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机器人工程

专业代码:080803T

培养目标

本专业面向社会经济发展需求,顺应国家智能制造发展战略和机器人科技发展趋势而设立,旨在培养具有德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的品德和较好的人文修养和科学素养,扎实的自然科学和机器人工程技术基础知识,较强的机器人工程实践和终身学习能力,较好的团队精神、创新意识和国际视野,较强的社会责任感和职业素质,能从事机器人工程及相关领域的技术应用、工程分析、生产管理、技术服务等方面工作,能够运用所学知识解决机器人领域相关复杂工程问题的高素质应用型工程技术人才。

学生毕业5年后应该达到的总体要求如下:

目标1:具有良好的人文社会科学素养与职业道德、较强的社会责任感和创新意识。

目标2:具有团队合作与协调能力、较强的表达沟通能力和人际交往能力以及组织管理能力,具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。

目标3:具备较好的数学、自然科学及工程基础知识,具有综合运用所学专业知识和机器人工程技术分析并解决机器人工程复杂问题的基本能力,能够在机器人相关领域从事工程分析、技术应用、系统运行与维护等方面的技术工作。

目标4:具有文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的能力,并能够熟练运用现代信息技术和技术工具解决工程技术问题。

目标5:熟悉机器人工程领域国内外的前沿技术发展现状和发展趋势。

毕业要求

机器人工程专业毕业生应达到如下素质、知识与能力要求:

1.素质要求

1.1具有社会责任感和历史使命感,坚决维护国家和人民的根本利益,能够正确处理国家、企业、个人三者之间的关系。熟悉与本专业相关的法律法规,能正确认识本专业对客观世界和社会的影响,通过综合考虑工程及法律、文化、环境等因素,针对机器人工程中复杂工程问题,设计开发相应的解决方案。

1.2具有良好的人文科学素养,注重并能够正确处理人文精神与科学精神的结合,善于处理人与人、人与社会及人与自然的关系,在专业团队中具备较强的协作与组织管理能力。

1.3具有优良工程职业道德和良好的专业沟通协作能力,爱岗敬业,诚实守信,遵守职业道德和工程伦理,掌握科学的思想和方法,坚持实事求是、勤于学习、勇于创新,富有合作精神。

1.4具有适应发展、自主学习与终身学习的能力,有不断学习和适应发展的能力。

2.知识要求

2.1人文知识:学习广泛的人文社会科学、自然科学基础,掌握唯物主义与自然辩证法等思辨内容,学习科学创新精神。熟悉国内外机器人工程领域发展环境,了解学科发展前景和先进制造发展方向,用科学发展观指导实践。

2.2基础知识:具有解决机器人领域一般工程问题所需的高等数学知识、大学物理知识,能够运用科学思维和逻辑推理能力结合数学语言,描述工程实际问题,建立适当的数学模型与物理模型,进行科学和工程的分析和处理。

2.3专业知识:掌握机器人学科方向系统深入的专业基础知识及先进的专业技术知识,包括二维平面识图绘图技能、构件力学分析、常见电路分析、控制系统建模分析等专业基础知识以及机器人运动学、动力学分析、轨迹规划、制造过程工艺、机器人电气系统控制、产线集成控制与调试等专业技术知识。

2.4工具性知识:掌握一门外语,具有较熟练的阅读理解能力,一定的翻译写作能力和基本的会话交际能力,以适应在本学科研究中查阅国外文献和进行对外交流的需要;掌握一种计算机编程语言,学习计算机编程思想,培养再学习能力,能够担任机器人领域的开发工作;掌握一种三维立体建模软件,建立机器人与自动化生产线系统,模拟生产工艺与流程,能够通过某些数据的获取仿真机器人运动与控制过程;掌握工程管理原理与经济决策方法,对机器人工程领域的复杂工程问题进行研究,包括生产设计与实施实验、分析与解释数据、并通过多方面信息综合得到合理有效的物流或生产管理结论。

3.能力要求

3.1快速获取知识的能力:具有文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的能力。

3.2工程实践能力:具有将唯物主义与自然辩证法与科学创新精神结合起来,分析问题、解决问题能力。具有能够应用所学知识,解决机器人零部件设计、制造过程工艺规划、制造过程轨迹规划以及先进制造系统运行维护管理等工程实际问题的能力。

3.3开拓创新能力:具有机器人相关部件研发、夹具设计、制造工艺设计等创新能力。

3.4组织协调能力:具有良好的协调、联络、技术洽谈和国际交流能力,能够高效地组织机器人领域相关比赛、校企项目,并能够顺利地解决比赛或者项目开发进展过程中遇到问题的能力。

专业特色(或人才培养的特点)

本专业强调应用与实践的教学体系,注重启发式学习和应用能力的培养,建立起大学生应用性实验和校企合作等形式共同组成的实践教学体系。主要特色有以下几个方面:

1. 结合新技术与行业发展,增加热门技术应用课程

课程体系注重知识的系统性和课程的优化整合,课程内容的科学性与先进性及知识体系内在的逻辑性。根据经济社会发展和科技进步的需要,及时将机器人应用领域新知识、新理论和新技术充实到培养方案中,顺应社会对机器人视觉感知、人机交互等技术应用型人才的需求。

2. 校企联合的双元制培养

学院与西安交通大学合作建立了校外工业机器人实践基地,和广州数控、西安培韵智能科技有限公司等知名企业联合指导学生参与机器人实践学习,使学生在职业素质、专业技能和独立工作能力等方面都得到良好的训练。优秀学生还可以由实践基地直接留用,从而实现了实习和就业的有机结合。

3. “开发方向+应用方向”双向课程选择

两个方向各有侧重点。开发方向倾向于智能机器人系统,应用方向倾向于工业机器人系统。双向课程设计,更加体现人性化,学生可根据机器人领域的发展前景,结合个人对机器人系统的不同爱好及学业、职业规划,自主选择适合自己的方向进行在校学习。

4. 科研项目+创新竞赛+机器人协会

全面贯彻以学生为中心、以学习成果为导向的OBE教育理念和评价体系,鼓励学生参加教师的科研应用开发项目,使学生尽早进入本专业科研领域,接触学科前沿,了解学科发展动态。在科研训练中,更加强化学生批判性思维和创造性思维能力,学习创造新的解决问题的思路和方法,增强学生创新意识。通过参与教师科研项目及做毕业设计,促使一些能力出众的本科生通过科研训练和成果总结,在国内外学术会议和期刊上发表了论文与专利。

学院鼓励能力出众的学生积极参加机械创新设计大赛以及机器人相关创新比赛等创新实践等活动,帮助学生发现自己最强烈的兴趣点,激发自主学习和创新的兴趣,进一步培养创新能力。

带领机器人协会成员参与乐博士等机器人创新实践学习活动,培养学生的实践动手能力,开拓创新精神以及团队合作能力,在创新活动中发现各自长处,组成默契配合小组,为之后参与比赛、职业生涯规划做铺垫。

主干学科与相关学科

主干学科:机械工程,控制科学与工程。

相关学科:计算机科学与技术,电子科学与技术,仪器科学与技术。

主干课程(打*者为专业核心课程)

本专业分为机器人开发与集成技术(简称开发方向)和工业机器人应用技术(简称应用方向)两个方向,两个方向共有的专业基础课程和专业主干课程有:机械制图*、计算机绘图、理论力学*、材料力学*、机械设计基础*、互换性与技术测量*、电工技术与电气控制*、电子技术基础*、传感器与检测技术*、数控技术与编程*、机器人工程导论、液压与气压传动控制*、机器人学基础*等。

机器人开发方向专业课程:机器人驱动与运动控制、机器人建模与仿真、智能机器人系统。

机器人应用方向专业课程:机器人传动与控制技术、工业机器人安装调试与维护、机器人轨迹规划与仿真。

主要实践环节

两方向共有的实践环节有:

C语言程序设计实验、计算机三维绘图、理论力学和材料力学实验、电工与电气控制实验、电子技术基础实验、机械设计基础实验、互换性与技术测量实验、液压与气压传动控制实验、数控技术实验、传感器与检测技术实验、机器人离线编程实训、机械设计基础课程设计、制造工艺与工装课程设计、工业机器人末端执行器系统课程设计、机器人系统综合实训、金工实习、生产实习、毕业设计等。

机器人开发与系统集成方向实践环节有:机器人驱动与运动控制实验、机器人建模与仿真实验、智能机器人系统实验。

工业机器人应用技术方向实践环节有:机器人传动与控制技术实验、机器人安装调试与维护实验、机器人轨迹规划与仿真实验。

学制

基本学制4年,实行弹性学习年限,可拓展至8年。

毕业与学位

学生在规定的学习年限内,完成课程学习117学分、集中实践教学33学分及素质拓展10学分,体能测验合格,达到培养方案规定的毕业要求,即可毕业。符合学士学位授予条件者,可授予西安交通大学城市学院学士学位。