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1、自動化專業轉型改造方案一、自動化專業行業背景與人才需求1河南省機器人及智能裝備產業的發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展方向，堅持以政府引導、市場主導、突出產業鏈的完善升級和協調發展，大力發展機器人及智能裝備產業，為全省產業結構調整和發展方式轉變提供有力的科技支撐。2014年，河南省機器人產業產、學、研、行業協同工作平臺-河南省機器人產業聯盟成立，積極開展機器人產業相關研發、生產、應用活動，推動河南省機器人產業技術進步，計劃打造3個工業機器人產業園，使全省80%以上的制造業企業應用工業機器人及智能裝備，力爭使河南省成為全國智能裝備制造業發展的先行區。產業的發展急需大量高2、素質高級技能型專門人才，人才短缺已經成為產業發展的瓶頸。2工業機器人的日益廣泛應用需要高技能專門人才傳統制造業的改造升級、人工成本快速提高促使企業用工業機器人來提高產業附加值、保證產品質量，使工業機器人及智能裝備產業面臨前所未有的發展時機。根據機器人行業相關數據顯示，目前在河南及周邊地區需要工業機器人應用型專門人才近千人，制造業企業需要工業機器人現場編程、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本身也需要大量從事工業機器人安裝調試和售后服務等工作的專門人才。隨著我國制造業的發展，預計未來35年，工業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機器人應用方面的對口專業，從事工業機器人現場編程、機器人自動線維護、工業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、機電一體化等專業畢業生的二次培訓，而且短期培訓難以達到崗位要求。二、自動化專業現有基礎及轉型改造可行性分析自動化專業立足河南，面向企業生產和服務一線，培養具有良好的科學文化素質、創新能力和工程實踐能力，具備自動化領域的基本理論、基本知識和專業技能，能在工業企業、科研院所等部門從事有關運動控制、過程控制、制造系統自動化、自動化儀表和設備、機器人控制、智能監控系統、智能交通、智能建筑、物聯網等方面的工程設計、技術開發、系統運行管理與維護、企業管理與決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學科專業建設方面自動化教學團隊圍繞自動化專業人才培養方案，緊密結合自動化行業發展脈絡和社會、經濟發展對自動化人才培養的需要，從人才培養方案的制定、課程體系建設、教學方法與教學手段的創新、實驗教學的深化等多方面進行了持續的探索。在專業建設過程中，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、過程控制系統、現代控制理論、計算機控制技術、嵌入式系統、自動檢測技術及儀表、數字信號處理等。其中專業特色課程有：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，電氣控制與PLC等。自動化專業所開設的基礎課程、專業課程如表1、表2所示。表1自動化專業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思想道德修養與法律基礎35436182考試230474004中國近6、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133247、83003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大學生職業發展與就業指導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)47278、24考試2302034004線性代數354543考試2402045001概率論與數理統計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必修課專業基礎平臺課程33039、075004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472724考試4003075013信號與系統實驗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0.51818110、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考查專業基礎平臺課程小計3572054018000011148700必修課合計11222501800288162222827208700表2 自動化專業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2011、3646009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12036460012、1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354543考試1603646014運動控制系統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236362考查應用型方向課程小計（限選12學分）244683421260000013940任選課專業任選課程2003586001工廠供電354543考試2103586022工程電磁場354543考試22112850013、9計算機網絡37236364考查2311283003Visual Foxpro程序設計37236364考查2403586002電力系統繼電保護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（學14、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實訓。（二）自動化專業轉型改造可行性分析總體來看，我院自動化專業已經具有15、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、整體優化學生“知識-能力-素質”的重要橋梁，成為應用型人才培養的重要環節。近年來，我們大力加強實踐性教學環節的建設，構建了一個較為完善的實踐教學體系。在實驗內容方面，以基本技能訓16、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質量，適應社會需求，學院積極開展與企業的合作，拓展了自動化專業實訓實習基地，如清華大學基礎工業訓練中心、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，明確了本專業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，提高了專業教學質量，院教學督導組經過多年的評價考17、核，認為該專業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良的水平。4、學生競賽連創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，并取得優異成績。5、社會聲譽好該專業學生在校期間，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）自動化專業轉型改造存在的不足根據區域經濟發展需要，調整專業定位，目前，我院自動化專業已經初步具備轉型發展的基礎，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；另18、外，課程調整緩慢，不能及時順應社會發展的需求。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，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，專業師資隊伍結構有待進一步優化，專業水平需要進一步提高。轉型發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行。而能夠支持轉型發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，缺乏校企深度合作，實驗實訓條件還不能完全滿足機器19、人應用能力培養要求，教學模式單一，主要以傳統教學為主，缺乏與企業實務界的有效銜接。如現有的教學模式主要以課堂講授為主，企業行業參與課程設計、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，也是一個不斷創新的行業，特別需要理論與實踐的緊密結合。受傳統觀念影響，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”，缺少在自動化企業工作的實踐。因此，學生只能紙上談兵，實際動手操作能力較差，導致走上工作崗位后上手慢。第六20、，專業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人才的培養水平，不利于學生畢業后達到“就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁”的要求，必須進行轉型發展。四、自動化專業轉型改造指導思想及基本原則（一）自動化專業轉型改造的指導思想以培養產業轉型升級和公共服務發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，以中原經濟區建設為契機，積極推動自動化專業轉型發展。實現校企合作、雙贏合作和可持續合作，提升應用型人才的培養質量。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，培養基礎牢、能力強、有個性、富有社會責任感和創新精神的高素質應用型21、人才，為地方經濟社會發展服務。（二）自動化專業轉型改造的基本原則堅持需求導向、分類推進。按照經濟社會發展對人才的需求，與行業、企業和科研院所進行深度合作，著力抓好產學研合作科研項目，適時調整專業人才培養方向，改革人才培養方案，深化教學管理體制改革，有效提高應用型人才的培養質量。不斷總結經驗，形成自動化專業轉型發展的體制、機制，全面提升本專業服務現代化建設和人的全面發展的能力，提高適應人力資源市場變化的力，提高促進產業升級和技術進步的能力，促進區域內高等教育與經濟社會發展的緊密結合。（三）自動化專業轉型改造的基本思路物理與電氣信息學院堅持立足地方經濟社會發展需求來設置自動化專業課程，不斷調整優化22、自動化專業方向，突出人才培養與區域經濟社會發展的適應性。學院緊緊圍繞商丘及周邊區域自動化行業的發展需求，調整優化專業結構，重點發展機器人方向，自動化專業與地方產業結構契合度日益提高，初步形成“校企聯合、服務地方”的專業發展特色，自動化專業轉型改造基本思路如圖1所示。圖1 自動化專業轉型改造基本思路五、自動化專業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，物理與電氣信息學院對自動化專業建設進行了統籌規劃，采用分階段、分模塊實施方案。（一）加強專業建設，改革應用型人才培養模式1、明確培養目標自動化23、專業通過深入調研、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、技能型人才培養的第三條路徑，以崗位需求和職業技能要求為依據，對接自動化類企業，培養基礎扎實，綜合素質高，實踐能力強，具有創新精神的“三能”（能安心、能吃苦、能創業）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、專業實踐和綜合實踐三部分：在減少學時的基礎上，保證了專業基礎課程（厚基礎）“電路分析、電力電子技術、信號與系統、自動控制原理、電機拖動”及專業課程（強技能）“機器人技術、運動控制”等的教學；增大了實踐教學環節的比例，循序漸進鍛煉學生的實踐能力，實踐環節不少于總學時的30%；進一步優選了24、專業課程，通過分類培養、不同方向選修課的設置，學生能夠根據自身專業發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理念。3、優化培養方案在明確了培養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人才培養方案，優化了不同課程的學時要求、學期安排，合理規劃了課程內容，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節，使新的培養方案更能符合應用型人才培養需求。針對應用型人才培養模式的改革，物理與電氣信息學院已從2012級自動化專業開始實施，培養目標明確、課程安排較為合理，2013年再次進行了修訂，進一步完善了選修課程的設置，在以25、后的應用型人才培養過程中將根據行業需求與發展，及時調整培養目標和培養方案，使學院的人才培養與行業發展并軌。（二）構建一體化實踐環節，完善實驗、實訓中心建設應用型人才的培養對實踐環節提出了更高的要求，針對自動化專業，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設計，結合電子興趣班、創新性實驗項目、機器人設計大賽等社團或環節，進一步拓展實踐創新能力培養平臺。 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所有專業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；能開設部分專業課程實驗，這些課程的開設可以提高學生理26、論聯系實踐的能力；校內實訓平臺初步建立，能實現該專業基本技能的培訓；能給學生提供基本的創新性實驗項目、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的應用型人才培養，特別是實現與企業需求的無縫對接，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等與該與專業相關的實驗開發系統，能有力培養學生的嵌入式系統設計能力。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，增加行業新技術、新技能的培訓，力求到2017年底建立更為完善的27、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的教師基本能滿足要求，但缺乏高層次人才，缺乏該專業的學術帶頭人，另一方面，該專業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；二是積極培養本學院教師，通過單科進修或讀研、讀博的方式，提高本專業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；三是積極與企業或其他院校合作，聘請專業技能教師。學院雖然采取了多種途徑加強師資28、隊伍建設，但缺口仍較大，在后續的工作中將進一步加大引進及培養力度，特別是雙師型隊伍的建設，積極探索與企業的合作，具體措施如下：1、爭取構建職稱學歷結構合理的教師團隊，以專業帶頭人、專業課老師和基礎課老師為基礎，以聘請一線有修養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，遵循自主培養和引進結合、專任和聘任結合的原則，爭取每年培養1-2名“雙師型”教師；3、建立兼職教師儲備：聘請自動化企業具有豐富實際項目開發經驗和一定教學能力的行業專家和技術人員任教，參與到課程體系構建、課程開發、課程教學、實訓指導、實習指導等專業建設各環節中。（四）加強實習基地建29、設物理與電氣信息學院自動化專業能開設的基礎實驗項目，專業實驗項目和綜合應用實驗的能力相對薄弱，加之物電學院“雙師型”教師不足，為保證人才培養方案的實施，提高人才培養質量，適應社會需求，學院積極開展與企業的合作，拓展了如下自動化專業實訓實習基地：1、清華大學基礎工業訓練中心主要針對自動化專業及對電子設計有愛好的同學，在大三下學期或大四上學期組織去該中心進行專業實訓，學生開闊了眼界，專業技能也有了較大的提高，同時彌補了校內實訓環節的不足。2、寧波大億科技有限公司主要從事大尺寸背光模組、液晶電視、液晶監視器及相關零部件的制造與銷售，與我院自動化類工科專業對口，學生在該企業不僅能夠得到生產技能的鍛煉，30、還可以得到生產管理能力的鍛煉。3、河南中分儀器股份有限公司從事電力設備狀態監測和配電網自動化產品研制、生產、銷售和服務的高科技企業，是目前國內電力設備及監測儀器主流供應商。自動化專業學生實習時可以選擇與專業相應的項目進行實習。4、鄭州天邁科技有限公司專業從事公交電子產品設計、生產、銷售的高新技術企業，系統控制部分與自動化對口，是學生不錯的實習基地。5、國家電網河南電力公司商丘分公司學生在該企業實習，可以更多地了解自動化技術在電力行業的應用。實習基地的建設仍需要進一步拓展，物理與電氣信息學院將根據自動化專業培養要求理性分析企業特點，合理選擇實習企業，爭取每年拓展1-2個實習企業，并不斷加深產學研31、合作。（五）拓展科研服務能力我院與河南省中分儀器有限公司進行了聯合科技研發。利用我院教師的理論知識結合企業的科研平臺，有效承擔企業的科技攻關項目，或者聯合申請縱向科研項目，并以此作為自動化專業本科生和專業學位碩士研究生培養的平臺和載體，使學生有機會參與對產業核心競爭力具有引領作用的科技創新活動，有效地提高學生的創新能力。我院也將對企業的具體生產、科研項目與企業聯合成立科技攻關小組，開發新技術、新工藝、新材料和新能源，解決企業產品開發和技術改造中的難題。目前，學院已與企業合作開展色譜分析儀溫度控制項目。在后續專業建設中，為提高教師的理論聯系實際水平、科研開發能力，學院將在師資隊伍建設的基礎上進一步挖掘與不同企業的科研合作，增強科研服務能力。