机电与控制工程学院

080803T机器人工程

信息来源: 发布日期:2021-12-22 点击:


一、 专业定位:

深圳大学机器人工程专业是为适应国家战略和双区经济产业建设的需求,于2020年新增的本科专业,隶属于机电与控制工程学院一级学科“控制科学与工程”,由自动化与机械设计制造及其自动化两个专业共建。机器人工程专业的是以控制科学与工程、机械工程、计算机科学与技术、材料科学与工程、信息与通信工程、生命科学与认知科学等学科中涉及的机器人科学技术问题为研究对象,综合应用自然科学、工程技术、社会科学、人文科学等相关学科的理论、方法和技术,研究机器人的自主环境感知、规划与控制、系统设计与集成、人机交互等学术问题的一个多领域交叉的前沿学科,具有多学科融合和多技术交叉的“新工科”专业特点。本专业建设愿景是立足于深圳大学学科优势、地域优势、产业优势,紧扣粤港澳大湾区发展战略,积极推进高新技术领域产业发展,通过持续的高质量专业建设,将本专业建设为国家级一流本科专业,形成双区经济产业发展需要的机器人技术高端人才培育基地。本专业旨在培养服务于国民经济建设和社会进步发展需要,德智体美劳全面发展,具有健全的人格、良好的人文社会科学素质和职业道德素养、较强的社会责任感和担当意识,具有深厚的理论知识基础、严密的逻辑推理能力、创新的动手实践能力、优秀的机器人设计研发与应用能力、良好的独立工作能力和团队组织管理协作能力,在机器人工程领域具有国际视野的复合型人才。毕业后5年左右,学生在机器人及相关领域中成为工程应用的技术骨干。

专业办学定位体现在以下三个层面:

1、在基础素质层面,培养具有人文修养、全球视野创新精神的机器人工程专业人才

为推进国家产业转型升级,必须以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,完善多层次、多类型人才培养体系。基于社会经济发展对新型人才的需要,本专业通过全方位基础素质教育,培养学生具有良好的爱国情怀、道德情操与人文精神,具备优秀的职业素养和社会责任感,并拥有全球视野持续学习和创新研究能力。

2、在专业知识与能力层面,培养高素质复合机器人工程专业人才

培养以机器人为主要对象和工具的系统机构、软件和算法设计、开发和应用的工程师,培养人格健全、责任感强、具备基本科学和工程技术素养、机器人机械设计基础知识、掌握扎实的数字控制、信息技术、系统所需嵌入式计算机硬软件及控制和智能算法设计知识和集成应用能力、全面的机器人系统设计、分析、构建(开发)和编程(应用)技能,在智能机器人工程与系统应用领域具有明显专业特长和较强创新实践能力的高水平综合型工程技术人才。

3、在社会服务层面,培养服务于智能制造产业的机器人产业人才

瞄准机器人产业和企业亟需的专业人才需求,致力于高质量地培养机器人研究、设计、开发的专业人才,直接服务于粤港澳大湾区和深圳先行示范区机器人产业发展。面向双区机器人产业发展和经济建设,以机器人系统各部件研究及整体智能化集成应用为基本任务,围绕各类移动/仿生/操作等机器人的设计、制作、竞赛、研究,结合学习自主无人系统系统、智能操作、先进传感与驱动、3D打印等新知识,面向产业发展需要结合学生职业发展规划和专业兴趣培养高水平创新创业人才。


二、 培养目标

建校以来,深圳大学坚持“特区大学、窗口大学、实验大学”的办学特色,本科教育基本定位是培养高素质创新创业人才,引领社会发展与进步。因此,本专业培养目标是面向国家智能制造与高端装备产业的战略发展需求,结合深圳社会主义先行示范区及粤港澳大湾区高新科技产业发展对机器人领域人才的需求,紧跟国际机器人人才培养和教育事业的发展前沿,培养具备国际科技前沿视野,适应高新装备技术发展趋势,符合智能制造行业发展需要,具有从事机器人领域的工作技能,实践能力突出,富有创新精神及较强技术沟通能力,掌握机器人相关科技的理论知识和专业技能,能从事机器人设计与系统集成、行业应用及运行管理等方面工作的高层次复合型工程技术人才。

 

三、 培养规格

3.1 学制要求

机器人工程专业的基本学制为4年,实行弹性学制,鼓励学生创新创业,鼓励学生交流学习进一步深造,学生完成培养方案中学分要求,考核合格方可毕业。

3.2 毕业学分要求

本专业总学分要求162学分,其中通识课程学分为37学分,专业课程学分为100学分,实践课程学分22学分,创新创业课程学分为3学分。

3.3 知识及能力要求

 

本专业实施通才教育与专才教育相结合的培养方案。要求按学校规定必修自然科学和人文社会科学基础类公共课程,同时,根据专业培养要求学习机器人的基本理论以及机电技术、计算机技术和通信技术的基本知识,获得现代机器人工程师的基本训练(包括机器人系统的设计与系统集成和软件与硬件开发等复杂装备控制系统开发与系统集成),具备从事人工智能、智能感知、运动规划与控制、电机驱动、嵌入式系统开发、机电一体化系统、电子电路设计、系统感知、规划与控制等领域的研究、集成调试、开发和产品维护管理等方面的基本能力。

1. 德育培养要求:本专业毕业生应热爱祖国和人民,具有爱岗敬业、艰苦奋斗、求真务实、团结合作的品质,具有良好的职业道德品质。

2. 业务培养要求:该专业学生应掌握各类机器人工程工程设计与研究的基本知识与技能,具备从事机器人工程领域的科学研究、集成调试、开发和产品维护管理等方面的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1)具有良好的人文社会科学素养,能够与业界同行、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。

2)能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,设计针对机器人领域的复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统,并基于科学原理采用科学方法对机器人领域的复杂工程问题进行分析研究,包括设计实验、分析与解释数据、通过信息综合得到合理有效的结论。

3)能够针对机器人领域的复杂工程问题,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。

4)能够基于机器人工程相关背景知识进行合理分析,评价机器人专业工程实践和机器人工程领域复杂工程问题解决方案对环境社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

5)具有较强的个人和团队意识,能够在多学科背景下机器人领域的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,具有自主学习、终身提升和主动创新的意识,有不断学习和适应发展的能力。 

3. 具有健全的心理素质和健康的体魄。

 

  

四、 课程体系

4.1 课程体系总体框架

自动化专业课程包括国家规定的思想政治理论课程、通识课程、专业课程、实践课程与创新创业课程。

4.2 课程设置

通识课程是学校统一开设的基本知识和技能课程,包括基本通识课和扩展通识课。主要有涵盖人文艺术、社会科学、自然科学、生命科学、创新创业和中华文化六大类的人文素质课程、以及体能素质、英语、计算机基本技能和创新创业等方面的课程,共计37学分,其中扩展通识课不少于8学分。

专业课程包括大类平台课、专业核心课和专业选修课,共计100学分专业核心课程学分不少于56学分,课程设计体系中既包括《高等数学》大学物理》、《线性代数与概率论》、《大学物理实验复变函数》等数理基础课程,也包括《工程制图》、《工程力学》、《电子技术》等工科专业基础课程。此外,专业核心课还包含了《单片机原理与接口技术》、《电机拖动》、《信号与系统》、《自动控制原理》、《传感器与检测技术》、《计算方法机械设计基础》等机器人工程专业基础课程。

专业选修课程不少于38学分,按照“产业导向、知行合一”的原则,开设课程包括《机器人操作系统》、《机器人学与控制》、《移动机器人学》、《机器人工程设计与实践》、《机器人导航与规划》、《图像处理与机器视觉》、《机电一体化与传动控制》等专业限选课;以及包括、《面向对象程序设计与Windows编程》、《智能可穿戴设备》、《PLC控制》、《人机界面设计》、《DSP原理与应用》等专业选修课。

实践课程不少于22学分,包括军事技能、思政与社会实践、专业实习、毕业论文/设计/毕业综合训练。创新创业课程不少于3学分,主要包括全校性公共选修课、非本专业开设的专业课程、以科研训练为导向的创新研究短课、创业指导课。

学生在必修通识课程、专业核心课程基础上,可根据自己的兴趣有所侧重地修读专业选修课程。也鼓励学生进一步根据自己的兴趣再修读个性课程。

4.3实践教学环节

实践教学是培养具有创新意识高素质人才的重要环节,是培养学生综合能力的重要途径。坚持“产教融合,产出导向,工程融入”的实践教学理念,推行俱乐部制和基于实际产业项目的学习等产学融合的教学手段,训教结合,提升实践学分占总学分的比例至13.6%。机器人工程专业所属院系建有首批国家级一流本科课程《模拟电子技术》和省教学团队《基于工程实践创新的自动化教学团队》,依托广东省微纳光机电工程技术重点实验室、广东省电磁控制与智能机器人重点实验室、广东省工程训练中心、深圳市自主无人系统与智能操作联合实验室等省市级平台,以及由控制理论实验室、计算机实验室、控制工程实验室等23个教学实验室组成自动化实验中心,并与企业共建的3个校企联合实验室、10个校企联合实习基地,可以充分满足专业教学和实习实践需求,并鼓励学生参加各类科创竞赛,学生在机器人RoboMaster大赛、物联网设计竞赛、挑战杯竞赛、智能汽车竞赛等各类科技活动中取得优异成绩。

 

五、 师资队伍

5.1 师资队伍概况

深圳大学机器人工程专业建立了一支高水平、高质量、学科结构合理、学术造诣深的师资队伍,在人才培养、科学研究、学科建设、科技成果转化等方面都得到很大发展。本专业目前总共有专业教师33人,其中教授7人、副教授13人、讲师及助理教授13人,专任教师生师比为1.2:1。此外,聘请了电气自动化领域专家中国工程院院士钱清泉教授为双聘教师,指导学科发展。聘请了深圳清华大学研究院、中集集团、大族集团、固高科技、大疆创新、众为兴、中科院先进院、达实智能、深圳地铁集团、优必选、松灵机器人等知名企事业单位的40 多位教授、研究员、高级工程师,担任联合培养研究生导师,举办学术讲座、报告技术发展、实施联合培养研究生以及科研合作等工作。目前自动化专业师资队伍总量充足、教学水平高、科研能力强,能够满足高水平专业建设的需要。

5.2 教师背景和水平要求

专任教师毕业于清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、新加坡南洋理工、香港大学等境内外知名高校的相关专业。广泛拥有自动化、计算机、大数据分析、人工智能、系统工程等多学科背景,94%具有博士学位,64%具有境外学习或工作经历。近5年新主持国家级科研项目18项、省市级科研项目40余项,获教育部、深圳市和自动化学会等科研成果奖励10余项。本专业秉承以学生为中心,以成果为导向的“OBE”教学理念,加强学生综合素质的培养,取得了丰硕的教学成果。获国家级一流课程1项,省级教学成果奖3项,深圳大学教学成果奖10余项。费跃农老师获评“校长教学奖”第1名,2名教师获“优秀学者”称号,2名教师获“荔园优青”称号,2名教师获“新锐导师”嘉奖。

本专业根据深圳粤港澳大湾区和社会主义先行示范区“双区战略”及控制学科的发展需求,围绕控制理论及工程应用、检测技术及自动化装置、模式识别及智能系统以及系统工程等方向,开展前沿性的控制科学与工程技术研究,旨在对国家特别是深圳市在电子信息、先进制造、新能源等产业领域的持续进步起到战略支撑作用,成为深圳市在控制科学与工程学科领域国内一流、具有国际影响力的高水平研究基地和人才培养基地。

 

六、 教学条件

本专业拥有专业省级实验教学示范中心——广东省自动化实验教学示范中心,设电子与电气实验室、微机原理与应用实验室、控制理论实验室、控制工程实验室和机器人工程实验室,设备2020台套价值约2997万,面积1661平方米,年开出实验课47门,实验项目286个,约3048人次学生在中心实验室进行80018小时的教学实验。中心以CDIO思想为指导,构建现代自动化企业型实践教学环境;以系统、优化和开放的理念为方针,构建整体协调自适应型的人才实训体系;以Auto Leaders创新实践俱乐部、 RoboMasters机器人俱乐部、ROS俱乐部等平台为抓手培养并提高学生的综合素养,近五年支持学生在各类竞赛中获奖90余次。

另外,学院还有2个省级实验教学示范中心支撑本专业的相关基础实验教学。机械基础实验教学示范中心:有机械原理与设计实验室、机电一体化技术实验室、工程测试技术实验室、计算机辅助制造实验室、计算机图形学与虚拟现实技术实验室、创新创业联合实验室和工业机器人专业实训实验室,设备1372台套,价值约2376万,面积1752平方米;工程训练中心:建筑面积约为1860平方米,设备总值约1520万,拥有设备313余台套,其中有立式加工中心9台,数控车床16台,电火花2台,线切割2台,普通车床33台,铣床18台。

学生培养中,鼓励学生到高新技术企业中,通过实习的方式,理论与实践相结合。为此本专业积极推动与政府部门、企事业单位和社会组织合作共建实践基地。截止202112月,已经建成的、与本专业对口的实践及实习基地如表1所示。

1 机器人工程专业对口实践及实习基地建设情况表

序号

基地名称

建立时间

是否学院独享

平均可接纳学生数(人)

1

深圳市智能机器人研究院

2017年

5

2

深圳信盈达科技有限公司

2018年

90

3

深圳市宇道机电技术有限公司

2018年

20

4

深圳市安信可科技有限公司

2018年

10

5

峰岹科技(深圳)有限公司

2018年

20

6

深圳市富士智能系统有限公司

2018年

10

7

深圳市拓邦自动化技术有限公司

2018年

20

8

深圳市泰道精密机电有限公司

2018年

5

9

深圳市华科星电气有限公司

2018年

20

10

深圳市环宇通电机维修有限公司

2018年

20

11

深圳市奥科斯特智能装备股份有限公司

2018年

30

12

深圳诺博医疗科技有限公司

2018年

10

13

深圳市奥朗激光科技有限公司

2018年

10

14

深圳市奇信建筑智能化工程有限公司

2018年

20

15

深圳吉阳智能科技有限公司

2018年

150

16

深圳先进微电子科技有限公司

2019年

15

17

先进半导体材料(深圳)有限公司

2019年

15

18

康佳集团股份有限公司

2019年

10

19

深圳艾贝特电子科技有限公司

2019年

5

20

深圳至秦仪器有限公司

2019年

12

21

深圳市兆信电子仪器设备有限公司

2019年

10

22

深圳至汉装备科技有限公司

2019年

12

23

东莞市盛雄激光先进装备股份有限公司

2019年

30

24

美泰玩具技术咨询(深圳)有限公司

2019年

20

25

深圳市深光谷科技有限公司

2019年

10

26

深圳市优必选科技股份有限公司

2021

20

27

松灵机器人(深圳)有限公司

2022

20

 

 

 

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