引論：我們?yōu)槟砹?篇“機(jī)器人工程”專業(yè)人才培養(yǎng)模式探究范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

近日，2017年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果公布，又有60所高校將在今年招收機(jī)器人工程專業(yè)本科生，加上2015年度和2016年度已開(kāi)設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)的高校，全國(guó)共有86所高校開(kāi)設(shè)了機(jī)器人工程專業(yè)，其中985高校4所。這是高校對(duì)國(guó)家提出的“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃的積極響應(yīng)，也是順應(yīng)全球產(chǎn)業(yè)格局深度調(diào)整的需要，更是對(duì)我國(guó)這個(gè)世界上較大的機(jī)器人市場(chǎng)對(duì)人才需求的應(yīng)對(duì)舉措。機(jī)器人將是改變未來(lái)世界的人和智能機(jī)器之間的中間體，是衡量一個(gè)國(guó)家高端制造業(yè)水平和科技創(chuàng)新的重要標(biāo)志。機(jī)器人技術(shù)涵蓋多個(gè)學(xué)科，它以控制科學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、機(jī)械工程、生物醫(yī)學(xué)工程、材料科學(xué)工程等學(xué)科中涉及的機(jī)器人科學(xué)技術(shù)問(wèn)題為研究對(duì)象，綜合應(yīng)用了工程技術(shù)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)等學(xué)科的技術(shù)、方法和理論，研究機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化控制、機(jī)器人與人及環(huán)境之間的交互模式、機(jī)器人的環(huán)境感知及人工智能等學(xué)術(shù)問(wèn)題。2015年5月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)制造2025》制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略中，將機(jī)器人領(lǐng)域位列十大重點(diǎn)領(lǐng)域的第二位，機(jī)器人技術(shù)將是推進(jìn)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要支點(diǎn)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了千載難逢的發(fā)展契機(jī)。當(dāng)前為實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，同時(shí)我國(guó)人口老齡化日趨嚴(yán)重，人口和勞動(dòng)力紅利不復(fù)存在，這都需要機(jī)器人的參與。因而針對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域專業(yè)人才培養(yǎng)的“機(jī)器人工程”專業(yè)受到各高校的關(guān)注。

一、國(guó)內(nèi)機(jī)器人人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究、設(shè)計(jì)、操作人員主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：（1）重點(diǎn)高校和科研院所培養(yǎng)的研發(fā)型人才，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所等，它們都有相應(yīng)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，主要培養(yǎng)機(jī)器人專業(yè)碩士、博士層次人才。這些學(xué)生本科專業(yè)都不是機(jī)器人專業(yè)，而是與機(jī)器人專業(yè)相關(guān)的專業(yè)。他們所學(xué)與機(jī)器人相關(guān)的課程大多數(shù)是研究生課程，難以對(duì)機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。（2）高職類院校及部分應(yīng)用型本科，這類學(xué)校培養(yǎng)的人才一般定位于操作應(yīng)用型人才。這些學(xué)生不經(jīng)過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)和深入學(xué)習(xí)，很難直接從事機(jī)器人研發(fā)工作。目前，國(guó)內(nèi)機(jī)器人學(xué)的學(xué)科教育與課程教學(xué)體系雖已比較完整，但沒(méi)有專門針對(duì)機(jī)器人學(xué)科的系統(tǒng)化教材，本科階段機(jī)器人課程的開(kāi)設(shè)也都是穿插在機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械電子工程、自動(dòng)化、智能科學(xué)技術(shù)等專業(yè)中，現(xiàn)有機(jī)器人工程專業(yè)的課程設(shè)置沒(méi)有突出機(jī)器人多學(xué)科融合和技術(shù)集成的特點(diǎn)，更像是控制、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等學(xué)科課程的簡(jiǎn)單混合，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏層次性和遞進(jìn)性，無(wú)法滿足機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)需求。

二、機(jī)器人工程專業(yè)特點(diǎn)

機(jī)器人工程是根據(jù)國(guó)際上學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、面向新一代機(jī)器人技術(shù)發(fā)展需求的專業(yè)，其理論體系由基礎(chǔ)理論、主體理論和相關(guān)理論三部分構(gòu)成，兼容了工程科學(xué)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)的理論內(nèi)容與技術(shù)方法，具有機(jī)械工程、電子工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程、材料科學(xué)與工程、系統(tǒng)工程等多學(xué)科交叉融合的特征。由應(yīng)用數(shù)學(xué)、機(jī)器人建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、軌跡規(guī)劃及智能控制組成理論體系的基礎(chǔ)；由機(jī)器視覺(jué)與圖像理解、深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)與人工智能、腦與認(rèn)知學(xué)、傳感器與信號(hào)處理、機(jī)器人操作系統(tǒng)、生物機(jī)電工程、人機(jī)協(xié)作智能控制等構(gòu)成理論體系的主體框架；由工程材料和制造基礎(chǔ)、加工工藝、管理與配置科學(xué)等相關(guān)學(xué)科理論構(gòu)成理論體系的輔助和補(bǔ)充，強(qiáng)化多學(xué)科交叉概念下機(jī)器人學(xué)科的系統(tǒng)理論。

三、機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)

機(jī)器人工程專業(yè)是面向本科層次的機(jī)器人人才教育，培養(yǎng)的人才主要有兩個(gè)出路：一是要進(jìn)入到同機(jī)器人生產(chǎn)或應(yīng)用相關(guān)的及時(shí)線，能完成機(jī)器人相關(guān)應(yīng)用及技術(shù)革新；二是進(jìn)入高校及科研院所進(jìn)行研究生階段的學(xué)習(xí)，將來(lái)從事先進(jìn)機(jī)器人理論和機(jī)構(gòu)研發(fā)的高級(jí)人才。因此，對(duì)于該層次的機(jī)器人人才培養(yǎng)要遵循下列原則：首先應(yīng)改變過(guò)去偏重機(jī)械、計(jì)算機(jī)、控制等某一方面的思想，樹(shù)立多學(xué)科的理念；其次機(jī)器人學(xué)科是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的學(xué)科，其間要不斷融入新的技術(shù)和其他學(xué)科近期的研究成果；再次在學(xué)生學(xué)習(xí)期間，應(yīng)積極通過(guò)參加機(jī)器人競(jìng)賽和研發(fā)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)、合作與創(chuàng)新能力的提升；隨著全社會(huì)對(duì)機(jī)器人接受程度的提高，應(yīng)開(kāi)展面向小學(xué)至高中的機(jī)器人興趣班或夏令營(yíng)，培養(yǎng)青少年對(duì)機(jī)器人的興趣，為國(guó)家機(jī)器人發(fā)展儲(chǔ)備青年人才。

四、機(jī)器人工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

學(xué)習(xí)機(jī)器人工程專業(yè)課程，學(xué)生將會(huì)獲得與機(jī)械、數(shù)學(xué)算法、機(jī)器人控制方法、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、移動(dòng)機(jī)器人編程、應(yīng)用技術(shù)的社會(huì)影響及更多相關(guān)的知識(shí)。除了學(xué)習(xí)特定的科學(xué)方法外，畢業(yè)生還將獲得涉及數(shù)學(xué)思維的技能，也將獲得藝術(shù)視野。由于機(jī)器人多學(xué)科的特點(diǎn)，在理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)中，特別是項(xiàng)目實(shí)施中要十分重視團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。機(jī)器人工程專業(yè)將為培養(yǎng)具有技術(shù)設(shè)計(jì)、編程、修理和安裝機(jī)器人設(shè)備等能力的專家做準(zhǔn)備。

五、機(jī)器人工程課程設(shè)置

機(jī)器人工程課程的基礎(chǔ)是運(yùn)動(dòng)和控制。在此基礎(chǔ)上，感知、認(rèn)知和行動(dòng)是分層的。由于機(jī)器人技術(shù)是涉及建立體現(xiàn)這些基本原理、焦點(diǎn)和系統(tǒng)思維的學(xué)科，因此實(shí)踐教學(xué)也是該專業(yè)的重要內(nèi)容。考慮到機(jī)器人多學(xué)科的特質(zhì)及現(xiàn)有高校專業(yè)設(shè)置的特點(diǎn)，機(jī)器人工程課程開(kāi)設(shè)應(yīng)該聘請(qǐng)機(jī)器人領(lǐng)域的專家組織機(jī)械、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化及其他新建專業(yè)的教師進(jìn)行交流、論證，根據(jù)各學(xué)校優(yōu)勢(shì)及人才培養(yǎng)目標(biāo)，合理設(shè)置機(jī)器人工程專業(yè)不同課程的比例及學(xué)時(shí)，減少相同知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)，根據(jù)新技術(shù)和學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)及時(shí)增加新理論、新成果。應(yīng)該盡早組織各方面專家共同編寫針對(duì)本科層次的機(jī)器人綜合性理論及實(shí)驗(yàn)教材。課程設(shè)置分為兩塊內(nèi)容：理論教學(xué)部分和實(shí)踐教學(xué)部分。借鑒國(guó)內(nèi)外高校已開(kāi)設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)課程的專業(yè)培養(yǎng)方案，提出了課程類的概念。理論課程類課程主要涵蓋了機(jī)器人本體機(jī)構(gòu)模塊、控制模塊、規(guī)劃模塊、感知模塊。

（一）理論課程類課程如下

1.機(jī)器人類：機(jī)器人導(dǎo)論、機(jī)器人控制、機(jī)器人操作系統(tǒng)基礎(chǔ)、學(xué)術(shù)前沿講座；2.機(jī)構(gòu)模塊：機(jī)械類：工程制圖、大學(xué)物理、機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)；數(shù)學(xué)類：高等數(shù)學(xué)、矩陣代數(shù)及其應(yīng)用、數(shù)值方法、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)；電子類：模擬電子、電路、數(shù)字電子；計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類：計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)、微機(jī)原理、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類：嵌入式系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)；3.控制模塊：自動(dòng)控制原理、電機(jī)拖動(dòng)與控制、計(jì)算機(jī)控制、智能控制;4.感知模塊：傳感器、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；5.規(guī)劃模塊：機(jī)器人規(guī)劃技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)導(dǎo)論、人工智能。不同于上面理論課程中的實(shí)踐課程，機(jī)器人專業(yè)教學(xué)實(shí)踐課程要有層次性、遞進(jìn)性和綜合性的特點(diǎn)，目的是向?qū)W生介紹機(jī)器人工程的多學(xué)科理論和實(shí)踐。在機(jī)器人實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中要按照先由下至上，再由上至下的原則。即先各模塊學(xué)習(xí)、實(shí)踐到樹(shù)立機(jī)器人整體規(guī)劃、感知及控制概念；再?gòu)拿嫦驒C(jī)器人具體任務(wù)出發(fā)到實(shí)現(xiàn)各模塊設(shè)計(jì)、控制。

（二）機(jī)器人實(shí)踐課程類課程如下

1.初級(jí)階段：關(guān)注將電能有效地轉(zhuǎn)化為機(jī)械動(dòng)力

（1）模塊化移動(dòng)機(jī)器人套件搭建和調(diào)試。目標(biāo)是熟悉機(jī)器人關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，坐標(biāo)及位姿分析。（2）移動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)向。目標(biāo)是了解控制板電路與參數(shù)測(cè)量，控制板嵌入式編程。（3）模塊化移動(dòng)機(jī)器人的PID控制。目標(biāo)是熟悉電機(jī)驅(qū)動(dòng)及系統(tǒng)反饋控制思想。（4）移動(dòng)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析控制。目標(biāo)是熟悉機(jī)器人的控制方法設(shè)計(jì)。（5）綜合項(xiàng)目。目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人，通過(guò)使用轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和PID控制器實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)位置控制，完成一個(gè)起始點(diǎn)自主導(dǎo)航到一個(gè)設(shè)定的位置。

2.中級(jí)階段：機(jī)器人系統(tǒng)通過(guò)傳感器及反饋與環(huán)境進(jìn)行相互作用

（1）電機(jī)電流傳感測(cè)和機(jī)械力分析。目標(biāo)是熟悉材料及其屬性。（2）應(yīng)變片和儀表放大器。目標(biāo)是掌握相關(guān)傳感器設(shè)備及嵌入式底層驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)。（3）移動(dòng)機(jī)器人的多傳感器融合。目標(biāo)是熟悉移動(dòng)機(jī)器人多傳感器融合并實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。（4）綜合項(xiàng)目：滅火機(jī)器人。目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人，它可以在一個(gè)區(qū)域自主導(dǎo)航，探測(cè)到房間的入口，找到一個(gè)模擬室內(nèi)火災(zāi)的蠟燭，然后把它撲滅。

3.高級(jí)階段：機(jī)器人系統(tǒng)路徑與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃

（1）AVR單片機(jī)編程。目標(biāo)是熟悉AVR控制框架，實(shí)時(shí)編程及中斷處理。（2）單關(guān)節(jié)手臂控制。目標(biāo)是熟悉單關(guān)節(jié)手臂動(dòng)力學(xué)和控制電路。（3）雙關(guān)節(jié)手臂控制。目標(biāo)是熟悉多關(guān)節(jié)手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)并實(shí)現(xiàn)控制策略。（4）非測(cè)距傳感器。目標(biāo)是熟悉非測(cè)距傳感器的使用及信號(hào)處理。（5）綜合項(xiàng)目：物流機(jī)器人。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的定位，手臂路徑與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，未知環(huán)境地圖構(gòu)建及移動(dòng)平臺(tái)避障。

六、總結(jié)

機(jī)器人多學(xué)科、綜合性的屬性決定了該學(xué)科的人才培養(yǎng)將會(huì)面臨諸多的挑戰(zhàn)。各學(xué)校由于專業(yè)基礎(chǔ)不同，培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)方式也會(huì)存在差異，但機(jī)器人本身的特點(diǎn)又使得機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在許多共性的東西，本文就是從這一點(diǎn)提出了專業(yè)課程設(shè)置方案，能為多數(shù)開(kāi)設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)的學(xué)校提供參考。