自动化专业转型改造机器人方向课件.docx
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自动化专业转型改造机器人方向课件
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。
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
1
2
3
4
5
6
7
8
必修
课
通识教育平台课程
1
30474010
思想道德修养与法律基础
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
马克思主义基本原理
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
形势与政策
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
大学生职业发展与就业指导
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
概率论与数理统计
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
大学物理实验
（一）
0.5
18
18
1
考查
28
03065004
大学物理实验
（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
电路实验
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
模拟电子技术实验A
1
36
36
2
考查
35
03075006
数字电子技术A
4
72
72
4
考试
36
03075007
数字电子技术实验A
1
36
36
2
考查
37
03645001
电机拖动
3
54
54
3
考试
38
03645002
电机拖动实验
0.5
18
18
1
考查
39
03075012
信号与系统
4
72
72
4
考试
40
03075013
信号与系统实验
0.5
18
18
1
考查
41
03075024
自动控制原理
3
54
54
3
考试
42
03075025
自动控制原理实验
0.5
18
18
1
考查
43
03076004
电力电子技术
3
54
54
3
考试
44
03076005
电力电子技术实验
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
微机原理实验
0.5
18
18
1
考查
48
03586032
电气控制与PLC
3
54
54
3
考试
49
03586033
电气控制与PLC实验
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
必修课合计
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
信号与系统选讲
2
36
36
2
考查
9
03646010
先进控制技术导论
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
传感器原理与应用
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
单片机实验
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
VisualFoxpro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
至少4学分
（学校提供）
公共任选课小计
4
72
学术后备型选修课合计（限选24学分）
59.5
1134
936
126
0
0
0
0
7
26
22
4
0
应用型选修课合计（限选24学分）
60.5
1170
882
216
0
0
0
0
3
32
22
4
0
2．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，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。
图1自动化专业转型改造基本思路
五、自动化专业转
升级会员 