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工业自动化调研报告精选(九篇)

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工业自动化调研报告

第1篇:工业自动化调研报告范文

关键词:自动化英才班;试点学院;实验室建设;人才培养

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)43-0137-03

一、自动化专业发展概况

作为高等教育的自动化学科专业,以其口径宽、面向广和需求多的特色,经过五十多年的发展,已成为最大的学科专业之一[1]。在自动化专业发展的过程中,出现了许多传统学科专业名称中嫁接“自动化”或“控制工程”的现象,如“电气工程及其自动化”、“机械设计制造及其自动化”、“过程装备与控制工程”、“农业机械化及其自动化”等。教育部最新公布的专业目录中,以自动化或控制工程命名的专业共有八种,占工学类专业总数的11%以上[2]。

由此可见,自动化专业的发展在我国经济发展及大学教育中占据十分重要的地位。但是这也给现在的自动化专业留下了一个非常尴尬的问题,即带有行业背景的和自动化相关的专业如“电气工程及其自动化”都从传统自动化专业剥离出去了,当前保留下来的自动化专业是没有任何行业背景的。这种情况导致了学生对专业了解的缺失以及对自身发展的迷惘,学生普遍感觉不清楚自动化专业究竟是做什么的,学完这个专业后能从事什么样的工作。虽然在入学初老师们都给学生介绍了自动化专业的特点,但是学生普遍还是不了解。当前自动化专业主要存在的问题有:(1)人才培养模式老化,工程应用能力、创新能力弱;(2)教学模式单一,自主学习能力低下,难以调动学生学习的兴趣;(3)眉毛胡子一把抓,忽视专业主干课,学生的专业素质下降;(4)知识更新慢,教材建设不能与时俱进[3];(5)专业特色不明显或者没有专业特色;(6)体系上和理念上的教学模式问题[4]。

二、自动化英才班人才培养改革方案

三峡大学电气与新能源学院针对自动化专业改革需求,提出建设自动化英才班,实施小班化教学,变革传统培养方案,对部分课程实施双语教学,改革了实践教学环节,取消了传统实验方法,以课程作业和综合作业的形式完成实践教学等改革方案。

1.传统教学方法。传统教学方法的问题主要体现在:方法比较传统、单一,文字教材“一统天下”,缺乏多样性、效率性;以教师为中心的传统的集中授课“满堂灌”,使学生的独立思维、发散思维、批判思维和创造思维得不到充分培养,不利于创新精神、创新能力人才的成长[4]。在三峡大学电气与新能源学院,自动化专业同样也存在这些问题,学生不习惯于主动学习,很少有学生能积极主动地思考教学中出现的问题。如作者所承担的《单片机原理及应用》这门课程,在课堂教学中,作者试图在课堂上引入一些新的教学办法,如“基于PBL的教学模式”、“反转课堂”这两种方法。对于前者,少部分学生表示还可以接受,大部分学生都表示不能接受这种问题式的教学方法;对于反转课堂,学生普遍反映不能适应,建议不要采用。其实这两种教学方法都是非常好的教学改革实践思路,为什么大部分学生都不能接受和适应呢?这就说明了在小学、初中、高中阶段已经习惯的传统的被动式教育理念给学生带来了非常大的负面影响,学生自主学习能力和自主思考能力非常差,严重依赖于教师的课堂指引,这种教学观念非常不利于培养学生的积极能动性和创造性。

2.针对传统教学方法的改革措施。为了克服这些难题,三峡大学电气与新能源学院针对自动化专业,提出了英才班建设方案,相比普通班的培养计划,变化非常大,主要体现在:彻底修改以往传统的教学观念,将培养方案修改为由通识核心课37学分、学科基础课28.5学分、专业核心课38.5学分、素质拓展课(最低要求选修14学分)和专业拓展课(最低要求选修34学分)五部分组成,在完成素质拓展课和专业拓展课最低要求选修学分基础上,学生在导师指导下必须再选修部分课程学分,使总学分达到最低毕业要求的166学分。通识类课程主要包括思想教育类课程、历史、英语、体育等基础课程,属于公共必修课。学科基础课包括数学类、物理类及机械制图。专业核心课程包括《电路》、《电子技术》、《自动控制原理》、《数值分析》、《单片机原理及应用》、《电器与可编程控制器》、《电机与拖动》、《传感器技术》,都是属于控制类专业的必修核心课程。

与传统的培养方案相比,自动化英才班最大的特色体现在专业拓展课和素质拓展课上。

表1中,课程作业模块包含6门课程作业,学生结合自己的实际情况至少选择3门课程作业,综合作业模块含3门课程,学生至少选择一项完成,工程师课堂模块中,毕业设计是必选模块,其余依据学生自身兴趣自选,但总学分不得低于18学分。

素质拓展课所含内容见表2。

素质拓展课要求至少14学分,所选课程类别不限,不要求与专业相关,学生任凭兴趣选择,宗旨在于培养学生的个性,充分尊重学生的个性发展。

3.实施小班化教学。现行教学模式中,几乎都是大班教学,一个班级中学生人数几乎都是120人,有的课程甚至到了150人,可以想象,在这种教学模式下,教学质量将会大打折扣。为了进一步提高人才培养质量,自动化英才班全面实施小班化教学,每个班级人数限定在30人,采取只出不进模式,即如果所选定的30人,在今后的学习中如果不能满足英才班的要求,将会回到普通班中,但是所缺名额将不会递补,此举在于给学生一定的压力,使其将压力转化为动力,从而更加有利于促进学生的发展。

三、实践教学环节

实践教学是传统教学中比较薄弱的一环,针对前面提出的各种弊端,三峡大学电气与新能源学院借助试点学院改革的契机,实施基础实验体系、专业实验体系、创新实验体系。基础实验体系包括校平台基础实验,如军训、金工实习、物理实验等;学院平台实验,主要指我院5个专业共享的5基础实验平台。

专业实验体系由课程作业平台、综合作业平台和工程师课堂三个部分组成。

1.课程作业平台。课程作业实验体系主要针对实践性很强的几门专业基础课和专业课设置,包括:《单片机原理与应用》、《可编程控制及应用》、《自动控制理论》、《电力电子技术》、《DSP原理与应用》、,《计算机控制》。课程作业与以往的课带实验有本质区别,以往的实验主要是教师先讲述实验要求、目的和过程,学生基本都是依照老师的思路完成。改革后的课程作业教师只针对实验平台做基本介绍,然后给出任务书,其余大部分时间都留给学生完成。至于学生采用什么样的思路来完成该课程作业,都交给学生处理,教师只在大方向上加以掌控,保证学生能及时完成。

2.综合作业平台。结合自动化专业的实际特性,这里设计了三项综合作业:电子系统综合作业、计算机系统综合作业、控制系统综合作业。综合业单项4学分,学生至少选一项完成。每项综合作业的准备工作要在开课学期的前一学期准备就绪,这里包括综合作业申报表、综合作业任务书。申报表和任务书要求说明每项综合作业中的总体目标、任务分解、要求的结果、评分方式等。每个教师可以申报多项综合作业,同时每项综合作业必须包含多个学生,依靠学生之间的配合来完成最终目标。

3.工程师课堂。工程师课堂主要包括邀请校外专家进课堂,以及主要针对大学生的课外科技活动,以提高学生的创新能力,其设置有大学生电子设计大赛、电子与创新设计、数学建模、挑战杯、全国大学生工业自动化大赛等赛事活动,所选中的赛事都要求是国家级的竞赛,由教务处认定,同时配备课外专职辅导教师。为了鼓励学生积极参加各项赛事,这些赛事本科生和研究生都可以参加。

四、结束语

自动化专业经过多年的发展,目前已经到了需要改革的时刻,各个高校应该根据自身的实际特点充分发挥专业特色。三峡大学电气与新能源学院自动化系在湖北省省级试点学院的春风下,借助电力行业的背景,从锻炼和培养学生的学习兴趣、充分发挥学生的自主能动性、尊重学生的个性发展、积极培养学生动手能力等多方面出发,修订了针对自动化专业英才班的人才培养方案。目前该方案正在实施之中,自动化专业的每名教师都积极参与到试点学院改革浪潮之中,作为一名教师,如何更好地培养学生,还需要进行积极的探索。

参考文献:

[1]教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会.自动化专业调研报告(II)[EB/OL].

http:///yjbg_9536/20100204/t20100204_448065.shtml,2010-02-04.

[2]甘俊英,罗兵.高校自动化专业人才培养若干问题探讨[J].中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会:54-57.

[3]吴才章.高校自动化专业人才培养改革探索[J].中国电力教育,2012,(14):25-27.

[4]丁有军,毛建东,段中兴,何波.培养自动化专业创新性人才的教学模式初探[J].电气电子教学学报(增刊),2009,(9):124-127.

The Exploration and Practice of Student Training Mode for Automation

LIANG Hui-jun,WANG Ling-yun,TAN Chao

(College of Electrical Engineering and New Energy,China Three Gorges University,

Yichang,Hubei 443002,China)

第2篇:工业自动化调研报告范文

关键词:物联网产业现状产业环境发展路线图物联网产业的现状

近年未,有关物联网产值的统计数据层出不穷,如来自ICT research的数据显示,2012年中国物联网市场规模达到了3650亿元,较之于2011年的2581亿元增长了41.4%,如图1所示,预测未来将实现年均30%的增长率,2016年即进入万亿级规模。

另外,来自中国产业数据网的数据就物联网产业结构进行了分析和统计。以2011年数据为例,全年接近2600亿人民币的物联网产值主要分布在感知层、传输层和平台层,各层所占份额如图2所示。按照行业分布,物联网的主要应用领域包括智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业和智能环保等,其各占份额如图3所示。

单从这些数据来看,我国物联网产业似乎已进入快车道,发展速度惊人。物联网的明天是否真的就触手可及了呢?万亿级的市场真的很快就会到来?答案显然是否定的。从我们了解到的情况来看,几年前曾满怀信心投身于物联网产业的诸多广东企业目前很多都举步维艰,市场开拓异常艰难。举例来说,当初一些打着物联网旗号成立的新公司,以提供各行业物联网综合解决方案出现在市场,打拼了3-4年,发现根本找不到市场,能接到的单寥寥无几。结果这些企业一部分关门倒闭,一部分靠经营传统IT业务维持生存,同时期待物联网产业的大爆发。不仅广东如此,代表着中国物联网风向标的无锡也是如此,从无锡工商局2012年一份内部调研报告给出的数据来看,2012年无锡物联网相关企业739户,接近50%的企业处于亏损或非正常营业状态,这其中,80%以上企业都是从事物联网系统集成、网络运营服务的中小企业。

显然,经过“加工”的华丽数据并不能掩盖我国物联网产业目前处于初级阶段这样一个事实。国内很多机构的数据都是欠考证的,他们把很多传统IT产业的数据都归总到物联网产业里,比如应用软件系统、安防系统、工业自动化系统、智能楼宇系统等等。这样做的结果是把很多人都搞糊涂了:一边是极富诱惑力和鼓动性的、漂亮的产业数据,一边又是广大物联网企业在生死线上的挣扎和徘徊。“这个产业到底怎么了?”很多人会发出这样的疑问。

其实,物联网经过这几年概念热炒已逐步回归理性,物联网产业的现实远没有想像中的那般美好。目前物联网产业除了部分市场化程度较高的行业,如智能卡(FRID)应用、智能交通、智能物流、智能家居等发展较快,其他领域发展相对缓慢,总体处于由政府驱动向市场驱动的转型过程之中。因此,物联网市场还需培育,需要挖掘潜在的需求。这是一个长期的过程,少则3至5年,长则8到10年。

物联网产业环境分析

基于目前物联网的产业现状,社会上出现了两种声音,一种认为物联网就是昙花一现的概念热炒,炒完了也就会渐渐淡出人们的视线;另一种声音仍然坚定物联网产业是未来发展趋势,而且会保持高增长的发展态势。相信绝大部分人会赞同第二种声音。笔者也是第二种声音的积极呐喊者。虽然物联网不是一个全新的技术领域,但它却是新一代信息技术的高度集成和综合运用,它具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点。物联网的普及和应用,不但可以促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,同时对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。因此,我们坚信物联网一定是未来的发展趋势,也是社会发展进步的必然结果。

面对当前物联网产业发展的困惑,全盘否定或拔苗助长都无益于产业本身,我们需要更加理性地思考,更加全面地分析物联网的产业环境。图4给出了当前物联网产业环境的一个总体概貌,其中从政策环境、技术环境、社会环境和市场环境四个方面分析了目前具备的有利条件和不利因素,并给出了总体评价(1颗星到5颗星,5颗星为最高),通过深入分析和研判,力图给出符合客观发展规律的物联网产业发展路线图。

首先来看政策环境,政策利好无疑是当前推动物联网产业的重要引擎。在物联网领域,短短的几年时间,国家相关部委出台了大量利好政策,见表1。从这些密集出台的物联网政策可以看出,物联网已经成为国家发展战略,并初步明确了物联网产业未来的发展方向和重点领域。为了确保物联网健康持续发展,相关财政、金融政策和法规也在制定之中。但同时应看到,基于顶层设计的产业扶持政策,其细则还有待完善;地方政府在执行落实这些政策时,其可操作性还有待加强;一些地方贪大求全的做法也可能导致拔苗助长;地方产业各自为政,低水平重复建设,也不利于物联网产业的规模发展。综上,政策环境总体评定为4颗星。

其次,从技术环境来看,我国每年对物联网产业的研发投入持续增长,自主创新能力得到了进一步提升,物联网专利申请也逐年递增,企业综合集成能力较强。但实际上,物联网相关核心技术如传感器、核心芯片、超高频RFID应用等还有待突破,网络安全和隐私保护的隐患也没有得到彻底解决。此外,缺乏统一的国家标准或行业标准的指引,以及标准发展滞后于应用发展的困境等问题,也阻碍了物联网的产业化与规模化发展,技术环境总体评定为3颗星。

再次,从社会环境来看,随着信息化水平不断发展,我国社会管理水平不断提升,社会公共服务能力显著增强,人民生活质量和生活水平也不断提高,这些都为物联网产业的发展提供了十分有利的环境。但应该看到,我国仍处于社会主义初级阶段,和西方发达国家相比,物质财富和信息化水平还处于较低的水平,国民对信息化的认知还很低,支付意愿与能力有限,对物联网的概念缺乏明确的解读,在一定程度上也不利于物联网产业的发展。社会环境总体评定为3颗星。

最后,从市场环境来看,随着生产生活和社会管理方式向智能化、精细化方向发展,各行业对物联网的需求将逐步呈现,企业对信息化方面的认知提高,经济支付能力也不断增强,未来必定会形成一个较大的市场。不过,市场培育需要一个漫长的过程。在过去3年里,物联网基本是靠政府驱动,多以政府买单为主,市场缺乏动力,来自企业或行业里的需求甚少。另外,物联网商业模式不清晰,企业分散,规模化应用少,产业链薄弱,这些都是目前物联网市场总体还不成熟的表现,物联网要想真正发展起来,必需得由市场驱动。因此,市场环境我们评定为2颗星。

基于以上分析,不难发现,我国物联网产业初步具备了一个较好的发展环境,尤其是得到了国家层面的高度重视和大力扶持。目前在物联网技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面已初步具备一定基础,但也存在关键核心技术有待突破、产业基础薄弱、商业模式未成熟、网络信息安全存在隐患、一些地方出现盲目建设现象等问题,其发展还面临着诸多挑战。产业环境并不在一个最优的层面上,尤其是市场环境,远未达到全面爆发式增长的条件。所以,面对物联网产业,我们需要时间和耐心去培育市场、创新应用,通过广泛开展物联网应用示范工程,以点带面,逐步推动物联网在各领域里的应用和发展。

物联网产业发展“三步走”战略

物联网的应用涉及到多个行业,国家《物联网“十二五”发展规划》里提及要在工业、农业、物流、交通、电力、环保、安防、医疗、家居等九个领域进行物联网重点应用示范,这为物联网可能的应用领域指明了方向。但目前物联网产业在各行业中的发展情况不尽一样,有些领域产业基础相对较好,发展速度较快,有些则处于起步探索阶段。那么哪些领域会优先发展起来?哪些行业会优先催生成熟的商业模式?

基于当前的产业环境,我们认为,物联网产业发展应当分为“三步走”。如图5所示。首先是公共管理与服务领域,主要围绕智慧城市建设展开,切实推动物联网在智能交通、健康医疗、安全监测、食品溯源、电子政府、民生卡等涉及民生需求的领域开展示范应用。这一阶段以应用创新为主,通过示范工程带动产业形成,主要由政府引导促进。

其次是工农业生产领域,主要围绕企业需求、行业应用展开,推动物联网在商贸流通、工业监测、制造装配、智能电网、环境监测、畜牧养殖、精细农业等领域的应用,促进社会生产方式向精细化、智能化方式转变。这一阶段以技术创新为主,企业应用、行业应用是重点,确保关键技术标准和行业标准的形成,产业完成由政府驱动到市场驱动的转型,政府不再是市场消费主体,企业买单成主要模式。

最后是个人和家庭领域,主要围绕个人和家庭消费展开,推动物联网在智能家居、手机支付、定位导航、远程控制、智能安防、信息服务、综合娱乐等领域的应用,促进社会生活方式向网络化、信息化、智能化方式转变。这一阶段以服务创新为主,个人消费将成为市场主体。至此,物联网进入高速发展期。

需要强调的是,这三步走并不是完全按时间顺序进行,而是交叉进行的。图6是对这三个阶段发展的一个大致估算。我们预测,“十二五”期间还是以政府驱动为主,逐步向市场驱动转型;“十三五”期间将伴随着企业需求和个人家庭市场的激增,将形成以市场化为主体的产业格局;到“十四五”末期,各个应用领域市场均大幅增长,最终进人物联网时代。