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机器人工程本科专业人才培养方案（2020版）

专业代码：080803T 专业类：（0808 自动化类） 学科门类：（08 工科）

一、培养目标

本专业培养德智体美劳全面发展，适应地方经济社会发展需要，具有崇高理想信念和良好职业道德品质，掌握机器人工程专业技术基础知识，具备良好的分析问题、解决问题、组织管理、合作交流和自主学习能力，理论基础扎实、实践能力突出、继续学习能力较强、具有创业精神和创新能力，能在工业自动化，特别是机器人工程及其相关领域从事设计与开发、编程与控制、技术集成、运营管理与维护、市场营销等方面工作的高素质应用型专门人才。

二、毕业要求

经过本科阶段的培养，学生应在知识、能力、素质方面达到以下基本要求。

1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂机器人工程问题。

1.1掌握解决复杂工程问题的高等数学和工程数学等相关知识，能用于复杂工程问题的适当公式表征、建模、分析和计算。

1.2掌握解决复杂工程问题的自然科学类基础知识，能用于复杂工程问题的适当公式表征和计算。

1.3掌握解决复杂工程问题的计算机信息技术、软件开发、工程制图、电路原理等工程基础知识，能用于复杂工程问题的识别、分析、推理和开发设计。

1.4掌握解决复杂工程问题的机器人工程专业知识，能用于复杂工程问题解决方案的设计、综合比较与分析。

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，识别、表达、并通过文献研究分析复杂机器人工程问题，以获得有效结论。

2.1掌握机器人工程领域内数学、自然科学的基本原理，能对复杂工程问题进行提炼、定义、分析、数学建模。

2.2掌握控制工程、机械结构及自动化等工程科学的基本原理，能对复杂工程的设计、控制和检测等问题进行较为准确的识别和分析。

2.3掌握现代信息技术和文献搜索研究方法，能对复杂工程问题进行识别、分析、表达，能使用不同方案进行复杂工程问题的求解。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机器人工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或程序，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。

3.1在复杂机器人工程问题解决方案中，能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素。

3.2具备对工业机器人进行生产过程设计、设备设施选型、自动化工艺流程操作控制的能力。

3.3能够设计特定需求的机器人工程系统及控制单元，用实践作品（模型）、设计报告、工程图纸、计算机仿真模拟等方式呈现设计方案，并能够在设计环节中体现创新意识。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机器人工程问题进行研究，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。

4.1掌握自然科学实验的基本原理和方法，能对机器人工程领域相关的光、电、声、热等物理现象进行实验设计、验证、分析与解释，并得到合理有效的结论。

4.2掌握工程科学实验的基本原理和方法，能对机器人工程领域相关的机械传动、控制方法等进行实验验证、分析与解释，并得到合理有效的结论。

4.3掌握机器人工程实验的基本原理与方法，能对实验、实习、实训过程中的数据进行采集、对比、处理和分析，并得到合理有效的结论。

5.使用现代工具：能够针对复杂机器人工程问题，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，包括对复杂机器人工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1掌握运用现代工程技术、资源和工具的使用方法，能用于分析复杂工程问题多解决方案，并能充分理解其优越性和局限性。

5.2掌握现代网络和信息技术工具的使用方法，能用于进行复杂工程问题的信息搜集、文献检索，并能对相应信息进行分析、研究。

5.3掌握用于解决复杂工程问题的编程语言、仿真分析等现代工程工具，能用于复杂工程问题的恰当的表达、建模、模拟仿真和优化，并能在实践过程中领会相关工具的局限性。

6.工程与社会：能够基于机器人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。

6.1了解机器人工程领域的工程技术发展现状，熟悉与专业领域工程相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规，具有系统的机器人专业实践学习经历。

6.2了解机器人工程实践及解决方案的社会制约因素，能够合理分析与评价机器人工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化等方面的影响，明确实施工程实践及其解决方案中应承担的责任。

7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对机器人复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1理解机器人工程的实施和运行对环境、社会和可持续发展的影响，通过机器人工程相关的工程实践，正确评估复杂工程实践与环境保护的冲突问题。

7.2在机器人专业工程实践中主动应用能够改善环境、促进社会可持续发展的先进技术，能针对可能产生的不良影响给出积极的应对方案。

8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1具有良好的思想素质和社会道德。理解世界观、人生观和价值观的基本意义及其影响，理解个人和社会的关系，了解中国国情。

8.2通过体育、军事训练等锻炼以及思想政治的实践环节等，树立正确的世界观、人生观和价值观。

8.3理解机器人工程的社会价值，能够在工程实践中遵守工程职业道德和规范，履行职责，具有社会责任感。

9.个人和团队：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。

9.1了解机器人工程的多学科技术背景和特点，能在课程实践、综合实验等环节进行团队协作与分工，处理个体和团队的关系。

9.2充分理解多学科背景下团队成员的作用，能按照明确的需求承担实习、实训中的基本任务。

9.3具备一定的组织管理能力，能制订合理的工作计划，能根据团队成员的知识和能力分配任务，并协调完成工作。

10.沟通：能够就复杂机器人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稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。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。

10.1具备准确陈述发言、清晰表达能力以及书面报告撰写能力，能够就机器人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。

10.2关注本行业全球性发展动态和热点问题，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性，对工业生产自动化和人工智能领域国际前沿、研究热点有基本了解，具有一定的国际视野。

11.项目管理：理解并掌握机器人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掌握机器人工程管理原理与经济决策方法，理解工程项目的时间及成本管理、质量及风险管理以及人力资源管理，并应用于多学科环境的工程实践中。

11.2能够将工程管理原理与经济决策方法应用在机器人产品开发、工艺设计和流程优化等环节，能够分析影响工业生产自动化项目的主要因素，并提出应对的方法和措施。

12.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。

12.1有积极向上的人生观和价值观，具备不断拓展知识面和终身学习、适应发展的意识和能力。

12.2具备终身学习的知识基础，掌握良好的学习方法，针对个人和职业发展的需求，具有了解和跟踪本专业学科发展趋势的能力。

三、毕业条件

本专业学生最低毕业学分为165学分。其中通识教育必修课程43学分、选修课程8学分，学科基础课程42学分，专业核心课程23学分，专业选修课程20学分，集中实践环节23学分，创新创业2学分、素质拓展4学分。

四、学制与学位

1.学制：本专业实行弹性学制。标准学制为4年，学习年限为3-6年。

2.学位：本专业学生修业期满，符合学校学士学位授予条件的，授予工学学士学位。

五、主干学科

控制科学与工程

六、核心课程

模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、传感器与检测技术、单片机原理与接口技术、机器人驱动与运动控制、机器视觉应用、电气控制与PLC应用、人工智能与机器学习。

七、主要专业实践

金工实习、电子工艺实习、单片机原理与接口技术课程设计、电气控制与PLC应用课程设计、机器视觉应用课程设计、工业机器人系统集成课程设计、毕业实习、毕业论文（设计）等。

八、课程体系及学分学时

表1 课程体系及学分（学时）分配表

九、教学计划进程安排，分别见表2—表6。

表2 通识教育课程教学计划表

表3 学科基础课程教学计划表

表4 专业课程教学计划表

表5 集中实践环节、创新创业、素质拓展教学计划表

表6 学期教学进程表

备注：☆入学专业教育与军事训练 □课堂教学 ◇专业实践周

◆期末考核 ●机动 ⊙毕业实习 ¤毕业论文（设计）

序号

课程名称

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

2.2

2.3

3.1

3.2

3.3

4.1

4.2

4.3

5.1

5.2

5.3

6.1

6.2

7.1

7.2

8.1

8.2

8.3

9.1

9.2

9.3

10.1

10.2

11.1

11.2

12.1

12.2

1

思想道德修养与法律基础

H

M

H

H

2

大学生职业发展

M

M

H

H

3

大学英语读写1

H

H

4

大学英语视听说1

H

H

5

心理健康教育

H

H

6

体育1

H

7

军事理论

H

H

H

8

大学信息技术

M

H

M

L

9

中国近现代史纲要

H

H

10

大学英语读写2

H

H

11

大学英语视听说2

H

H

12

体育2

H

13

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论1

M

H

H

M

14

马克思主义基本原理概论

M

M

H

15

大学英语3

H

H

16

体育3

H

17

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论2

M

H

H

M

18

大学英语4

H

H

19

体育4

H

20

创业基础

M

M

H

21

沟通与写作

H

M

H

H

22

形势与政策

H

M

H

M

23

通识教育选修课程

M

H

H

24

高等数学1

H

L

H

25

高等数学2

H

L

H

26

大学物理

H

H

H

27

线性代数

H

H

28

复变函数与积分变换

H

L

H

29

概率论与数理统计

H

H

30

机械制图

H

H

H

M

31

C语言程序设计

H

H

M

32

电路原理

H

M

H

33

模拟电子技术

H

M

H

34

数字电子技术

H

M

H

35

机械基础

M

L

H

H

36

数据结构

H

H

37

机器人技术基础

H

H

M

M

M

38

自动控制原理

H

H

39

传感器与检测技术

H

H

H

40

单片机原理与接口技术

H

H

H

41

人工智能与机器学习

H

H

H

42

现代控制理论

M

M

M

43

机器人驱动与运动控制

H

H

H

M

44

机器视觉应用

H

H

45

液压与气压传动

H

H

M

46

工业机器人编程与仿真

H

H

H

47

电气控制与PLC应用

H

H

H

48

工业机器人系统集成设计

M

H

H

M

M

49

面向对象编程技术

H

M

H

50

嵌入式系统

H

H

H

M

51

机器人系统建模

H

M

H

52

机器人控制系统设计

M

H

H

M

M

53

计算机辅助设计

H

M

H

H

M

54

金工实习

H

H

H

M

H

55

电子工艺实习

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H

56

单片机原理与接口技术课程设计

M

H

H

M

M

57

电气控制与PLC应用课程设计

H

H

M

M

H

58

机器视觉应用课程设计

M

H

H

M

H

59

工业机器人系统集成课程设计

M

H

H

M

M

60

毕业实习

H

H

H

M

H

61

毕业论文（设计）

H

H

H

H

M