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2022级

win德赢:机器人工程专业2022级本科生培养方案

日期:2022-10-25 | 点击量:

机器人工程专业本科培养方案

一、专业代码及名称

专业代码：080303T

专业名称：机器人工程

二、专业培养目标

培养具有良好的人文、学术和工程素养, 系统掌握机器人工程专业所需的的设计、控制、传感、智能信息处理等方面的基础理论知识和系统的专门知识以及应用能力, 获得作为机器人工程领域内的工程师必须的基本工程训练，具有创新精神、实践能力和国际视野的工程技术人才，为独立从事机器人工程领域的设计、编程、应用研究、系统维护、生产管理打下坚实的基础。

毕业五年后，期望毕业生成长为科研、工程设计岗位的技术骨干或生产岗位的技术管理者，并达到：

（1）具备合格的机器人工程师的素质和能力；

（2）能够独立从事机器人工程领域的工程设计、应用研究和生产管理工作；

（3）能在一个设计、生产或科研团队中担任领导者或重要角色；

（4）能够通过继续win德赢或其它途径更新自己的知识，提高自己的能力，紧跟相关领域新理论和新技术的发展；

（5）有良好的修养与道德水准，有意愿并有能力服务社会。

三、毕业要求

（一）知识和能力要求

1. 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决机器人工程领域内复杂工程问题。

2. 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机器人工程领域内复杂工程问题，以获得有效结论。

3. 在机器人工程领域内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. 能够基于科学原理并采用科学方法对机器人工程领域内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. 能够针对机器人工程领域内复杂工程问题，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. 能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价机器人工程领域内的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. 能够理解和评价针对机器人工程领域内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. 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. 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. 能够就机器人工程领域内的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. 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. 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。

（二）知识和能力达成方案

针对上述12项毕业要求，安排落实了具体的实现其各项要求的配套课程（表1）。

表1 中国石油大学（北京）机器人工程专业知识、能力达成方案

毕业要求	观测点	课程
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机器人工程领域内复杂工程问题。	1.1掌握用于解决复杂机器人工程问题的数学及自然科学等基本概念、基本原理和基础知识。	高等数学、线性代数、概率论与数理统计、计算方法、大学物理、大学物理实验
	1.2掌握用于解决复杂机器人工程问题的工程基础知识	工程力学、电路分析、电子技术基础、信号与系统、机器学习、机械原理
	1.3掌握用于解决复杂机器人工程问题的专业知识	机械设计、机电传动控制、机器人学、机器人感知与人机交互技术、机器人系统设计与应用、油气特种机器人、软体机器人基础、自主移动机器人基础
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机器人工程领域内复杂工程问题，以获得有效结论。	2.1能运用相关科学原理，识别和判断复杂机器人工程问题的关键环节，并结合专业知识进行有效分解。	机器人感知与人机交互技术、机械原理、机械设计、机器人机构与结构设计、机械设计课程设计、信号与系统
	2.2能具备应用工程科学的基本原理对机器人工程领域内复杂工程问题进行表达与建模的能力。	控制工程基础、工程力学、机械设计、画法几何与机械制图、机器人学
	2.3能够运用基本原理借助文献研究，对复杂机器人工程问题进行分析，以获得有效结论	机械原理、机械设计课程设计、机器人学、油气特种机器人、软体机器人基础、自主移动机器人基础、毕业设计
3.设计/开发解决方案：在机器人工程领域内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在机器人领域的工程设计、应用研究设计和生产管理工作中，设计针对复杂工程问题的解决方案，体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。	能源、环境与社会发展、创新创业实践、文艺创作与审美体验、工程素养与计算思维
	3.2在机器人工程领域内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。	控制工程基础、机电传动控制、机械数控加工过程仿真与实践、机器人机构与结构设计、机械设计课程设计
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内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 能够基于科学原理和文献调研，采用科学方法对复杂机器人工程问题进行方案分析	机械设计课程设计、单片机原理及应用、机器人机构与结构设计、软体机器人基础、自主移动机器人基础
	4.2掌握科学研究基本方法，应用基础知识拟定机器人工程领域内复杂问题解决思路，制订实验方案、构建实验系统。	机械制图工程实践、机器人感知与人机交互技术、机电传动控制、机械数控加工过程仿真与实践、机械工程基础实验、工程力学
	4.3：应用科学原理对机器人工程领域内复杂工程问题实验结果进行分析与解释数据，获取合理有效规律及结论	机器人感知与人机交互技术、机械工程基础实验、机器人系统设计与应用、RobMaster机器人工程实训项目
5.使用现代工具：能够针对机器人工程领域内复杂工程问题，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能够了解、选择与使用恰当技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，实现对复杂机器人工程问题的预测和模拟，并正确理解其局限性	机械制图工程实践、控制工程基础、机械工程基础实验、机器人感知与人机交互技术
	5.2能够开发专用的现代工程工具和信息技术工具，满足进行机器人设计、制造和研发工程实践的需要	C语言程序设计、单片机原理及应用、信号与系统、毕业设计
6.工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价机器人工程领域内的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了解并掌握机器人工程特别是石油工程装备领域内的相关技术标准、知识产权、行业政策和法律法规。	油气特种机器人、软体机器人基础、自主移动机器人基础、机械设计、画法几何与机械制图
	6.2理解机器人工程师应承担的对社会安全、健康和法律责任。	机械数控加工过程仿真与实践、RobMaster机器人工程实训项目、机器人系统设计与应用、思想道德与法治社会实践、中国近现代史纲要社会实践、机械设计、导学类课程
7.环境与可持续发展：能够理解和评价针对机器人工程领域内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。	7.1充分理解和认识机器人工程领域可能涉及的环境问题及社会可持续发展问题。	工程化学、机械数控加工过程仿真与实践、油气特种机器人、导学类课程
7.环境与可持续发展：能够理解和评价针对机器人工程领域内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。	7.2在机器人工程实践环节或提出复杂工程问题解决方案时充分考虑环境因素，将潜在的威胁环境的因素降到最低。	机器人学、油气特种机器人、软体机器人基础、自主移动机器人基础、工程化学
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热爱祖国，树立正确的人生观、世界观、价值观，具备良好的思想道德、人文社会科学素养和社会责任感。	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、大学体育
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。	8.2理解机器人工程技术的社会价值以及工程师的社会责任，能够在机械工程实践中遵守工程职业道德和规范，履行责任。	RobMaster机器人工程实训项目、机械工程基础实验、机械设计课程设计、机械制图工程实践、马克思主义基本原理社会实践、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论社会实践
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。	9.1具有良好的团队合作意识，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员的角色。	机械制图工程实践、机械数控加工过程仿真与实践、RobMaster机器人工程实训项目
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。	9.2具有一定的组织管理和协调能力，合理处理团队中遇到的矛盾和问题，能够承担团队负责人的角色。	机械数控加工过程仿真与实践、RobMaster机器人工程实训项目
10.沟通：能够就机器人工程领域内的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能够就机器人工程领域内的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。	画法几何与机械制图、机械设计课程设计、机械制图工程实践、毕业设计、导学类课程
	10.2掌握一门外语，具有良好的外语应用能力和一定的国际化视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。	高级学术英语I/基础学术英语I/通用大学英语I
	10.3具有扎实的机器人工程专业英语基础和专业英语应用能力，能够合理使用专业外文文献。	机械原理、毕业设计、工程力学
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：理解并掌握工程管理和经济决策方法的基础知识。	项目管理与经济决策、机械设计
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。	11.2：具备复杂工程问题的管理和经济决策的能力，并能在多学科环境中应用。	毕业设计、机械数控加工过程仿真与实践、RobMaster机器人工程实训项目
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：具有竞争和终身学习的意识。	单片机原理及应用、导学类课程
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。	12.2：掌握良好的自主学习方法，有不断学习和适应发展的能力。	毕业设计、创新创业实践、就业指导

四、主干学科

机器人工程

五、专业核心课程

画法几何与机械制图，C语言程序设计，工程力学，机械原理，机械设计，机电传动控制，电路分析，电子技术基�。魅搜�，单片机原理及应用，控制工程基�。藕庞胂低�，机器学习，机器人机构与结构设计，机器人感知与人机交互技术、机器人系统设计与应用、机器人机构与结构设计、油气特种机器人、软体机器人基础、自主移动机器人基础。

六、学制与授予学位

学制：四年，学生修业年限三至六年

授予学位：工学学士学位

七、毕业合格标准及学分要求

分类	学分
必修课	118.5
选修课	21.5
单独设置的实践教学环节	25
最低总学分	165
获得学士学位要求	满足win德赢规定的学位授予条件

专业负责人：		2022年 7 月 31 日
分管院长：		2022年 7 月 31 日
分管校长：		2022年 7 月 31 日

机器人专业2022级本科培养方案课程安排表

课程类别	课程性质	课程代码	课程名称	学分	学时	学时分配			课外上机	开课学期	学分要求
课程类别	课程性质	课程代码	课程名称	学分	学时	课内	上机	实验	课外上机	开课学期	学分要求
通识win德赢课	通识必修	100616M016	高等数学A（Ⅰ）	6	96	96				一	51
		100844M014	思想道德与法治	2	32	32				一
		100844M002	中国近现代史纲要	2	32	32				一
		101099M001	大学体育Ⅰ(必修项目)	1	32	32				一
		10EY01G007	当代大学生国家安全win德赢	1	12	12				一
		100616M017	高等数学A（Ⅱ）	6	96	96				二
		100627M009	大学物理B（Ⅰ）	4	64	64				二
		100844M015	马克思主义基本原理	2	32	32				二
		101099M002	大学体育Ⅱ(必修项目)	1	32	32				二
		100617E005	工程化学	2.5	40	32		8		二
		100616M003	线性代数	3	48	48				三
		100627M010	大学物理B（Ⅱ）	4	64	64				三
		100627M016	大学物理实验B（Ⅰ）	2	32			32		三
		100844M016	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	2	32	32				三
		101099M003	大学体育Ⅲ（必修项目）	1	32	32				三
		100616M005	概率统计基础	3	48	48				四
		100616T055	计算方法	2	32	32				四
		100627M017	大学物理实验B（Ⅱ）	1.5	24			24		四
		100838T008	习近平新时代中国特色社会主义思想概论	2	32	32				四
		101099M004	大学体育Ⅳ（必修项目）	1	32	32				四
		101000T001	项目管理与经济决策	2	32	26	6			七
		100925M018	高级学术英语Ⅰ	4	64	64				一	4
		100925M019	基础学术英语Ⅰ	4	64	64				一
		100925M020	通用大学英语Ⅰ	4	64	64				一
	必修环节（二选一）	10EY01G006	新青年·习党史（尔雅通识课）	0	10	10				一	0
	必修环节（二选一）	10EY01G008	改革开放史（尔雅通识课）	0	12	12				一	0
	通识选修	哲学思维与文化传承									8
		文艺创作与审美体验
		国际语言与文化（其中学术英语类必修4学分）
		工程素养与计算思维（要求选修环境类课程）									2
		社会素养与创新能力（限选创新创业课必修2学分）									2
		身心健康与发展（限选《大学生心理素质调适》）									1
专业必修课	专业基础课	100306T016	能源、环境与社会发展	0.5	8	8				分散进行	32
		100408C014	画法几何与机械制图	4	64	48	16			一
		100514C066	C语言程序设计（A）	3	48	36	12			二
		102013D003	电路分析	3	48	40	4	4		四
		102013D004	电子技术基础	4	64	50	4	10		五
		100410D001	工程力学（双语）	5	80	62	10	8	10	三
		102013C001	信号与系统	4	64	58	6			四
		102133C003	机器学习	3	48	32	16			五
		100408E035	单片机原理及应用	2.5	40	28		12		五
		100408T003	机械设计	3	48	48				五
		100408T040	机械原理(双语)	3	48	48				五	3
		100408T035	机械原理（全英文）	3	48	48				五	3
	专业主干课	100434E002	机器人机构与结构设计	2	32	26		4		五	21.5
		100434E003	机器人感知与人机交互技术	3	48	32		16		五
		100434E004	机器人系统设计与应用	2	32	16		16		六
		100408E036	机电传动控制	3	48	32		16		六
		100408C015	控制工程基础	2.5	40	36	4			六
		100434E005	机器人学	3	48	32		16		五
		100434E006	油气特种机器人	2	32	26		6		六
		100434E007	软体机器人基础	2	32	24		8		七
		100434T006	自主移动机器人基础	2	32	32				七
专业选修课	专业导学课	100408T017	机械工程导论	1	16	16					2
		100306T010	过程装备与控制工程导论	1	16	16
			导学类课程	1	16	16
	专业选修模块	101932T020	储能与能源互联网	2	32	32				五	6.5
		100408E038	液压传动与控制	3	48	42		6		六
		100514G047	Python	2	32	22	10			全年
		100514G033	Android应用程序开发	2	32	16				六
		100724C004	数据仓库与数据挖掘	3	48	32	16		20	六
		100514T003	人工智能导论	2	32	32				六后
		100616T062	数字图像处理	2	32	32				七前
		100408C017	虚拟仪器技术	2	32	16	16			七
		100408D013	可编程控制器原理及应用	2	32	8	8	16		七
		100408C016	三维机械设计方法及应用	2	32	8	24			七
实践教学环节（必修）	公共实践	100844X020	思想道德与法治社会实践	1	16	16				一	5
		100844X016	中国近现代史纲要社会实践	1	16	16				一
		100844X021	马克思主义基本原理社会实践	1	16	16				二
		100844X017	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论社会实践	1	16	16				三
		100844X022	习近平新时代中国特色社会主义思想概论社会实践	1	16	16				四
	专业实践	100408P010	机械制图工程实践	2	2周	20	20			一短	20
		100434P001	机械数控加工过程仿真与实践	3	3周					二短
		100434P002	RobMaster机器人工程实训项目	3	3周					三短
		100408L001	机械工程基础实验I	1	16			16		五
		100408L002	机械工程基础实验II	1	16			16		五
		100408P004	机械设计课程设计	2	2周	20				五
		100434P003	毕业设计	8	14周					八
第二课堂	必修	101300X002	大学生就业指导（职业生涯规划部分）	0.5	12	12				一	7
		105900X001	军事技能	1	2周					一
		105900X002	军事理论	1	36					一
		100844X015	形势与政策win德赢（Ⅰ）	0.5	8	8				一
		100844X018	形势与政策win德赢（Ⅱ）	0.5	8	8				二
		101300X003	就业指导	0.5	12	12				六
		100844X019	形势与政策win德赢（Ⅲ）	1	48	48				分散进行
		101200X006	创新创业实践	2						分散进行
	必修环节	101500X001	入学win德赢与安全win德赢	0						一
		105700X001	大学生社会调查与实践	0	16	4		12		二
		101200X017	劳动win德赢	0	38					分散进行
		101099X001	学生体质健康测试	0						分散进行
		101200X007	素质拓展	0						分散进行

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