机器人工程专业培养方案

机器人工程专业培养方案（2021）（中文版）（080803T）一、专业简介机器人工程专业拥有一支整体结构合理、实力雄厚的师资队伍，已建立了从学士、硕士、博士完整的人才培养体系。本专业生源稳定良好，入校后允许学生二次选择专业。利用“三跨四经历”培养模式拓展学生视野，通过“暑期学校”、实践活动、竞赛平台营造良好的求学氛围。设有奖学金和助学金为主的经济资助体系。机器人工程专业面向新工科产业和学科发展需求，在夯实工程教育基础上，注重加强机器人工程方向研究性、创新性的教育，培养方案和课程设置突出体现基础坚实、知识宽广、能力卓越的研究型创新型人才培养特点，系统性提升学生的问题分析与求解能力、智能思维与计算能力、创新思维和创新能力。本专业采用大类招生，第二学期分流，主要面向“新一代人工智能”与“智能制造”背景下国民经济建设与社会民生对具备机器人理论基础，能够用智能化的思路和方法解决企业工程控制问题的交叉型前沿技术复合型人才的迫切需求，以工程控制理论与控制工程为背景，培养具有国际视野、掌握新一代人工智能与机器人领域前沿技术并具有深厚的控制学科理论基础和工程实践能力的精英技术拔尖人才。学生毕业时，授予工学学士学位。毕业生主要就业去向为高新技术企业、大型企事业单位、深造攻读硕士博士学位，实现高质量就业。二、培养目标本专业培养理想信念坚定，德智体美劳全面发展，具备高尚的道德情操、真挚的人文情怀、良好的科学技术素养，通晓本专业领域最新进展，基础知识宽厚、专业知识扎实、解决实际问题能力强、创新创业意识好、综合素质高，具有终身学习能力和国际视野，能够适应、推动、引领社会发展的机器人工程及相关领域的应用研究与技术发明人才。学生毕业后五年左右能够作为核心技术成员充分胜任智能机器人、人工智能、模式识别与智能控制、智能制造系统、导航制导与控制、智能感知、运动控制等领域的科学研究、技术研发、工程设计工作，并能较快地成长为机器人工程及相关领域的领军人才。三、毕业要求本专业的本科毕业生应该具有以下几个方面的知识和能力：1、工程知识具备从事机器人工程专业工程技术工作所需的数学、自然科学、工程基础知识、专业知识、经济管理知识并能将它们用于复杂工程实际问题的解决。了解机器人领域前沿技术、发展趋势、典型理论算法、关键技术与生产过程的生产工艺与设备，具有系统的工程实践学习经历特别是企业学习经历。2、问题分析能够应用所学知识，并通过查阅文献，发现、提出、分析机器人工程专业领域复杂工程实际问题，获得有效结论。3、设计/开发解决方案详细了解机器人工程专业领域系统设计、集成、开发、工程应用的基本方法。针对机器人工程专业领域的复杂工程实际问题，能够具有综合运用理论和技术手段，提出解决方案，设计出满足特定需求的系统，并具有运行、维护能力。在设计过程中，能够综合考虑社会、健康、质量、安全、效益、法律、文化、环境等因素，体现创新意识。4、研究能够基于相关科学技术原理、采用相关科学技术方法，对机器人工程专业领域的复杂工程实际问题进行研究，包括实验设计、数据分析与解释，通过信息综合得到合理有效的结论。5、使用现代工具针对机器人工程专业领域复杂工程实际问题，能够选用、开发恰当的技术、资源、工具，进而进行模拟、预测、优化，并能够正确理解其局限性。6、工程与社会了解机器人工程及相关行业在生产、设计、研究与开发、环境保护、可持续发展等方面的方针、政策、法津、法规、技术标准，能够合理分析、评价机器人工程专业工程实践和复杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律、文化的影响，具有应对危机与突发事件的初步能力，并理解应承担的责任。7、环境和可持续发展能够理解和评价针对机器人工程及相关领域复杂问题的工程实践对环境和社会可持续发展的影响。8、职业规范身心健康，爱国敬业，精益求精，勇于创新、追求卓越。具有强烈的社会责任感、足够的人文社会科学素养，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德、规范，履行责任。9、个人和团队能够在多学科背景下的团队中依靠自身能力与优势承担个体、团队成员、负责人的角色。10、沟通能够就机器人工程及相关领域复杂问题与业界同行及社会公众进行有效沟通与交流，包括撰写设计文件、技术报告、陈述发言、清晰表达个人见解或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行有效沟通与交流。11、项目管理理解并掌握机器人及相关领域工程管理基本原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。12、终身学习具有自主学习和终身学习意识，具有不断学习和适应发展的能力。四、核心课程设置本专业必修核心课程：人工智能导论、Python编程、自动控制原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、信号分析与处理术、机器人机构学基础、电机驱动与运动控制、机器学习、机器视觉、认知科学、机器人控制技术等。增设新生研讨课环节，通过具有丰富科研经历的教师结合实际应用方向进行互动式讲解与交流，使新生尽快了解有关专业方向知识，并重点培养其对将来可选择方向的专业兴趣，减少和杜绝专业方向选取过程中的盲目性和随意性。五、主要实践性教学环节（含主要专业实验）本专业主要实践性教学环节及主要专业实验（1）主要专业实验主要专业课程实验设置有：自动控制原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理、机器人机构学基础、机器人感知与控制、电机驱动与运动控制、机器人导航与控制等。（2）实践教学实践类教学科目有：军事训练、工程训练（金工实习）、工程训练（电子实习）、人工智能综合实验、智能机器人综合实验、自动控制系统电气综合实验、智能车系统设计与实践、毕业设计等。为了加强学生的科技创新能力，由本专业的教师或企业的高级技术人员组织并指导部分学生参加全国大学生智能车竞赛、全国大学生电子设计大赛、青年学生科技发明大赛、全国大学生数学建模大赛、全国大学生机器人大赛等科技大赛。六、毕业学分156学分七、标准学制4年允许最长修业年限6年八、授予学位工学学士九、各类课程学时学分比例课程性质课程类别学分学时占总学分百分比必修课通识教育必修课程理论教学222835260814.1%17.9%实验教学课内实验课程00-独立设置实验课程00-实践教学课内实践课程21281.28%独立设置实践课程41282.56%学科平台基础课程理论教学2327368432+2周14.7%17.3%实验教学课内实验课程00-独立设置实验课程2641.28%实践教学课内实践课程00-独立设置实践课程22周1.28%专业必修课程理论教学5177.58161312+14周32.70%49.7%实验教学课内实验课程10.53366.73%独立设置实验课程61603.84%实践教学课内实践课程00-%独立设置实践课程1014周6.41%选修课专业选修课程理论教学811.51282405.13%15.0%实验教学课内实验课程3.51122.24%独立设置实验课程00-%实践教学课内实践课程00-%独立设置实践课程00-%通识教育核心课程理论教学10101601606.41%实验教学课内实验课程独立设置实验课程实践教学课内实践课程-%独立设置实践课程通识教育选修课程2232321.28%毕业要求总合计1562736+16周100%注：专业选修课程只需填写最低修业要求学分与学时数据。十、机器人工程专业课程设置及学时分配表课程类别课程号/课程组课程名称学分数总学时总学时分配考核方式开设学期备注理论教学实验教学实践教学实践周数29110180毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论58048321-929110160思想道德修养与法律基础348481-929110130马克思主义基本原理概论348481-929110190中国近现代史纲要348481-929310010体育（1）13232129310020体育（2）13232229310030体育（3）13232429310040体育（4）13232526310370大学外语（1）31044856126310380大学外语（2）31044856226310390大学外语（3）2643232429510020军事理论232321-2小计286563520304通识教育核心课程国学修养课程模块232321-11任选2学分艺术审美课程模块232321-11任选2学分人文学科、社会科学、自然科学、工程技术、信息社会696961-11其中人文学科、社会科学至少修满2学分小计10160160通识教育选修课程00090通识教育选修课程组232321-11任选2学分小计23232学科平台基础课程28220070线性代数Ⅱ34848128220100高等数学Ⅰ（1）58080128220110高等数学Ⅰ（2）58080228023020模拟电子技术46464428023030模拟电子技术实验13232428023540数字电子技术34848528023550数字电子技术实验13232528220020概率论与数理统计Ⅱ34848428033070工程训练(金工实习)11周1周528033080工程训练(电工电子)11周1周8小计27432+2周368642周专业教育课程专业必修课程专业基础课程28035480新生研讨课（自动化类）23232128023050工程制图3.5644816128023510电路3.5644816228020210高级程序设计语言4804832128320090大学物理Ⅲ46464228320100大学物理实验Ⅲ13232228036160Python语言程序设计2.5483216考查428035610数据结构与算法3.5644816考试428025010复变函数与拉氏变换23232228030330微机原理与接口技术Ⅱ3.5644816828035620运筹学与最优化34848考试828035640人工智能原理与应用3643232考试8小计35.5656448208专业核心课程28035010自动控制原理Ⅰ4.5806416528035690机器人学基础I3643232考试528035680机器视觉3643232考试728030630机器学习3.5644816考试728034030数字信号处理3.5644816考试728035860机器人机构学基础2.5483216考试5新课28035870电机驱动与运动控制2.5483216考试7新课28035500传感器原理与技术3.5644816考试728035730机器人操作系统3643232考查828035810人工智能综合实验13232考查928035830智能机器人综合实验13232考查628036340自动控制系统电气综合实验13232考查628035550专业实习（自动化类）22周2周考查1028030880毕业论文(设计)812周12周考查11小计42656+14周36828814周专业选修课程专业限选课程28035180单片机原理及应用3643232考试428035200嵌入式系统3643232考试528035400电气工程基础23232728035880机器人感知与控制3643232考查8新课28035890机器人动力学及控制232320考查10新课小计1325616096选5学分专业任选课程28036140MATLAB语言与应用1.5321616考查428036310智能车系统设计与实践2.5483216528036200硬件描述语言与FPGA技术2.5483216考查728035660神经网络与深度学习I3643232考查728035900工业机器人232320考查8新课28035910人机交互与接口232320考查8新课28035920智能机器人技术实践39696考查9新课28033210数据库技术2.5483216考试1028036270机器人导航与控制2.5483216考查10小计21.544824011296选6.5学分专业培养计划合计156重点提升计划29110210习近平新时代中国特色社会主义思想概论23232729110220形势与政策（1）01616129110230形势与政策（1-2）0.51616229110240形势与政策（3）01616429110250形势与政策（3-4）0.51616529110260形势与政策（5）01616729110270形势与政策（5-6）124816829510190军事技能296963129110290“四史”教育系列专题11616229510200大学生心理健康教育23232小计92801681123创新实践计划稷下创新讲堂合计修满4学分即可齐鲁创业讲堂创新实践项目（成果）小计4拓展培养计划小计8请参照拓展培养计划模板合计21

十一、课程（项目）与毕业要求对应关系表课程（项目）名称1知识2分析问题3设计/开发、实现解决方案4科研5使用现代工具6工程与社会7环境和课持续发展8职业规范9个人与团体10有效沟通11项目管理12终身学习思想道德修养与法律基础HM马克思主义基本原理概论H毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论HH中国近现代史纲要LL形势政策LMLL体育H大学英语HL军事理论M计算思维ML国学修养课程模块L艺术审美课程模块L人文学科课程模块M社会科学课程模块MM稷下创新讲堂M齐鲁创业讲堂M通识教育选修课组L高等数学HL线性代数L概论统计L数字电子基础MM数字电子基础实验H模拟电子技术基础MM模拟电子基础实验H新生研讨课（自动化）HM高级程序设计语言MM大学物理MMML大学物理实验L电路HH微机原理与接口技术HMM自动控制原理HMM复变函数与拉氏变换L