一、培养目标
本专业培养德、智、体、美、劳全面发展,掌握自动化领域的基本理论、专门知识和专业技能,具有分析与解决自动化相关领域问题的工程实践能力和良好的团队协作精神,能够在工业自动化、智能装备与制造、机器人等行业领域,从事自动控制系统以及相关设备的设计、开发、生产、应用和维护等方面工作,具有较强的创新意识、创业精神、创新创业能力和社会责任感的高素质应用型专门人才。
本专业学生毕业后5年左右能达成下列目标:
目标1:具有良好社会责任感、职业道德及人文素养;
目标2:能够运用数学、自然科学知识和自动化专业知识分析和解决系统运行、设备生产等方面的工程技术问题;
目标3:能够跟踪自动化领域的前沿技术,运用现代工具从事自动化系统及相关产品的设计、开发和生产等方面工作;
目标4:具备团队合作能力、沟通表达能力和工程项目管理能力;
目标5:具备创新精神、可持续发展理念和国际化视野,能不断学习和适应发展。
二、毕业要求
1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决自动化相关领域的复杂工程问题。
1.1掌握数学、物理等自然科学知识,能将用于其解决复杂工程问题的适当表述;
1.2将数学、自然科学、工程基础和专业知识的基本原理用于复杂工程问题的分析与计算;
1.3将复杂工程问题抽象为数学、物理问题,选择恰当的数学模型进行描述,对模型进行推理、求解和修正。
2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析自动化相关领域复杂工程问题,以获得有效结论。
2.1明确设计需求,了解设计目标、限制条件,确定设计性能指标;
2.2结合文献研究,将复杂工程问题进行有效分解,识别,进行明确表述;
2.3运用数学、物理及专业基本原理,对复杂工程问题进行建模和分析,获得有效结论。
3.设计/开发解决方案:能够设计针对自动化相关领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
3.1综合考虑经济、社会、健康、安全、法律、文化及环境因素,分析对比不同解决方案的性能,确定解决方案;
3.2依据解决方案,设计实现系统或模块,在设计环节体现创新意识;
3.3对所设计系统进行功能和性能测试,进行必要的方案改进。
4.研究:能够基于控制理论和相关科学原理对复杂工程问题进行研究,采用仿真、设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。
4.1针对复杂工程问题,查阅文献、收集信息,了解现有技术的特点与局限性;
4.2基于控制理论和相关科学原理设计候选方案,根据限制条件,评估方案可行性;
4.3利用计算机软硬件技术、仿真工具,以及电路基础知识,设计实验或仿真方案,分析数据,综合信息,对比方案的技术性能,获得有效结论。
5.使用现代工具:能够针对自动化相关领域复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。
5.1学会使用现代工程工具和信息技术工具,能够理解其局限性;
5.2能够选择和使用恰当的控制技术、资源和现代工具,对复杂工程问题进行预测和模拟。
6.工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价自动化专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
6.1具备社会、健康、安全、法律及文化的基本知识和素养;
6.2能够分析评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响,并理解应承担的责任。
7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对自动化相关领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7.1理解工程方案可能产生的社会和环境影响;
7.2评估工程方案的可实施性和可持续性。
8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
8.1具备人文社会科学素养,理解应担负的社会责任,愿意为社会服务;
8.2理解并遵守工程实践中的职业道德规范。
9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
9.1理解团队工作中不同角色的责任,具有协作精神和团队意识;
9.2能够与本专业不同学科的团队成员合作,担任负责人或成员,承担个人责任,完成承担的工作任务。
10.沟通:能够就自动化相关领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
10.1能够就复杂工程问题进行有效的书面和口头表述,能与业界同行及社会公众进行有效沟通,包括撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令;
10.2掌握至少一种外国语,能够用于追踪专业领域技术发展前沿,能够进行跨文化交流。
11.项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。
11.1理解并掌握工程管理的基本原理与基本原则,在个人或多学科团队任务中进行有效工程管理;
11.2运用成本效益评估方法,进行工程方案的成本效益分析。
12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。
12.1具备自主学习和能力,掌握自主学习方法,能够运用信息和工具,自主学习知识;
12.2理解终身学习的重要性,形成终身学习的意识,适应持续的职业发展需求。
三、学制与学分
1.学制:基本学制为4年,修业年限为4-6年。
2.学分:毕业最低要求总学分为181学分,其中通识教育选修课不少于8学分,专业任选课不少于6学分,创新创业实践不少于4学分,社会责任教育实践不少于5学分,劳动教育理论与实践不少于2学分。
四、毕业与授予学位
学生在规定的修业年限内,完成专业培养方案规定的课程和学分要求,考核合格,准予毕业,颁发普通高等学校全日制本科毕业证书。符合蚌埠学院学士学位授予条件规定的,授予工学学士学位。
五、主干学科、核心课程、特色课程与主要实践性教学环节
1.主干学科:控制科学与工程
2.核心课程及简介:
电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、现代控制理论、传感器与检测技术、电机与拖动、过程控制系统等。
(1)电路分析(P012904)
授课总学时:64 ;学分:4;课程性质:学科专业基础课
课程内容概要:本课程主要介绍电路的基本理论和分析计算方法,使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能,为后继专业技术课程提供必要的电路知识,对树立学生严谨的科学作风和理论联系实际的工程观点都有着重要的作用。课程采用线上线下混合式教学,线上教学依托课程网络教学平台以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,并利用板书、多媒体课件、实物、模型等辅助手段,运用案例式、驱动式等多种教学方法开展课堂授课。
(2) 模拟电子技术 (P012909)
授课总学时:48;学分:3;课程性质:学科专业基础课
课程内容概要:本课程主要介绍模拟电子技术方面的基本理论、基本知识,使学生掌握比较系统地掌握一些常用电子器件和基本电子电路的工作原理及分析设计方法,掌握常用电子仪器的使用方法和基本单元电路的调试方法,为后续有关课程的学习和电子技术在专业中的应用奠定基础。课程采用线上线下混合式教学,线上教学依托课程网络教学平台以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,运用案例式、启发式等多种教学方法开展课堂授课,并利用板书、多媒体课件、仿真软件、电路模型等辅助教学。
(3) 数字电子技术 (P012914)
授课总学时:48;学分:3;课程性质:学科专业基础课
课程内容概要:本课程主要介绍数字电子技术的基本概念和基本理论,使学生掌握数字电路的分析方法和设计方法,应用常用的中、小规模数字集成电路进行逻辑电路设计等。为今后学习有关专业课,以及为解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。课程采用线上线下混合式教学,线上教学依托课程网络教学平台及精品课程网络资源,以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,并利用板书、多媒体课件、仿真软件等辅助手段,运用案例式、启发式等多种教学方法开展课堂授课。
(4) 自动控制原理I(P012507)
授课总学时:56;学分:3.5;课程性质:学科专业基础课
课程内容概要:本课程主要介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法,内容十分丰富。通过自动控制原理的教学,应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法,以便将来胜任实际工作,具有从事相关工程和技术工作的基本素质,同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。课程采用线上线下混合式教学,线上教学依托课程网络教学平台,以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,利用板书、多媒体课件、仿真软件等辅助手段,将案例式、启发式、驱动式等多种教学方法融入课堂授课。
(5)现代控制理论(P014506)
授课总学时:48;学分:3;课程性质:学科专业基础课
课程内容概要:本课程主要介绍了基于状态空间模型的线性系统分析和综合方法,包括状态空间模型的建立、系统的运动分析、系统的可控性和可观性、极点配置、状态观测器设计、李雅普诺夫稳定性理论,以及线性二次型最优控制。通过现代控制理论的教学,培养学生分析和解决问题的能力,增强学生的自动控制工程应用能力。课程采用线上线下混合式教学,线上教学依托课程网络教学平台,以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,运用案例式、启发式等多种教学方法进行课堂授课,并利用板书、多媒体课件等辅助教学。
(6)电机与拖动II(P013507)
授课总学时:56;学分:3.5;课程性质:专业必修课
课程内容概要:本课程主要介绍了直流电机、变压器、感应电机、同步电机的基本结构、工作原理、电磁内在规律、理论分析方法、运行特性等基本理论以及电力拖动的基础知识,为进一步学习后续课程和从事专业工作打下坚实的基础。课程采用线上线下混合式教学,以线下教学为主;线上教学依托课程网络教学平台,以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学结合不同教学内容,运用案例式、启发式等多种教学方法,并借助板书、多媒体课件等手段辅助教学。
(7) 传感器与检测技术II(P014502)
授课总学时:48;学分:3;课程性质:专业必修课
课程内容概要:本课程主要介绍了传感器的一般特性、传感器中的弹性敏感元件、电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。通过对本课程的教学,使学生在传感器技术方面具有较广的知识,掌握传感器的基本概念、基本原理、基本的计算分析方法,了解各种传感器的结构、特性、应用和发展方向。课程采用线上线下混合式教学,以线下教学为主;线上教学依托课程网络教学平台,以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,并借助板书、多媒体课件、实物等手段,运用案例式、启发式等多种教学方法开展课堂授课。
(8)过程控制系统II(P013515)
授课总学时:48;学分:3;课程性质:专业必修课
课程内容概要:本课程主要介绍了简单控制系统,常用复杂控制系统的结构、原理、特点、使用场合、系统设计及应用等问题,并简单介绍了先进控制技术,过程工业生产中的典型单元操作的控制方案,以及典型工业生产过程的控制。通过对本课程的教学,使学生熟悉各种控制系统,掌握各种控制系统在工业生产中的应用方法,增强学生工程应用能力。课程采用线上线下混合式教学,线上教学依托课程网络教学平台,以学生自主学习与教师在线辅导相结合的方式进行;线下教学根据不同教学内容,运用案例式、启发式、驱动式等多种教学方法开展课堂授课,并利用板书、多媒体课件等手段辅助教学。
3.特色课程及简介:
自动控制原理、模拟电子技术、电力电子技术III、电气控制与PLC应用、单片机原理及应用、传感器与检测技术II、认知实习
(1)自动控制原理I(P012507)
授课总学时:56 ;学分:3.5;课程性质:学科专业基础课
特色类型:省级一流本科课程
课程特色:该课程目前为省级大规模在线开放课程(MOOC)和省级教学示范课。课程组授课教师实践能力较强、教学经验丰富、教学水平较高,该课程已通过学银在线网络平台上线运行并向社会开放,课程教学平台建有授课视频、教学课件、教案、习题、试卷及参考资料等较为完善的学习资源。教学中积极开展教育教学方法研究和改革,根据课程理论性强、很难理解的特点,将案例式、启发式等现代教学方法及Matlab仿真软件利用开展教学,注重对概念的物理意义及工程应用背景的讲授,以激发学生学习兴趣,改进教学效果。
(2)数字电子技术(P012914)
授课总学时:48;学分:3;课程性质:学科专业基础课
特色类型:省级一流本科课程
课程特色:该课程是省级精品资源共享课程和省级教学示范课,该课程受众学生较广,开设时间较长,教学资源丰富,拥有高水平的教学团队,教学成果显著。教学团队中有省级教学名师和省级教坛新秀,团队多名成员曾获得过省级、校级教学比赛一等奖。教学团队能紧跟时代发展,不断进行教育教学方法研究与探索,并注重发掘课程中蕴含的课程思政元素,将知识传授和价值引领有机结合。
(3)电力电子技术III(P013509)
授课总学时:48 ;学分:3;课程性质:专业必修课
特色类型:省级一流本科课程
课程特色:该课程是与合肥工业大学合作共建的省级精品资源共享课程。课程教学团队积极参加有合肥工业大学牵头组织每年举办一次的“电力电子技术”课程建设研讨会,不断加强与省内外高校的交流、学习与合作。经过多年建设,该课程教学已经积累了较为丰富的线上与线下教学资源。课程团队在课程教学中结合学校办学定位及人才培养目标,不断探索更新教学内容、改革教学方法,取得了较好的教学效果。
(4)电气控制与PLC应用(P013601)
授课总学时:48 ;学分:3;课程性质:专业必修课
特色类型:赛学融合课程
课程特色:该课程实践性强,是“西门子杯”中国智能制造挑战赛的主要支撑课程。课程教学团队在教学中注重对学生进行工程实践训练和动手能力培养,将“西门子杯”中国智能制造挑战赛比赛内容与课程教学内容有机融合入,动员鼓励学生积极参加比赛,以赛促学,赛雪融合,很好地培养了学生分析解决实际问题能力和创新能力。近年来,多次获得西门子杯”中国智能制造挑战赛国家级和省级比赛奖多项,其中包括国家级和省级一等奖。
(5)单片机原理及应用(P013603)
授课总学时:48 ;学分:3;课程性质:专业必修课
特色类型:赛学融合课程
课程特色:该课程目前为省级大规模在线开放课程(MOOC),是单片和嵌入式系统技术竞赛、机器人大赛、智能车竞赛等多项比赛的主要支撑课程,该课程应用性、实践性强,对动手能力要求较高。该课程教学注重培养学生面向单片机开发实践动手能力,基于单片机开发板搭建单片机开发环境,并利用开发板设计应用实例帮助学生系统地掌握单片机基本开发能力。同时,通过参加比赛,以赛促学,赛学融合,较好地培养了学生创新意识以及分析解决实际问题的能力。
(6)传感器与检测技术II(P014502)
授课总学时:48 ;学分:3;课程性质:专业必修课
特色类型:校企合作共建课程
课程特色:该课程应用性和实践性较强,课程建设中充分利用蚌埠传感器行业的优势,积极与蚌埠日月传感器等多家传感器企业合作,进行课程共建。该课程在教学大纲制定、教学内容设计等都与企业相关技术人员共同商议进行。在教学中,将合作企业实际工程案例引入课堂教学,并采用现场观摩、现场教学及企业实习等教学活动,较好地培养了学生的工程实践能力。
(7)认知实习(P017441)
授课总学时:1周 ;学分:1;课程性质:集中实践课
特色类型:校企合作共建课程
课程特色:该课程是面向自动化专业新生开设的实践类课程,为与科达自动化集团等自动化企业合作共建课程。该课程在教学大纲制定、教学内容设计等都与企业相关技术人员共同商议进行,课程教学活动在校外实践教学基地由企业技术人员和本校教师共同指导开展,以参观学习为主。通过该课程学习让学生了解自动化行业的发展现状,对自动化行业从事工作形成感性认识,激发学生学习热情,为专业学习打下基础。
4.主要实践性教学环节:包括模拟电子技术实验、数字电子技术实验、军事训练与国防教育、社会责任教育实践、创新创业实践、认知实习、模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电子工艺实习、单片机原理及应用课程设计、电力电子技术课程设计、过程控制系统课程设计、自动化综合训练、毕业实习、毕业设计(论文)等。
六、课程结构及学时(学分)比例
本专业课程(集中安排的实践教学活动除外)分为通识教育必修课、学科专业基础课、专业必修课、专业限选课、专业任选课和通识教育选修课六大类。课堂教学总学时数(不含集中安排的实践教学活动学时数)为2266学时,其中通识教育必修课为706学时,占31.16%;学科专业基础课为752学时,占33.19%;专业必修课为392学时,占17.30%;专业限选课192学时,占8.47%;专业任选课96学时,占4.24%;通识教育选修课128学时,占5.65%。
本专业规定最低毕业总学分为181学分(含集中安排的实践教学活动学分)。其中通识教育必修课为40.5学分,占22.38%;学科专业基础课为45学分,占24.86%;专业必修课为24.5学分,占13.54%;专业限选课12学分,占6.63%;专业任选课6学分,占3.31%;通识教育选修课8学分,占4.42%;集中安排的实践教学活动(不含课内实验教学)45学分,占24.86%。
七、必要说明
1. 深化课堂教学模式改革。更新教育教学观念,聚焦信息技术与教育教学深度融合,落实“学生中心”的教学理念,全面推进混合式课堂教学模式改革,革新传统线下课堂的教学方式,推动线上线下教学的深度融合。
2. 创新人才培养模式改革。坚持OBE理念,持续深化新工科建设,探索产教深度融合协同育人人才培养模式。依托“国显科技智能制造产业学院”、开办“蚌埠学院晶谷周界班”,“引企入校”,开展课程共建、课程置换以及毕业实习毕业设计“双指导”等,深化产教融合,提高人才培养质量。
3. 拓展学生工程实践及创新能力培养形式。通过大学生成长与发展导师指导工作,引导学生参与教师科研项目,指导学生申报国家专利、公开发表学术论文、申报大学生创新创业训练计划项目等,鼓励学生积极参与科学研究;通过电子设计、无人机等科技协会,不断扩大课外科技活动学生参与面;通过组织各级各类的学科专业竞赛、跨专业开展“暑期小学期制”实践活动等,不断强化学生工程实践创新能力培养。
4. 更新学业评价方式改革。破除唯分数的传统学业评价方式,所有课程全面落实形成性考核,强化过程性考核与学习过程管理,强化课程考核的反馈和导向作用,根据不同专业和课程特点,灵活采用不同形式的考核评价方式,全面评价学生学习效果和能力。