機器人工程專業2023版培養方案

自動化學院 機器人工程專業 080803T專業代碼 自動化類别  工學 學科門類

專業負責人：孫明曉教學副院長：李冰教務處長：王義文教學副校長：陳慶國

培  養  方  案

一、專業簡介：

機器人工程專業始建于2019年，是瞄準國際發展趨勢和國家區域建設重大需求而設立的新工科專業，隸屬于伟德w88平台“控制科學與工程”學科，在自動化類專業基礎上深化機器人系統設計與技術應用，培養掌握機器人工程基礎理論和專業知識且具有創新精神和實踐能力的高素質研究應用複合型人才。畢業生具有融合掌握多學科基礎理論的專業優勢，在智能制造和服務行業具有廣闊的就業前景。機器人工程專業以綜合能力培養為導向，注重方法素質訓練和工程實際應用。專業人才培養體系具備理論教學與實踐教學相輔相成、分級遞階，在注重多學科交叉與融合的基礎上，體現機器人智能感知系統與運動控制技術應用的專業特色。

二、學制：四年

三、畢業條件：修滿165學分（其中理論教學136學分，實踐教學29（含實驗共計43.5）學分）準予畢業。

四、授予學位：工學學士

五、專業方向：A：機器人智能感知系統 B：機器人運動控制技術

六、培養目标：

 面向機器人國家戰略和龍江地區經濟社會發展需要，培養德智體美勞全面發展的富有社會責任感和創新精神的社會主義建設者和接班人。培養學生具備紮實的數理基礎和人文社科基礎知識，系統地掌握機器人工程基本原理、專業知識和工程技能，具備機器人工程問題分析、項目開發、系統設計與管理等能力，從事面向機器人相關領域的研究、開發、設計和管理等工作的高素質工程技術人才。

 本專業畢業生畢業五年左右預期達到以下目标：

1.知識運用與工程實踐能力：具有從事機器人及相關領域工作所需的工程數理基本知識和專業知識，能對機器人領域複雜工程問題提供解決方案；

2.職業素養與社會責任：具有良好的人文科學素養、健全的人格、良好的工程職業道德、法律意識、社會責任感，能有效協調和科學處理機器人工程實踐與社會、環境間的可持續發展問題；

3.團隊合作與管理能力：具有創新能力、協作精神和寬廣的國際視野，能通過多種渠道終身學習、适應技術的發展與更新，在所學習的領域從事組織、管理工作和創新創業活動；

4.可持續發展潛能：能跟蹤機器人領域的技術前沿，融會貫通機器人智能感知及運動控制領域的工程技術，從事機器人及相關領域産品及複雜系統的研究、開發、設計與管理。

七、畢業要求：

 畢業生應獲得以下幾方面的知識與能力：

1.工程知識：具有從事機器人工程所需的數學、自然科學、工程基礎和專業知識，并能夠綜合運用相關知識解決機器人工程領域的複雜工程問題。

1.1掌握機器人工程領域所需數學、物理學知識，并能應用于器人工程領域複雜工程問題的計算、建模與分析；

1.2掌握機器人工程領域所需的計算機、電子電路、機械、控制等原理和方法，并能将其應用于機器人工程領域複雜工程問題的分析和設計；

1.3掌握信号處理、單片機原理、機器人原理等專業理論知識，并能應用于分析機器人工程領域的複雜工程問題；

1.4理解和掌握機器人系統中所包含的原理、功能、系統等知識，并能用于方案的比較和綜合，解決機器人工程領域的複雜工程問題。

2.問題分析：能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，通過查閱文獻資料，對機器人工程領域複雜工程問題進行識别、表達和研究分析，掌握對象特性，以獲得有效結論。

2.1利用數學、物理和機械等基本原理，正确識别和表述機器人工程領域的複雜工程問題；

2.2利用數理、機電及控制等基本原理和方法，能夠對機器人工程領域複雜工程問題進行建模；

2.3能夠運用文獻檢索、資料分析等手段，結合相關知識分析複雜機器人工程問題的特性、技術難度及所涉及專業技術領域，獲得有效結論。

3.設計/開發解決方案：具備專業所需的設計/開發能力和創新意識，針對機器人工程領域複雜工程問題，能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素，制定解決方案、設計滿足特定需求的硬件裝置、軟件系統及智能算法和控制策略。

3.1針對機器人工程複雜工程問題，根據相關技術指标，綜合選擇實現的技術途徑，給出體現創新意識的解決方案；

3.2解決方案的制定能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素對其影響；

3.3能夠通過單元集成和優化，進行硬件裝置、軟件系統、智能算法和控制策略設計，完成機器人系統的設計并進行評價。

4.研究：基于自然科學和機器人相關的科學原理，采用設計實驗、建模、分析與解釋數據等科學方法和手段研究機器人領域的複雜工程問題，并通過信息綜合得到合理有效結論。

4.1能夠對機器人工程領域複雜工程問題存在的物理現象進行觀測和分析，對機器人系統的部件和控制裝置進行合理描述；

4.2能夠采用計算機仿真、實物或半實物仿真等方法，設計實驗方案，搭建實驗系統，進行實驗；

4.3掌握科學整理、分析與解釋實驗數據的方法，獲得有效的結論并加以合理評價。

5.使用現代工具：針對機器人工程領域複雜工程問題，選擇并使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具進行預測與模拟，并能夠理解其局限性。

5.1通過合理選擇與使用信息技術工具，利用網絡和數據庫資源，獲取解決機器人工程領域複雜工程問題所需的相關研究資料；

5.2學會選擇和使用與解決機器人工程領域複雜工程問題相關的建模、仿真、分析、設計等工程工具；

5.3綜合運用現代工具對機器人工程領域的複雜工程問題進行預測與模拟，并理解其局限性。

6.工程與社會：能夠基于機器人工程背景知識進行合理分析、評價機器人領域工程實踐和複雜工程問題解決方案對健康、安全、社會、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。

6.1能理解機器人工程領域複雜工程面臨的安全、環境、能效等制約因素，分析解決方案的合理性；

6.2能客觀評價機器人工程領域複雜工程問題解決方案對健康、安全、社會、法律及文化的影響，并理解應承擔的責任。

7.環境和可持續發展：理解機器人行業的生産、設計和研究等方針、政策與法律法規，能夠評價機器人工程領域的複雜工程對環境、社會可持續發展的影響。

7.1能夠理解國家與地區機器人産業的發展形勢及法律法規，評判機器人行業的發展方向與政策措施；

7.2能夠掌握機器人工程項目的相關标準和規範，正确評價工程實踐對社會可持續發展的影響。

8.職業規範：具有良好的人文素養、健全的人格、良好的工程職業道德、法律意識及社會責任感。

8.1具有良好的身心素質，具備良好的人文社會科學素養，樹立和踐行社會主義核心價值觀；

8.2具有正确的世界觀、人生觀和價值觀，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和行為規範，履行責任。

9.個人和團隊：能夠在多學科背景下的團體中承擔個體、團體成員以及負責人的角色，并在團隊中根據角色要求發揮相應作用。

9.1能夠主動與其他成員開展合作，傾聽他人意見，能夠在團隊中承擔個人角色；

9.2具有協調或負責團隊的能力，能夠發揮團隊成員或負責人的作用并完成任務。

10.溝通：具備良好的人文字及語言表達能力、辯論能力、傾聽能力、形象設計能力、外語應用能力，并能就複雜工程問題與業界同行和社會公衆進行有效的溝通和交流；具有一定的國際化視野，能夠在跨文化背景下進行溝通交流。

10.1能夠就機器人及相關領域複雜工程問題的解決方案、過程與結果，與業界同行及社會公衆進行交流，通過書面報告和口頭陳述清晰地表達個人觀點；

10.2具備一定的外語運用能力，通過閱讀國内外技術文獻，理解不同文化、技術行為之間的差異，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。

11.項目管理：理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法，并能夠在多學科環境中應用。

11.1理解工程項目中涉及的經濟與管理因素和工程管理原理與經濟決策方法，具有評估項目技術和經濟可行性的能力；

11.2具備一定的經濟決策能力，能夠在多學科背景下合理應用工程管理原理與經濟決策方法。

12.終身學習：具有自主學習和終身學習意識，掌握自主學習方法，具備不斷學習和适應發展的能力。

12.1具有自主學習和終身學習的意識，掌握自主學習的方法和途徑；

12.2能夠通過自主學習及時更新知識體系，适應技術和行業的發展與進步。

八、畢業要求對培養目标的支撐矩陣

九、主幹學科：控制科學與工程

十、主幹課程：信号與系統、自動控制原理、機器人機械基礎、機器人技術基礎、單片機原理與應用、微機原理與計算機控制、機器學習與實現、圖像處理與機器視覺、智能機器人操作系統、機器人系統工程設計、機器人建模仿真、機器人驅動控制、機器人傳感檢測技術、移動機器人、人工智能原理、人機交互技術等。

十一、課程框架與學分占比

十二、教學進程安排：

1.教學進程表見表一；

2.實踐性教學環節安排表見表二；

3.第二課堂見表三；

4.總周數分配表見表四；

5.學曆表見表五；

6.符号說明見表六。

表一：                         教   學   進   程   表

續表一：教   學   進   程   表

表二 ：實踐性教學環節

表三：第二課堂

第二課堂設置7-11學分，7學分為合格線。1-5模塊為必選模塊，必修學分不得低于7學分，勞動教育不低于0.5學分，思想政治素養學分不得低于1學分；6-8模塊為任選模塊，美育教育不低于0.5學分，任選學分不得低2學分。其具體内容詳見“第二課堂成績單”學分認定細則(暫行)。

表四：總周數分配(表内為周數)

表五：學        曆

表六：                                   符号說明

如說明内無相應符号，請與教務處聯系。

十三、課程體系對畢業要求的支撐矩陣