自動化專業(yè)轉型改造方案機器人方向資料

1、自動化專業(yè)轉型改造方案一、自動化專業(yè)行業(yè)背景與人才需求1河南省機器人及智能裝備產業(yè)的發(fā)展迫切需要大量高技能人才。河南省政府瞄準國際前沿高技術發(fā)展方向，堅持以政府引導、市場主導、突出產業(yè)鏈的完善升級和協調發(fā)展，大力發(fā)展機器人及智能裝備產業(yè)，為全省產業(yè)結構調整和發(fā)展方式轉變提供有力的科技支撐。2014年，河南省機器人產業(yè)產、學、研、行業(yè)協同工作平臺-河南省機器人產業(yè)聯盟成立，積極開展機器人產業(yè)相關研發(fā)、生產、應用活動，推動河南省機器人產業(yè)技術進步，計劃打造3個工業(yè)機器人產業(yè)園，使全省80%以上的制造業(yè)企業(yè)應用工業(yè)機器人及智能裝備，力爭使河南省成為全國智能裝備制造業(yè)發(fā)展的先行區(qū)。產業(yè)的發(fā)展急需大量高

2、素質高級技能型專門人才，人才短缺已經成為產業(yè)發(fā)展的瓶頸。2工業(yè)機器人的日益廣泛應用需要高技能專門人才傳統(tǒng)制造業(yè)的改造升級、人工成本快速提高促使企業(yè)用工業(yè)機器人來提高產業(yè)附加值、保證產品質量，使工業(yè)機器人及智能裝備產業(yè)面臨前所未有的發(fā)展時機。根據機器人行業(yè)相關數據顯示，目前在河南及周邊地區(qū)需要工業(yè)機器人應用型專門人才近千人，制造業(yè)企業(yè)需要工業(yè)機器人現場編程、機器人自動化線維護等方面的人才，生產和銷售機器人的企業(yè)本身也需要大量從事工業(yè)機器人安裝調試和售后服務等工作的專門人才。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，預計未來35年，工業(yè)機器人的增速有望達到25%，高技能人才缺口將逐年加大。3工業(yè)機器人應用人才結構性矛

3、盾突出目前國內高校尚無工業(yè)機器人應用方面的對口專業(yè)，從事工業(yè)機器人現場編程、機器人自動線維護、工業(yè)機器人安裝調試等崗位的人員主要來自對電氣自動化技術、機電一體化等專業(yè)畢業(yè)生的二次培訓，而且短期培訓難以達到崗位要求。二、自動化專業(yè)現有基礎及轉型改造可行性分析自動化專業(yè)立足河南，面向企業(yè)生產和服務一線，培養(yǎng)具有良好的科學文化素質、創(chuàng)新能力和工程實踐能力，具備自動化領域的基本理論、基本知識和專業(yè)技能，能在工業(yè)企業(yè)、科研院所等部門從事有關運動控制、過程控制、制造系統(tǒng)自動化、自動化儀表和設備、機器人控制、智能監(jiān)控系統(tǒng)、智能交通、智能建筑、物聯網等方面的工程設計、技術開發(fā)、系統(tǒng)運行管理與維護、企業(yè)管理與決

4、策、科學研究和教學等工作的寬口徑、高素質、復合型的自動化工程科技人才。（一）現有基礎1學科專業(yè)建設方面自動化教學團隊圍繞自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，緊密結合自動化行業(yè)發(fā)展脈絡和社會、經濟發(fā)展對自動化人才培養(yǎng)的需要，從人才培養(yǎng)方案的制定、課程體系建設、教學方法與教學手段的創(chuàng)新、實驗教學的深化等多方面進行了持續(xù)的探索。在專業(yè)建設過程中，始終注重教學研究和團隊建設，加快引進具有自動化專業(yè)背景的博士、碩士人才，近年來在本科教學工程項目建設中也取得了顯著成效，電工電子教學團隊被評為河南省高等學校教學團隊，電工電子實驗中心被評為河南省高等學校實驗教學示范中心，電子技術課程被建設成為河南省精品課程和省精品資源共

5、享課程。目前，自動化專業(yè)主干課程有：自動控制原理及實驗、電力電子技術及實驗、電機與拖動及實驗、自動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、現代控制理論、計算機控制技術、嵌入式系統(tǒng)、自動檢測技術及儀表、數字信號處理等。其中專業(yè)特色課程有：自動控制原理、計算機控制技術、電機拖動、自動檢測技術及儀表、過程控制系統(tǒng)，電氣控制與PLC等。自動化專業(yè)所開設的基礎課程、專業(yè)課程如表1、表2所示。表1 自動化專業(yè)必修課程設置及計劃表性質類別序號課程編碼課程名稱學分數總課時分配各學期分配考核總學時講授實驗實踐12345678必修課通識教育平臺課程130474010思想道德修養(yǎng)與法律基礎35436182考試230474004中國

6、近現代史綱要236362考試330474001馬克思主義基本原理35436182考試430474002毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論（一）35436182考試530474003毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論（二）35436182考查630473001形勢與政策2361818考查705124001大學英語（一）472724考試805124002大學英語（二）472724考試905124003大學英語（三）47236362考試1005124004大學英語（四）47236362考試1132483001體育（一）136362考試1232483002體育（二）136362考試1332

7、483003體育（三）136362考試1432483004體育（四）136362考試1511283001大學計算機基礎37236364考試1611285011C程序設計基礎B2.55436183考試1701013001大學語文236362考查180000A002軍事理論及軍事訓練118182考查1913395029大學生心理健康教育0.51818考查2000003002大學生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導0.51818考查通識教育平臺課程小計45.5936720541621215660000必修課學科基礎平臺課程2102034001高等數學A(一)472724考試2202034002高等數學A(二)472

8、724考試2302034004線性代數354543考試2402045001概率論與數理統(tǒng)計354543考試2503065001大學物理(一)354543考試2603065002大學物理(二)354543考試2703065003大學物理實驗(一)0.518181考查2803065004大學物理實驗(二)0.518181考查2903075001工程制圖A354543考查3003075002電路分析472724考試3103075003電路實驗0.518181考查3202034005工程數學354543考試學科基礎平臺課程小計31.559454054010131000000必修課專業(yè)基礎平臺課程330

9、3075004模擬電子技術A472724考試3403075005模擬電子技術實驗A136362考查3503075006數字電子技術A472724考試3603075007數字電子技術實驗A136362考查3703645001電機拖動354543考試3803645002電機拖動實驗0.518181考查3903075012信號與系統(tǒng)472724考試4003075013信號與系統(tǒng)實驗0.518181考查4103075024自動控制原理354543考試4203075025自動控制原理實驗0.518181考查4303076004電力電子技術354543考試4403076005電力電子技術實驗0.51818

10、1考查4503585003計算機控制技術354543考試4603075014微機原理354543考試4703075015微機原理實驗0.518181考查4803586032電氣控制與PLC 354543考試4903586033電氣控制與PLC實驗 0.518181考查專業(yè)基礎平臺課程小計3572054018000011148700必修課合計11222501800288162222827208700表2 自動化專業(yè)選修課程設置及計劃表性質類別序號課程編碼課程名稱學分數總課時分配各學期分配考核總學時講授實驗實踐12345678限選課學術后備型方向課程103075016數字信號處理472724考試2

11、03646009現代控制理論354543考試303076011現代測試技術354543考試403646004模式識別2.55436183考查503646003過程控制系統(tǒng)2.55436183考試603646006早期科研訓練2363611考查703076014電子技術選講236362考查803076001信號與系統(tǒng)選講236362考查903646010先進控制技術導論236362考查學術后備型方向課程小計（限選12學分）2343239636000047940應用型型方向課程1003076026EDA技術2.55436183考試1103076002傳感器原理與應用354543考試12036460

12、01自動檢測技術及儀表2.55436183考試1303075018單片機354543考試1403075019單片機實驗0.518181考查1503646005自動控制系統(tǒng)354543考試1603646014運動控制系統(tǒng)37254184考試1703586013計算機仿真1.53618182考查1803646013DSP原理及應用 1.53618182考查1903646002嵌入式系統(tǒng)236362考查應用型方向課程小計（限選12學分）244683421260000013940任選課專業(yè)任選課程2003586001工廠供電354543考試2103586022工程電磁場354543考試22112850

13、09計算機網絡37236364考查2311283003Visual Foxpro程序設計37236364考查2403586002電力系統(tǒng)繼電保護3.57254184考試2503586003電氣傳動354543考試2603126001科技英語236362考查270307X004機械基礎236362考查2803585011電力系統(tǒng)分析354543考試3903076012儀器儀表354543考查3003646011人工智能概論236362考查3103646012機器人技術基礎236362考查專業(yè)任選課小計（限選8學分）32.56305409000003191300公共任選課公共任選課學生至少4學分（

14、學校提供）公共任選課小計472學術后備型選修課合計（限選24學分）59.5113493612600007262240應用型選修課合計（限選24學分）60.51170882216000033222402實驗室及實訓建設方面現有專業(yè)實驗室10余個，能開設70余個實驗項目，如：高級過程控制實驗室、柔性自動化實訓平臺、工業(yè)自動化儀表實驗室、PLC可編程邏輯控制實驗室、傳感器原理實驗室、自動控制原理實驗室等，能夠進行過程控制、工業(yè)自動化儀表、PLC可編程邏輯控制、傳感器原理、自動控制等課程的實驗教學，并依托柔性自動化實訓平臺等進行專業(yè)實訓。（二）自動化專業(yè)轉型改造可行性分析總體來看，我院自動化專業(yè)已經具

15、有一定的轉型基礎，主要體現在：1、實踐教學體系較為完善，實驗實訓條件良好目前學院擁有實驗大樓2幢，實驗室總面積近10000平方米，實驗儀器設備先進、齊全，現有42個課程實驗室、6個實踐訓練室，實驗儀器設備4200多臺（套），總價值1500多萬元，擁有省級電工電子實驗教學示范中心和基礎物理實驗中心各1個，另有德國貸款1400萬元的儀器設備即將到位，有師范類學生實習基地7個、工科類學生實踐訓基地5個。實踐教學是理論聯系實際、整體優(yōu)化學生“知識-能力-素質”的重要橋梁，成為應用型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。近年來，我們大力加強實踐性教學環(huán)節(jié)的建設，構建了一個較為完善的實踐教學體系。在實驗內容方面，以基本技能

16、訓練為基礎，增加綜合和設計型實驗，并對學有余力的學生，開設了創(chuàng)新型實驗，并作為我院學生科研項目，使其成為學生參與科研的重要渠道。2、校企合作初見成效為提高人才培養(yǎng)質量，適應社會需求，學院積極開展與企業(yè)的合作，拓展了自動化專業(yè)實訓實習基地，如清華大學基礎工業(yè)訓練中心、寧波大億科技有限公司、河南中分儀器股份有限公司、鄭州天邁科技有限公司等。3、教學模式適應性較強面向應用型人才培養(yǎng)，明確了本專業(yè)理論教學應達到的深度和廣度，在教學方法上，強調以案例式和啟發(fā)式教學法為依托，構建一種互動式教學場景，調動學生學習的積極性和主動性。通過對教研活動的積極探索和實踐，提高了專業(yè)教學質量，院教學督導組經過多年的評價

17、考核，認為該專業(yè)師資團隊堅持貫徹理論與實踐的結合，教學水平始終保持比較優(yōu)良的水平。4、學生競賽連創(chuàng)佳績我院近年來積極參加省部級及全國舉辦的大學生電子設計大賽、機器人大賽等技能大賽，并取得優(yōu)異成績。 5、社會聲譽好該專業(yè)學生在校期間，廣泛參與各種社會實踐活動、體育比賽、演講比賽等，院家電維修社團經常在周邊地區(qū)進行義務維修活動，取得了良好的成績，得到一致好評，表現出較高的綜合素質和能力。（三）自動化專業(yè)轉型改造存在的不足根據區(qū)域經濟發(fā)展需要，調整專業(yè)定位，目前，我院自動化專業(yè)已經初步具備轉型發(fā)展的基礎，但也存在以下問題：第一，課程總體設計不合理，設計缺乏靈活性。比如：理論課比例偏高、實踐課比例偏低

18、；另外，課程調整緩慢，不能及時順應社會發(fā)展的需求。 第二，教學內容體系不合理，理論教學偏多、綜合動手實踐教學偏少，在具體的教學過程中，重理論輕實踐，課程之間各自為戰(zhàn)，綜合應用性弱，導致學生“只見樹木，不見森林”，這必然阻礙應用型人才培養(yǎng)目標的實現。 第三，師資結構體系不合理，教師的學科結構單一、雙師型教師少、教改能力比較有限，專業(yè)師資隊伍結構有待進一步優(yōu)化，專業(yè)水平需要進一步提高。轉型發(fā)展的成敗關鍵在于教師的轉型，因為高校的一切轉型措施都要依靠教師來執(zhí)行。而能夠支持轉型發(fā)展的教師應該是具備復合型知識結構，有豐富的社會實踐經驗，有實施教學改革的能力。 第四，缺乏校企

19、深度合作，實驗實訓條件還不能完全滿足機器人應用能力培養(yǎng)要求，教學模式單一，主要以傳統(tǒng)教學為主，缺乏與企業(yè)實務界的有效銜接。如現有的教學模式主要以課堂講授為主，企業(yè)行業(yè)參與課程設計、教學、實驗、實習等方面的力度有待大幅度提高 第五，實驗實訓條件相對滯后，不能有效支持實踐教學的開展。自動化是一個理論性和應用性很強的行業(yè)，也是一個不斷創(chuàng)新的行業(yè)，特別需要理論與實踐的緊密結合。受傳統(tǒng)觀念影響，我院對實踐實驗教學重視不夠，相關教學投入較少，專業(yè)實踐、實訓以及實驗教學體系很不完善。同時，在我院自動化教師隊伍中，大多為理論型人才，“校門對校門”，缺少在自動化企業(yè)工作的實踐。因此，學生只能紙上談兵，

20、實際動手操作能力較差，導致走上工作崗位后上手慢。第六，專業(yè)的社會服務能力需要進一步提高。上述問題的存在，極大影響了自動化專業(yè)人才的培養(yǎng)水平，不利于學生畢業(yè)后達到“就業(yè)能稱職、創(chuàng)業(yè)有能力、深造有基礎、發(fā)展有后勁”的要求，必須進行轉型發(fā)展。四、自動化專業(yè)轉型改造指導思想及基本原則（一）自動化專業(yè)轉型改造的指導思想以培養(yǎng)產業(yè)轉型升級和公共服務發(fā)展需要的高層次技術技能人才為主要目標，以推進產教融合、校企合作為主要路徑，以中原經濟區(qū)建設為契機，積極推動自動化專業(yè)轉型發(fā)展。實現校企合作、雙贏合作和可持續(xù)合作，提升應用型人才的培養(yǎng)質量。明確地方性、應用型和服務性的辦學定位，立足地方、面向社會，培養(yǎng)基礎牢、能

21、力強、有個性、富有社會責任感和創(chuàng)新精神的高素質應用型人才，為地方經濟社會發(fā)展服務。（二）自動化專業(yè)轉型改造的基本原則堅持需求導向、分類推進。按照經濟社會發(fā)展對人才的需求，與行業(yè)、企業(yè)和科研院所進行深度合作，著力抓好產學研合作科研項目，適時調整專業(yè)人才培養(yǎng)方向，改革人才培養(yǎng)方案，深化教學管理體制改革，有效提高應用型人才的培養(yǎng)質量。不斷總結經驗，形成自動化專業(yè)轉型發(fā)展的體制、機制，全面提升本專業(yè)服務現代化建設和人的全面發(fā)展的能力，提高適應人力資源市場變化的力，提高促進產業(yè)升級和技術進步的能力，促進區(qū)域內高等教育與經濟社會發(fā)展的緊密結合。（三）自動化專業(yè)轉型改造的基本思路物理與電氣信息學院堅持立足地

22、方經濟社會發(fā)展需求來設置自動化專業(yè)課程，不斷調整優(yōu)化自動化專業(yè)方向，突出人才培養(yǎng)與區(qū)域經濟社會發(fā)展的適應性。學院緊緊圍繞商丘及周邊區(qū)域自動化行業(yè)的發(fā)展需求，調整優(yōu)化專業(yè)結構，重點發(fā)展機器人方向，自動化專業(yè)與地方產業(yè)結構契合度日益提高，初步形成“校企聯合、服務地方”的專業(yè)發(fā)展特色，自動化專業(yè)轉型改造基本思路如圖1所示。圖1 自動化專業(yè)轉型改造基本思路五、自動化專業(yè)轉型改造方案商丘師范學院物理與電氣信息學院自動化專業(yè)建立時間不長，為此，自2012年商丘師范學院開展產學院合作教育試點以來，為實現應用型人才培養(yǎng)，物理與電氣信息學院對自動化專業(yè)建設進行了統(tǒng)籌規(guī)劃，采用分階段、分模塊實施方案。（一）加強專

23、業(yè)建設，改革應用型人才培養(yǎng)模式1、明確培養(yǎng)目標自動化專業(yè)通過深入調研、嚴謹分析論證，吸納先進教育思想和教育觀念，探索了一條不同于學術型人才、技能型人才培養(yǎng)的第三條路徑，以崗位需求和職業(yè)技能要求為依據，對接自動化類企業(yè)，培養(yǎng)基礎扎實，綜合素質高，實踐能力強，具有創(chuàng)新精神的“三能”（能安心、能吃苦、能創(chuàng)業(yè)）應用型人才2、改革課程體系改革后的課程體系突出基礎理論與實踐、專業(yè)實踐和綜合實踐三部分：在減少學時的基礎上，保證了專業(yè)基礎課程（厚基礎）“電路分析、電力電子技術、信號與系統(tǒng)、自動控制原理、電機拖動”及專業(yè)課程（強技能）“機器人技術、運動控制”等的教學；增大了實踐教學環(huán)節(jié)的比例，循序漸進鍛煉學生的

24、實踐能力，實踐環(huán)節(jié)不少于總學時的30%；進一步優(yōu)選了專業(yè)課程，通過分類培養(yǎng)、不同方向選修課的設置，學生能夠根據自身專業(yè)發(fā)展需求和興趣合理選擇課程，進一步體現了應用型人才培養(yǎng)理念。3、優(yōu)化培養(yǎng)方案在明確了培養(yǎng)目標和進行了課程新體系的設置后，制訂了更為合理的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化了不同課程的學時要求、學期安排，合理規(guī)劃了課程內容，重新修訂了課程教學大綱，擯棄了已淘汰的技術知識，增加了新的技術前沿內容，構建了較為完善的一體化實踐環(huán)節(jié)，使新的培養(yǎng)方案更能符合應用型人才培養(yǎng)需求。針對應用型人才培養(yǎng)模式的改革，物理與電氣信息學院已從2012級自動化專業(yè)開始實施，培養(yǎng)目標明確、課程安排較為合理，201

25、3年再次進行了修訂，進一步完善了選修課程的設置，在以后的應用型人才培養(yǎng)過程中將根據行業(yè)需求與發(fā)展，及時調整培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案，使學院的人才培養(yǎng)與行業(yè)發(fā)展并軌。（二）構建一體化實踐環(huán)節(jié)，完善實驗、實訓中心建設應用型人才的培養(yǎng)對實踐環(huán)節(jié)提出了更高的要求，針對自動化專業(yè)，學院設置了較為完善的一體化實踐模式：課程實驗開放性實驗認知實習課程設計校內實訓校外實習畢業(yè)設計，結合電子興趣班、創(chuàng)新性實驗項目、機器人設計大賽等社團或環(huán)節(jié)，進一步拓展實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺。 目前，物理與電氣信息學院基礎實驗室建立完善，已能開設自動化專業(yè)所有專業(yè)基礎課程的課程實驗，通過這些基本的課程實驗能有效地鍛煉學生的動手操作能力；

26、能開設部分專業(yè)課程實驗，這些課程的開設可以提高學生理論聯系實踐的能力；校內實訓平臺初步建立，能實現該專業(yè)基本技能的培訓；能給學生提供基本的創(chuàng)新性實驗項目、電子設計大賽、機器人大賽開展平臺。為了更好地實現該專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)，特別是實現與企業(yè)需求的無縫對接，急需進行新技能的培訓，為此學院于2013年增加利用德國貸款項目增加了過程控制、柔性自動化等實驗設備，目前已安裝調試完畢，同事利用中央財政項目增加了單片機、FPGA、ARM等與該與專業(yè)相關的實驗開發(fā)系統(tǒng)，能有力培養(yǎng)學生的嵌入式系統(tǒng)設計能力。在后期的實驗室和實訓中心的建設中，將根據學校實驗建設經費安排，進一步加大實驗室和實訓中心投入，增加行業(yè)新

27、技術、新技能的培訓，力求到2017年底建立更為完善的實驗與實訓中心。（三）加強師資隊伍、“雙導師”隊伍建設目前，物理與電氣信息學院自動化專業(yè)的教師基本能滿足要求，但缺乏高層次人才，缺乏該專業(yè)的學術帶頭人，另一方面，該專業(yè)的大部分老師主要從事理論課的教學，實踐能力相對薄弱。為此，學院將采用多種模式加強師資隊伍建設：一是積極引進人才，自2012年以來，學院已通過人才引進渠道引進了1位碩士，今年將擬引進1位碩士；二是積極培養(yǎng)本學院教師，通過單科進修或讀研、讀博的方式，提高本專業(yè)教師的理論教學與動手實踐能力，2013年假期，已有7位老師完成了單科網絡培訓，獲得了培訓合格證書；三是積極與企業(yè)或其他院校合

28、作，聘請專業(yè)技能教師。學院雖然采取了多種途徑加強師資隊伍建設，但缺口仍較大，在后續(xù)的工作中將進一步加大引進及培養(yǎng)力度，特別是雙師型隊伍的建設，積極探索與企業(yè)的合作，具體措施如下：1、爭取構建職稱學歷結構合理的教師團隊，以專業(yè)帶頭人、專業(yè)課老師和基礎課老師為基礎，以聘請一線有修養(yǎng)的實踐專家為兼職實訓實習指導骨干，建立一支高素質的雙師型師資隊伍；2、強化雙師型教師團隊建設，遵循自主培養(yǎng)和引進結合、專任和聘任結合的原則，爭取每年培養(yǎng)1-2名“雙師型”教師；3、建立兼職教師儲備：聘請自動化企業(yè)具有豐富實際項目開發(fā)經驗和一定教學能力的行業(yè)專家和技術人員任教，參與到課程體系構建、課程開發(fā)、課程教學、實訓指導、實習指導等專業(yè)建設各環(huán)節(jié)中