南华大学：2019版机器人工程本科专业培养方案.pdf_大学文库

2019版机器人工程本科专业培养方案一、专业简介本专业是顺应国家建设需求和前沿技术发展趋势而设立的新专业，经教有部批准于2021年秋季学期开始招生。本专业以控制科学与工程、测控技术与仪表、计算机科学与技术、人工智能等学科为基础，致力于培养具有社会主义核心价值观、理论基础厚、工程素质高、动手能力强的机器人领域科学研究与工程创新复合型专业人才，具有成为机器人、人工智能、智能制造、信息与控制等领域技术和管理骨干人才的素质和能力。二、培养目标本专业培养适应我国社会经济发展需要，德、智、体、美、劳全面发展，具有良好的人文素养、高尚的职业道德和高度的社会责任感：掌握必备的数学与自然科学基础知识和机器人工程技术的基本理论、基本方法及基本技能，具有解决机器人领域复杂工程问题的能力：能在机器人工程及相关领域从事工程设计、系统运行、技术开发、项目管理等工作，重德行、乐奉献、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神、国际视野和较强实践能力的高级专门人才。预期学生毕业五年左右具有以下能力：目标1：具有社会责任感，理解并坚守职业道德规范，工程实践中能综合考虑法律、环保与可持续性发展等诸多因素的影响：目标2：具备从事机器人系统或产品的研究、设计、开发和应用的能力，成为科研院所及企事业单位的高级专业技术人才或业务骨干：目标3：具备健康的身心和良好的人文科学素养，拥有团队精神、合作意识、有效沟通和表达能力及工程项目管理能力：目标4：具有国际视野和终身学习的能力，能够不断更新知识，适应机器人新技术的发展。三、培养要求 1工程知识：能够将数学、物理、工程基础知识和专业知识用于解决机器人工程及相关领域复杂工程问题。 ①掌握数学、物理等自然科学基础知识，并能用于实际工程问题的恰当表述与求解。 ②掌握工程制图、电工电子技术、计算机技术和信号处理等工程基础知识，并能用于机器人工程

2019 版机器人工程本科专业培养方案一、专业简介本专业是顺应国家建设需求和前沿技术发展趋势而设立的新专业，经教育部批准于 2021 年秋季学期开始招生。本专业以控制科学与工程、测控技术与仪表、计算机科学与技术、人工智能等学科为基础，致力于培养具有社会主义核心价值观、理论基础厚、工程素质高、动手能力强的机器人领域科学研究与工程创新复合型专业人才，具有成为机器人、人工智能、智能制造、信息与控制等领域技术和管理骨干人才的素质和能力。二、培养目标本专业培养适应我国社会经济发展需要，德、智、体、美、劳全面发展，具有良好的人文素养、高尚的职业道德和高度的社会责任感；掌握必备的数学与自然科学基础知识和机器人工程技术的基本理论、基本方法及基本技能，具有解决机器人领域复杂工程问题的能力；能在机器人工程及相关领域从事工程设计、系统运行、技术开发、项目管理等工作，重德行、乐奉献、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神、国际视野和较强实践能力的高级专门人才。预期学生毕业五年左右具有以下能力：目标 1：具有社会责任感，理解并坚守职业道德规范，工程实践中能综合考虑法律、环保与可持续性发展等诸多因素的影响；目标 2：具备从事机器人系统或产品的研究、设计、开发和应用的能力，成为科研院所及企事业单位的高级专业技术人才或业务骨干；目标 3：具备健康的身心和良好的人文科学素养，拥有团队精神、合作意识、有效沟通和表达能力及工程项目管理能力；目标 4：具有国际视野和终身学习的能力，能够不断更新知识，适应机器人新技术的发展。三、培养要求 1 工程知识：能够将数学、物理、工程基础知识和专业知识用于解决机器人工程及相关领域复杂工程问题。 ①掌握数学、物理等自然科学基础知识，并能用于实际工程问题的恰当表述与求解。 ②掌握工程制图、电工电子技术、计算机技术和信号处理等工程基础知识，并能用于机器人工程

及相关领域复杂工程问题的分析中。 ③掌握自动控制领域专业基础知识，并能用于机器人工程及相关领域复杂工程问题的分析中 ④掌握机器人工程专业知识，并能用于解决机器人工程及相关领域复杂工程问题。 2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本知识，识别、表达、并通过文献研究分析机器人领域的复杂工程问题，以获得有效结论。 ①能运用数学物理基本方法，将工程问题转化、表述为数学问题进行分析。 ②能运用机器人专业知识和工程科学的基本原理，建立机器人工程对象的简单模型，并分析对象特性，应用于复杂工程问题解决方案的设计。 ③能通过文献研究，寻求机器人复杂工程问题的解决方案，分析和评估方案的可行性与合理性获得有效解决方案。 3设计/开发解决方案：能针对机器人工程及相关领域复杂工程问题，提出解决方案，设计满足特定需求的机器人系统或功能模块，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： ①掌握机器人系统设计和产品开发的基本流程和方法，并能进行具体软硬件设计与实现。 ②能够针对机器人产品或集成系统的特定需求，设计解决方案，并进行可行性分析，完成机器人系统或产品的设计和实施。 ③能够在安全、健康、法律、文化和环境等因素的约束下，优化机器人系统或功能模块的设计，并能体现创新意识。 4研究：能够基于科学原理并采用相应科学方法对机器人工程及相关领域复杂工程问题进行研究，通过设计实验，分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。 ①掌握机器人系统及功能部件的测试方法，设计可行的实验方案或构建仿真系统，研究机器人工程及相关领域复杂工程问题。 ②能正确采集、整理实验数据，对实验或仿真结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。 5使用现代工具：能恰当运用现代信息技术和资源搜索手段快速获取机器人工程相关信息：能利用现代工程工具、仿真软件和现代仪器对机器人复杂工程进行建模、预测与模拟，并能够理解其局限性。 ①具备运用网络搜索工具等现代信息技术进行本专业文献检索与资料查询的能力，能够快速获取解决机器人复杂工程问题的相关信息，了解理论与技术的最新进展

及相关领域复杂工程问题的分析中。 ③掌握自动控制领域专业基础知识，并能用于机器人工程及相关领域复杂工程问题的分析中。 ④掌握机器人工程专业知识，并能用于解决机器人工程及相关领域复杂工程问题。 2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本知识，识别、表达、并通过文献研究分析机器人领域的复杂工程问题，以获得有效结论。 ①能运用数学物理基本方法，将工程问题转化、表述为数学问题进行分析。 ②能运用机器人专业知识和工程科学的基本原理，建立机器人工程对象的简单模型，并分析对象特性，应用于复杂工程问题解决方案的设计。 ③能通过文献研究，寻求机器人复杂工程问题的解决方案，分析和评估方案的可行性与合理性，获得有效解决方案。 3 设计/开发解决方案：能针对机器人工程及相关领域复杂工程问题，提出解决方案，设计满足特定需求的机器人系统或功能模块，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。 ①掌握机器人系统设计和产品开发的基本流程和方法，并能进行具体软硬件设计与实现。 ②能够针对机器人产品或集成系统的特定需求，设计解决方案，并进行可行性分析，完成机器人系统或产品的设计和实施。 ③能够在安全、健康、法律、文化和环境等因素的约束下，优化机器人系统或功能模块的设计，并能体现创新意识。 4 研究：能够基于科学原理并采用相应科学方法对机器人工程及相关领域复杂工程问题进行研究，通过设计实验，分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。 ①掌握机器人系统及功能部件的测试方法，设计可行的实验方案或构建仿真系统，研究机器人工程及相关领域复杂工程问题。 ②能正确采集、整理实验数据，对实验或仿真结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。 5 使用现代工具：能恰当运用现代信息技术和资源搜索手段快速获取机器人工程相关信息；能利用现代工程工具、仿真软件和现代仪器对机器人复杂工程进行建模、预测与模拟，并能够理解其局限性。 ①具备运用网络搜索工具等现代信息技术进行本专业文献检索与资料查询的能力，能够快速获取解决机器人复杂工程问题的相关信息，了解理论与技术的最新进展

②能针对机器人工程及相关领域复杂工程问题，选择与运用有关机械制图、电气原理图、电子电路图等工具软件，解决工程中电气、电路、机械制图等设计问题。 ③能够选择与使用恰当的开发工具、仿真软件和现代仪器，对机器人复杂工程进行建模、预测与模拟，并能够理解其局限性。 6工程与社会：能够基于机器人相关工程背景知识进行合理分析，评价工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 ①熟悉国家宏观经济发展在机器人领域的相关产业政策，了解机器人相关行业的法律、法规和技术标准等。 ②能客观分析和评价专业领域复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并理解应承担的责任。 7环境和可持续发展：能够理解和评价机器人及其相关领域的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 ①理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义，熟悉环境保护的相关法律法规。 ②能够针对机器人工程实践，评价资源利用效率，采取恰当的安全防范措施，减少对社会和环境的不良影响。 8职业规范：具有人文科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。 ①具有良好的思想道德和人文科学素养，树立正确的世界观、人生观和价值观。 ②理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任，自觉遵守工程师职业道德和行为规范， 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。 ①能与其他学科的团队成员有效沟通，能够在团队中独立或合作开展工作。 ②具有一定的组织管理能力，能够组织、协调和指挥团队开展工。 10沟通：能够就机器人工程及相关领域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，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达，回应质疑：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。 ①能够就机器人工程及相关领域复杂工程问题，通过撰写报告、设计文稿和陈述发言等方式与业界同行及社会公众进行技术交流和有效沟通，准确表达自己的观点，回应质疑。 ②具有一定的国际视野，掌握一门外语，能熟练阅读机器人工程专业有关的外文文献，可以就专业问题进行跨文化沟通和交流，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性

②能针对机器人工程及相关领域复杂工程问题，选择与运用有关机械制图、电气原理图、电子电路图等工具软件，解决工程中电气、电路、机械制图等设计问题。 ③能够选择与使用恰当的开发工具、仿真软件和现代仪器，对机器人复杂工程进行建模、预测与模拟，并能够理解其局限性。 6 工程与社会：能够基于机器人相关工程背景知识进行合理分析，评价工程实践和复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 ①熟悉国家宏观经济发展在机器人领域的相关产业政策，了解机器人相关行业的法律、法规和技术标准等。 ②能客观分析和评价专业领域复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并理解应承担的责任。 7 环境和可持续发展：能够理解和评价机器人及其相关领域的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 ①理解环境保护和社会可持续发展的内涵和意义，熟悉环境保护的相关法律法规。 ②能够针对机器人工程实践，评价资源利用效率，采取恰当的安全防范措施，减少对社会和环境的不良影响。 8 职业规范：具有人文科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。 ①具有良好的思想道德和人文科学素养，树立正确的世界观、人生观和价值观。 ②理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任，自觉遵守工程师职业道德和行为规范。 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。 ①能与其他学科的团队成员有效沟通，能够在团队中独立或合作开展工作。 ②具有一定的组织管理能力，能够组织、协调和指挥团队开展工。 10 沟通：能够就机器人工程及相关领域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，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达，回应质疑；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。 ①能够就机器人工程及相关领域复杂工程问题，通过撰写报告、设计文稿和陈述发言等方式与业界同行及社会公众进行技术交流和有效沟通，准确表达自己的观点，回应质疑。 ②具有一定的国际视野，掌握一门外语，能熟练阅读机器人工程专业有关的外文文献，可以就专业问题进行跨文化沟通和交流，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性

11项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 ①了解机器人工程项目实施的流程，能理解并掌握工程管理方法。 ②了解机器人工程项目的成本构成，能够在工程项目方案设计过程中运用工程管理方法，优化设计方案，降低成本，节约资源。 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。 ①能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。 ②具备不断学习自主解决问题和适应机器人技术发展的能力。四、主干学科控制科学与工程，计算机控制与科学，测控技术与仪器五、核心知识领域与专业核心课程 (一)核心知识领域：图像处理与机器视觉：测控技术与仪表：计算机控制技术：机器人驱动与控制。 (二)专业核心课程：自动控制原理、数字信号处理、电机与控制、电力电子技术、传感器技术及应用、电气控制与LC应用、过程控制系统、运动控制系统、嵌入式系统及应用、机器人系统仿真、图像处理与机器视觉、工业机器人、智能机器人系统。六、主要实践性教学环节与主要专业实验 (一)主要实践性教学环节：金工实训、电工电子实训、课程设计、电子电路CD实训、机器人系统综合设计实践、机器人工程专业认知实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等。 (二)主要专业实验：自动控制原理实验、嵌入式系统实验、传感器技术及应用实验、数字信号处理实验、电力电子技术实验、过程控制系统实验、电机与控制实验、单片机原理与应用实验、电气控制与C应用实验、运动控制系统实验、图像处理与机器视觉实验、机器人系统仿真实验、工业机器人实验、智能机器人系统实验等。七、学制与学位学制：标准学制为4年，学习年限为3-8年学业学分：学业学分172学分，第二课堂10学分授予学位：工学学士八、各类课程学分学时分配表课程性质课程属性学分占学分比列教学学时占课程学时比例公共基础课平台必修 33 19.19 592 25.96

11 项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 ①了解机器人工程项目实施的流程，能理解并掌握工程管理方法。 ②了解机器人工程项目的成本构成，能够在工程项目方案设计过程中运用工程管理方法，优化设计方案，降低成本，节约资源。 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。 ①能认识不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的意识。 ②具备不断学习自主解决问题和适应机器人技术发展的能力。四、主干学科控制科学与工程，计算机控制与科学，测控技术与仪器五、核心知识领域与专业核心课程（一）核心知识领域：图像处理与机器视觉；测控技术与仪表；计算机控制技术；机器人驱动与控制。（二）专业核心课程：自动控制原理、数字信号处理、电机与控制、电力电子技术、传感器技术及应用、电气控制与PLC应用、过程控制系统、运动控制系统、嵌入式系统及应用、机器人系统仿真、图像处理与机器视觉、工业机器人、智能机器人系统。六、主要实践性教学环节与主要专业实验（一）主要实践性教学环节：金工实训、电工电子实训、课程设计、电子电路CAD实训、机器人系统综合设计实践、机器人工程专业认知实习、生产实习、毕业实习、毕业设计等。（二）主要专业实验：自动控制原理实验、嵌入式系统实验、传感器技术及应用实验、数字信号处理实验、电力电子技术实验、过程控制系统实验、电机与控制实验、单片机原理与应用实验、电气控制与PLC应用实验、运动控制系统实验、图像处理与机器视觉实验、机器人系统仿真实验、工业机器人实验、智能机器人系统实验等。七、学制与学位学制：标准学制为 4 年，学习年限为 3-8 年学业学分：学业学分 172 学分，第二课堂 10 学分授予学位：工学学士八、各类课程学分学时分配表课程性质课程属性学分占学分比列教学学时占课程学时比例公共基础课平台必修 33 19.19 592 25.96