热能与动力工程专业“卓越工程师培养计划”
试点方案
二○一一年十月
目录
1. 专业基本情况 (1)
2. 实施卓越工程师培养计划的基础 (2)
2.1 扎实的教学研究基础 (2)
2.2 优越的校内保障条件 (2)
2.3 良好的产学合作培养基础 (5)
3. 试点规模 (6)
4. 合作培养依托单位（协议见附件1） (7)
5. 本科阶段培养方案 (7)
5.1 培养目标和要求 (7)
5.2 培养模式 (8)
5.3 课程体系设计及学分要求 (9)
6. 质量保障与监控体系 (13)
6.1 组织保障 (13)
6.2 条件保障 (14)
6.3 健全校内质量监控体系，落实教学过程监控 (15)
6.4 规范管理，建立实习质量监控体系，保证企业实践质量 (16)
6.5 建立学院与企业定期沟通的协商机制 (18)
7. 工程教育改革理论研究 (18)
7.1 热动专业卓越工程师培养体系的构建 (18)
7.2 探索校企联合培养机制的建立 (19)
7.3 人才培养质量保障与监控机制的研究 (19)
附件1：武汉理工大学“卓越工程师培养计划”热能与动力工程专业校企联合培养协议书（部分影印件） (21)
附件2：武汉理工大学热能与动力工程专业应用型卓越工程师培养专业
标准 (22)
附件3：武汉理工大学热能与动力工程专业“卓越工程师培养计划”培养方案 (27)
附件4：武汉理工大学热能与动力工程专业“卓越工程师培养计划”企业学习阶段培养方案 (35)
附件5：武汉理工大学热能与动力工程专业“卓越工程师培养计划”师资队伍建设方案 (41)
1. 专业基本情况
热能与动力工程专业是我校具有悠久历史和特色的专业，其前身是内燃机专业，源于1957年由华中工学院开办的内燃机拖拉机专业，1970年设置内燃机专业，1986年获内燃机专业硕士学位授予权。1989年设置摩托车专业（方向），1998年国家教育部对专业进行调整，由内燃机专业扩充专业内容和方向，改名为热能与动力工程专业，并将摩托车专业并入热能与动力工程专业。2003年获得热能与动力工程专业所对应的二级学科—动力机械及工程学科博士学位授予权，2008年6月动力机械及工程学科获批湖北省重点学科。
热能与动力工程专业是“211”重点建设学科专业，本专业在总体上处于国内先进水平，在发动机排放控制及电控技术方面处于国内领先水平。在车用发动机方面处于湖北省第一，摩托车及发动机专业方向为国内首创。
热能与动力工程专业主要进行汽车发动机方面的教学与科研工作，是原武汉工学院的特色专业与主导专业。1994年武汉工学院更名为武汉汽车工业大学，该专业更是成为支撑汽车学科的主要力量，2000年合并组建武汉理工大学后，学校确定材料、交通和汽车为三大特色，热能与动力工程专业与车辆工程专业、汽车服务工程专业一起构成汽车工程学院的汽车学科群，支撑着学校在汽车方面的特色。
汽车行业是我国国民经济的支柱产业，对国民经济的拉动作用巨大，汽车行业的发展可以带动机械制造、钢铁、电子、橡胶、化工、资源与环境等相关行业的发展。随着汽车逐步进入家庭，对汽车的需求将持续增加，这将极大地推动我国汽车工业的快速发展。同时，对汽车的安全、节能与环保新技术的研究与应用和高水平专业技术人才的培养成为实现我国汽车工业跨越式发展的基础和保障。而发动机是汽车的心脏，其性能优劣将直接决定汽车的性能，汽车的节能与环保任务也主要由发动机来实现，在这样的形势下，给热能与动力工程专业提出了新的发展要求。
2. 实施卓越工程师培养计划的基础
热能与动力工程专业的教学、科研、学科建设、师资队伍建设和实验室建设等工作由汽车工程学院车用动力系承担。根据形势发展和社会人才需求状况，在汽车发动机专业方向的基础上，在国内首次创办了摩托车及发动机方向，建立了该方向的培养体系和教材体系，毕业生为摩托车工业的快速发展起到了极大的推动作用。
2.1 扎实的教学研究基础
教学研究是热能与动力工程专业建设的重要环节，经过多年的积累和近几年的大力建设，热能与动力工程专业已形成了较完善的教学研究机制，取得了明显的成效。近年来获得4项省级和7项校级教研项目，其中3项已经完成，省级教研项目“汽车文化教学体系建设与网络化课件开发”已经完成，并获学校的特等奖。
2.2 优越的校内保障条件
专业建设经费投入情况
（1）教育部、武汉理工大学投入的基建、实验室建设费用
2007年教育部划拨修购专项经费130多万元用于新内燃机实验室的异地还建，为配合教育部修购专项实施，武汉理工大学匹配了50万元经费，本专业的教师又从科研经费中匹配了30万元经费，这样大约共210万元建设的新内燃机实验室于2007年9月投入使用。
（2）教学四项经费投入
本专业办学经费由汽车工程学院统一按学院经费管理制度执行。汽车工程学院经费管理制度健全，专款专用，每年学校划拨的教学四项经费——教学实习费、实验材料费、设备维修费、图书资料费约15万元100%用于教学。
（3）汽车工程学院自筹经费投入
汽车工程学院极其重视本科教学，将发展基金总额的50%以上补充本科教学经费。
（4）学科建设中与本专业相关的经费投入
学校“211”建设与热能与动力工程专业相关的经费投入，“十五”
期间达到400多万元，“十一五”期间达到200多万元。
（5）专业教师的科研经费投入
热能与动力工程专业近年来每年的科研经费都在200-300万元之间，为了加强专业建设，支持专业发展，每年大约有20~30万元的科研经费用于专业建设，如购置与维修设备、交纳专业相关学术活动费用等。
专业师资力量
热能与动力工程专业教师队伍年龄结构合理，以中、青年为主，40岁以下占了58.8%；职称结构分布合理，总体上呈现“橄榄”型；学历学位结构合理，其中50岁以下的教师除一名以指导学生实验为主的实验师外，其余全部为研究生以上学历或硕士在读，博士与在读博士占了全体教师的一半以上。青年教师对学位的进取心强，有利于学术梯队建设。
通过多年的建设和发展，形成了发动机排放控制及电控技术、汽车新能源及其动力装置、汽车发动机CAE及测试技术等主要研究方向及梯队。
专业科学研究实力雄厚
（1）主要科研方向
结合学术梯队建设情况，热能与动力工程专业根据汽车、发动机行业发展需要，紧紧围绕节能、环保的主题，主要针对以下方向开展研究工作:发动机排放控制与电控技术、汽车新能源及其动力装置、汽车发动机CAE及测试技术等，各研究方向的研究现状及水平简述如下：1）发动机排放控制与电控技术
在发动机排放控制技术研究方面，先后完成武汉市重大科技攻关项目“车用柴油机高效排气净化器的研制”、国家九五科技攻关项目“摩托车排气净化系统优化设计”、国家十五“863计划”项目“柴油机氧化催化器及快速老化技术研究”、“低污染摩托车催化转化系统的建立及匹配设计”。目前承担国家十一五“863计划”子项目“摩托车排放控制系统
集成技术研究”、“OBD故障模拟技术和匹配标定试验技术研究”。至今已鉴定科研项目多项，部分项目获得奖励并正在推广应用。
在汽油机电控技术研究方面，建立了汽油机电控试验开发平台，率先在国内进行二冲程发动机缸内汽油喷射的研究，并已经完成原理样机，四冲程汽油机样车通过了国3标准的认定和公告，实现了技术的产业化，并有产品出口。
在柴油机电控技术研究方面，进行了中压双共轨燃油喷射和可变配气系统的研究，取得一项专利。以上项目得到了国家教育部、湖北省科技厅和武汉市科技局的支持。
2）汽车新能源及其动力装置
本研究方向主要开展混合动力电动汽车动力系统的研究、燃料电池关键技术及燃料电池发动机系统的研究，是我校重点支持的学科方向之一。
在混合动力电动汽车研究方面，承担了国家十五“863计划”项目“EQ7200HEV混合动力轿车多能源动力总成控制系统”、“多能源动力总成能量管理策略优化”和武汉市重大科技项目“武汉市电动城市客车的开发”，在多能源动力总成控制系统的结构设计与匹配技术方面取得突破性进展，已获得7项发明专利，1项实用新型专利。开发成功城市公交客车样车和多能源动力控制系统，车辆已经在试运行。近两年在国内重要期刊和国际学术会议上发表论文40余篇。
在燃料电池发动机关键技术尤其在质子交换膜、纳米复合催化电极的材料上取得重大突破。目前已自主开发出30W、1kW、5kW燃料电池发动机系统，在燃料（氢气）供给系统、空气供给系统、水热管理系统方面也取得重大进展。东风汽车公司在我校投资325万元用于支持车用燃料电池发动机系统的开发。十一五获得科技部“863计划”支持从事燃料电池发动机的研发，国拨经费500万元。
在代用燃料发动机技术研究方面，从事了LPG/CNG掺烧技术研究和单燃料发动机技术研究，进行了生物柴油的适应性研究、喷射式氢气发动机的研究、使用二甲醚的HCCI燃烧技术研究，并取得了阶段性成果。
3）汽车发动机CAE及测试技术
在汽车发动机CAE研究方面，主要开展汽车发动机CAD/CFD等方面的理论和技术研究，将数值模拟、仿真、优化以及数据库、图形库等技
术应用于热能与动力工程，提高产品的设计能力和设计水平。现已完成和承担了有关国家级的基础理论研究，如“973”，国家自然科学基金等项目，并成功为多家摩托车厂、发动机厂、零部件企业和科研机构完成科研开发任务，如“发动机缸内充量瞬态模拟计算”、“厢式专用汽车CAD 应用系统”、“专用车CAD系统”、“XDZ125-8摩托车整车设计”“摩托车及发动机设计系统开发”等。不仅技术研究上，而且在理论研究上也获得了一定的科研成果，如完善了液体射流不稳定理论、构建了柴油机油嘴空穴流动模型、柴油机液滴超临界蒸发的物理数学模型，开展了柴油机微粒生长的分形理论研究，并建立相关的数学模型，将分形理论较好地应用于内燃机的研究之中，等。“专用车CAD系统”、“发动机气道现代设计方法研究”分别获得湖北省和中国汽车工业科技进步三等奖，公开发表学术论文60余篇，多篇获得湖北省自然科学优秀论文奖，被EI、ISTP检索20余篇。
在汽车发动机测试技术研究方面，主要从事汽车及发动机动态过程测试技术和方法的研究，并进行汽车、摩托车整车及零部件测试设备的研制和产品开发，开发成功汽车、摩托车制动器试验台、离合器试验台、底盘测功机、汽车前轮定位参数快速测定仪等测试设备，获得省部级科技进步奖2项。
（2）主要科研成果
近年来本专业教师完成的省部级以上科研项目14项，获得校级以上奖励18项，发表论文200余篇，被SCI/EI/ISTP检索40余篇，参与制定标准6项，已获得或正在申请的发明专利和实用新型专利24项。
2.3 良好的产学合作培养基础
“产学研结合”，“行业、地方共建”是本专业发展的基础。湖北是汽车工业大省，武汉又是神龙、东风雪铁龙、东风本田、东风电动等公司的技术开发与生产基地。解放、东风汽车集团、东风康明斯发动机厂、玉柴等六十多家企事业单位是我校汽车行业董事会成员，使得本专业有很强的行业优势。我校是中国汽车工业协会摩托车分会和中国汽车工业学会摩托车分会唯一的大专院校理事单位，在摩托车行业具有很大的影响。以上优势促进了热能与动力工程专业的人才培养、学科建设、科技开发。
根据汽车行业的人才需求制定培养方案，围绕汽车行业进行实验基
地建设、教材编写，结合汽车企业实际项目进行合作研究、毕业设计选题，邀请汽车企业专家来校做访问指导、参加专业建设委员会，派出青年教师到汽车企业做博士后研究，为汽车行业特别是地方企业进行人才在职培训，主动为地方汽车企业提供服务，从汽车企业获得设备捐赠改善办学条件，从汽车企业获得奖教金、奖学金、助学金、学生科技创新活动基金和科研基金，师生的专业热爱感十分强烈，绝大部分毕业学生到汽车行业就业。
面向国际，加强与国际知名高校同类专业（如美国底特律大学、英国布莱福德大学、法国伯艮第大学等高校）的交流，稳步推进国际合作，建立了联合培养人才、教师互访交流、共同开展研究等机制，并得以实施。通过国际交流与合作，制定了国际合作教育的人才培养方案，引入了国外高校的教师来我校授课，引进了教材、课程和教学模式等，为我们创新车辆工程专业的办学提供了新的思路。通过近三年的实践，合作效果良好，中外双方每年均互派一定数量的学生到对方学校学习。
面临汽车行业的变化，围绕汽车节能、环保、安全等为主题的科技发展，适时调整专业教学培养方案，强化了学生的创新意识和实践能力的培养，改革了实践教学的模式，走出了创新的路子，扩大了我校车辆工程专业办学在社会上的影响，受到同类高校的广泛关注。近年来，建成省级和校级精品（优质）课程6门，课程资源全部上网，对社会公开；出版教材和专著9本，其中《汽车拖拉机发动机》先后经历了三次修订，十多次印刷，在全国具有相当大的影响。摩托车专业方向的教材几乎全部都由本专业教师主持编写，被其他高校广泛使用；接待国内同类高校考察调研人员20余批次，接受国内高校实验实习的学生人数200余人，接待国外高校考察调研人员10余批次，接受国外高校研修学生6人。
总之，热能与动力工程专业在长期的办学实践中，形成了鲜明的特色和优势，为汽车、发动机、摩托车行业培养和造就了大批高层次人才和一批引领行业发展的领军人物，为中国汽车工业的发展作出了应有的贡献。
3. 试点规模
热能与动力工程专业卓越工程师项目试点班每年招收35人/年。采取零批次单独招生，根据成绩择优选拔。
应用型工程师的基本学制为本科4年，完成学业后授予工学学士学位和准应用工程师资质。
卓越工程师项目试点班学生中的50%可以免试进入硕士研究生阶段学习，进入设计型工程师培养阶段。硕士研究生学制2年，完成学业后授予工学工程硕士学位和准研发工程师资质。
4. 合作培养依托单位（协议见附件1）
1．上汽通用五菱汽车股份有限公司
2．神龙汽车有限公司
3．重庆长安汽车股份有限公司
4．湖北三环集团
5．江铃汽车集团公司
6．东风柳州汽车有限公司
7．浙江钱江摩托股份有限公司
8．重庆宗申发动机制造有限公司
9．西峡县内燃机进排气管有限责任公司
5. 本科阶段培养方案
5.1 培养目标和要求
5.1.1 培养目标
本专业培养具备热能与动力工程等方面。基础知识和应用能力，能从事动力机械与动力工程的设计、制造、试验研究、开发、管理等方面工作，具有创新精神与实践能力的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习动力工程热物理的基础理论知识，学习能量转换及有效利用的理论和技术，受到现代动力工程师的基本训练；具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。
5.1.2 培养规格
本专业学生完成培养方案规定的各教学环节的学习，修满规定学分，答辩合格，授予工学学士学位（热能与动力机械工程硕士学位）。达到了见习（初级）热能与动力工程师技术能力要求，可获得见习（初级）热能与动力工程师技术资格。
5.1.3 知识、能力与素质
本专业培养的学生，其基本知识、能力和素质要求为：
1.掌握本专业的技术理论知识，主要包括工程力学、机械设计基础、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论及企业管理等基础知识。
2.具有热能与动力工程的专业知识，获得相关的工程实践训练，具备开展动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力；
3.具有一定的计算机和外语应用能力；
4.了解该学科的前沿知识及其发展趋势；
5.具有较强的自学能力，创新意识和较高的综合素质
学校培养标准见附件2
5.2 培养模式
采用“3+1+1+1”校企联合培养模式。本科毕业50%学生通过保送直接攻读工程硕士。卓越工程师计划实施的全过程实行导师负责制。在企业学习阶段，实行“双导师”制。
本科阶段：按照“3+1”模式进行培养，即3年在校学习，累计1年与企业联合培养。3年学校学习的主要任务是着重进行工科基础教育，1年企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践，主要任务是通过直接参与企业的实际生产及工程项目研究学习企业的先进技术、先
进设备和先进企业文化，增强大学生毕业生对企业的适应能力。
工程硕士阶段：实行“1+1”模式培养。即1年在校学习，提升理论水平及综合分析问题能力；1年以“双导师”制的形式与企业联合培养，在企业顶岗工作，同时针对现场生产问题开展系统研究，完成课题研究任务。
5.3 课程体系设计及学分要求
5.3.1 理论课程体系
（1）公共基础课
（2）学科基础课
（3）专业课
专业培养计划见附件3
5.3.2 校内实践教学
校内实践教学体系由两部分构成：一部分是在课内教学统一安排的集中实践教学任务；一部分是学生在课外通过自主性学习与实践完成。
（1）课内实践教学环节
（2）课外实践环节
5.3.3 校外实践教学体系
6. 质量保障与监控体系
6.1 组织保障
（1）成立“热能与动力工程专业卓越工程师培养”专家委员会和试点工作组，构建校企联合培养体。
专家委员会由汽车学院院长任主任，专家委员会成员由主管教学的副院长、合作培养企业负责人，企业教授级高工、车用动力系系主任等学科责任教授等学校与企业的各方面人员组成，全面负责卓越热能与动力工程师培养方案的制定与修订。
试点工作组由汽车学院主管教学的副院长任组长，主管学生工作的副书记、车用动力系系主任副组长，教学办主任、学工办主任、实验中心负责人、各相关企业一线负责人参加，全面负责试点工作的管理、组织、协调。学院教学办负责处理日常工作，负责起草相关教学管理文件，协调落实卓越工程师培养方案的具体实施，包括师资聘请与培训，学生实习，教学质量监控等。在各合作企业建立卓越工程师培养工作站，明确管理人员，具体负责学生到企业后的各项工作。
（2）建立会议制度，搭建校企交流平台
每年召开三个座谈会，即学生座谈会、骨干教师座谈会、企业人员座谈会。了解学生学习状况、教师教学感受、企业期望及社会对毕业生
的评价，及时发现方案执行过程中出现的细节问题，为下一步方案的优化与落实提出预案。
每学期召开1-2次试点工作会议，研究讨论本学期人才培养方案落实计划情况，提出下学期计划执行方案，落实各环节责任人。
6.2 条件保障
（1）建立激励机制，建设专兼职结合的师资队伍
通过激励机制，鼓励工程和科学研究领域的高水平教师积极参与相关试点专业的相关教学工作，促进教学、工程实践与科研的有机结合。
一方面，定期选派教师到相关企业进行培训，了解生产实际，提高教师的工程素养。同时，专业教师加强与企业合作，通过项目合作共同完成技术开发等方式，丰富工程实践经验。另外，采取一定措施鼓励教师提升工程能力。另一方面，聘用企业的技术、管理人员作为兼职教师，直接参与日常教学活动，讲授实践性较强的课程、讲座，为学生提供工程师职业方面的教育、工程师专业的基本训练。形成由学校教师与企业培训师两方面共同组成的教学队伍。
在企业实践、毕业设计环节实施“双导师制”，学校导师为学生选课、研究性学习提供指导，企业导师为学生实践和设计创新提供指导或现场咨询。
教师取得在企业工作的工程经历的具体办法及聘请企业教师的具体方案，见附件5，师资队伍建设方案
（2）建立资源共享机制，实施开放教学
统筹校内外资源，加强学科之间资源的共享。充分利用我校在热能与动力工程方面的传统优势，将科研资源有效地转化为优质的教学资源。利用校内各个研究基地现有的大型设备、试验体系作为学生的实训基地。出台实验设备管理条例、实验室开放管理办法，鼓励实验室、科研基地、训练基地对学生开放。利用学校举办国内、国际会议机会，安排学生参
与接待、服务、交流训练，使他们在实践中提高人际交往技能和外语交流能力。
（3）加大经费投入，确保教学运行
学校将设立“卓越工程师培养计划”专项资金，用于支持开展试点专业的教学改革、教材建设、师资培养和学生实践教学工作。学校每年基本建设经费将向试点专业的教学条件和设施建设倾斜。
6.3 健全校内质量监控体系，落实教学过程监控
实行校、院两级教学质量监控管理，形成学期初、学期中和学期末三段式的集中监控和教学过程的随机监控相结合的制度，建立完善的教学质量评价和反馈体系。
领导听课与巡视检查: 开学初、期中及期末，校、院（部）领导带队开展教学巡视。坚持校、院（部）领导及职能部门干部听课、巡课制度。
督导员全面督查: 通过随机与重点听课、开学初及节假日后教学检查、考试巡查，对课程设计（论文）、毕业设计（论文）、实验室管理、实验教学、实习等环节进行过程跟踪检查和有针对性地抽查，以及围绕教风、学风等展开座谈与调查等，实现教学督导对教学质量的全过程控制。
管理部门监控: 教务处通过规章制度与质量标准建设和科学管理，实现教学质量控制；人事处通过岗前培训、外派进修、职称评定与教学质量挂钩以及政策倾斜等措施严把师资质量关。学工部与教学部门密切配合，通过学生事务的严格管理以及学风建设等，发挥教学质量监控作用。
教、学互评: 实施学生网上评教和教师同行听课评教、评学。建立学生教学信息员制度，及时反馈教学信息，实现教--学相长。
6.4 规范管理，建立实习质量监控体系，保证企业实践质量
（1）明确实习工作流程，规范管理
（2）建立合理化、标准化的评价指标体系
实习在计划阶段就应制订考核评价方案和细则,依据岗位性质确定
评价指标,并进行量化,统一标准,以求评价的科学性、公正性和可操作性。一级指标明确评价内容,二级指标作为具体考核内容,并相应的做出成绩
评定准则。
实习评价表
（3）学院与企业共同合作参与考核评价
企业对实习学生视为岗位职工,采用同一标准严格管理,统一考核。只有这样,学生才能真正感受到企业与学校的区别,才能加快社会人的转变。企业按员工的考核方式如产品合格率、产量、出勤率、工作态度、合作态度、遵守企业管理制度、现场考核等内容对实习学生进行考核,学院则根据学生的实习手册、总结、获得的技能等级、遵守学院管理制度情况等方面对学生进行评价。
（4）企业实习手册和答辩
根据实习工作性质的不同,编制了实习手册,要求记录学生在实习期间的工作情况,包括岗位基本情况、考勤、薪酬、工作周记、业务报告、成果记录等各方面内容,并附相关证明材料。材料审核后,进入答辩阶段,有岗位技术人员与指导教师共同完成。
（5）实施实习工作经历证书颁发制度
为进一步强化并完善实习评价工作,在实践中除了把评价结果记入
学生学业成绩外,还实施实习工作经历证书颁发制度。由院企双方共同对符合条件的学生颁发“工学结合教育实习证书”,以此为手段进一步提高学生参与实习的积极性,增强评价过程的严肃性和评价结果的权威性。