機器人工程專業培養方案

機器人工程專業培養方案（2021）（中文版）（080803T）一、專業簡介機器人工程專業擁有一支整體結構合理、實力雄厚的師資隊伍，已建立了從學士、碩士、博士完整的人才培養體系。本專業生源穩定良好，入校后允許學生二次選擇專業。利用“三跨四經歷”培養模式拓展學生視野，通過“暑期學校”、實踐活動、競賽平臺營造良好的求學氛圍。設有獎學金和助學金為主的經濟資助體系。機器人工程專業面向新工科產業和學科發展需求，在夯實工程教育基礎上，注重加強機器人工程方向研究性、創新性的教育，培養方案和課程設置突出體現基礎堅實、知識寬廣、能力卓越的研究型創新型人才培養特點，系統性提升學生的問題分析與求解能力、智能思維與計算能力、創新思維和創新能力。本專業采用大類招生，第二學期分流，主要面向“新一代人工智能”與“智能制造”背景下國民經濟建設與社會民生對具備機器人理論基礎，能夠用智能化的思路和方法解決企業工程控制問題的交叉型前沿技術復合型人才的迫切需求，以工程控制理論與控制工程為背景，培養具有國際視野、掌握新一代人工智能與機器人領域前沿技術并具有深厚的控制學科理論基礎和工程實踐能力的精英技術拔尖人才。學生畢業時，授予工學學士學位。畢業生主要就業去向為高新技術企業、大型企事業單位、深造攻讀碩士博士學位，實現高質量就業。二、培養目標本專業培養理想信念堅定，德智體美勞全面發展，具備高尚的道德情操、真摯的人文情懷、良好的科學技術素養，通曉本專業領域最新進展，基礎知識寬厚、專業知識扎實、解決實際問題能力強、創新創業意識好、綜合素質高，具有終身學習能力和國際視野，能夠適應、推動、引領社會發展的機器人工程及相關領域的應用研究與技術發明人才。學生畢業后五年左右能夠作為核心技術成員充分勝任智能機器人、人工智能、模式識別與智能控制、智能制造系統、導航制導與控制、智能感知、運動控制等領域的科學研究、技術研發、工程設計工作，并能較快地成長為機器人工程及相關領域的領軍人才。三、畢業要求本專業的本科畢業生應該具有以下幾個方面的知識和能力：1、工程知識具備從事機器人工程專業工程技術工作所需的數學、自然科學、工程基礎知識、專業知識、經濟管理知識并能將它們用于復雜工程實際問題的解決。了解機器人領域前沿技術、發展趨勢、典型理論算法、關鍵技術與生產過程的生產工藝與設備，具有系統的工程實踐學習經歷特別是企業學習經歷。2、問題分析能夠應用所學知識，并通過查閱文獻，發現、提出、分析機器人工程專業領域復雜工程實際問題，獲得有效結論。3、設計/開發解決方案詳細了解機器人工程專業領域系統設計、集成、開發、工程應用的基本方法。針對機器人工程專業領域的復雜工程實際問題，能夠具有綜合運用理論和技術手段，提出解決方案，設計出滿足特定需求的系統，并具有運行、維護能力。在設計過程中，能夠綜合考慮社會、健康、質量、安全、效益、法律、文化、環境等因素，體現創新意識。4、研究能夠基于相關科學技術原理、采用相關科學技術方法，對機器人工程專業領域的復雜工程實際問題進行研究，包括實驗設計、數據分析與解釋，通過信息綜合得到合理有效的結論。5、使用現代工具針對機器人工程專業領域復雜工程實際問題，能夠選用、開發恰當的技術、資源、工具，進而進行模擬、預測、優化，并能夠正確理解其局限性。6、工程與社會了解機器人工程及相關行業在生產、設計、研究與開發、環境保護、可持續發展等方面的方針、政策、法津、法規、技術標準，能夠合理分析、評價機器人工程專業工程實踐和復雜問題解決方案對社會、健康、安全、法律、文化的影響，具有應對危機與突發事件的初步能力，并理解應承擔的責任。7、環境和可持續發展能夠理解和評價針對機器人工程及相關領域復雜問題的工程實踐對環境和社會可持續發展的影響。8、職業規范身心健康，愛國敬業，精益求精，勇于創新、追求卓越。具有強烈的社會責任感、足夠的人文社會科學素養，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德、規范，履行責任。9、個人和團隊能夠在多學科背景下的團隊中依靠自身能力與優勢承擔個體、團隊成員、負責人的角色。10、溝通能夠就機器人工程及相關領域復雜問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通與交流，包括撰寫設計文件、技術報告、陳述發言、清晰表達個人見解或回應指令，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行有效溝通與交流。11、項目管理理解并掌握機器人及相關領域工程管理基本原理與經濟決策方法，并能在多學科環境中應用。12、終身學習具有自主學習和終身學習意識，具有不斷學習和適應發展的能力。四、核心課程設置本專業必修核心課程：人工智能導論、Python編程、自動控制原理、模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、信號分析與處理術、機器人機構學基礎、電機驅動與運動控制、機器學習、機器視覺、認知科學、機器人控制技術等。增設新生研討課環節，通過具有豐富科研經歷的教師結合實際應用方向進行互動式講解與交流，使新生盡快了解有關專業方向知識，并重點培養其對將來可選擇方向的專業興趣，減少和杜絕專業方向選取過程中的盲目性和隨意性。五、主要實踐性教學環節（含主要專業實驗）本專業主要實踐性教學環節及主要專業實驗（1）主要專業實驗主要專業課程實驗設置有：自動控制原理、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與接口技術、數字信號處理、機器人機構學基礎、機器人感知與控制、電機驅動與運動控制、機器人導航與控制等。（2）實踐教學實踐類教學科目有：軍事訓練、工程訓練（金工實習）、工程訓練（電子實習）、人工智能綜合實驗、智能機器人綜合實驗、自動控制系統電氣綜合實驗、智能車系統設計與實踐、畢業設計等。為了加強學生的科技創新能力，由本專業的教師或企業的高級技術人員組織并指導部分學生參加全國大學生智能車競賽、全國大學生電子設計大賽、青年學生科技發明大賽、全國大學生數學建模大賽、全國大學生機器人大賽等科技大賽。六、畢業學分156學分七、標準學制4年允許最長修業年限6年八、授予學位工學學士九、各類課程學時學分比例課程性質課程類別學分學時占總學分百分比必修課通識教育必修課程理論教學222835260814.1%17.9%實驗教學課內實驗課程00-獨立設置實驗課程00-實踐教學課內實踐課程21281.28%獨立設置實踐課程41282.56%學科平臺基礎課程理論教學2327368432+2周14.7%17.3%實驗教學課內實驗課程00-獨立設置實驗課程2641.28%實踐教學課內實踐課程00-獨立設置實踐課程22周1.28%專業必修課程理論教學5177.58161312+14周32.70%49.7%實驗教學課內實驗課程10.53366.73%獨立設置實驗課程61603.84%實踐教學課內實踐課程00-%獨立設置實踐課程1014周6.41%選修課專業選修課程理論教學811.51282405.13%15.0%實驗教學課內實驗課程3.51122.24%獨立設置實驗課程00-%實踐教學課內實踐課程00-%獨立設置實踐課程00-%通識教育核心課程理論教學10101601606.41%實驗教學課內實驗課程獨立設置實驗課程實踐教學課內實踐課程-%獨立設置實踐課程通識教育選修課程2232321.28%畢業要求總合計1562736+16周100%注：專業選修課程只需填寫最低修業要求學分與學時數據。十、機器人工程專業課程設置及學時分配表課程類別課程號/課程組課程名稱學分數總學時總學時分配考核方式開設學期備注理論教學實驗教學實踐教學實踐周數29110180毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論58048321-929110160思想道德修養與法律基礎348481-929110130馬克思主義基本原理概論348481-929110190中國近現代史綱要348481-929310010體育（1）13232129310020體育（2）13232229310030體育（3）13232429310040體育（4）13232526310370大學外語（1）31044856126310380大學外語（2）31044856226310390大學外語（3）2643232429510020軍事理論232321-2小計286563520304通識教育核心課程國學修養課程模塊232321-11任選2學分藝術審美課程模塊232321-11任選2學分人文學科、社會科學、自然科學、工程技術、信息社會696961-11其中人文學科、社會科學至少修滿2學分小計10160160通識教育選修課程00090通識教育選修課程組232321-11任選2學分小計23232學科平臺基礎課程28220070線性代數Ⅱ34848128220100高等數學Ⅰ（1）58080128220110高等數學Ⅰ（2）58080228023020模擬電子技術46464428023030模擬電子技術實驗13232428023540數字電子技術34848528023550數字電子技術實驗13232528220020概率論與數理統計Ⅱ34848428033070工程訓練(金工實習)11周1周528033080工程訓練(電工電子)11周1周8小計27432+2周368642周專業教育課程專業必修課程專業基礎課程28035480新生研討課（自動化類）23232128023050工程制圖3.5644816128023510電路3.5644816228020210高級程序設計語言4804832128320090大學物理Ⅲ46464228320100大學物理實驗Ⅲ13232228036160Python語言程序設計2.5483216考查428035610數據結構與算法3.5644816考試428025010復變函數與拉氏變換23232228030330微機原理與接口技術Ⅱ3.5644816828035620運籌學與最優化34848考試828035640人工智能原理與應用3643232考試8小計35.5656448208專業核心課程28035010自動控制原理Ⅰ4.5806416528035690機器人學基礎I3643232考試528035680機器視覺3643232考試728030630機器學習3.5644816考試728034030數字信號處理3.5644816考試728035860機器人機構學基礎2.5483216考試5新課28035870電機驅動與運動控制2.5483216考試7新課28035500傳感器原理與技術3.5644816考試728035730機器人操作系統3643232考查828035810人工智能綜合實驗13232考查928035830智能機器人綜合實驗13232考查628036340自動控制系統電氣綜合實驗13232考查628035550專業實習（自動化類）22周2周考查1028030880畢業論文(設計)812周12周考查11小計42656+14周36828814周專業選修課程專業限選課程28035180單片機原理及應用3643232考試428035200嵌入式系統3643232考試528035400電氣工程基礎23232728035880機器人感知與控制3643232考查8新課28035890機器人動力學及控制232320考查10新課小計1325616096選5學分專業任選課程28036140MATLAB語言與應用1.5321616考查428036310智能車系統設計與實踐2.5483216528036200硬件描述語言與FPGA技術2.5483216考查728035660神經網絡與深度學習I3643232考查728035900工業機器人232320考查8新課28035910人機交互與接口232320考查8新課28035920智能機器人技術實踐39696考查9新課28033210數據庫技術2.5483216考試1028036270機器人導航與控制2.5483216考查10小計21.544824011296選6.5學分專業培養計劃合計156重點提升計劃29110210習近平新時代中國特色社會主義思想概論23232729110220形勢與政策（1）01616129110230形勢與政策（1-2）0.51616229110240形勢與政策（3）01616429110250形勢與政策（3-4）0.51616529110260形勢與政策（5）01616729110270形勢與政策（5-6）124816829510190軍事技能296963129110290“四史”教育系列專題11616229510200大學生心理健康教育23232小計92801681123創新實踐計劃稷下創新講堂合計修滿4學分即可齊魯創業講堂創新實踐項目（成果）小計4拓展培養計劃小計8請參照拓展培養計劃模板合計21

十一、課程（項目）與畢業要求對應關系表課程（項目）名稱1知識2分析問題3設計/開發、實現解決方案4科研5使用現代工具6工程與社會7環境和課持續發展8職業規范9個人與團體10有效溝通11項目管理12終身學習思想道德修養與法律基礎HM馬克思主義基本原理概論H毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論HH中國近現代史綱要LL形勢政策LMLL體育H大學英語HL軍事理論M計算思維ML國學修養課程模塊L藝術審美課程模塊L人文學科課程模塊M社會科學課程模塊MM稷下創新講堂M齊魯創業講堂M通識教育選修課組L高等數學HL線性代數L概論統計L數字電子基礎MM數字電子基礎實驗H模擬電子技術基礎MM模擬電子基礎實驗H新生研討課（自動化）HM高級程序設計語言MM大學物理MMML大學物理實驗L電路HH微機原理與接口技術HMM自動控制原理HMM復變函數與拉氏變換L