自动化专业人才培养方案
一、专业简介
自动化专业始于1958年成立的矿山机电专业,是我校第一批四个本科专业之一。1986年进行专业调整改为工业电气及其自动化专业,后于1998年正式更名为自动化专业并沿用至今。2020年获批辽宁省一流本科教育示范专业,同年通过国际工程教育专业认证申请。2021获批控制科学与工程一级学科硕士授权点。
专业秉承我校“太阳石精神”,面向地矿、智能制造行业需求,围绕国家煤炭行业及东北老工业基地振兴的发展战略,在电力电子与电气传动控制技术、先进控制理论及其应用、工业过程综合自动化等领域做出贡献,形成“控制理论+智慧矿山”的研究特色。培养学生具有国际视野、社会责任感和从事自动化工程领域的设计、研究、开发和服务等工作的能力,符合学校发展定位和办学方向。
专业落实OBE教育教学理念,依托辽宁省一流本科教育示范专业、控制科学与工程一级学科硕士学位授予权和辽宁省电力电子与电力传动重点学科、矿山装备智能化专业技术创新中心等9个省部级教学平台,着力于提高学生工程素养,培养学生成为具有“系统分析、信息处理、工程设计、工程实践”核心能力的应用创新型人才。并与国内外高校和企业建立了长期的合作关系,有力的推动了产学研深度融合,在煤炭行业和辽宁省内有良好的社会声誉。
二、培养目标
专业培养理想信念坚定、德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。顺应现代自动化技术发展趋势,面向地矿、智能制造行业需求,本专业培养控制理论、控制系统分析与设计能力及其工程实践能力,具有人文意识、科学思维、工程素养和创新创业发展精神,能够跟踪本领域技术研究前沿,并具有跨领域沟通交流能力,能在智能化矿山、运动控制、过程控制、智能制造领域从事运行与维护、设计与制造、分析与研究工作的应用创新型工程技术人才。学生毕业五年左右,成为自动化工程师、研发工程师、系统集成工程师和管理人员。
1.能够胜任自动化系统的调试、运行、维护工作,具备自动化系统集成的工程技术能力。
2.熟练进行自动化相关领域项目分析、设计、开发、组织和实施,能对复杂工程问题提供系统性的解决方案。
3.具有团队领导和组织管理能力,能做出合理的规划决策,成为单位的技术骨干、主管。
4.具有全球化的意识和国际视野,能够跟踪自动化相关领域的前沿技术与发展趋势,持续不断地学习,并致力于解决工程技术前沿问题和社会问题。
5.能够适应技术和管理的变革、不断变化的环境,具有技术创新和自主创业的能力。
三、毕业要求
本专业毕业生应满足如下在知识、能力和素质等方面满足的要求:
1工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和自动化专业知识用于解决控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题。
1.1能够运用数学、自然科学知识,将控制系统分析、设计、集成中的复杂工程问题抽象为适当的模型进行描述,并对模型进行分析求解。
1.2能够将工程基础知识对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行建模、分析和系统设计。
1.3能够应用专业基础知识对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行原理分析和系统设计。
1.4能够综合运用专业知识对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行分析、系统设计和优化。
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,对控制系统分析、设计、集成、测试中复杂工程问题分析、识别和表达,并结合文献进行分析和评价,形成有效结论。
2.1能够根据系统的特点和设计需求,从控制系统分析、设计、集成、测试的复杂工程问题凝练出具体的技术问题或工程问题,并应用数学、自然科学和工程科学的基本原理对复杂工程问题进行表达与识别。
2.2能够综合运用自然科学、工程科学的基本原理和专业知识对模型的正确性进行严谨推理,并进行控制系统分析、设计、集成、测试中复杂工程问题的分析、求解和校正。
2.3掌握工程活动中获取文献的基本方法,从数学、自然科学、工程基础和自动化专业知识的角度对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行分析和评价,并形成有效结论。
3.设计/开发解决方案:能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,针对控制系统分析、设计、集成、测试中复杂工程问题,进行方案设计、信号分析与处理、硬件和软件开发,设计满足特定需求的自动化系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计过程中体现创新意识。
3.1能够根据控制系统分析、设计、集成、测试中复杂工程问题的工艺和技术需求确定设计目标,以安全稳定运行为原则,提出系统设计方案,完成自动化系统、单元(部件)、工艺流程的设计、工程计算及仿真实验等工作。
3.2在设计、开发解决方案中主动培养创新意识,针对控制系统分析、设计、集成、测试中复杂工程问题,综合运用控制、电气、系统等多学科知识提出有效解决方案。
3.3能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等约束条件,通过技术经济分析、文献综述、调研、方案论证等过程对设计方案的可行性进行分析。
4.研究:能够基于科学原理,综合应用自动化专业知识,采用仿真、设计实验、分析数据等科学方法对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行研究,并综合信息得到合理有效的结论。
4.1能够针对自动化领域中系统分析、设计、集成、测试等复杂工程问题,利用专业知识和仿真技术对自动化系统或算法进行分析研究。
4.2能够针对自动化领域系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题,设计实验方案,构建实验系统,并对实验结果进行分析、解释。
4.3能够对计算、仿真、实验获得的有效数据和信息进行分析与综合,得到合理、有效的结论。
4.4能够综合应用专业知识,通过文献研究或相关方法,研究技术路线,确定符合自动化行业标准的解决方案。
5.使用现代工具:能够开发、选择与使用适当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,针对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题,进行预测与模拟,并能够理解其局限性。
5.1能够选择和使用MATLAB、LABVIEW、组态软件、CAD等工具和技术进行自动化领域中建模、计算、预测、仿真、识别等复杂工程问题分析与研究,并能够理解其局限性。
5.2能够选择和使用PLC、DSP、单片机等现代工程工具和信息技术工具对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行预测与模拟,或根据需要进行技术开发,并对其性能进行评价,理解其局限性。
5.3能够选择与使用恰当的信息资源、仪器工具、工程工具和专业模拟软件,对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题进行预测、计算与模拟。
6.工程与社会:能够基于自动化工程背景知识,对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题的解决方案和工程实践进行合理分析,评价其对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
6.1了解自动化领域相关的基本规范、技术标准、政策和法律法规。
6.2合理分析自动化专业领域新系统、新方案、新产品、新技术的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响,能够从工程师的角度评价自动化工程实践对工业技术、社会、环境的影响,并理解应承担的责任。
7.环境和可持续发展:具备环境保护和可持续发展意识,能够理解和评价自动化领域工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7.1理解环境保护和社会可持续发展的意义,了解工业自动化生产相关的政策、法律法规,具有节能、环保和可持续发展的意识。
7.2能够就自动化工程实践对环境保护和可持续发展的影响发表自己的看法,并在解决复杂工程问题时考虑工程实践与环境保护、社会可持续发展的关系。
8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在自动化工程实践中理解并遵守自动化工程师职业道德和规范,履行责任。
8.1树立正确的人生观、价值观和世界观,坚持科学发展观,具有健康的身体素质和良好的心理素质,理解个人对社会的责任。
8.2理解自动化工程师的职业性质和责任,在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范。
9.个人和团队:具有一定的组织协调能力、良好的团队合作精神,能够在多学科背景下的团队中承担自动化工程师个体、团队成员及负责人的角色。
9.1能够正确理解一个多学科背景的团队中自动化工程师个人角色的定位和作用,理解团队协作与分享的含义,具有团队意识和合作精神。
9.2具有一定的组织管理能力、人际交往能力,能够根据团队整体需要,做好自己承担的角色。
10.沟通:具有一定的表达能力和沟通交流能力,能够就控制系统分析、设计、集成、测试中的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,包括撰写关于复杂工程问题的专业报告、设计文稿,并清晰表达专业技术问题与回应指令;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能够针对控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题撰写技术报告、设计文档、实验报告、使用说明和总结报告等。
10.2能够就控制系统分析、设计、集成、测试中的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通、清楚地阐述工程理念和专业观点、听取反馈,并进行合理决策。
10.3具备一定的国际视野,了解自动化领域的技术现状及发展趋势,能够阅读并理解外文科技文献,并在跨文化背景下进行沟通和交流。
11.项目管理:理解并掌握自动化工程领域的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理解自动化系统研发和项目实施过程的主要经济与管理因素,掌握多学科工程活动中涉及的管理原理与经济决策方法。
11.2具有一定项目组织管理能力,能够将管理原理、经济决策应用于自动化系统的方案设计和工程实践。
12.终身学习:正确认识自我探索和终身学习的必要性,具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习、适应未来自动化领域相关技术发展的能力。
12.1正确认识自我探索和终身学习的必要性,理解自动化技术对知识和能力的影响,自主跟踪自动化领域发展动态。
12.2具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习未来自动化领域相关技术发展的能力,适应行业和社会发展的需要。
四、主干学科
控制科学与工程、电气工程
五、核心课程
电路、数字电子技术、模拟电子技术、自动控制原理、信号与系统、电力电子技术、过程控制系统、计算机控制技术、运动控制系统、现代控制理论。
六、主要实践性教学环节
包括电工电子实训、专业训练一(单片机、PLC类)、专业训练二(半实物仿真、DSP类)、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等。
七、主要专业实验
电路实验、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电机与拖动实验、自动控制原理实验、计算机控制技术实验、运动控制系统实验等。
八、修业年限
四年
九、授予学位
工学学士
十、专业特色
本专业面向地矿、智能制造等行业需求,聚焦国家战略发展方向,紧盯学科与专业发展前沿,面向就业市场需求,融入“智能+”新工科元素,遵从“以学生为中心、以产出为导向”的教育理念,强化理论与实践相结合的人才培养模式。专业已形成“控制理论+智慧矿山”的研究特色,培养具有自动化理论基础、专业实践能力及创新意识的应用创新型工程技术人才,使学生在自动化领域具有核心竞争力。
十一、教学计划