机器人工程专业人才培养方案
一、专业名称与代码
专业名称：机器人工程专业
专业代码：080803T
二、学制与学位
学制：全日制本科，一般修业年限四年，允许修业年限3～6年。
学位：授予工学学士学位。
三、培养目标
机器人工程专业培养面向生产第一线，具有扎实的自然科学基础和良好的人文素养，具备机器人工程领域的专业理论知识和实践能力，能够从事现代机器人典型机构设计和制造、智能生产线系统集成、检测与控制和技术管理等工作的应用型、复合型技术人才。
预期学生毕业5年左右能够成为工程一线具有执业工程师能力的技术骨干或中层管理者。在社会与专业领域能够达成以下目标：
①熟悉机器人行业的技术要求及相关行业发展的方针、政策和法规方面的相关知识，能以法律、社会、环境和经济等方面宽广的视角了解行业需求；
②具有较宽厚的自然科学知识、工程基础知识、专业理论知识及能够创造性的分析和解决机器人行业及相关领域的复杂工程问题；
③具备一定的国际视野，了解机器人行业相关的前沿技术和知识，具有初步的科学研究能力和较强的创新创业意识。
④ 具有较强的团队意识、管理和协调能力，能够应对突发事件。
⑤ 具有良好的思想品德和职业道德，具有良好的身心素质，能够遵守工程职业道德并承担社会责任；
四、毕业要求
1. 机器人工程专业的毕业要求
（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原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。
（3）设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，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。
（4）研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，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。
（5）使用现代工具：能够针对复杂工程问题，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，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。
（6）工程与社会：能够基于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。
（7）环境和可持续发展：能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
（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。
（9）人个与团队：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。
（10）沟通：能够就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。
（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。
（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。
2. 机器人工程专业毕业要求指标点
毕业要求 |
分解指标点 |
实现途径（教学过程） |
毕业要求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工程问题。 |
1.1能将数学、自然科学、工程科学的语言工具用于工程问题的表述； |
①课堂教学：高等数学、线性代数、数理统计与概率论、大学物理、工程化学基础、计算方法、机械制图、机械工程材料、工程热学基础、电工电子技术、机械设计基础、自动控制原理、机器人原理与结构设计、机器人感知技术等课程。 ②课外学习：培养学生课外阅读兴趣，引导学生合理挑选相关图书文献资料，为学生开展专题讲座、 学术报告等。 |
1.2能针对具体的对象建立数学模型并求解； |
1.3能够将相关知识和数学模型方法用于推演、分析专业工程问题； |
1.4能够将相关知识和数学模型方法用于专业工程问题解决方案的比较与综合。
|
毕业要求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工程问题，以获得有效结论。
|
2.1能运用相关科学原理，识别和判断复杂工程问题的关键环节； |
①课堂教学：大数据与人工智能、计算方法、计算机程序设计基础（C语言）、工程热学基础、工程力学（理论力学材料力学）、机械制图、机械设计基础、机械设计基础课程设计、机床数控技术、自动控制原理、机器人原理与结构设计、机器人驱动与运动控制、工业机器人系统集成与应用、工业机器人机械系统设计实训、智能制造技术、毕业设计等课程。 ②课外学习：鼓励学生多阅读与课堂教学内容相关的书籍文献，为学生安排相应的课程作业、大学生科研立项、学科前沿调研报告。 |
2.2 能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂工程问题； |
2.3能认识到解决问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案； |
2.4 能运用基本原理，借助文献研究，分析过程的影响因素，获得有效结论。
|
毕业要求3：（设计/开发解决方案）能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，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 掌握工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素； |
①课堂教学：机械设计基础、流体力学与液压传动、机床数控技术、机械制造技术基础、PLC控制技术、机器人原理与结构设计、机器人计算机编程、机器视觉技术及应用、机器人驱动与运动控制、智能制造技术、工业机器人系统集成与应用、机械设计基础课程设计、机械制造技术基础课程设计、PLC控制技术课程设计、工业机器人系统集成与应用实训、工业机器人机械系统设计、企业设计与制造项目实践、毕业设计等课程。 ②课外学习：鼓励学生广泛阅读钻探领域的专业书籍和期刊文章，课程作业、大学生科研立项、学科前沿调研报告。 |
3.2 能够针对特定需求，完成单元（部件）的设计； |
3.3 能够进行系统或工艺流程设计，在设计中体现创新意识；
|
3.4 在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。 |
毕业要求4：（研究）能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，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能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案； |
①课堂教学：大学物理实验、工程化学基础、机械工程材料、工程力学（理论力学材料力学）、微型计算机控制技术、电工电子技术、机械设计基础、流体力学与液压传动、PLC控制技术、机器人感知技术、机器人计算机编程、机器视觉技术及应用、机械设计基础课程设计等课程。 ②课外学习：鼓励学生参加各种新技术专题报告，关注与本专业相关的网络信息，完成课程作业、大学生科研立项、学科竞赛、学科前沿调研报告。 |
4.2 能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案； |
4.3能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据； |
4.4能对实验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。
|
毕业要求5：（使用现代工具）能够针对复杂工程问题，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，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 |
5.1 了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性； |
①课堂教学：大数据与人工智能、计算机程序设计基础（C语言）、微型计算机控制技术、自动控制原理、机器人计算机编程、机器视觉技术及应用、CAD软件实训(二维）、组态软件实训、专业软件高级实训、企业设计与制造项目实践、毕业设计等课程。 ②课外学习：鼓励学生参加各种学术报告和科研创新活动，关注与本专业相关的最近最新技术，熟悉常用的文献检索工具，积极利用校内相关实验室，培养学生动手实践能力。 |
5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对复杂工程问题进行分析、计算与设计；
|
5.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。 |
毕业要求6：（工程与社会）能够基于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了解专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响； |
①课堂教学：机械制图、机械制造技术基础、机械工程项目管理、机器人驱动与运动控制、工业机器人系统集成与应用、CAD软件实训(二维）、工程训练、工业机器人系统集成与应用实训、企业设计与制造项目实践、毕业设计等课程。 ②课外学习： 鼓励学生多参加工程相关领域专家、 学者所做的工程案例报告，结合所学专业知识，进 行工程案例分析、社会调查，综合考虑各方面因素，制定施工优化方案。 |
6.2 能分析和评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。 |
毕业要求7：（环境和可持续发展）能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 |
7.1 知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵； |
① 课堂教学：环境科学概论、企业设计与制造项目实践、毕业设计等课程。 ② 课外学习：工程作业、大学生科研立项、专题讲座等 |
7.2 能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。 |
毕业要求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 有正确价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情； |
①课堂教学：思想道德与法治、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、习近平新时代中国特色社会主义思想概论、形势政策、大学体育与健康1-4、军事类课程、大学生心理健康教育、学习筑梦、党史、新中国史、改革开放史、社会主义发展史、大学生就业指导与职业生涯规划、军事技能、大学美育、艺术体验与表达、专业软件高级实训、企业设计与制造项目实践、劳动教育与实践等课程。 ②课外学习：入学教育、大学生心理健康教育、形势与政策教育、就业指导、毕业教育、班主任和辅导员的专题讲座、学术讲座等 |
8.2 理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在工程实践中自觉遵守； |
8.3理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在工程实践中自觉履行责任。
|
毕业要求9：（人个与团队）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 能与其他学科的成员有效沟通，合作共事；
|
①课堂教学： 大学体育与健康、创业基础、大学生就业指导与职业生涯规划、创新方法与实践、PLC控制技术课程设计、工程训练、工业机器人机械系统设计、企业设计与制造项目实践等课程。 ②课外学习：入学教育、大学生心理健康教育、形势与政策教育、就业指导、毕业教育、班主任和辅导员的专题讲座、学术讲座等。 鼓励学生广泛阅读工程管理和经济决策的专业书籍文献，组织学生参加各种科技活动。 |
9.2 能够在团队中独立或合作开展工作； |
9.3 能够组织、协调和指挥团队开展工作。
|
毕业要求10：（沟通）能够就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 能就专业问题，以口头、文稿、图表等方式，准确表达自己的观点，回应质疑，理解与业界同行和社会公众交流的差异性。 |
①课堂教学：大学英语、机械制图、机器人感知技术、机器人计算机编程、CAD软件实训(二维）、机械制造技术基础课程设计、PLC控制技术课程设计、工业机器人机械系统设计、企业设计与制造项目实践、毕业设计写作与沟通 等课程。 ②课外学习：鼓励学生多去图书馆、多登录国内外各类电子期刊和图书服务网站。获得文献检索的能力，了解相关领域技术的最新研究成果，撰写学科前沿报告，参加科技论文报告会、学术讲座、撰写科技论文、参与教师科研项目等。 |
10.2 了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性； |
10.3 具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能就专业问题，在跨文化背景下进行基本沟通和交流。
|
毕业要求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。
|
11.1 掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法； |
①课堂教学：机械工程项目管理、机械制造技术基础课程设计、工业机器人机械系统设计、毕业设计等课程。 ②课外学习：鼓励学生参与大学生科研立项、学科竞赛、学科前沿调研报告、教师科研项目等。 |
11.2 了解工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题； |
11.3 能在多学科环境下(包括模拟环境)，在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。 |
毕业要求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 能在社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性； |
① 课堂教学：大学生就业指导与职业生涯规划、素质通选课、智能系统概论、毕业设计、创新创业实践等课程。 ② 课外学习：数学建模竞赛、结构设计竞赛、学科竞赛、发明创造、科研报告、大学生科研立项等。 |
12.2 具有自主学习的能力，包括对技术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力等。 |
3. 机器人工程专业毕业要求对培养目标的支撑
培养目标 本专业毕业要求 |
培养目标① |
培养目标② |
培养目标③ |
培养目标④ |
培养目标⑤ |
毕业要求1 |
|
★ |
☆ |
|
|
毕业要求2 |
|
★ |
|
☆ |
|
毕业要求3 |
★ |
|
★ |
☆ |
|
毕业要求4 |
|
★ |
|
|
|
毕业要求5 |
|
★ |
☆ |
|
|
毕业要求6 |
★ |
|
|
|
|
毕业要求7 |
★ |
|
|
|
☆ |
毕业要求8 |
|
★ |
|
|
★ |
毕业要求9 |
|
|
|
★ |
|
毕业要求10 |
|
|
★ |
|
★ |
毕业要求11 |
|
★ |
☆ |
|
|
毕业要求12 |
☆ |
|
★ |
☆ |
|
注：“★”表示强支撑；“☆”表示弱支撑。
五、毕业学分要求
四年制本科学生毕业要求的最低学分在179学分，其中：数学与自然科学29.5学分，工程与专业相关57.5学分，工程实践与毕业设计45学分，人文社会科学39学分，第二课堂素质拓展8学分。
六、主干学科与课程体系
1．主干学科
机械工程。
2．主要课程
1）人文社会科学类通识教育课程（762学时，39学分）
人文社会科学类通识教育课程旨在夯实学生基础知识，加强科学精神与人文精神的融合，培养学生的认知能力、思考能力和批判性思维能力，使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种的制约因素。
必修课：包括公共基础课程（如大学体育与健康、大学英语、大学生心理健康教育、形势政策等）和人文社会科学课，共计628学时，30学分。
选修课：机制专业学生要求选修《学习筑梦》、《大数据与人工智能》以及《创新方法与实践》、《创业基础》、（《党史》、《新中国史》、《社会主义发展史》、《改革开放史》）四选一课程和素质通选课，共计134学时，9学分。
2）数学与自然科学类课（472学时，29.5学分）
该模块课程旨在使学生掌握必要数学和自然科学知识，培养学生分析问题和科学研究的能力。必修课：高等数学、概率论和数理统计、线性代数、工程化学基础、大学物理、大学物理实验、计算方法、环境科学概论共计472学时，29.5学分。
3）工程基础类课（440学时，27.5学分）
必修课：机械制图、计算机程序设计基础（C语言）、机械工程材料、工程热学基础、工程力学（理论力学材料力学）、微型计算机控制技术、电工电子技术、机械设计基础等440学时，27.5学分。
4）专业基础类课（192学时，12学分）
必修课：智能系统概论、机械制造技术基础、自动控制原理、机床数控技术、流体力学与液压传动、机械工程项目管理等192学时，12学分。
5）专业课（232学时，14.5学分）
必修课：PLC控制技术、机器人感知技术、机器人原理与结构设计、机器人计算机编程、机器视觉技术及应用、机器人驱动与运动控制等232学时，14.5学分。
6）专业特色课（56学时，3.5学分）
选修课：智能制造技术、工业机器人系统集成与应用等56学时，3.5学分。
3．主要实践环节
工程实践教学体系由校内实践课和企业阶段实践两部分组成，让学生形成工程概念，培养学生的工程意识、工程师职业道德、团队协作精神、沟通交流能力、巩固和强化专业知识，培养工程应用能力。
1）校内实践教育
主要包括：入学教育、军事技能、CAD软件实训（二维）、专业软件高级实训、机械设计基础课程设计、机械制造技术基础课程设计、组态软件实训、PLC控制技术课程设计、工程训练、工业机器人系统集成与应用实训、工业机器人机械系统设计合计16周，14学分。
2）企业阶段实践教育
企业培养阶段以工程能力和工程师素质培养为主，注重加强学生的自我学习能力、工程实践能力、系统思考和分析研究能力、团队合作能力、交流沟通能力。主要包括：企业设计与制造项目实践、毕业设计等，合计31周，31学分。
