2019级自动化人才培养方案

自动化专业人才培养方案

一、培养目标

本专业以立德树人为中心环节，坚持“全员育人、全程育人、全方位育人”的教育理念，牢记为国育才的使命，不忘为党育人的初心，坚持教育为人民服务、为中国共产党治国理政服务、为巩固和发展中国特色社会主义制度服务、为改革开放和社会主义现代化建设服务，面向自动控制系统设计与开发一线、自动化生产与管理一线，培养德、智、体全面发展的社会主义建设者和接班人，培养具有较强实践能力、富有创新精神、为社会生产和经济发展服务的应用型人才。

◆知识目标

1.掌握数学、自然科学和本专业领域必需的工程基础和专业知识。主要包括高等数学、大学英语、大学物理、电路分析、模拟与数字电子技术、数字信号处理、自动控制原理、计算机控制技术、运动控制系统、过程控制、机器人技术等方面的工程技术基础和相应的专业知识；

2.掌握本专业工程实践相关的知识，包括电工高级技能、模拟与数字电子系统设计、单片机与嵌入式系统开发、电气控制及PLC应用技术、计算机仿真系统设计、运动控制系统设计、机器人编程与操作等工程实践应用能力；

3.具有工程项目管理、经济、社会学、环境保护、法律等人文和社会学知识。

◆能力目标

1.具备识别、表达复杂工程问题，并通过文献研究分析、解决自动化、智能控制复杂工程问题的能力；

2.具备工程实践能力，包括电工高级技能、电子系统设计、单片机与嵌入式系统开发、自动化系统控制、运动控制、机器人编程与操作等工程实践应用能力；

3.具有较强的自学能力和扩展知识的能力，能够设计针对自动化、智能控制复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元或工艺流程，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。

4.能够基于控制科学原理并采用科学方法对自动化、智能控制复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.具有较熟练地外语应用能力，能够阅读本专业的外文资料，毕业前应通过国家大学英语四级或其他语种相应等级考试；具有较熟练的计算机应用能力，毕业前应取得计算机二级等级证书。

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有开发、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获取信息的能力，能对复杂工程问题进行预测与模拟的能力。

7.具有不断学习，适应发展的能力，较强的工作适应能力，具备一定的工程项目管理能力。

◆职业素能目标

1.具有人文社会科学素养、社会责任感，热爱本职工作，勇于创新的精神；

2.具有从事与自动化、智能控制技术相关的基本职业技能，具有遵守工程职业道德和规范，履行工作责任的素质；

3.具有能够理解和评价工程实践对环境、社会可持续发展影响的能力。

4.具有一定的组织管理能力、团队协作能力、沟通能力；

5.在校期间，鼓励学生参加自动化专业相关的职业技能培训和专业资格认证考试、各类学科竞赛等。

6.大部分学生毕业后五年能成为企业设计与开发、生产一线工程师或骨干。

二、毕业要求

1.思想政治道德：必须树立共产主义远大理想和中国特色社会主义共同理想，热爱祖国；坚持立德为先、修身为本，具有大爱大德大情怀，而且要有世界眼光和国际视野；必须树立高远志向，具有勇于奋斗的精神状态、乐观向上的人生态度；必须具备德智体美劳综合素质。

2.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复杂工程问题。

3.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复杂工程问题，以获得有效结论。

4.设计/开发解决方案：能够设计针对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。

5.研究：在当地法律法规允许的范围内，能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

6.使用现代工具：能够针对复杂工程问题，开发、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。

7.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。

8.环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

9.职业规范：能够体现出立德树人的教育成效，做“有理想、有道德、有文化、有纪律”的四有新人。同时也应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。

10.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。

11.沟通：能够就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。

12.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。

13.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。

三、基本学制与学位

基本学制：四年。

授予学位：工学学士。

四、毕业学分要求

毕业学分要求： 170 学分；

综合素质课外培养10学分。

五、课程结构及学时学分分配表：

课程结构及学时学分分配表

实践教学模块学分分配表

上述表格中的说明：

1.课内总学分指毕业生要达到的总学分（不含综合素质课外培养10学分）；

2.实验教学包含独立设课实验教学和非独立设课实验教学；

3.选修课程的学分、学时数，均按最高要求统计；

4.若专业限选课中设方向模块的专业，按第一个方向的学分、学时数统计。

六、课程教学计划安排及主要课程内容

（一）课程教学计划安排表（附表1）

（二）专业核心课程或核心课程群：

电路分析、模拟电子技术、电机与拖动、数字电子技术、自动控制原理、传感器与检测技术、单片机与嵌入式系统、电气控制与PLC应用技术、计算机控制技术、运动控制系统、机器人技术基础。

（三）专业核心课程内容介绍：

课程编号：0808217008 课程名称：电路分析 总学时：64 周学时：4

内容简介：该课程是自动化专业的一门专业基础课程，通过本课程的学习，使学生掌握线性、集总参数、非时变电路的基本理论与一般分析方法，掌握电路分析的基本概念、基本原理和基本方法，提高分析电路的思维能力与计算能力，以便为学习后继课程奠定必要的基础。

主要内容：电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感、耦合电感、理想运算放大器、理想变压器等元件的定义、性质及伏安关系，基尔霍夫定律等。

课程编号：0808217009 课程名称：模拟电子技术 总学时：48 周学时：4

内容简介：本课程是自动化专业的主干课、专业基础课。主要介绍模拟电子技术的一些基本器件和基本理论，基本放大电路分析的方法，常见信号产生电路以及一些常见电子电路的工作原理。本课程是数字电子技术、信号与系统等课程及其它相关专业课程的重要基础。

主要内容：分析模拟电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，放大电路的基本参数，放大电路的构成原理分析，模拟放大电路的设计和检测等。

课程编号：0808217010 课程名称：电机与拖动 总学时：48 周学时：4

内容简介：本课程是自动化专业的专业必修课程，具有难度大、多学科交叉、技术要求高、理论与实践结合强的特点。通过本课程的学习，使学生掌握常用交流电机、直流电机、控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择与实验方法。

主要内容：直流电机、变压器、交流电机和控制电机的工作原理、结构特点、电磁关系和能量关系，着重分析直流电机和交流电机的机械特性以及起动、调速和制动的原理、方法及相关计算，简要介绍电动机容量选择的基本知识和方法。

课程编号：0808217011 课程名称：数字电子技术 总学时：48 周学时：4

内容简介：本课程主要介绍数字电子电路的初步分析和设计的方法，并从理论电路逐步过渡到实际电路，真正解决实际电路的中的有关问题。

主要内容：半导体器件（二极管、三极管和MOS管）的开关特性、数的各种进制之间的转换及逻辑代数的公式及图形法化简；门及MOS门电路的入、出关系；组合逻辑电路的分析及设计方法；触发器的特性及在时序逻辑电路中的应用；多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的构成特点及应用；只读和随机存储器的电路工作原理。

课程编号：0808217012 课程名称：自动控制原理 总学时：64 周学时：4

内容简介：本课程主要介绍对于线性定常连续系统，怎样求一个系统的传函；系统的时域分析方法，加强对系统要求的理解，并清楚一个性能好的控制系统的性能指标和系统的开环结构中哪些特性参数有关；用根轨迹的方法来分析控制系统，附加开环零极点对系统根轨迹的改造和对系统性能的影响；用频率特性的方法来分析系统的稳定性；采用超前、滞后、滞后──超前校正对系统校正的方法和流程。

主要内容：自动控制系统所涉及到的基本概念，自动控制系统各种数学模型的建立及转换方法，自动控制系统的各种经典方法及常用综合方法。

课程编号：0808317012 课程名称：传感器与检测技术 总学时：40 周学时：4

本课程是自动化专业的主干课、专业必修课，课程内容侧重于实际应用。通过对本课程的学习，使学生对检测技术与传感器的基本原理和结构，自动化装置涉及的仪器仪表等的基本原理和结构有比较深刻的认识和理解，掌握测量仪器的设计和使用方法，根据所学的理论，掌握自动化装置设计的基本物理量如温度、流量、液位，压力等的检测和控制方法，初步具备独立使用相关仪器仪表的能力。

主要内容：数字系统的构成、各种传感器的基本原理及应用、检测系统的基本构成、检测技术、检测装置的选择、常用仪器仪表的原理与结构、常用仪器仪表的使用、微型计算机控制系统的组成和控制方式、信号与系统的基本原理和基本分析方法等。

课程编号：0808317013 课程名称：单片机与嵌入式系统 总学时：56 周学时：4

本课程是自动化专业的主干课、专业必修课，课程主要介绍单片机与嵌入式系统的硬件资源结构与工作原理、单片机C51语言应用程序设计和单片机应用系统设计方法等。使学生在了解单片机组成原理和结构的基础上，熟练掌握单片机应用与嵌入式系统设计与开发的能力。。

主要内容：本课程系统介绍单片机与嵌入式系统硬件资源结构与工作原理、单片机应用系统设计与C51语言程序编程方法。内容包括单片机系统研制与开发环境，单片机硬件知识，单片机C51语言程序设计，单片机内部与外部扩展资源及应用，单片机应用系统设计等。通过本课程的学习使学生熟练掌握单片机应用系统硬件设计和软件编程方法。掌握单片机应用系统仿真与调试的方法。

课程编号：0808317014 课程名称：电气控制及PLC应用技术 总学时：48 周学时：4

内容简介：电气控制与PLC应用技术课程是自动化类专业开设的实践性很强的技术应用型课程。本课程的教学目的是让学生熟悉电气控制系统的基本控制电路，具有电气控制系统分析和设计的基本能力；掌握可编程控制器原理及编程方法，具备一定的PLC程序设计和PLC应用能力。本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重，要求理论必须与操作密切结合，强调技术应用。

主要内容：1、常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用；2、继电接触器控制系统基本分析和设计能力，特别是典型电气控制电路的分析和设计能力；3、可编程控制器的工作原理及结构特点；4、基本逻辑指令的应用；5、步进顺控指令编程方法及应用；6、功能指令基本规则，重点是常用功能指令的应用。

课程编号：0808317015 课程名称：计算机控制技术 总学时：40 周学时：4

内容简介：计算机控制技术是自动化专业的一门专业必修课。本课程注重理论与实际、硬件与软件相结合，突出工程应用，并跟踪计算机控制领域的最新发展。通过课程的学习，要求学生了解计算机控制系统的基础理论，掌握计算机控制系统的控制方法、硬件设计方法和系统设计方法等。

主要内容：计算机控制系统的一般概念，理论基础，设计方法，计算机控制系统常用的控制规律，过程通道，计算机控制系统抗干扰技术，计算机直接数字控制(DDC)系统，工业控制计算机，控制网络技术，集散控制系统。

课程编号：0808317016 课程名称：运动控制系统 总学时：40 周学时：4

内容简介：运动控制系统是自动化专业的一门专业必修课。本课程注重理论结合实际，以电机控制为主线，由浅入深地介绍交直流电力拖动、交流电力拖动以及伺服控制系统的基本工作原理与控制策略，使学生掌握运动控制系统动、静态特性的分析方法和改善措施，能够根据要求进行运动控制系统的设计与调试。

主要内容：直流电机原理和及控制方法，直流转速反馈单闭环直流调速系统、转速电流反馈双闭环直流调速系统、可逆直流调速系统、直流脉宽调速系统以及相关直流传动系统的组成结构、工作原理、控制系统的分析与设计方法。交流调压调速系统和交流变频调速系统的组成、工作原理、控制系统的分析与设计方法。伺服调速系统，伺服调速系统的工程设计与调试。

课程编号：0808417019 课程名称：机器人技术基础 总学时：40 周学时：4

本课程是自动化专业的主干课、专业限选课，课程内容侧重于实际应用。通过对本课程的学习，使学生了解机器人的发展历史、构成、特征及应用等；掌握机器人的正向和逆向运动学，包括坐标的描述、变换、位姿分析以及机器人运动学的D-H描述等；熟悉机器人坐标的微分运动和速度分析；掌握用拉格朗日力学作为主要分析和研究方法对机器人动力学和相关力的分析；掌握关节空间和直角坐标空间的路径和轨迹规划；熟悉并掌握机器人中用到的驱动器和传感器。

主要内容：机器人学基础知识、机器人部件和子系统以及机器人应用等。本课程包含了研究机器人必须掌握一些基础知识，给出了机器人力学的分析方法和轨迹规划，讨论了驱动器、传感器、视觉系统等用于机器人的部件。通过该课程的学习，建立机器人的基本概念，熟悉机器人的基本分析及轨迹规划方法，为学生学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。

七、实践能力和创新能力的培养

（一）集中性实践教学环节安排表（附表2）

（二）培养实践能力和创新能力的主要措施：

1.实践能力培养

自动化专业以十大滚球体育app入口立足南京的“南京战略”为指导，面向智能控制和自动化生产、建设、管理、服务第一线，结合社会需求和产业发展需要，将“应用型工程人才”具体化为自动化工程师、项目经理，其内涵为“培养具有扎实的学科技术基础、较高的人文社会科学素质、富有创新精神并具备实践能力，具备在自动化及相关领域进行技术管理、技术开发和知识创新的综合能力，在自动化及相关专业领域具有较强竞争力的高素质应用型工程人才”。本专业的实践课程主要由基础实践课程、专业性实践课程、创新性实践课程、社会实践课程组成。实践能力培养包括基本实践、专业实践、研究创新和创业与社会适应等四种能力。

本专业实践教学体系如下图所示。

2.工程能力的培养

本专业的大部分实践课程采取项目化教学，实行“教师指导团队+学生项目团队”的模式，在学生选项目的过程中，引导学生融合已经学习过的各种专业课程，学生团队分工协作、自主实施项目全过程，从课题选择、器件购置、焊接组装、调试运行都由团队协作而成。在对实践课程的验收环节中，结合校内的“电工技能大赛”，“电工电子设计大赛”，“自动化系统应用竞赛”等赛事，

自行设计评审表，考察项目成果的实用性、综合性、创新性，结合项目团队的现场答辩表现（口才、仪表、应变）进行考核。

3.创新能力的培养

主要通过参加各级学科竞赛活动、开展学生科技创新活动、实验室开放项目、参与教师科研课题等形式，培养学生研究性学习、探索式学习的意识，进而加强其创新意识与创新能力的培养。主要措施有：

（1）鼓励学生参加多种形式的课外实践活动。鼓励学生积极参加各种形式的课外实践活动,如创造条件让学生参与教师的科研项目,通过文献查阅、资料收集、调研分析、方案设计、实验研究、数据处理、报告撰写、结题答辩等环节,锻炼学生动手能力,培养团结协作精神。

（2）支持、鼓励学生组织课外活动小组、举办小型学术讨论、创办学生刊物、参加社会实践等课外活动,从而激发学生的求知兴趣,以达到人人参与、共同提高的目的,从而提高学生创新能力与实践能力。本专业通过学生科技社团“单片机社”、“自动控制协会”、“机器人社”等组织，引导对专业学习与科技创新有着浓厚兴趣的同学进入社团，激发对专业学习的兴趣和学习氛围。

（3）组织学生参加学科竞赛与科技创新活动

本专业学生从大二开始就由各教研室组织学生参加科技创新活动、各种学科竞赛。

学科竞赛主要参加：全国大学生自动化系统应用竞赛、全国大学生单片机系统设计竞赛、机器人大赛、智能车大赛、江苏省电气控制应用竞赛等。各种学科竞赛都由学院学科竞赛社团组织，根据自愿报名、组织挑选的原则，学院给予竞赛社团分配创新实验室、指导教师等，竞赛社团中含有大二、大三、大四学生，形成梯队。

学生科技创新活动由各教研室组织教师与学生互相挑选，从大二开始，每位老师每一届带3-5名学生，以项目形式驱动创新活动的开展，项目由学生/教师自拟或来源于教师科研项目。

（4）开放实验室

利用学院已有的开放实验室网上管理系统，将本专业的实验室全天候对学生开放，学生可随时预约实验室，学生可充分利用实验室的专业设备进行科技创新和基础课程的实验、设计、实践等。科技楼4号楼204、713、803作为本专业的学生科技创新基地，学生可开展课外科技创新活动、科技交流、技术讲座、竞赛准备等环节的实践活动。通过学生科技创新基地培养一批具有较高实践应用能力的学生团队，这些学生可在课余时间协助专业教师进行开放实验室的管理和学生辅导。

（5）学生参与教师科研课题

专业教师通过与企业的产学研合作，引进具有实际工程项目背景的课题，选择部分学生参与到教师的科研项目中，学生进行部分课题的工程项目设计、系统调试、施工维护，从而锻炼学生的工程研究、实践应用与创新能力。