材料成型及控制工程专业模具设计方向卓越工程师教育培养方案

1、材料成型及控制工程专业(模具设计方向) 卓越工程师教育培养计划人才培养方案一、培养目标本专业培养基础扎实、特色鲜明、富有工程意识、求实和创新精神，适 应经济建设和社会发展需要，德、智、体全面发展，掌握金属塑性成形和高 分子塑料成型以及现代模具设计和制造的基础理论和工艺技术，具有使用计 算机进行材料成形工艺分析的基本技能，具备一定的材料性能及产品质量检 测分析的能力，擅长模具设计制造和材料成型生产的技术管理，能够在模具 领域从事设计制造、技术开发及生产经营管理的模具工程师。二、培养标准依据专业学校培养标准，本专业学生在毕业后应具备以下知识、能力和综合素质：1.基础理论毕业生应具备工程制图、电工电

2、子技术、机械设计制造、数控技术、冲压工 艺和模具设计、塑料成型工艺和模具设计、锻造工艺和模具设计、模具制造工艺 和技术等领域的工程技术基础理论和专业知识。主要包括如下几方面知识：(1) 具有较扎实的数理知识和良好的计算机、 外语运用能力，并具有一定 的经济、管理、人文和社会科学知识；(2) 具有本专业领域较宽的专业基础理论知识， 主要包括机械设计制造的 基础知识、电工电子、控制技术等专业工程基础知识；(3) 具有本专业所必需的冲压工艺和模具设计、塑料成型工艺和模具设计、 锻造工艺和模具设计、模具制造等领域的专业知识，了解材料成形加工和模具设计制造相关技术的使用现状、面临的问题及发展方向；(4)

3、 具有一定的学科交叉知识，了解社会、经济发展的需求及和本专业的 关系，具有较宽阔的视野和较强的适应能力。2 专业能力本专业学生在材料加工工程领域的技术研发和使用、模具设计和制造、模 具生产调试和维修以及模具成本核算和生产管理等方面应初步具备解决际工程 问题的能力。主要培养的专业能力包括：(1) 机械设计和制造工艺、电工电子和数控技术、材料成型设备和模具制 造设备等方面工程技术知识及使用能力；(2) 材料科学和加工技术、材料性能检测和组织结构分析的能力及相关分 析检测技术知识及使用能力；(3) 塑料成型工艺分析和工艺方案制订、塑料成型设备选择和模具设计；(4) 冲压成型工艺分析和工艺方案制订、冲

4、压成型设备选择和模具设计；(5) 锻造成型工艺分析和工艺方案制订、锻造成型设备选择和模具设计；(6) 模具制造技术和工艺方案的制订及模具成型加工设备的选择；(7 )模具数字化设计、工艺分析、制造能力；(8) 模具设计选材和失效分析；(9) 模具生产调试及维修工艺的制订；(10) 模具成本核算和生产管理；3 综合素质本专业学生在具备一定的专业知识和能力的基础上，应具有胜任研发、生 产、销售及技术支持、管理等岗位所需的必要综合素质和能力，主要包括:（1 ）思想品德、法律和诚信意识、社会责任感；（2）科技文献检索和查询能力；（3）终生学习的能力；（4 ）书面表达、口头交流和多媒体交流能力；（5 ）外

5、语交流能力；（6 ）人文素养、团队合作和人际交往能力；（7 ）工程意识和创新意识；（8 ）质量意识和低碳、环保意识；（9）市场意识和价值效益意识。三、基本学制四年。四、培养模式依据机械、材料行业对本专业现场工程师的能力要求和课程及教学活动关 联矩阵（附件1），实施公共教育+专业教育、校内教学+企业实践二个二段式（1+2+0.5+0.5）培养模式，即：一年级为公共教育，二、三年级为专业教育，前三年主要在校内培养，四年级在相关企业进行专业实践并完成毕业设计。五、理论课程体系根据材料成型及控制工程（模具设计）专业学生所面向机械、材料行业的 需求，重点培养学生在材料成型加工、模具结构设计及制造等技术领

6、域的专业 知识和能力，围绕每个领域的要求，依据材料成型及控制工程（模具设计）专 业的人才培养目标和培养标准，将学生的知识、能力和素质要求按照公共基础 模块、模具工程基础模块、模具工程材料模块、冲压模具设计模块、塑料模具设计模块、锻造模具设计模块、模具制造模块、模具数字化CAX模块、专业和 综合素质拓展模块、校企联合培养模块、综合能力课外培养模块等11个模块进 行划分。具体的模块构成如图1所示：1 主要课程工程制图、机械设计基础、材料力学、理论力学、机械制造基础、数控技术、材料科学基础、材料成形基础、金属塑性成形原理、冲压工艺和模具设计、锻造工艺学、塑料成型工艺和模具设计、模具制造工艺、冷锻造工

7、艺 和模具设计、CAD/CAM技术、材料成型CAE技术及使用。2 课程模块(1) 公共基础模块教学目的：加强对学生思想道德素质、法律意识和社会责任感等方面的培 养，强调全面发展，通过扩大学生的知识广度，拓展学生的视野，使学生兼备 人文、社科和科学素养。模块构成：政治思想、人文社会科学方面所有“两课”教育；工科学生必备的 数学(高等数学和线性代数)、大学物理及物理实验；英语能力；计算机基础知 识；大学体育等。整合内容：将大学英语和专业英语进行适当整合，强化学生使用英语能力 训练，除对学生英语等级的要求外，全面提高英语听、说、读、写的能力。公共基础模块思想道德修养数理知识14学期校内培养计算机、英

8、语运用能力模具工程基础 冲压模具设计模块塑料彳锻造7模具设计模块模具制造模块 模具数字化CAX模块人才培养体系模具工程材料模块人文素质拓展模块素质拓展模块学科交叉拓展模块校企联合培养模块综合能力课外培养模块专业知识拓展模块图1材料成型及控制工程专业（模具设计方向）模块化人才培养体系（2）模具工程基础模块教学目的：要求学生全面掌握工程制图、机械设计和机械加工、电工电子 等方面的工程技术基础理论知识和能力。模块构成：工程制图、机械设计基础、理论力学、液压和气压传动、检测技术和数据处理、电工技术、电子技术和金工实习等。（3）模具工程材料模块教学目的：掌握材料科学基础知识，熟悉铸造和焊接等材料成形基本

9、方法, 了解模具材料的选用及热处理、模具零件表面处理的基本原理和技术手段及工 程实际使用，培养学生分析问题和解决问题的能力。模块构成：材料科学基础、材料力学、材料成形基础、材料力学性能、材 料和环境、材料信息资源检索整合内容：材料成形基础要以铸造和焊接为主线，选择企业使用实例进 行讲解，条件许可的情况可以采用“课堂讲座+车间现场教学”的授课模式，增强 课程的工程实践性。（4）塑料模具设计模块教学目的：掌握高分子聚合物的结构特点、热力学性能和流变学性质及熔体在成型过程中流动状态和物理化学变化规律，熟悉常用塑料的成型工艺特性及不同成型方法的成型原理和工艺特点，掌握各类塑料成型模具的结构特点、成型零

10、部件的设计计算及各种机构和系统的设计方法。模块构成：高分子材料概论、塑料成型工艺和模具设计、塑料成型工艺和模具课程设计。（5）冲压模具设计模块教学目的：掌握冲压工艺的理论基础、特点和使用范围，掌握冲压工艺制订和模具设计的原则和方法，熟悉典型冲压模具的结构，具备对中等复杂冲压 件进行成形工艺制订和模具设计的能力。模块构成：冲压工艺和模具设计、多工位级进模设计、大型覆盖件成形工艺和模具设计、冲压工艺和模具课程设计。整合内容：在冲压工艺和模具设计课程中整合精密冲裁工艺及相关模具设计；冲压工艺和模具课程设计中的设计选题以企业典型实例为对象，增加题目的工程背景。（6）锻造模具设计模块教学目的：掌握热锻、

11、温锻和冷锻的基本原理和相关模具设计的基本原则,了解锻造工艺设计的基本分析方法，初步掌握不同锻造模具的结构设计等专业能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，为毕业后从事专业工作打下必要 的基础。模块构成：金属塑性成形原理、锻造工艺学、冷锻造工艺和模具设计、锻 造工艺和模具课程设计。整合内容：在原有锻造理论课程的基础上，新增锻造工艺和模具课程设 计实践环节，本环节要求学生针对典型模锻零件，分析成型工艺，完成锻模 设计，强化锻造实践环节。（7）模具制造模块教学目的：了解模具制造的基本特点，掌握模具的机械加工方法和工艺、特种加工方法及设备，了解模具的现代加工方法，掌握常用模具的装配工艺过程，熟悉模具生

12、产管理的基本知识。模块构成：数控技术、数控实习、模具制造工艺、机械制造基础、模具综 合实验周。整合内容：将模具综合实验周由目前的模具拆装、测绘等内容扩展为 针对典型模具零件，完成加工工艺的制订、加工工艺卡的填写，并分组对模具 零件进行简单加工。在内容上注意把传统加工工艺和现代加工方法进行有效整 合，使内容更加科学合理。（8）模具数字化CAX模块教学目的：掌握CAD/CAPP/CAE/CAM 技术的基本概念、原理和方法，成 型数字化技术的发展趋势，以及模具 CAD/CAM的初步知识，为进一步使用该 项技术打下坚实的基础，使学生能够初步掌握模具 CAD的基本原理、模具三维 数字化造型、材料成型CA

13、E模拟分析、计算机辅助制造等内容环节。模块构成：CAD/CAM技术、材料成型CAE技术及使用、CAPP概论、逆向工程整合内容：将传统的CAD/CAM技术课程和材料成型 CAE技术及使 用内容整合，使得CAD/CAE/CAM形成一个有机整体，在内容体系上更加完 整科学，强化工程实践训练的针对性。（9）专业和综合素质拓展模块教学目的：要求学生通过文学类、艺术类、社科类公共选修课程的学习， 具备良好的人文素养；通过模具工程师理论基础、模具设计选材和失效分析、 压铸工艺和模具设计等专业素质拓展课程的学习，进一步拓宽材料成型领域模 具设计专业知识。模块构成：公共素质类拓展课程包含文学类、艺术类、社科类、

14、经管类选 修课程及创业和创新教育；专业素质拓展安排了模具工程师理论基础、材料表 面工程、模具设计选材和失效分析、实用模具设计和制造方法、压铸工艺和模 具设计等课程，以体现对核心专业能力的支撑和拓展。（10）校企联合培养模块教学目的：参和企业的技术研发和生产管理等工作，将理论和企业实践结 合，并加以运用。培养学生具有现场工程师良好的职业道德和工程意识，进一 步强化学生在相关行业及企业生产一线生产现场分析、解决本专业方向工程实 际问题的能力。模块构成：企业认识实习、企业专业实习、企业毕业设计。（11）综合能力课外培养模块教学目的：通过多层次、多种形式的课外培养，培养学生查阅资料、自我 学习、团队合

15、作以及工程意识和创新意识等，使学生的专业能力和综合素质得 到锻炼和提高模块构成：学生参加社会实践、组织活动、参加科技竞赛、创新项目、教师科研、专业技能培训和认证等。2所示。3理论课程体系鱼骨架图模块化理论课程体系鱼骨图如图图2材料成型及控制工程专业（模具设计方向）模块化理论课程体系六、实践教学体系和理论教学体系相对应，在上述模块中都设有实践教学环节，以锻炼和提高 学生的运用知识能力。除常规课程实验、课程设计外，设置了一些工程实践综合 实训环节，包括金工实习、电工电子实习、数控实习、模具综合实验周、模具工 程师综合能力实训、模具数字化(CAD/CAE/CAM )设计实训以及冲压、塑料和 锻造模具

16、的企业认识实习、企业专业实习和企业毕业设计等。1 实践教学体系鱼骨架图公共基础模块计算机基础技能实训英语强化周大学物理实验金工实习机械设计基 础课程设计新生 入学模具工程 匚基础模块冲压模具设计模块_J课程实验工程制图测绘课程实验模具数字化CAX模块JL课程上机课程实验课程实验J 数控实习冲压工艺和模 具课程设计锻造模具设计模块课外综合素 质拓展模块电工实习塑料成型工艺和 模具课程设计电子实习模具综合实验周课程实验材料信息资源检索锻造工艺和模 具课程设计现场工程师模具数字化 设计实训岗位技能培训科技创新科技竞赛社会实践专业实习毕业设计认识实习r塑料模具设计模块XJ模具制造模块模具工程材料模块K

17、图3材料成型及控制工程专业（模具设计方向）模块化实践教学体系校企联合培养模块2系列化项目教学进程安排表学期项目名称项目性质5、6模具零件三维造型和模拟加工（PRO-E）课程项目模具零件三维造型和模拟加工（UG）课程项目模具零件三维造型和模拟加工（CATIA）课程项目金属板材成形CAE模拟（DANAFORM）课程项目塑料件成型CAE模拟（MOLDFLOW）课程项目冷锻件体积成型CAE模拟（DEFORM）课程项目压铸成型CAE模拟（ANYCASTING ）课程项目5、6典型冲压模具的拆装及测绘课程模块（综合性） 项目单工序冲模工艺分析和结构设计课程模块（综合性） 项目复合模工艺分析和结构设计课程模

18、块（综合性） 项目级进模工艺分析和结构设计课程模块（综合性） 项目6注塑模的成型模拟和分析课程项目注塑模分型面的选择和确定课程项目注塑模浇注系统的选用和设计课程项目注塑模冷却系统的设计课程项目归属课程实施平台组织方法模具数字化CAX模块材料成形CAD/CAM 实验 室、Moldflow 材 料成型CAE数值模拟实验室等 （校企共建）学生按照每 35人组合，选 择一个项目，教 师在造型、模拟 方面给和指导， 对学生进行项 目答辩考核验 收。冲压模具 设计综合 实习材料加工实验中 心、江苏省模具 工程技术研究中 心（校企共建）学生每35 人选择一个项 目，教师在方案 设计中给和指 导，学生在项目

19、完成后撰写总 结报告并进行 答辩考核验收。塑料模具设计综合实习材料加工实验中 心、高分子材料 实验室、江苏省 模具工程技术研究中心、Moldflow材料成 型CAE数值模拟 实验室（校企共学生每34 人选择一个项 目，教师在方案 设计过程中给 和指导，学生在 项目完成后撰 写总结报告并 进行答辩考核注塑模顶出机构的设计课程项目6注塑模内轮廓（盲孔）的电火花加工课程模块（综合性） 项目级进模内轮廓（通孔）的线切割加工课程模块（综合性） 项目塑料模外轮廓的加工中心加工课程模块（综合性） 项目典型模具零件的加工工艺卡编制课程模块（综合性） 项目6凸凹模刃口的崩刃失效分析课程模块（综合性） 项目小凸模

20、的断裂失效分析课程模块（综合性） 项目模具热处理强化及表面处理课程模块（综合性） 项目链条连接片冲模寿命分析课程模块（综合性） 项目建）验收。模具制造模块综合实习材料加工实验中 心、江苏省模具 工程技术研究中 心（校企共建）学生每34 人选择一个项 目，学生在项目 完成后撰写总 结报告并进行 答辩考核验收。模具工程材料模块综合实习模具陈列室、模 具失效分析室、 材料实验中心、 江苏省小节距工 业链条工程技术 研究中心、江苏 省模具工程技术 研究中心 （校企共建）学生每34 人选择一个项 目，教师在方案 设计、分析过程 中给和指导，学 生在项目完成 后撰写总结报 告并进行答辩 考核验收。七、综合

21、素质培养1 综合素质培养体系依据南京工程学院关于加强大学生综合素质培养的规定（试行）【南工教字（2005）6号】规定，综合能力培养和创新学分的获得作为学生毕业资格审 查条件之一，学生可通过多种方式获得综合能力培养和创新学分。综合素质培养贯穿从学生入学到毕业全学程的始终， 通过校内外教学和培养活动有机结合，采用多种形式培养学生必备的现场工程师素质。综合素质培养体 系如图4所示。（1）通过思想道德修养等课内必修课和文学类、艺术类和社科类选修课提 高学生的思想品德、法律和诚信意识、社会责任感、人文素养和综合文化素质；（2）通过计算机、英语等课程的学习，培养学生的外语交流能力和多媒体 交流能力；（3

22、）通过专业教育模块内的实践环节学习，培养学生的工程意识和创新意 识；以及书面表达和口头交流能力；（4）通过参加科技竞赛、教师科研项目和科技创新活动，培养学生的团队合作和人际交往能力；书面表达、口头交流能力；科技文献检索和查询能力；（5）通过大学生科技创新、各个级别的科技竞赛、参和教师科研项目、企 业实训和毕业设计，培养学生的工程意识和创新意识；质量意识和低碳、 环保意 识以及市场意识和价值效益意识；（6）通过专业岗位技能认证培训，鼓励学生在校期间参和各类职业技能证 书培训并获得相应证书和学分，培养学生终生学习的能力。思想道德修养课程计算机运用能力英语运用能力专业培养体系内的实践环节综 合 素

23、质人文素质拓展课程企业实训创新能力培养（岗位技能认证、科技创新活动、参和教图4综合素质培养体系2 专业技能认证利用材料工程学院及学校和众多国内外著名企业的共建的工程中心、培训 基地、共建实验室等实践教学平台，在材料成型及控制工程（模具设计）专业卓 越工程师计划学生的综合素质培养体系中， 将专业技能认证和科技竞赛作为两项 重要的专业能力和综合素质培养手段。材料成型及控制工程（模具设计）专业学生可参加的专业技能培训和认证项 目如下表所示：推荐专业技能证书（资质）表项目名称培训时数或天数学分开设学期AutoCAD 证书1周13PRO/E证书2周24、5UG证书2周24、5CATIA证书2周25、6数

24、控车、铳床咼级工4周24、5ISO资格认证2周26、7DYNAFORM板料CAE模拟证书2周26、7MOLDFLOW塑料CAE模拟证书2周26、7DEFORM体积CAE模拟证书2周26、7ANYCASTING 铸造CAE模拟证书2周26、7长三角模具专业技术岗位能力认证2周27、83 科技活动材料成型及控制工程（模具设计）专业学生可选择的校内科技活动项目包括：大学生科技创新、模具创新设计大赛、材料回收再生及利用大赛、AutoCAD 创意设计大赛、高等数学使用能力竞赛、力学竞赛、数控技能大赛、大学生英语 知识竞赛、大学生英语口译大赛、数学建模竞赛、大学生英语演讲比赛等。材料成型（模具设计）专业学生可选择的校外竞赛项目包括：挑战杯全国大学生科技作品设计大赛、中国大学生创意创业大赛、3D数字化创新设计大赛、 全国大学生和江苏省高等学校力学竞赛、省大学生科技训练计划、全国大学生数 学建模竞赛江苏省高校大学生数学建模竞赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车 竞赛、全国计算机仿真大奖赛、江苏省大学生机械创新设计大赛、“外