自动化本科专业人才培养方案
2023版
一、学院简介
电气工程学院前身为始建于1979年的西北民族学院数理化系,1993年独立建物理系,2002年改建物理工程技术学院,2004年更名为电气工程学院。在近50年的办学历程中,学院始终坚持党的领导,坚持社会主义办学方向,落实立德树人根本任务,铸牢中华民族共同体意识,已形成以本科教育为主,研究生教育并重的新办学格局。
学院现有电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化、通信工程、人工智能、物理学等6个本科专业,其中物理学专业为省级一流专业建设点,电气工程及其自动化、自动化专业为省级创新创业改革示范专业建设点,形成了以物理学专业为特色,电气工程及其自动化等5个工科专业为主的理工结合、优势互补、协调发展的多学科专业布局。学院拥有电子信息、计算机系统机构、课程与教学论(物理学方向)三个硕士学位授权点。
学院高度重视创新创业教育,通过实验室开放项目、科研创新项目、创新创业项目等提升本科生创新创业素养和实践能力。近年来,学院学生在“互联网+”、全国大学生电子设计大赛等重要赛事上多次获得省级及以上奖励。
二、本科专业人才培养方案
自动化专业人才培养方案
专业代码: | 080801 | 学科门类: | 工学 |
专 业 类: | 自动化 | 授予学位: | 工学学士 |
标准学制: | 四年 | 所属学院: | 电气工程学院 |
专业负责人: | 魏晓娟 | 方案审核人: |
一、专业简介
自动化专业创办于2007年,已有15年的办学历程,是甘肃省创新创业教育示范专业,皇冠最新官网crown官网-(中国)官方网站课程思政示范专业、创新创业教育示范专业。
自动化专业以控制科学、信息科学等为基础,以电子技术、传感技术、计算机技术、网络技术等为手段,主要研究自动控制的原理和方法、自动化单元技术和计算机控制技术及其在各类智能化控制系统中的应用。专业秉承“学生中心,产出导向,持续改进”的工程教育理念和“宽基础、重实践、强创新”的培养模式,培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新精神,能够从事系统控制、信息处理及自动化相关领域的研究、设计、制造、应用等方面工作的工程技术应用人才。
二、培养目标
落实立德树人根本任务,以铸牢中华民族共同体意识为主线,培养德、智、体、美、劳全面发展,适应国家、地方与行业的社会经济及科技发展的自动化、信息化、智能化发展需要,掌握自动化领域的基本理论、专业技能与研究方法,具有团队协作能力、自主学习能力、实践创新能力和国际视野,能够在控制科学与自动化工程技术领域从事产品研发、工程设计、技术支持及系统运行管理与维护等相关工作的高素质应用型专业人才。
本专业希望学生在毕业后五年能够达到以下目标:
目标1:具有健全的人格和良好的科学人文素质,具备较强的社会责任感、职业道德和社会主义核心价值观。
目标2:能够融会贯通数理基本知识、工程基础知识和控制科学专业知识,对自动化装备、自动化生产线、智能系统等复杂工程项目提供系统性的解决方案。
目标3:能够在自动化及相关领域工程实践中,充分考虑社会、法律、环境、伦理等多种非技术因素的影响;能够应用现代管理技术完成复杂工程项目研究、设计和生产管理任务。
目标4:具有国际视野、良好的团队协作能力,能够在多学科背景下的科学研究或工程实践中,进行有效沟通与合作,发挥骨干作用,协调团队活动。
目标5:具有自主学习能力,能够主动追踪新技术发展,并应用于复杂工程问题解决方案的制定和实施;在技术岗位上能够获得行业工程师职业资格或取得有实用价值的技术成果,在管理岗位上能够推动行业进步或取得明显的社会经济效益。
三、毕业要求
1.理想信念:具有马克思主义国家观、历史观、民族观、文化观、宗教观,热爱祖国,拥护中国共产党的领导,能自觉践行社会主义核心价值观,具有家国情怀和中华民族共同体意识,具有良好品德,树立崇高的理想信念。
2.工程知识:具有从事自动化工程所需的数学、自然科学、工程基础和专业知识,并能够综合应用这些知识解决自动化领域复杂工程问题。
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,对自动化领域的复杂工程问题进行识别、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:能够设计针对自动化复杂工程问题的解决方案,设计满足监测和控制功能需求的综合系统、单元(部件)及控制软件,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:能够基于控制论、系统论和信息论的基本原理并采用科学方法对自动化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:能够针对自动化复杂工程问题,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,包括对自动化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:能够基于自动化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自动化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。
9.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工程职业道德和规范,履行责任。
10.个人和团队:具有健康的体魄和良好的心理素质,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:能够就自动化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档、陈述发言、情绪表达或回应指令。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。
表1 毕业要求与培养目标对应关系矩阵
培养目标
毕业要求 | 目标1 | 目标2 | 目标3 | 目标4 | 目标5 |
毕业要求1 | √ | ||||
毕业要求2 | √ | ||||
毕业要求3 | √ | ||||
毕业要求4 | √ | √ | |||
毕业要求5 | √ | ||||
毕业要求6 | √ | √ | |||
毕业要求7 | √ | √ | |||
毕业要求8 | √ | √ | |||
毕业要求9 | √ | ||||
毕业要求10 | √ | ||||
毕业要求11 | √ | ||||
毕业要求12 | √ | √ | |||
毕业要求13 | √ | √ |
表2 毕业要求指标点
毕业要求 | 毕业要求指标点 | 对应课程或实践 |
毕业要求1 | 具有马克思主义国家观、历史观、民族观、文化观、宗教观,热爱祖国,拥护中国共产党的领导,能自觉践行社会主义核心价值观,具有家国情怀和中华民族共同体意识,具有良好品德,树立崇高的理想信念。 | 中国近现代史纲要 马克思主义基本原理 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 习近平新时代中国特色社会主义思想概论 中华民族共同体概论 国家安全教育 四史 |
毕业要求2 | 2-1能够将数学、物理、工程科学的语言工具用于自动化领域工程问题的表述; | 高等数学 普通物理 线性代数 概率论与数理统计 复变函数与积分变换 电路 |
2-2能够利用工程基础知识对自动化装置和系统建立数学模型并求解; | 电路 数字电子技术 模拟电子技术 电力电子技术 自动控制原理Ⅱ | |
2-3能够将计算机技术、控制技术等相关专业基础知识和数学模型方法用于推演、分析自动化专业工程问题; | 现代控制理论Ⅰ 计算机控制技术Ⅰ 现代检测技术与系统 电机与拖动基础 | |
2-4能够将自动化专业知识和数学模型方法用于自动化专业工程问题解决方案的比较与综合。 | 自动控制原理Ⅱ 过程控制系统 机器人原理及应用 | |
毕业要求3 | 3-1能够运用数学、物理、控制科学原理,识别和判断自动化及其相关技术领域复杂工程问题的关键环节; | 高等数学 普通物理 自动控制原理Ⅱ 现代控制理论Ⅰ |
3-2能够基于电子、控制科学原理和数学模型方法正确表达自动化及其相关技术领域复杂工程问题; | 数字电子技术 模拟电子技术 电机与拖动基础 数字信号处理Ⅱ | |
3-3能够认识到解决自动化及其相关技术领域复杂工程问题有多种方案可选择,会通过文献研究寻求可替代的解决方案; | 现代检测技术与系统 电力电子技术 机器人原理及应用 毕业设计(论文) | |
3-4能够运用控制科学基本原理,借助文献研究,分析过程的影响因素,获得有效结论。 | 计算机控制技术Ⅰ 控制系统课程设计 自动化工程实践 | |
毕业要求4 | 4-1掌握控制系统设计及开发全周期、全流程所需要的技术和方法,了解影响自动化及其相关技术领域的控制系统设计目标和技术方案的各种因素; | 过程控制系统 自动化工程实践 生产实习 |
4-2能够根据用户的特定需求,设计控制系统功能单元或子系统; | 现代检测技术与系统 电气与PLC控制技术 单片机原理及应用 电子技术综合实训 高级语言程序设计实践 | |
4-3能够根据工艺流程进行控制系统设计,在设计中体现创新意识; | 过程控制系统 电气与PLC控制技术 控制系统课程设计 | |
4-4在控制单元、控制系统的设计中能综合考虑技术、安全、健康、法律文化及环境等制约因素。 | 思想道德与法治 电工工艺与安全实训 科研训练与前沿讲座 环境保护与可持续发展 | |
毕业要求5 | 5-1能够基于控制科学原理,通过文献研究或相关方法,调研和分析自动化及其相关技术领域中复杂工程问题的解决方案; | 电路 自动控制原理Ⅱ 现代控制理论Ⅰ 计算机控制技术Ⅰ 人工智能与深度学习 |
5-2能够根据自动化及其相关技术领域中的控制对象特征,选择研究路线,设计实验方案,采用软件仿真、半实物或实物等形式搭建实验系统; | 电子技术综合实训 计算机网络与通信 控制系统课程设计 信号检测与处理综合训练 | |
5-3能够根据实验方案构建实验系统,安全地开展实验,正确地采集实验数据; | 电路实验 电力电子技术 信号检测与处理综合训练 | |
5-4能够对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。 | 普通物理实验 电机与拖动基础 C语言程序设计实践 | |
毕业要求6 | 6-1了解自动化专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法,并理解其局限性; | C语言程序设计实践 高级语言程序设计实践 计算机网络与通信 工程制图实践 |
6-2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件,对控制系统设计、开发及应用等相关问题进行分析、计算与设计; | 电气与PLC控制技术 电气控制课程设计 C语言程序设计Ⅰ 人工智能与深度学习 单片机原理及应用 | |
6-3能够针对自动化专业具体的受控对象,开发或选用满足特定需求的现代工具,模拟和预测专业问题,并能够分析其局限性。 | 单片机原理及应用 机器人原理及应用 数字信号处理Ⅱ | |
毕业要求7 | 7-1了解自动化领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响; | 思想道德与法治 职业生涯与发展规划 就业指导 环境保护与可持续发展 创新创业活动 |
7-2能够合理分析和评价自动化工程实践及其解决方案对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对自动化领域工程项目实施的影响,并理解应承担的社会责任。 | 金工实习 认识实习 生产实习 创新创业活动 工程伦理 | |
毕业要求8 | 8-1熟悉环境保护的相关法律法规,理解自动化行业与环境保护的关系,能够正确认识复杂工程问题的自动化工程实践对环境保护、社会可持续发展的内涵和意义; | 思想道德与法治 环境保护与可持续发展 认识实习 工程伦理 |
8-2合理评价复杂工程问题的自动化工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 | 形势与政策 自动化工程实践 毕业设计(论文) | |
毕业要求9 | 9-1具有正确的人生观和价值观,能理解个人与国家、个人与社会的关系,能践行社会主义核心价值观,了解中华民族历史及当前国情; | 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 习近平新时代中国特色社会主义思想概论 中国近现代史纲要 |
9-2能够理解自动化工程师必须具备的职业道德与规范,即诚实公正、诚信守则,并能够在自动化工程实践中自觉遵守; | 思想道德与法治 马克思主义基本原理 职业生涯与发展规划 工程制图 工程制图实践 就业指导 | |
9-3理解自动化工程师对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护的社会责任,能够在自动化工程实践中自觉履行责任。 | 创新创业活动 生产实习 自动化工程实践 | |
毕业要求10 | 10-1理解多学科背景下个人与团队的关系,理解个体、团队成员、负责人等不同角色的职责和内涵,具有健康身心,能与其他学科的成员有效沟通,合作共事; | 军事理论 军事技能 体育 大学生心理健康教育 电子技术综合实训 |
10-2能够在团队合作中承担个体、团队成员以及负责人等不同角色的职责,在团队中独立或合作开展工作,完成团队分配给个人的任务; | 电气控制课程设计 金工实习 信号检测与处理综合训练 | |
10-3具有团队构建、组织管理、执行协调的能力,能够组织、协调和指挥团队开展工作,与团队成员协同完成工程任务。 | 电子技术综合实训 生产实习 创新创业活动 | |
毕业要求11 | 11-1能够通过口头及书面方式就自动化及其相关技术领域的复杂工程问题,以口头、文稿、图表等方式,准确表达自己的观点,回应质疑,理解与业界同行和社会公众交流的差异性; | 大学英语 高级语言程序设计实践 电气控制课程设计 工程制图 工程制图实践 |
11-2了解自动化相关领域的国内外发展现状、趋势及研究热点,能够理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性; | 自动化专业导论 科技英语阅读与写作 毕业设计(论文) 科研训练与前沿讲座 中华文化导论 跨文化交流与国际视野 | |
11-3能够运用一门外语进行专业外文文献的阅读和写作,并能够使用专业技术语言在跨文化背景下进行沟通和交流。 | 大学英语 科技英语阅读与写作 毕业设计(论文) | |
毕业要求12 | 12-1理解工程管理和经济决策的原理,掌握控制工程项目中涉及的管理与经济决策方法; | 工程经济与项目管理 自动化工程实践 马克思主义基本原理 |
12-2了解自动化工程项目及产品全周期、全流程的成本构成,理解其中涉及的工程管理与经济决策问题; | 电工工艺与安全实训 认识实习 生产实习 | |
12-3能在多学科环境下(包括模拟环境),在设计开发解决方案的过程中,运用工程管理与经济决策方法。 | 工程经济与项目管理 毕业设计(论文) 创新创业活动 | |
毕业要求13 | 13-1能在社会发展的大背景下,认识到自主和终身学习的必要性; | 职业生涯与发展规划 自动化专业导论 生产实习 |
13-2具有自主学习的能力,包括对自动化领域技术问题的理解能力,归纳总结的能力和提出问题的能力等。 | 生产实习 毕业设计(论文) 科研训练与前沿讲座 |
表3课程与毕业要求关联矩阵
毕业要求
课程名称 | 毕业要求 | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
思想道德与法治 | H | M | |||||||||||
中国近现代史纲要 | M | L | |||||||||||
马克思主义基本原理 | M | M | L | ||||||||||
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 | H | L | |||||||||||
习近平新时代中国特色社会主义思想概论 | H | M | |||||||||||
中华民族共同体概论 | M | ||||||||||||
国家安全教育 | L | ||||||||||||
四史 | L | ||||||||||||
职业生涯与发展规划 | M | M | |||||||||||
就业指导 | M | ||||||||||||
形势与政策 | M | ||||||||||||
大学英语 | H | ||||||||||||
体育 | M | ||||||||||||
军事理论 | L | ||||||||||||
军事技能 | M | ||||||||||||
大学生心理健康教育 | M | ||||||||||||
高等数学 | M | ||||||||||||
线性代数 | M | ||||||||||||
普通物理 | M | ||||||||||||
概率论与数理统计 | L | ||||||||||||
复变函数与积分变换 | L | ||||||||||||
工程制图 | M | ||||||||||||
工程制图及实践 | M | ||||||||||||
自动化专业导论 | M | ||||||||||||
C语言程序设计Ⅰ | M | ||||||||||||
C语言程序设计实践 | M | H | |||||||||||
电路 | H | M | |||||||||||
数字电子技术 | M | H | |||||||||||
模拟电子技术 | M | H | |||||||||||
电机与拖动基础 | H | M | |||||||||||
单片机原理及应用 | M | H | |||||||||||
现代检测技术与系统 | M | L | |||||||||||
数字信号处理Ⅱ | M | L | |||||||||||
电力电子技术 | M | H | |||||||||||
自动控制原理Ⅱ | M | H | M | ||||||||||
现代控制理论Ⅰ | H | M | |||||||||||
电气与PLC控制技术 | H | ||||||||||||
计算机控制技术Ⅰ | L | H | |||||||||||
过程控制系统 | H | ||||||||||||
计算机网络与通信 | M | L | |||||||||||
科技英语阅读与写作 | H | ||||||||||||
工程经济与项目管理 | H | ||||||||||||
环境保护与可持续发展 | M | H | |||||||||||
工程伦理 | H | M | |||||||||||
中华文化导论 | M | ||||||||||||
跨文化交流与国际视野 | M | ||||||||||||
机器人原理及应用 | M | ||||||||||||
人工智能与深度学习 | M | ||||||||||||
普通物理实验 | M | ||||||||||||
电路实验 | M | ||||||||||||
电工工艺与安全实训 | M | ||||||||||||
电子技术综合实训 | M | H | |||||||||||
高级语言程序设计实践 | H | M | L | ||||||||||
信号检测与处理综合训练 | M | M | |||||||||||
电气控制课程设计 | H | M | L | ||||||||||
控制系统课程设计 | M | H | |||||||||||
自动化工程实践 | M | H | |||||||||||
金工实习 | M | L | |||||||||||
认识实习 | M | L | H | ||||||||||
生产实习 | H | H | M | M | L | L | |||||||
毕业设计(论文) | H | H | L | M | M | M | |||||||
创新创业活动 | M | H | L | ||||||||||
科研训练与前沿讲座 | L | H |
四、专业核心课程
电路、数字电子技术、模拟电子技术、自动控制原理Ⅱ、电力电子技术、电机与拖动基础、现代检测技术与系统、数字信号处理Ⅱ、现代控制理论Ⅰ、过程控制系统、计算机控制技术Ⅰ、电气与PLC控制技术、计算机网络与通信。
五、主要实践性环节
金工实习、电工工艺与安全实训、电子技术综合实训、高级语言程序设计实践、信号检测与处理综合训练、电气控制课程设计、控制系统课程设计、认识实习、生产实习、毕业设计等。
六、学时与学分
表4 学时学分构成表
课程类别 | 学分 | 其中:实践学分 | 学时 | 其中:实践(验)学时 | 其中:实践周 | |
通识教育 | 思想政治类 | 19 | 2 | 332 | 32 | |
体、美、劳育类 | 4 | 4 | 176 | 136 | ||
其他公共基础类 | 17 | 6 | 320 | 136 | 2周 | |
公共选修类 | 9 | 0 | 144 | |||
合计 | 49 | 12 | 972 | 304 | 2周 | |
专业教育 | 专业(类)基础课 | 44 | 744 | 40 | ||
专业课 | 30 | 576 | 80 | |||
专业方向课(模块课) | 4 | 80 | 16 | |||
合计 | 78 | 1400 | 136 | |||
集中性实践教育 | 独立实验 | 6 | 6 | 100 | 100 | |
实习实训 | 10 | 10 | 10周 | |||
课程设计 | 4 | 4 | 4周 | |||
毕业设计(论文) | 13 | 13 | 13周 | |||
工程实践 | 1 | 1 | 1周 | |||
创新创业活动 | 1 | 1 | ||||
科研训练与前沿讲座 | 1 | 1 | ||||
合计 | 36 | 36 | 100 | 100 | 28周 | |
总计 | 163学分 | |||||
实践(验)学分占比 | (36+12)/163=29.45% |
七、学制、学分要求与学位授予
(一)学制
基本学制为4年;学生可根据实际情况在3-6年内完成学业。
(二)学分要求
学生达到《国家学生体质健康标准》中对大学生的要求,在规定的修读年限内,最低须修读163学分,其中必修142学分,选修21学分,方可毕业。
1.通识教育:49学分,其中必修40学分,选修9学分
2.专业教育:78学分,其中必修66学分,选修12学分
3.集中性实践教育:36学分
(三)学位
符合《皇冠最新官网crown官网-(中国)官方网站学位授予工作实施细则(修订)》的相关规定,授予工学学士学位。
八、课程体系导图
九、课程设置及教学进程表
详情见附件。
附件【自动化专业课程设置及教学进程表.xls】