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自动化专业转型改造方案[机器人方向]

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自动化专业转型改造方案[机器人方向]_第1页
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WORD完美格式自动化专业转型改造方案一、自动化专业行业背景与人才需求1 .河南省机器人及智能装备产业的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、突出产业链的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式转变提供有力的科技支 撑2014年,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,积极开展机器人产业相关研发、生产、 应用活动,推动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%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备, 力争使河南省成为全国智能装备制造业发展的先行区 产业的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的瓶 颈2.工业机器人的日益广泛应用需要高技能专门人才传统制造业的改造升级、人工成本快速提高促使企业用工业机器 人来提高产业附加值、保证产品质量,使工业机器人及智能装备产业 面临前所未有的发展时机根据机器人行业相关数据显示,目前在河南及周边地区需要工业 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的人才, 生产和销售机器人的企业本 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的专门人 才。

随着我国制造业的发展,预计未来 3—5年,工业机器人的增速 有望达到25%高技能人才缺口将逐年加大整理分享..3.工业机器人应用人才结构性矛盾突出 目前国内高校尚无工业机器人应用方面的对口专业, 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的人 员主要来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生的二次培 训,而且短期培训难以达到岗位要求二、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, 培养具有良好 的科学文化素质、 创新能力和工程实践能力, 具备自动化领域的基本 理论、基本知识和专业技能,能在工业企业、科研院所等部门从事有 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、物联网等方面的工程 设计、技术开发、系统运行管理与维护、企业管理与决策、科学研究 和教学等工作的宽口径、高素质、复合型的自动化工程科技人才一)现有基础1.学科专业建设方面 自动化教学团队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的需要, 从人才培 养方案的制定、课程体系建设、教学方法与教学手段的创新、实验教 学的深化等多方面进行了持续的探索。

在专业建设过程中, 始终注重 教学研究和团队建设, 加快引进具有自动化专业背景的博士、 硕士人 才,近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 教学团队被评为河南省高等学校教学团队, 电工电子实验中心被评为 河南省高等学校实验教学示范中心, 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目前,自动化专业主干课程有:自动控制原理及实验、电力电子技术及实验、电机与拖动及实验、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,电气控制与 PLC 等自动化专业所开设的基础课程、专业课程如表 1、表2所示表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核总 学 时讲 授实 验实 践12345678必 修 课通 识 教 育 平 厶 课 程130474010思想道德修养与法律基 础35436182考试230474004中国近现代史纲要236362考试330474001马克思主义基本原理35436182考试430474002毛泽东思想和中国特色 社会主义理论体系概论(一)35436182考试530474003毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(二)35436182考查630473001形势与政策2361818考查705124001大学英语(一)472724考试805124002大学英语(二)472724考试905124003大学英语(三)47236362考试1005124004大学英语(四)47236362考试1132483001体育(一)136362考试1232483002体育(二)136362考试1332483003体育(三)136362考试1432483004体育(四)136362考试1511283001大学计算机基础37236364考试1611285011C程序设计基础B2.55436183考试1701013001大学语文236362考查180000A002军事理论及军事训练118182考查1913395029大学生心理健康教育0.51818考查2000003002大学生职业发展与就业指导0.51818考查通识教育平台课程小计45.5936720541621215660000必 修 课学 科 基 础2102034001高等数学A(—)472724考试2202034002高等数学A(二)472724考试2302034004线性代数354543考试平 台 课 程2402045001概率论与数理统计354543考试2503065001大学物理(一)354543考试2603065002大学物理(二)354543考试2703065003大学物理实验(一)0.518181考查2803065004大学物理实验(二)0.518181考查2903075001工程制图A354543考查3003075002电路分析472724考试3103075003电路实验0.518181考查3202034005工程数学354543考试学科基础平台课程小计31.559454054010131000000必 修 课专 业 基 础 平 台 课 程3303075004模拟电子技术A472724考试3403075005模拟电子技术实验A136362考查3503075006数字电子技术A472724考试3603075007数字电子技术实验A136362考查3703645001电机拖动354543考试3803645002电机拖动实验0.518181考查3903075012信号与系统472724考试4003075013信号与系统实验0.518181考查4103075024自动控制原理354543考试4203075025自动控制原理实验0.518181考查4303076004电力电子技术354543考试4403076005电力电子技术实验0.518181考查4503585003计算机控制技术354543考试4603075014微机原理354543考试4703075015微机原理实验0.518181考查4803586032电气控制与PLC354543考试4903586033电气控制与PLC实验0.518181考查专业基础平台课程小计3572054018000011148700必修课合计11222501800288162222827208700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12345678限 选 课学 术 后 备 型 方 向 课 程103075016数字信号处理472724考试203646009现代控制理论354543考试303076011现代测试技术354543考试403646004模式识别2.55436183考查503646003过程控制系统2.55436183考试603646006早期科研训练2363611考查703076014电子技术选讲236362考查803076001信号与系统选讲236362考查903646010先进控制技术导论236362考查学术后备型方向课程小计(限选12学分)2343239636000047940应 用 型 型 方 向 课 程1003076026EDA技 术2.55436183考试1103076002传感器原理与应用354543考试1203646001自动检测技术及仪表2.55436183考试1303075018单片机354543考试1403075019单片机实验0.518181考查1503646005自动控制系统354543考试1603646014运动控制系统37254184考试1703586013计算机仿真1.53618182考查1803646013DSPM理及应用1.53618182考查1903646002嵌入式系统236362考查应用型方向课程小计(限选12学分)244683421260000013940任 选 课专 业 任 选 课 程2003586001工厂供电354543考试2103586022工程电磁场354543考试2211285009计算机网络37236364考查2311283003Visual Foxpro程序设计37236364考查2403586002电力系统继电保护3.57254184考试2503586003电气传动354543考试2603126001科技英语236362考查270307X004机械基础236362考查2803585011电力系统分析354543考试3903076012仪器仪表354543考查3003646011人工智能概论236362考查3103646012机器人技术基础236362考查专业任选课小计(限选8学分)32.56305409000003191300公 共 任 选 课公共任选课学生 至少4学分 (学校提供)公共任选课小计472学术后备型选修课合计(限选 24学分)59.5 113493612600007262240应用型选修课合计(限选 24学分)60.5 1170882216000033222402. 实验室及实训建设方面现有专业实验室10余个,能开设70余个实验项目,如:高级过 程控制实验室、柔性自动化实训平台、工业自动化仪表实验室、 PLC可编程逻辑控制实验室、传感器原理实验室、自动控制原理实验室等,-5 -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、 自动控制等课程的实验教学, 并依托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具有一定的转型基础, 主要体现 在:1、实践教学体系较为完善,实验实训条件良好目前学院拥有实验大楼 2 幢,实验室总面积近 10000平方米,实 验仪器设备先进、齐全,现有 42 个课程实验室、 6 个实践训练室, 实验仪器设备 4200 多台(套),总价值 1500 多万元,拥有省级电工 电子实验教学示范中心和基础物理实验中心各 1 个,另有德国贷款 1400 万元的仪器设备即将到位,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系实际、整体优化学生“知识 -能力 - 素质”的 重要桥梁,成为应用型人才培养的重要环节近年来,我们大力加强 实践性教学环节的建设, 构建了一个较为完善的实践教学体系 在实 验内容方面,以基本技能训练为基础,增加综合和设计型实验,并对 学有余力的学生,开设了创新型实验,并作为我院学生科研项目,使 其成为学生参与科研的重要渠道2、校企合作初见成效为提高人才培养质量, 适应社会需求, 学院积极开展与企业的合 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、 宁波大亿科技有限公司、 河南中分仪器股份有限公司、 郑州天迈科技 有限公司等。

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到的深度和广 度,在教学方法上,强调以案例式和启发式教学法为依托,构建一种 互动式教学场景, 调动学生学习的积极性和主动性 通过对教研活动 的积极探索和实践, 提高了专业教学质量, 院教学督导组经过多年的 评价考核, 认为该专业师资团队坚持贯彻理论与实践的结合, 教学水 平始终保持比较优良的水平4、学生竞赛连创佳绩 我院近年来积极参加省部级及全国举办的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,广泛参与各种社会实践活动、体育比赛、 演讲比赛等, 院家电维修社团经常在周边地区进行义务维修活动, 取 得了良好的成绩,得到一致好评,表现出较高的综合素质和能力三)自动化专业转型改造存在的不足 根据区域经济发展需要,调整专业定位,目前,我院自动化专业 已经初步具备转型发展的基础,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:理论课比 例偏高、实践课比例偏低;另外,课程调整缓慢,不能及时顺应社会 发展的需求第二,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,在具体的教学过程中,重理论轻实践,课程之间各自为战,综 合应用性弱,导致学生“只见树木,不见森林”,这必然阻碍应用型 人才培养目标的实现。

第三,师资结构体系不合理,教师的学科结构单一、双师型教师 少、教改能力比较有限,专业师资队伍结构有待进一步优化,专业水 平需要进一步提高 转型发展的成败关键在于教师的转型, 因为高校 的一切转型措施都要依靠教师来执行 而能够支持转型发展的教师应 该是具备复合型知识结构, 有丰富的社会实践经验, 有实施教学改革 的能力第四,缺乏校企深度合作, 实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,主要以传统教学为主,缺乏与企 业实务界的有效衔接 如现有的教学模式主要以课堂讲授为主, 企业 行业参与课程设计、 教学、实验、实习等方面的力度有待大幅度提高 第五,实验实训条件相对滞后,不能有效支持实践教学的开展 自动化是一个理论性和应用性很强的行业,也是一个不断创新的行 业,特别需要理论与实践的紧密结合受传统观念影响,我院对实践 实验教学重视不够,相关教学投入较少,专业实践、实训以及实验教 学体系很不完善同时,在我院自动化教师队伍中,大多为理论型人 才,“校门对校门”,缺少在自动化企业工作的实践因此,学生只 能纸上谈兵,实际动手操作能力较差,导致走上工作岗位后上手慢第六,专业的社会服务能力需要进一步提高。

上述问题的存在, 极大影响了自动化专业人才的培养水平, 不利 于学生毕业后达到“就业能称职、创业有能力、深造有基础、发展有 后劲”的要求,必须进行转型发展四、自动化专业转型改造指导思想及基本原则(一)自动化专业转型改造的指导思想 以培养产业转型升级和公共服务发展需要的高层次技术技能人 才为主要目标,以推进产教融合、校企合作为主要路径,以中原经济 区建设为契机,积极推动自动化专业转型发展实现校企合作、双赢 合作和可持续合作,提升应用型人才的培养质量明确地方性、应用 型和服务性的办学定位, 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的高素质应用型人才, 为地方经 济社会发展服务二)自动化专业转型改造的基本原则 坚持需求导向、分类推进按照经济社会发展对人才的需求,与 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,有效提高应用型人才的培养质量不断总结经验,形成自动化 专业转型发展的体制、 机制,全面提升本专业服务现代化建设和人的 全面发展的能力, 提高适应人力资源市场变化的力, 提高促进产业升 级和技术进步的能力, 促进区域内高等教育与经济社会发展的紧密结 合。

三)自动化专业转型改造的基本思路 物理与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, 不断调整优化自动化专业方向, 突出人才培养与区域 经济社会发展的适应性学院紧紧围绕商丘及周边区域自动化行业的发展需求, 调整优化 专业结构, 重点发展机器人方向, 自动化专业与地方产业结构契合度 日益提高,初步形成“校企联合、服务地方”的专业发展特色,自动 化专业转型改造基本思路如图 1 所示 9 -提咼专业人 才培养的针 对性和有效 性,实现人 才培养与就 业有机衔接图1自动化专业转型改造基本思路五、自动化专业转型改造方案商丘师范学院物理与电气信息学院自动化专业建立时间不长, 为此,自2012年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,物理与电气信息学院对自动化专业建设进行了统筹 规划,采用分阶段、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通过深入调研、严谨分析论证,吸纳先进教育思想和 教育观念,探索了一条不同于学术型人才、 技能型人才培养的第三条 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,具有创新精神的“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的课程体系突出基础理论与实践、专业实践和综合实践三 部分:在减少学时的基础上,保证了专业基础课程(厚基础) “电路 分析、电力电子技术、信号与系统、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”等的教学;增大了实践 教学环节的比例, 循序渐进锻炼学生的实践能力, 实践环节不少于总 学时的 30%;进一步优选了专业课程,通过分类培养、不同方向选修 课的设置, 学生能够根据自身专业发展需求和兴趣合理选择课程, 进 一步体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的设置后, 制订了更为合 理的自动化专业人才培养方案, 优化了不同课程的学时要求、 学期安 排,合理规划了课程内容,重新修订了课程教学大纲,摈弃了已淘汰 的技术知识, 增加了新的技术前沿内容, 构建了较为完善的一体化实 践环节,使新的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的改革, 物理与电气信息学院已从 2012 级自动化专业开始实施,培养目标明确、课程安排较为合理, 2013 年再次进行了修订, 进一步完善了选修课程的设置, 在以后的应用型 人才培养过程中将根据行业需求与发展, 及时调整培养目标和培养方 案,使学院的人才培养与行业发展并轨二)构建一体化实践环节,完善实验、实训中心建设 应用型人才的培养对实践环节提出了更高的要求, 针对自动化专 业,学院设置了较为完善的一体化实践模式: 课程实验—开放性实验 —认知实习—课程设计—校内实训—校外实习—毕业设计, 结合电子 兴趣班、创新性实验项目、机器人设计大赛等社团或环节,进一步拓 展实践创新能力培养平台目前, 物理与电气信息学院基础实验室建立完善, 已能开设自动 化专业所有专业基础课程的课程实验, 通过这些基本的课程实验能有效地锻炼学生的动手操作能力; 能开设部分专业课程实验, 这些课程 的开设可以提高学生理论联系实践的能力;校内实训平台初步建立, 能实现该专业基本技能的培训;能给学生提供基本的创新性实验项 目、电子设计大赛、机器人大赛开展平台。

为了更好地实现该专业的应用型人才培养, 特别是实现与企业需 求的无缝对接,急需进行新技能的培训,为此学院于 2013 年增加利 用德国贷款项目增加了过程控制、 柔性自动化等实验设备, 目前已安 装调试完毕,同事利用中央财政项目增加了单片机、 FPGA ARM等与该与专业相关的实验开发系统, 能有力培养学生的嵌入式系统设计能 力在后期的实验室和实训中心的建设中, 将根据学校实验建设经费 安排,进一步加大实验室和实训中心投入,增加行业新技术、新技能 的培训,力求到 2017年底建立更为完善的实验与实训中心三)加强师资队伍、“双导师”队伍建设 目前,物理与电气信息学院自动化专业的教师基本能满足要求, 但缺乏高层次人才,缺乏该专业的学术带头人,另一方面,该专业的 大部分老师主要从事理论课的教学,实践能力相对薄弱为此,学院 将采用多种模式加强师资队伍建设:一是积极引进人才,自 2012 年 以来,学院已通过人才引进渠道引进了 1 位硕士,今年将拟引进 1 位 硕士;二是积极培养本学院教师, 通过单科进修或读研、 读博的方式, 提高本专业教师的理论教学与动手实践能力, 2013 年假期,已有 7 位老师完成了单科网络培训, 获得了培训合格证书; 三是积极与企业 或其他院校合作,聘请专业技能教师。

学院虽然采取了多种途径加强师资队伍建设, 但缺口仍较大, 在 后续的工作中将进一步加大引进及培养力度, 特别是双师型队伍的建 设,积极探索与企业的合作,具体措施如下:1、争取构建职称学历结构合理的教师团队,以专业带头人、专 业课老师和基础课老师为基础, 以聘请一线有修养的实践专家为兼职 实训实习指导骨干,建立一支高素质的双师型师资队伍;2、强化双师型教师团队建设,遵循自主培养和引进结合、专任 和聘任结合的原则,争取每年培养 1-2 名“双师型”教师;3、建立兼职教师储备:聘请自动化企业具有丰富实际项目开发 经验和一定教学能力的行业专家和技术人员任教, 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环节中四)加强实习基地建设物理与电气信息学院自动化专业能开设的基础实验项目, 专业实 验项目和综合应用实验的能力相对薄弱,加之物电学院“双师型”教 师不足,为保证人才培养方案的实施,提高人才培养质量,适应社会 需求,学院积极开展与企业的合作, 拓展了如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主要针对自动化专业及对电子设计有爱好的同学, 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 能也有了较大的提高,同时弥补了校内实训环节的不足。

2、宁波大亿科技有限公司主要从事大尺寸背光模组、 液晶电视、 液晶监视器及相关零部件 的制造与销售, 与我院自动化类工科专业对口, 学生在该企业不仅能 够得到生产技能的锻炼,还可以得到生产管理能力的锻炼3、河南中分仪器股份有限公司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 服务的高科技企业, 是目前国内电力设备及监测仪器主流供应商 自动化专业学生实习时可以选择与专业相应的项目进行实习4、郑州天迈科技有限公司 专业从事公交电子产品设计、生产、销售的高新技术企业,系统 控制部分与自动化对口,是学生不错的实习基地5、国家电网河南电力公司商丘分公司学生在该企业实习, 可以更多地了解自动化技术在电力行业的应 用实习基地的建设仍需要进一步拓展, 物理与电气信息学院将根据 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 年拓展 1-2 个实习企业,并不断加深产学研合作五)拓展科研服务能力 我院与河南省中分仪器有限公司进行了联合科技研发 利用我院 教师的理论知识结合企业的科研平台,有效承担企业的科技攻关项 目,或者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 业学位硕士研究生培养的平台和载体, 使学生有机会参与对产业核心 竞争力具有引领作用的科技创新活动,有效地提高学生的创新能力。

我院也将对企业的具体生产、科研项目与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,解决企业产品开发和技 术改造中的难题 目前,学院已与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, 为提高教师的理论联系实际水平、 科研开发 能力,学院将在师资队伍建设的基础上进一步挖掘与不同企业的科研 合作,增强科研服务能力 14 -。

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