自动化专业转型改造专项方案机器人方向.doc

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自动化专业转型改造方案一、自动化专业行业背景和人才需求 1．河南省机器人及智能装备产业发展迫切需要大量高技能人才。河南省政府瞄准国际前沿高技术发展方向，坚持以政府引导、市场主导、突出产业链完善升级和协调发展，大力发展机器人及智能装备产业，为全省产业结构调整和发展方法转变提供有力科技支撑。，河南省机器人产业产、学、研、行业协同工作平台---河南省机器人产业联盟成立，主动开展机器人产业相关研发、生产、应用活动，推进河南省机器人产业技术进步，计划打造3个工业机器人产业园，使全省80%以上制造业企业应用工业机器人及智能装备，努力争取使河南省成为全国智能装备制造业发展先行区。产业发展急需大量高素质高级技能型专门人才，人才短缺已经成为产业发展瓶颈。 2．工业机器人日益广泛应用需要高技能专门人才传统制造业改造升级、人工成本快速提升促进企业用工业机器人来提升产业附加值、确保产品质量，使工业机器人及智能装备产业面临前所未有发展时机。依据机器人行业相关数据显示，现在在河南及周围地域需要工业机器人应用型专门人才近千人，制造业企业需要工业机器人现场编程、机器人自动化线维护等方面人才，生产和销售机器人企业本身也需要大量从事工业机器人安装调试和售后服务等工作专门人才。伴随中国制造业发展，估计未来3—5年，工业机器人增速有望达成25%，高技能人才缺口将逐年加大。 3．工业机器人应用人才结构性矛盾突出现在中国高校尚无工业机器人应用方面对口专业，从事工业机器人现场编程、机器人自动线维护、工业机器人安装调试等岗位人员关键来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生二次培训，而且短期培训难以达成岗位要求。二、自动化专业现有基础及转型改造可行性分析自动化专业立足河南，面向企业生产和服务一线，培养含有良好科学文化素质、创新能力和工程实践能力，含有自动化领域基础理论、基础知识和专业技能，能在工业企业、科研院所等部门从事相关运动控制、过程控制、制造系统自动化、自动化仪表和设备、机器人控制、智能监控系统、智能交通、智能建筑、物联网等方面工程设计、技术开发、系统运行管理和维护、企业管理和决议、科学研究和教学等工作宽口径、高素质、复合型自动化工程科技人才。（一）现有基础 1．学科专业建设方面自动化教学团体围绕自动化专业人才培养方案，紧密结合自动化行业发展脉络和社会、经济发展对自动化人才培养需要，从人才培养方案制订、课程体系建设、教学方法和教学手段创新、试验教学深化等多方面进行了连续探索。在专业建设过程中，一直重视教学研究和团体建设，加紧引进含有自动化专业背景博士、硕士人才，多年来在本科教学工程项目建设中也取得了显著成效，电工电子教学团体被评为河南省高等学校教学团体，电工电子试验中心被评为河南省高等学校试验教学示范中心，电子技术课程被建设成为河南省精品课程和省精品资源共享课程。现在，自动化专业主干课程有：自动控制原理及试验、电力电子技术及试验、电机和拖动及试验、自动控制系统、过程控制系统、现代控制理论、计算机控制技术、嵌入式系统、自动检测技术及仪表、数字信号处理等。其中专业特色课程有：自动控制原理、计算机控制技术、电机拖动、自动检测技术及仪表、过程控制系统，电气控制和PLC等。自动化专业所开设基础课程、专业课程如表1、表2所表示。表1 自动化专业必修课程设置及计划表性质类别序号课程编码课程名称学分数总课时分配各学期分配考评总学时讲授实验实践 1 2 3 4 5 6 7 8 必修课通识教育平台课程 1 30474010 思想道德修养和法律基础 3 54 36 18 2 考试 2 30474004 中国近现代史纲要 2 36 36 2 考试 3 30474001 马克思主义基础原理 3 54 36 18 2 考试 4 30474002 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论（一） 3 54 36 18 2 考试 5 30474003 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论（二） 3 54 36 18 2 考查 6 30473001 形势和政策 2 36 18 18 考查 7 05124001 大学英语（一） 4 72 72 4 考试 8 05124002 大学英语（二） 4 72 72 4 考试 9 05124003 大学英语（三） 4 72 36 36 2 考试 10 05124004 大学英语（四） 4 72 36 36 2 考试 11 32483001 体育（一） 1 36 36 2 考试 12 32483002 体育（二） 1 36 36 2 考试 13 32483003 体育（三） 1 36 36 2 考试 14 32483004 体育（四） 1 36 36 2 考试 15 11283001 大学计算机基础 3 72 36 36 4 考试 16 11285011 C程序设计基础B 2.5 54 36 18 3 考试 17 01013001 大学语文 2 36 36 2 考查 18 0000A002 军事理论及军事训练 1 18 18 2 考查 19 13395029 大学生心理健康教育 0.5 18 18 考查 20 00003002 大学生职业发展和就业指导 0.5 18 18 考查通识教育平台课程小计 45.5 936 720 54 162 12 15 6 6 0 0 0 0 必修课学科基础平台课程 21 02034001 高等数学A(一) 4 72 72 4 考试 22 02034002 高等数学A(二) 4 72 72 4 考试 23 02034004 线性代数 3 54 54 3 考试 24 02045001 概率论和数理统计 3 54 54 3 考试 25 03065001 大学物理(一) 3 54 54 3 考试 26 03065002 大学物理(二) 3 54 54 3 考试 27 03065003 大学物理试验(一) 0.5 18 18 1 考查 28 03065004 大学物理试验(二) 0.5 18 18 1 考查 29 03075001 工程制图A 3 54 54 3 考查 30 03075002 电路分析 4 72 72 4 考试 31 03075003 电路试验 0.5 18 18 1 考查 32 02034005 工程数学 3 54 54 3 考试学科基础平台课程小计 31.5 594 540 54 0 10 13 10 0 0 0 0 0 必修课专业基础平台课程 33 03075004 模拟电子技术A 4 72 72 4 考试 34 03075005 模拟电子技术试验A 1 36 36 2 考查 35 03075006 数字电子技术A 4 72 72 4 考试 36 03075007 数字电子技术试验A 1 36 36 2 考查 37 03645001 电机拖动 3 54 54 3 考试 38 03645002 电机拖动试验 0.5 18 18 1 考查 39 03075012 信号和系统 4 72 72 4 考试 40 03075013 信号和系统试验 0.5 18 18 1 考查 41 03075024 自动控制原理 3 54 54 3 考试 42 03075025 自动控制原理试验 0.5 18 18 1 考查 43 03076004 电力电子技术 3 54 54 3 考试 44 03076005 电力电子技术试验 0.5 18 18 1 考查 45 03585003 计算机控制技术 3 54 54 3 考试 46 03075014 微机原理 3 54 54 3 考试 47 03075015 微机原理试验 0.5 18 18 1 考查 48 03586032 电气控制和PLC 3 54 54 3 考试 49 03586033 电气控制和PLC试验 0.5 18 18 1 考查专业基础平台课程小计 35 720 540 180 0 0 0 11 14 8 7 0 0 必修课累计 112 2250 1800 288 162 22 28 27 20 8 7 0 0 表2 自动化专业选修课程设置及计划表性质类别序号课程编码课程名称学分数总课时分配各学期分配考核总学时讲授实验实践 1 2 3 4 5 6 7 8 限选课学术后备型方向课程 1 03075016 数字信号处理 4 72 72 4 考试 2 03646009 现代控制理论 3 54 54 3 考试 3 03076011 现代测试技术 3 54 54 3 考试 4 03646004 模式识别 2.5 54 36 18 3 考查 5 03646003 过程控制系统 2.5 54 36 18 3 考试 6 03646006 早期科研训练 2 36 36 1 1 考查 7 03076014 电子技术选讲 2 36 36 2 考查 8 03076001 信号和系统选讲 2 36 36 2 考查 9 03646010 优异控制技术导论 2 36 36 2 考查学术后备型方向课程小计（限选12学分） 23 432 396 36 0 0 0 0 4 7 9 4 0 应用型型方向课程 10 03076026 EDA技术 2.5 54 36 18 3 考试 11 03076002 传感器原理和应用 3 54 54 3 考试 12 03646001 自动检测技术及仪表 2.5 54 36 18 3 考试 13 03075018 单片机 3 54 54 3 考试 14 03075019 单片机试验 0.5 18 18 1 考查 15 03646005 自动控制系统 3 54 54 3 考试 16 03646014 运动控制系统 3 72 54 18 4 考试 17 03586013 计算机仿真 1.5 36 18 18 2 考查 18 03646013 DSP原理及应用 1.5 36 18 18 2 考查 19 03646002 嵌入式系统 2 36 36 2 考查应用型方向课程小计（限选12学分） 24 468 342 126 0 0 0 0 0 13 9 4 0 任选课专业任选课程 20 03586001 工厂供电 3 54 54 3 考试 21 03586022 工程电磁场 3 54 54 3 考试 22 11285009 计算机网络 3 72 36 36 4 考查 23 11283003 Visual Foxpro程序设计 3 72 36 36 4 考查 24 03586002 电力系统继电保护 3.5 72 54 18 4 考试 25 03586003 电气传动 3 54 54 3 考试 26 03126001 科技英语 2 36 36 2 考查 27 0307X004 机械基础 2 36 36 2 考查 28 03585011 电力系统分析 3 54 54 3 考试 39 03076012 仪器仪表 3 54 54 3 考查 30 03646011 人工智能概论 2 36 36 2 考查 31 03646012 机器人技术基础 2 36 36 2 考查专业任选课小计（限选8学分） 32.5 630 540 90 0 0 0 0 3 19 13 0 0 公共任选课公共任选课学生最少4学分（学校提供）公共任选课小计 4 72 学术后备型选修课累计（限选24学分） 59.5 1134 936 126 0 0 0 0 7 26 22 4 0 应用型选修课累计（限选24学分） 60.5 1170 882 216 0 0 0 0 3 32 22 4 0 2．试验室及实训建设方面现有专业试验室10余个，能开设70余个试验项目，如：高级过程控制试验室、柔性自动化实训平台、工业自动化仪表试验室、PLC可编程逻辑控制试验室、传感器原理试验室、自动控制原理试验室等，能够进行过程控制、工业自动化仪表、PLC可编程逻辑控制、传感器原理、自动控制等课程试验教学，并依靠柔性自动化实训平台等进行专业实训。（二）自动化专业转型改造可行性分析总体来看，我院自动化专业已经含有一定转型基础，关键表现在： 1、实践教学体系较为完善，试验实训条件良好现在学院拥有试验大楼2幢，试验室总面积近10000平方米，试验仪器设备优异、齐全，现有42个课程试验室、6个实践训练室，试验仪器设备4200多台（套），总价值1500多万元，拥有省级电工电子试验教学示范中心和基础物理试验中心各1个，另有德国贷款1400万元仪器设备立即到位，有师范类学生实习基地7个、工科类学生实践训基地5个。实践教学是理论联络实际、整体优化学生“知识-能力-素质”关键桥梁，成为应用型人才培养关键步骤。多年来，我们大力加强实践性教学步骤建设，构建了一个较为完善实践教学体系。在试验内容方面，以基础技能训练为基础，增加综合和设计型试验，并对学有余力学生，开设了创新型试验，并作为我院学生科研项目，使其成为学生参与科研关键渠道。 2、校企合作初见成效为提升人才培养质量，适应社会需求，学院主动开展和企业合作，拓展了自动化专业实训实习基地，如清华大学基础工业训练中心、宁波大亿科技、河南中分仪器股份、郑州天迈科技等。 3、教学模式适应性较强面向应用型人才培养，明确了本专业理论教学应达成深度和广度，在教学方法上，强调以案例式和启发式教学法为依靠，构建一个互动式教学场景，调动学生学习主动性和主动性。经过对教研活动主动探索和实践，提升了专业教学质量，院教学督导组经过多年评价考评，认为该专业师资团体坚持落实理论和实践结合，教学水平一直保持比较优良水平。 4、学生竞赛连创佳绩我院多年来主动参与省部级及全国举行大学生电子设计大赛、机器人大赛等技能大赛，并取得优异成绩。 5、社会声誉好该专业学生在校期间，广泛参与多种社会实践活动、体育比赛、演讲比赛等，院家电维修社团常常在周围地域进行义务维修活动，取得了良好成绩，得到一致好评，表现出较高综合素质和能力。（三）自动化专业转型改造存在不足依据区域经济发展需要，调整专业定位，现在，我院自动化专业已经初步含有转型发展基础，但也存在以下问题：第一，课程总体设计不合理，设计缺乏灵活性。比如：理论课百分比偏高、实践课百分比偏低；另外，课程调整缓慢，不能立即顺应社会发展需求。第二，教学内容体系不合理，理论教学偏多、综合动手实践教学偏少，在具体教学过程中，重理论轻实践，课程之间各自为战，综合应用性弱，造成学生“只见树木，不见森林”，这肯定阻碍应用型人才培养目标实现。第三，师资结构体系不合理，老师学科结构单一、双师型老师少、教改能力比较有限，专业师资队伍结构有待深入优化，专业水平需要深入提升。转型发展成败关键在于老师转型，因为高校一切转型方法全部要依靠老师来实施。而能够支持转型发展老师应该是含有复合型知识结构，有丰富社会实践经验，有实施教学改革能力。第四，缺乏校企深度合作，试验实训条件还不能完全满足机器人应用能力培养要求，教学模式单一，关键以传统教学为主，缺乏和企业实务界有效衔接。如现有教学模式关键以课堂讲授为主，企业行业参与课程设计、教学、试验、实习等方面力度有待大幅度提升第五，试验实训条件相对滞后，不能有效支持实践教学开展。自动化是一个理论性和应用性很强行业，也是一个不停创新行业，尤其需要理论和实践紧密结合。受传统观念影响，我院对实践试验教学重视不够，相关教学投入较少，专业实践、实训和试验教学体系很不完善。同时，在我院自动化老师队伍中，大多为理论型人才，“校门对校门”，缺乏在自动化企业工作实践。所以，学生只能纸上谈兵，实际动手操作能力较差，造成走上工作岗位后上手慢。第六，专业社会服务能力需要深入提升。上述问题存在，极大影响了自动化专业人才培养水平，不利于学生毕业后达成“就业能称职、创业有能力、深造有基础、发展有后劲”要求，必需进行转型发展。四、自动化专业转型改造指导思想及基础标准（一）自动化专业转型改造指导思想以培养产业转型升级和公共服务发展需要高层次技术技能人才为关键目标，以推进产教融合、校企合作为关键路径，以中原经济区建设为契机，主动推进自动化专业转型发展。实现校企合作、双赢合作和可连续合作，提升应用型人才培养质量。明确地方性、应用型和服务性办学定位，立足地方、面向社会，培养基础牢、能力强、有个性、富有社会责任感和创新精神高素质应用型人才，为地方经济社会发展服务。（二）自动化专业转型改造基础标准坚持需求导向、分类推进。根据经济社会发展对人才需求，和行业、企业和科研院所进行深度合作，着力抓好产学研合作科研项目，适时调整专业人才培养方向，改革人才培养方案，深化教学管理体制改革，有效提升应用型人才培养质量。不停总结经验，形成自动化专业转型发展体制、机制，全方面提升本专业服务现代化建设和人全方面发展能力，提升适应人力资源市场改变力，提升促进产业升级和技术进步能力，促进区域内高等教育和经济社会发展紧密结合。（三）自动化专业转型改造基础思绪物理和电气信息学院坚持立足地方经济社会发展需求来设置自动化专业课程，不停调整优化自动化专业方向，突出人才培养和区域经济社会发展适应性。学院紧紧围绕商丘及周围区域自动化行业发展需求，调整优化专业结构，关键发展机器人方向，自动化专业和地方产业结构契合度日益提升，初步形成“校企联合、服务地方”专业发展特色，自动化专业转型改造基础思绪图1所表示。图1 自动化专业转型改造基础思绪五、自动化专业转型改造方案商丘师范学院物理和电气信息学院自动化专业建立时间不长，为此，自商丘师范学院开展产学院合作教育试点以来，为实现应用型人才培养，物理和电气信息学院对自动化专业建设进行了统筹计划，采取分阶段、分模块实施方案。（一）加强专业建设，改革应用型人才培养模式 1、明确培养目标自动化专业经过深入调研、严谨分析论证，吸纳优异教育思想和教育观念，探索了一条不一样于学术型人才、技能型人才培养第三条路径，以岗位需求和职业技能要求为依据，对接自动化类企业，培养基础扎实，综合素质高，实践能力强，含有创新精神“三能”（能安心、能吃苦、能创业）应用型人才 2、改革课程体系改革后课程体系突出基础理论和实践、专业实践和综合实践三部分：在降低课时基础上，确保了专业基础课程（厚基础）“电路分析、电力电子技术、信号和系统、自动控制原理、电机拖动”及专业课程（强技能）“机器人技术、运动控制”等教学；增大了实践教学步骤百分比，循序渐进锻炼学生实践能力，实践步骤不少于总课时30%；深入优选了专业课程，经过分类培养、不一样方向选修课设置，学生能够依据本身专业发展需求和爱好合理选择课程，深入表现了应用型人才培养理念。 3、优化培养方案在明确了培养目标和进行了课程新体系设置后，制订了更为合理自动化专业人才培养方案，优化了不一样课程课时要求、学期安排，合理计划了课程内容，重新修订了课程教学纲领，摈弃了已淘汰技术知识，增加了新技术前沿内容，构建了较为完善一体化实践步骤，使新培养方案更能符合应用型人才培养需求。针对应用型人才培养模式改革，物理和电气信息学院已从级自动化专业开始实施，培养目标明确、课程安排较为合理，再次进行了修订，深入完善了选修课程设置，在以后应用型人才培养过程中将依据行业需求和发展，立即调整培养目标和培养方案，使学院人才培养和行业发展并轨。（二）构建一体化实践步骤，完善试验、实训中心建设应用型人才培养对实践步骤提出了更高要求，针对自动化专业，学院设置了较为完善一体化实践模式：课程试验—开放性试验—认知实习—课程设计—校内实训—校外实习—毕业设计，结合电子爱好班、创新性试验项目、机器人设计大赛等社团或步骤，深入拓展实践创新能力培养平台。现在，物理和电气信息学院基础试验室建立完善，已能开设自动化专业全部专业基础课程课程试验，经过这些基础课程试验能有效地锻炼学生动手操作能力；能开设部分专业课程试验，这些课程开设能够提升学生理论联络实践能力；校内实训平台初步建立，能实现该专业基础技能培训；能给学生提供基础创新性试验项目、电子设计大赛、机器人大赛开展平台。为了愈加好地实现该专业应用型人才培养，尤其是实现和企业需求无缝对接，急需进行新技能培训，为此学院于增加利用德国贷款项目增加了过程控制、柔性自动化等试验设备，现在已安装调试完成，同事利用中央财政项目增加了单片机、FPGA、ARM等和该和专业相关试验开发系统，能有力培养学生嵌入式系统设计能力。在后期试验室和实训中心建设中，将依据学校试验建设经费安排，深入加大试验室和实训中心投入，增加行业新技术、新技能培训，努力争取到底建立更为完善试验和实训中心。（三）加强师资队伍、“双导师”队伍建设现在，物理和电气信息学院自动化专业老师基础能满足要求，但缺乏高层次人才，缺乏该专业学术带头人，其次，该专业大部分老师关键从事理论课教学，实践能力相对微弱。为此，学院将采取多个模式加强师资队伍建设：一是主动引进人才，自以来，学院已经过人才引进渠道引进了1位硕士，今年将拟引进1位硕士；二是主动培养本学院老师，经过单科进修或读研、读博方法，提升本专业老师理论教学和动手实践能力，假期，已经有7位老师完成了单科网络培训，取得了培训合格证书；三是主动和企业或其它院校合作，聘用专业技能老师。学院即使采取了多个路径加强师资队伍建设，但缺口仍较大，在后续工作中将深入加大引进及培养力度，尤其是双师型队伍建设，主动探索和企业合作，具体方法以下： 1、争取构建职称学历结构合理老师团体，以专业带头人、专业课老师和基础课老师为基础，以聘用一线有修养实践教授为兼职实训实习指导骨干，建立一支高素质双师型师资队伍； 2、强化双师型老师团体建设，遵照自主培养和引进结合、专任和聘用结合标准，争取每十二个月培养1-2名“双师型”老师； 3、建立兼职老师贮备：聘用自动化企业含有丰富实际项目开发经验和一定教学能力行业教授和技术人员任教，参与到课程体系构建、课程开发、课程教学、实训指导、实习指导等专业建设各步骤中。（四）加强实习基地建设物理和电气信息学院自动化专业能开设基础试验项目，专业试验项目和综合应用试验能力相对微弱，加之物电学院“双师型”老师不足，为确保人才培养方案实施，提升人才培养质量，适应社会需求，学院主动开展和企业合作，拓展了以下自动化专业实训实习基地： 1、清华大学基础工业训练中心关键针对自动化专业及对电子设计有爱好同学，在大三下学期或大四上学期组织去该中心进行专业实训，学生开阔了眼界，专业技能也有了较大提升，同时填补了校内实训步骤不足。 2、宁波大亿科技关键从事大尺寸背光模组、液晶电视、液晶监视器及相关零部件制造和销售，和我院自动化类工科专业对口，学生在该企业不仅能够得到生产技能锻炼，还能够得到生产管理能力锻炼。 3、河南中分仪器股份从事电力设备状态监测和配电网自动化产品研制、生产、销售和服务高科技企业，是现在中国电力设备及监测仪器主流供给商。自动化专业学生实习时能够选择和专业对应项目进行实习。 4、郑州天迈科技专业从事公交电子产品设计、生产、销售高新技术企业，系统控制部分和自动化对口，是学生不错实习基地。 5、国家电网河南电力企业商丘分企业学生在该企业实习，能够更多地了解自动化技术在电力行业应用。实习基地建设仍需要深入拓展，物理和电气信息学院将依据自动化专业培养要求理性分析企业特点，合理选择实习企业，争取每十二个月拓展1-2个实习企业，并不停加深产学研合作。（五）拓展科研服务能力我院和河南省中分仪器进行了联合科技研发。利用我院老师理论知识结合企业科研平台，有效负担企业科技攻关项目，或联合申请纵向科研项目，并以此作为自动化专业本科生和专业学位硕士硕士培养平台和载体，使学生有机会参与对产业关键竞争力含有引领作用科技创新活动，有效地提升学生创新能力。我院也将对企业具体生产、科研项目和企业联合成立科技攻关小组，开发新技术、新工艺、新材料和新能源，处理企业产品开发和技术改造中难题。现在，学院已和企业合作开展色谱分析仪温度控制项目。在后续专业建设中，为提升老师理论联络实际水平、科研开发能力，学院将在师资队伍建设基础上深入挖掘和不一样企业科研合作，增强科研服务能力。

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