。第一、二学年部分核心课程用英语讲授,第三、四学年部分核心课程用英语、法语讲授。学习课程主要包括高等数学、大学物理*、工程化学、计算机软件基础*、项目管理*、质量管理*、数值分析*等公共基础课程以及电工与电路、信号分析与处理、电子技术、通信原理、集成电路设计、面向对象的程序设计理论与实践*、操作系统*、网络结构及互联网应用*等专业课程。(其中带“*”标记的由外教授课)。

学生参照欧洲学分转换系统(ECTS)进行学分管理。如果学生在上海大学中欧工程技术学院进行四年本科学习,达到规定要求将颁发上海大学本科毕业证书和学位证书。其中,学习成绩优良的学生,其前三年学习成绩达到规定要求、法语达到标准,经选拔可参加本口硕模式,在上海大学读三年,在法国学习两年,攻读硕士文凭;或参加本-工程师模式,分别在上海和法国就读三年、2.5年,攻读工程师文凭。攻读本口硕模式或本一工程师模式,在获得上海大学的文凭的基础上,还可以获得法国技术大学集团(或其欧洲伙伴大学)的硕士或工程师文凭。