生产过程自动化技术专业人才培养方案

生产过程自动化技术专业人才培养方案生产过程自动化技术专业人才培养方案一、专业名称生产过程自动化技术专业二、教育类型及学历层次教育类型：高等职业教育学历层次：大专三、招生对象普通高中毕业生、中等职业学校毕业生四、学制三年五、培养目标本专业培养能坚持社会主义道路和适应市场经济、科技、社会发展需要，德、智、体全面发展，掌握电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等领域工程技术基础和一定的专业知识，具备自动化设备的安装、调试、操作、维护等方面能力，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统安装、系统调试和系统运行等方面工作的高素质技能型专门人才。六、服务面向与人才培养规格（一）服务面向序号就业岗位职业资格证书1自动化系统的设计维修电工中级证书维修电工高级证书PLC相关企业认证2自动化系统安装、调试3自动化系统的检测与检修4自动化设备制造5自动化设备的销售与售后服务（二）人才培养规格1、社会能力（1）具有高尚的思想道德素质和良好的心理素质；（2）具有良好的身体素质和吃苦耐劳的精神；（3）具有良好的人文素质和团结协作的精神；（4）具有良好的科学文化素质、业务素质和科学创新的意识。2、专业能力（1）具备电路分析的基础知识；（2）具备控制系统分析与设计所需的数学基础知识；（3）具备使用VB语言编程的能力；（4）具备设计、检测与调试数字电路的能力；（5）具备设计、检测与调试模拟电路的能力；（6）具备机械制图知识并能够读懂和绘制控制系统工程图；（7）能够掌握自动检测仪表的原理与使用方法；（8）具备使用C语言编写程序的能力；（9）具备自动控制系统建模、分析和设计的能力；（10）能够掌握电动机和电力拖动的知识，具备设计和调试电力传动系统的能力；（11）具备单片机控制系统的设计、软件编程与调试的能力；（12）具备以可编程控制器为控制核心的控制系统设计、编程和调试的技能；（13）具备使用整流电路和变频器的能力；（14）具备计算机控制系统的设计、调试与维护的能力；（15）具备过程控制系统的设计、调试、维护与故障排除的能力。七、典型工作任务生产过程自动化技术专业典型工作任务序号典型工作任务1模拟电路的设计、调试与检修2VB语言程序设计3数字电路设计与调试4C语言程序设计5PLC控制系统设计、编程与调试6单片机控制系统设计、编程与调试7交直流传动系统设计与调试8变流与变频调速系统的设计与调试9过程控制系统的设计、调试与维护八、工作过程系统化课程体系序号课程基准学时第一学年第二学年第三学年1公共课程公共课程480120202专业课程电路分析723复变与积分变换454线性代数455VB程序设计606数字电路607模拟电路608机械制图609控制仪表与自动检测技术6010C语言程序设计6011自动控制原理6012电机与拖动基础6013单片机控制技术6014可编程控制器6015变流技术与变频调速6016计算机控制技术5017过程控制与装置5018拓展课程拓展课程16527011019生产性实训21021018020顶岗实习45021毕业设计（论文）150总计113711401010注：标注的课程为专业核心课程。九、专业核心课程简介核心课程1：控制仪表与自动检测技术 第一学年 参考学时：60学习目标：1掌握自动检测技术的基本概念。2掌握自动检测系统的组成和功能。3掌握测量误差的基本概念、误差的分类。4掌握温度、压力、流量、物位和成分等过程控制五大参数检测常用的传感器的分类、检测原理和特性。5掌握传感器信号处理的方法。6掌握可靠性的概念和提高可靠性的措施。7掌握检测仪表的组成和分类。学习内容：1自动检测技术的基本概念、自动检测系统的组成和功能。2测量误差的基本概念和误差的分类。3温度、压力、流量、物位和成分等过程控制五大参数检测常用的传感器的分类、检测原理和特性。4传感器信号处理的方法。5可靠性的概念和提高可靠性的措施。6检测仪表的组成和分类。核心课程2：自动控制原理 第二学年 参考学时：60学习目标：1掌握自动控制的概念、基本控制方式及各自特点。2掌握自动控制系统的组成和分类。3掌握自动控制系统的性能要求。4掌握自动控制系统的数学模型的建立方法。5掌握自动控制系统时域分析的方法。6掌握自动控制系统的频率特性。7掌握自动控制系统控制器及其校正设计。学习内容：1自动控制的概念、基本控制方式及各自特点。2自动控制系统的组成和分类。3自动控制系统的性能要求。 4自动控制系统的数学模型。5自动控制系统时域分析的方法。6自动控制系统的频率特性。7自动控制系统控制器及其校正设计。核心课程3：电机与拖动基础 第二学年 参考学时：60学习目标：1掌握直流电动机的基本结构、工作原理和运行特性。2掌握交流异步电动机的基本结构、工作原理和运行特性。3掌握交流同步电动机的基本结构、工作原理和运行特性。4掌握变压器的原理和运行特性。5掌握直流电动机、交流异步电动和同步电机的启动、制动和调速方法。6掌握电动机的选择方法。学习内容：1直流电动机的用途、基本结构与型号、工作原理和机械特性。2直流电动机的启动、制动和调速方法。3变压器的参数测定、运行特性、连接组别、空载运行和负载运行。 4三相交流异步电动机的绕组、工作原理和机械特性。5三相交流异步电动机的启动、制动和调速方法。6交流同步电动机的基本结构、工作原理和运行特性。7电动机的选择方法。核心课程4：单片机控制技术 第二学年 参考学时：60学习目标：1了解单片机的发展过程、单片机的特点及应用领域。2掌握单片机应用系统开发过程。3掌握80C51单片机的硬件系统。4掌握80C51的指令系统。5掌握80C51的汇编语言程序设计方法。6掌握80C51的中断系统及定时/计数器的使用方法。7掌握80C51单片机的系统扩展方法。8掌握 80C51单片机的模拟量接口的使用方法。学习内容：1单片机的发展过程、单片机的特点及应用领域。2单片机应用系统开发过程。380C51单片机的硬件系统。480C51的指令系统。580C51的汇编语言程序设计。680C51的中断系统及定时/计数器的使用。780C51单片机的系统扩展。880C51单片机的模拟量接口的使用。核心课程5：可编程控制器 第二学年 参考学时：40学习目标：1掌握可编程控制器的定义、功能、主要特点和分类。2掌握可编程控制器的基本组成和工作原理。3掌握S7-200系列可编程控制器的基本知识。4掌握STEP7-Micro/WIN32编程软件的安装与基本操作。5掌握S7-200系列PLC基本指令。6掌握可编程控制器应用系统设计。7掌握可编程控制器联网通信。学习内容：1可编程控制器的产生、发展过程、定义、功能、主要特点和分类。2可编程控制器的基本组成和工作原理。3S7-200系列可编程控制器的硬件组成、内部元器件和输入输出扩展。4STEP7-Micro/WIN32编程软件的安装、基本操作与通信。5S7-200系列PLC指令的分类及功能。6可编程控制器应用系统硬件线路的设计和软件程序的编写与调试。7可编程控制器的联网通信。核心课程6：变流技术与变频调速 第二学年 参考学时：60学习目标：1了解晶闸管的结构和晶闸管极性的判断。2掌握整流电路和逆变电路的工作原理。3掌握变频调速的基本原理。4理解变频器调速单方向运行、双方向运行、多档运行和多段运行。5掌握PLC控制变频器运行的方法。学习内容：1晶闸管的结构和晶闸管极性的判断。2单相可控整流电路、三相可控整流电路和逆变电路的工作原理3变频调速系统的组成和基本原理。4变频调速单方向运行、双方向运行、多档运行和多段运行。5PLC控制变频调速的单方向运行、双方向运行、多档运行及变频与工频切换。6PLC控制变频器闭环的电动机运行。核心课程7：计算机控制技术 第三学年 参考学时：60学习目标：1掌握计算机控制系统典型结构、特点、组成和分类。2掌握计算机控制系统的总线接口及过程通道。3掌握计算机控制系统中的硬件。4掌握计算机控制系统中常用的软件。5掌握串口通讯控制系统及其实现。6掌握基于板卡的控制系统及实现。7掌握中小型集散控制系统及其实现。8掌握CAN总线控制系统及其实现。9掌握计算机控制系统设计方法。学习内容：1计算机控制系统的典型结构、特点、组成、分类，系统的任务和要求。2计算机控制系统的总线及其标准、串行通讯与RS-232接口标准、I/O接口和过程通道。3计算机控制系统中的传感器、数据采集卡、工业控制计算机、智能仪器、可编程控制器和执行机构。4计算机操作系统、面向对象的语言VB、监控组态软件Kingview和虚拟仪器软件LabVIEW。5PC的串行端口、串口通讯调试、PC双串口互通程序设计、PC与智能仪器串口通讯和PC与PLC串口通讯。6基于板卡控制系统组成、多功能板卡的安装、模拟量输入输出程序设计。7计算机集散系统概述、中小型DCS结构与通讯标准、PC与智能仪表构成的小型DCS程序设计。8现场总线控制技术概论、CAN总线控制系统和基于CAN总线开关量输出程序设计。9计算机控制系统的设计概述、硬件设计和软件设计。核心课程8：过程控制与装置 第三学年 参考学时：50学习目标：1掌握过程控制的概念。2掌握过程控制系统的组成、分类、过渡过程和品质指标。3掌握温度、压力、物位、流量和成分等过程参数检测与变送装置的原理与使用方法。4掌握常用的过程控制仪表分类、特点及工作原理。5掌握过程控制系统的组成及系统分析方法。6掌握简单控制系统的分析与设计方法。7掌握复杂控制系统的分析与控制方法。8掌握典型过程的控制方案。学习内容：1过程控制的概念、过程控制技术及仪表的发展；过程控制系统的组成及其分类；过程控制系统的过渡过程和品质指标。2温度、压力、物位、流量和成分等过程参数检测与变送原理及常用仪表的选择、使用方法及安装注意事项。3DDZ-型控制器的特点、组成及工作原理。4可编程数字控制器的主要特点、基本构成与原理。5执行器的分类，电动、气动执行器的组成与工作原理。6过程自动检测系统、过程自动控制系统。7对象特性的概念、描述对象特性的三个参数。8控制通道和扰动通道的特性对控制质量的影响。9简单控制系统中被控变量和操纵变量的选择原则、执行器的选择、控制规律的选取和控制器的参数整定。10串级控制系统的基本概念、特点、应用范围、系统设计、投运和参数整定；前馈控制系统的基本概念、前馈控制系统的方块图与结构、特点、局限性和选用原则。11分程控制、选择性控制的概念、常用的比值控制方案、均匀控制原理与方案和选择性控制系统的类型与设计。十、教学进度安排序号课程名称课程编号课程学时授课方式学期周数与周学时一二三四五六总学时学分1818181818181公共课程思想品德修养与法律法规542讲授32毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论604讲授223形势与政策302讲授24高等数学1328讲授445大学英语1328讲授446计算机文化基础664理实一体227就业指导与创业教育202讲授28体育1264理实一体2222合计620349专业课程电路分析724讲授410复变与积分变换453讲授311线性代数453讲授312VB程序设计604理实一体413数字电路604理实一体414模拟电路604理实一体415机械制图604理实一体416控制仪表与自动检测技术604理实一体417C语言程序设计604理实一体418自动控制原理604理实一体419电机与拖动基础604理实一体420单片机控制技术604理实一体421可编程控制器604理实一体422变流技术与变频调速604理实一体423计算机控制技术504理实一体524过程控制与装置504理实一体5合计9226225拓展课程PROTEL302理实一体226专业英语302讲授227计算机网络302理实一体228工厂供电504理实一体529汽车构造453理实一体330机床电气控制302理实一体331大学语文664讲授2232普通话362讲授233心理健康教育 332讲授1134艺术鉴赏302讲授235演讲与口才302讲授236社交礼仪302讲授237公共关系学302讲授238证券投资302讲授339汽车文化302讲授240学会做事、赢在起点151讲授1合计5453641教学实习军训及入学教育602理实一体2周42社会实践1204理实一体1周1周1周1周43电工电子实训301实训1周44VB程序设计实训301实训1周45数字电路实训301实训1周46模拟电路实训301实训1周47电工技能实训301实训1周48C语言程序设计实训301实训1周49PLC控制系统实训301实训1周50单片机系统设计实训301实训1周51交直流传动系统综合301实训1周52微机原理与接口技术课设301理实一体1周53变流技术与变频调速课设301理实一体1周54过程控制与设备课设301理实一体1周合计5401855生产实习考工强化训练602理实一体2周56毕业实习45015实习15周57毕业设计（论文）15055周合计66022总计32871722433332823十一、毕业条件学生毕业需修满150学分，其中理论必修课94学分，实践必修课40学分，公共选修课10学分，专业选修课6学分，同时须取得相关的资格证书。十二、教学团队保障教学团队是人才培养方案得以顺利实施的关键。工作过程系统化课程体系的实施需建立由专业带头人、骨干教师、一般教师、企业技术专家与能工巧匠、企业指导教师组成的专兼结合教学团队，其人员结构见下表。专任教师兼职教师专业带头人骨干教师一般教师企业技术专家与能工巧匠企业指导教师154221、专兼职教学团队概况本专业形成了一支学历层次较高、专业结构合理、以中青年教师为主、专业能力和教学能力强、能适应产学一体化高职教育需要的专兼职教师队伍。现有专职教师10人，其中副教授2人，具有硕士学位的教师9人。通过走产学合作之路，本专业还建立了稳定的校外兼职教师队伍，现有兼职教师4人。2、职业教育教学能力要求（1）教师应熟悉本专业毕业生所从事的工作岗位，以及经常要进行的典型工作任务。（2）熟悉典型工作任务的工作过程、工作流程，使用的各种工具、工作方法和劳动组织，以及在工作过程中的各种技术和环保、安全与经济性要求。（3）能够根据典型工作任务确定所任课程的学习内容，根据实际工作岗位合理进行学习情境设计，确定学习内容和学习目标。（4）能够充分利用各种教学条件（实训场所、教学媒体、教师水平），合理采用不同的教学方法及形式开展教学，工作任务的设计、实施应与岗位一致。（5）能够开发相应课程的校本教材、任务工单、任务指导书，制作教学课件，建设课程网站等相关教学资源。（6）能够制定合理的考核评价体系，对学生进行工作过程评价。3、专业实践能力要求理实一体化课程、生产性实训、顶岗实习专职教师应具有：高技能人才的职业基础能力；具备自动控制系统和自动化设备的安装、调试、操作、维护方面的能力；具有使用计算机进行电气CAD或PROTEL电路设计的能力；具有PLC、单片机的编程的基本能力；具有基本电子电路设计能力。具有与自动控制相关的设备、产品的安装、调试、销售和管理能力。4、专兼职教师的基本要求专职教师应具有：本科以上学历，中级以上职称，具有相关职业资格证书，具有企业工作经历一年以上，熟悉本专业典型工作，能够开发、设计专业课程，掌握自动控制系统的设计、安装、调试和维护的能力。兼职教师聘任范围在区域内合作企业，由企业推荐，然后通过系、学院两级进行选拔，在资历（工作十年以上）、学历（大专以上）、职称、年龄（30岁以上）、职业技术资格（高级工以上）等方面进行综合考虑，尤其重点考察职业技术资格水平，符合条件后，学院发放聘书开始工作。5、教学团队后期建设通过定期下厂挂职锻炼、校内自我培训、邀请名人讲学、教师结对互助等措施，提高专业教师职业教育专业教学能力。教师不但要有过硬的专业理论知识和较高的实践水平，更要有先进的执教理念为支撑，通过国内外、学院等途径加强教师职业教育理论学习，使课程设计、开发、实施与实际工作岗位接轨。为了切实和行业结合，发挥企业兼职教师实践能力强的特点，建立了兼职教师聘任制度。同时签定技术专家工作协议书，按照规定发放相应的报酬，企业兼职教师的考核也要进行学生评教、教学能力等方面的考核。十三、教学条件保障校内实训基地具体如下表所示。生产过程自动化技术专业校内实训（验）室一览表序号实训(验)室名称主要设备及说明实训(验)项目1电工电子及电力拖动实验室电工、电子、电力拖动（带直流电机）技能实训与考核实验台16台。电工电子实训电工技能实训2数模电及微机原理实验室模电、数电、微机接口及微机应用综合实验室成套设备16台；商用台式电脑16台。模拟电路实训数字电路实训微机原理与接口技术课设3自动控制实验室自动控制、计算机控制技术、信号与系统综合实验装置16台；商用台式电脑16台。自动控制原理实验4PLC、单片机、变频调速综合实验室PLC可编程、单片机开发应用及变频调速综合实训装置16台；商用台式电脑16台。PLC控制系统实训单片机系统设计实训交直流传动系统综合实训5过程控制实验室过渡过程控制系统（液位、温度等）实验台16台；商用台式电脑16台。过程控制与设备实验与课设6测控实验室传感器与检测技术实验台16台；商用台式电脑16台。控制仪表与自动检测技术实验7工业自动化训练中心自动化流水线实验装置1台。过程控制与设备实验与课设8微机室商用台式电脑45台；交换机1台；投影仪1台；教师控制台1台。VB程序设计实训C语言程序设计课程设计生产过程自动化技术专业的校内实训基地建设按照培养方案“能力递进”的要求分为三个层次，满足“学工交替”中“学”的要求，校内实训基地与课程体系对应关系如下表所示。序号专业核心课程、实习对应实训基地说明1电工电子实训电工电子及电力拖动实验室第一层次：让学生了解本专业基本工作内容及职业轮廓，进行专业入门教育和专业兴趣教育。2C语言程序设计课程设计微机室3VB程序设计实训微机室4电工技能实训电工电子及电力拖动实验室5模拟电路实训数模电及微机原理实验室6数字电路实训数模电及微机原理实验室7单片机系统设计实训PLC、单片机、变频调速综合实验室第二层次：让学生分别对工作过程中的各个系统进行学习，获取初步的工作经验，建立职业责任感和质量意识，分系统进行专业教育。8微机原理与接口技术课设数模电及微机原理实验室9PLC控制系统实训PLC、单片机、变频调速综合实验室10变流技术与变频调速课设PLC、单片机、变频调速综合实验室11交直流传动系统综合实训PLC、单片机、变频调速综合实验室第三层次：让学生接受综合工作过程系统化专业教育，实现“策略型”人才培养目标。12过程控制与设备课设过程控制实验室13考工强化训练微机室或电工电子及电力拖动实验室14毕业实习校外实训基地十四、制度及教学安排建议为了圆满完成理实一体化课程、生产性实训、顶岗实习等各项教学任务，培养出符合岗位职业能力要求的人才，创新人才培养机制，规范教学过程，建立相应的机制制度保障体系，提高教学质量。1、完善的管理制度把课程作为核心，根据理实一体课程、生产性实训和顶岗实习的需要，推进机制与制度建设，在教学运行与质量管理、生产性实训与顶岗实习管理、教学团队建设、校内外实训基地建设、校企合作等方面建立有效的运行机制，制定和完善了工作学期、课程考核、生产性实训、顶岗实习等方面的制度，保障工学结合人才培养方案的有效实施。主要的机制与制度见下表所示：序号主要机制制度主要内容1工作学期将暑假8周作为工作学期，各专业根据工学结合的教学需要，在工作学期灵活安排学生在校内外集中实践或在企业顶岗实习2三证书制度规定学生毕业时持有学历证书、职业资格证书、工作经历证书“三证”，从制度层面促使学生主动获得职业资格、丰富工作经历，提高综合职业能力，促进体面就业3课程考核对理实一体课程要加强过程控制，引导教师采用过程考核的方式促进学生有效学习。将全院课程考核分为完全过程考核、过程考核+期末考核、平时考核+期末考核、等级考试或证书考试代替课程考试四类，课程考核方式应选择能真实反映学生完成实际工作任务能力的最佳考核方式4生产性实训管理生产性实训管理实施“模拟企业运作、师生双重身份”的新机制，在实训基地建立与企业相对应的机构，如技术部、生产部、质检部等，教师和学生都是双重身份，有利于培养学生的职业意识。还要加强实训基地内涵建设，完善操作规程，营造企业氛围5顶岗实习管理顶岗实习由企业对学生实施员工化管理，企业把学生作为员工进行考勤、派工与计酬，主要由企业指导教师对学生进行工作指导，专任教师则主要进行学习指导。实习结束，校企双方联合为学生颁发“工作经历证书”6专业教学团队建设建立由专业带头人、骨干教师、“双师型”教师、企业技术专家与能工巧匠等组成的专业教学团队，建立以专业建设为核心的教学管理组织系统；建立“三级师资培训体系”，促进教师国内外进修学习、下厂锻炼、学院职业教育教学能力培训，提高教师的专业教学能力和职业教育教学能力7校内实训基地管理