机器人工程专业培养方案

机器人工程专业培养方案机器人工程专业是应国家建设需求和前沿技术发展趋势而设立的新专业，是融合自动化、机械工程、计算机科学与技术、人工智能、数学等学科方向的前沿交叉学科方向。湖南大学于2018年设置机器人工程专业，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，具有发展成为机器人、人工智能、智能制造、信息与控制等领域技术和管理优秀领军人才的素质和能力。本专业坚持学科前沿性与工程导向性，采用个性化培养、多学科导师指导下的项目制教学，利用递进式实践教学，培养学生自主性学习、个性化发展、创新潜力等综合素养。本专业培养特色：(1)“机器人+”学科交叉的个性化培养：发挥工程学科群优势，实行实验班教学模式，采取个性化培养方案，兼顾专业知识基础与前沿创新能力。(2)“导师群+”实践驱动的项目制教学：实行全员项目制教学，多学科导师与学生团队融合研讨，以递进式实践项目启发学生创新思维。(3)“研赛创+”开放式创新协同育人：全面加强“政产学研资”合作，以产业前沿技术助推科学创新，提升学生设计思维与国际视野，培育学生创业团队、服务地方产业升级。二、培养目标本专业坚持立德树人，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研究型与复合应用型人才；使其具有在机器人、人工智能、智能制造等领域开展研究工作并解决复杂工程问题能力；能够适应行业发展，胜任产品设计、科学研究、生产组织管理等方面的工作，能够成为机器人及相关领域工程科技和管理领军人才，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。具体包括如下5个方面的目标：1.能够适应现代技术发展，融会贯通数学、物理基本知识和机器人领域专业知识，能对复杂工程项目提供系统性的解决方案。2．能够跟踪机器人工程及相关领域的前沿技术，具备工程创新能力，能够运用现代工具从事本领域相关产品的设计、开发、生产和维护等工作。3．具备社会责任感和使命感，理解并坚守职业道德规范，综合考虑法律、环境与可持续发展等因素影响，在工程实践中能坚持公众利益优先。4．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、有效的沟通和表达能力及工程项目管理能力。5．具有全球化意识和国际视野，能够积极主动适应不断变化的国内外形势和环境，拥有自主的、终生的学习习惯和能力，适时更新和提升专业知识和技能。三、毕业要求本专业毕业生应具有以下素质和能力：1．工程知识：掌握从事信息、控制、感知等工程技术所需的数学、物理等自然科学、工程基础和专业知识，并能够用于解决复杂工程问题。2．问题分析：能够应用数学、物理等自然科学和工程科学基础理论知识，识别、表达、并通过文献研究分析机器人及智能控制系统开发、工业机器人系统集成应用问题，并通过文献研究分析，以获得有效结论。3．设计/开发：能够设计机器人工程、智能制造领域的复杂工程问题的解决方案，设计满足智能感知、机器视觉、伺服运动控制、导航与规划、智能控制等需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新创业意识，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，对机器人工程领域的复杂工程问题进行研究，包括设计与实施实验、分析与解释数据、并通过多方面信息综合得到合理有效的结论。5．使用现代工具：能够恰当运用现代信息技术、资源获取与机器人工程、智能控制等领域相关信息，并利用现代工程工具、仿真与模拟技术等对复杂工程进行预测和模拟，并现解其局限性。6．工程与社会：熟悉国家宏观经济发展在机器人领域的相关产业政策，了解相关行业法律法规，能正确认识和评价重大工程实施对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。7.环境和可持续发展：能够理解和评价针对机器人工程和智能控制的复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。8．职业规范：树立和践行社会主义核心价值观，具有人文社会科学素养和社会责任感，能够在机器人和智能系统研发、设计、生产和应用中理解并遵守工程职业道德规范，遵守相关法律法规和规范，履行相应责任。9．个人和团队：能够在机器人和智能系统研发、设计、生产和应用的多学科背景团队中承担团队成员和负责人等角色。10.沟通：具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力，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，包括报告撰写、文稿设计、发言陈述、清晰表达或回应指令、质询等。11．项目管理：能够进行工程管理和经济决策；并能够在机器人和智能控制等多学科环境中应用。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。“培养目标-毕业要求”矩阵表毕业要求培养目标1工程知识2问题分析3设计/开发解决方案4研究5使用现代工具6工程与社会7环境和可持续发展8职业规范9个人和团队10沟通11项目管理12终身学习1.能够适应现代技术发展，融会贯通数学、物理基本知识和机器人领域专业知识，能对复杂工程项目提供系统性的解决方案。●●●●●2．能够跟踪机器人工程及相关领域的前沿技术，具备工程创新能力，能够运用现代工具从事本领域相关产品的设计、开发、生产和维护等工作。●●●3．具备社会责任感和使命感，理解并坚守职业道德规范，综合考虑法律、环境与可持续发展等因素影响，在工程实践中能坚持公众利益优先。●●●4．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、有效的沟通和表达能力及工程项目管理能力。●●●5．具有全球化意识和国际视野，能够积极主动适应不断变化的国内外形势和环境，拥有自主的、终生的学习习惯和能力，适时更新和提升专业知识和技能。●●用符号●进行标注四、学制、毕业学分要求及学位授予1.本科基本学制4年，弹性学习年限3-6年，按照学分制度管理。2.机器人工程专业学生毕业最低学分数为160学分，其中各类别课程及环节要求学分数如下表：课程类别通识必修学门核心学类核心专业核心个性培养通识选修实践环节合计学分数34222318138421603．学生修满培养方案规定的必修课、选修课及有关环节，达到规定的最低毕业学分数，《国家学生体质健康标准》测试成绩达标，德、智、体、美、劳全面发展，即可毕业。根据《湖南大学学士学位授予工作细则》（湖大教字[2018]22号），满足学位授予条件的，授予工学学士学位。五、课程设置及学分分布（一）通识教育（必修34学分+选修8学分）通识教育课程包括必修和选修两部分。通识选修课程按《湖南大学通识课管理办法》实施，通识必修课程如下：编码课程名称学分备注GE01150毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论3GE01174习近平新时代中国特色社会主义思想概论2GE01152思想道德修养与法律基础3GE01155(-162)形势与政策2GE01153中国近现代史纲要3GE01154马克思主义基本原理3GE01151思政实践2GE01012(-015)大学英语8实行弹性学分、动态分层、模块课程教学，总学分为8学分，设置4、6、8三级学分基本要求，不足学分可以通过相关外语水平等级测试或外语学科竞赛成绩获取。GE01163计算与人工智能概论4GE01089(-092)体育4合计34(二)学门核心(22学分)编码课程名称学分备注GE03025高等数学A（1）5GE03026高等数学A（2）5RO02001机器人工程数学（1）3（含线性代数A）RO02002机器人工程数学（2）3（含概率论与数理统计A）RO02003机器人基础物理（1）3RO02004机器人基础物理（2）3合计22(三)学类核心(23学分)编码课程名称学分备注RO04001电路电子学5RO04001数字电路与系统设计4RO04003计算机组成原理与嵌入式系统4RO04004控制原理与控制系统4RO04005信号处理原理与系统4GE02005工程制图2合计23(四)专业核心(18学分)编码课程名称学分备注RO05001机器人基础2RO05002机器人原理与机构设计4RO05003机器人感知与学习4RO05004机器人驱动与控制4RO05005智能机器人系统4合计18(五)个性培养(13学分)专业选修课程采用方向分组与任选相结合的方式实施，学生在下列4组可程中至少选择1组完整的4门课程共7学分，另外不少于6学分任选，共选不少于13学分。课程及分组如下：编码课程名称学分备注RO06001人工智能导论2机器人感知与学习方向RO06002机器视觉与人机交互2RO06003神经网络与深度学习2RO06004机器人大数据技术1RO06005机器人运动控制2机器人运动控制方向RO06006运动导航与路径规划2RO06007机器人通信技术2RO06008机器人仿真技术1RO06001机器人力学分析2机器人结构设计方向RO06010灵巧作业机构设计2RO06011软体机器人设计2RO06012机器人测试技术1RO06013机器人认知计算2机器人前沿技术方向RO06014云机器人控制技术2RO06015机器人新材料2RO06016机器人专业英语1注：个性培养学分，可在全校范围内跨专业选修学分50%以上。(六)实践环节(42学分)编码课程名称学分备注GE09048(-049)军事理论与军事技能3其中军事技能2学分GE09083创新创业2GE09006机电技术综合实训3RO10002机器人基础实践2包含专业研讨RO10003机器人工程基础实践4RO10004机器人工程中级实践4RO10005机器人工程高级实践6RO10006机器人工程专业综合设计6RO10007毕业设计一(项目制教学综合设计)6RO10008毕业设计二(项目制毕业设计实践)6合计42

六、课程体系与毕业要求的对应关系矩阵“修读课程-毕业要求”矩阵表课程名称毕业要求1工程知识2问题分析3设计/开发解决方案4研究5使用现代工具6工程与社会7环境和可持续发展8职业规范9个人和团队10沟通11项目管理12终身学习毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论MMMM习近平新时代中国特色社会主义思想概论HHMMM思想道德修养与法律基础HMMML形势与政策HMMMH中国近现代史纲要MMLM马克思主义基本原理MMHMM思政实践MMHHM大学英语LMMHH计算与人工智能概论LHHMM体育LMHHM高等数学AHMH机器人工程数学（1）HM机器人工程数学（2）HM机器人基础物理HMH电路电子学HHMM工程制图MM数字电路与系统设计HHM计算机组成原理与嵌入式系统HMMM控制原理与控制系统HHMMM信号处理原理与系统HHMMM机器人基础MMMM机器人原理与机构设计HHMM机器人感知与学习HHMM机器人驱动与控制HHMM智能机器人系统HHMMMM军事理论与军事技能M创新创业HMM机电技术综合实训MMM机器人基础实践MHMHMMM机器人工程基础实践HMHMMHHMH机器人工程中级实践MMHHMHHHH机器人工程专业综合设计HMMHHHHHH毕业设计一(项目制教学综合设计)HHMHHMMMMM毕业设计二(项目制毕业设计实践)HHMMMMM用符号H、M、L进行标注，H表示关联度高、M表示关联度中、L表示关联度低。七、课程责任教师一览表序号课程名称学分总学时拟授课学院/教师授课学期1毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论348马克思主义学院32习近平新时代中国特色社会主义思想概论228+8马克思主义学院63思政实践264马克思主义学院44思想道德修养与法律基础332+16马克思主义学院15形势与政策232马克思主义学院1-86中国近现代史纲要354马克思主义学院27马克思主义基本原理342+12马克思主义学院48大学英语8128外国语学院1-49体育4128+16体育学院1-410高等数学A（1）580+16数学学院111高等数学A（2）580+16数学学院212机器人工程数学（1）348+8数学学院113机器人工程数学（2）348+8数学学院314机器人基础物理（1）348+16物理与微电子科学学院215机器人基础物理（2）348+16物理与微电子科学学院316电路电子学580黎福海317工程制图232吴长德118数字电路与系统设计464程栋419计算机组成原理与嵌入式系统464肖晟520控制原理与控制系统464李哲421信号处理原理与系统464陈洁平522机器人基础232黎福海123机器人原理与机构设计464鄢锉524机器人感知与学习464李智勇625机器人驱动与控制464袁小芳626智