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如何突破机器人技术专业人才培养的“门槛与瓶颈”?

发表时间:2018-09-20 13:33:51

作 者:博文机器人科教

关注:383

工业机器人技术

专业专科人才培养方案例浅议


学科建设与校企合作流程

践行适合中国高等教育机器人技术专业人才培养的教学内容、教学方法、实训装备,培养中国机器人产业的应用型、双创型技术人才。


案例

背景

中国制造2025、国家“十三五”建设发展规划、机器人产业“十三五”发展规划、江苏省“十三五”规划等均明确提出振兴制造业的发展战略,将机器人产业列为战略支柱产业之一。

 2017年2月14日,教育部、人力资源社会保障部、工业和信息化部联合印发《制造业人才发展规划指南》。在该文件中,专家们预测到2025年,工业机器人相关人才缺口将达到450万。《机器人产业发展规划(2016-2020年)》:要加强大专院校机器人相关专业学科建设,加快培养机器人行业急需的高层次技术研发、管理、操作、维修等各类人才。

一、专业名称

工业机器人技术

二、教育类型及学历层次

专科

三、学制与修业年限

学制:三年

修业年限:2-3年

四、培养目标

本专业面向国家智能制造发展战略和机器人科技发展趋势,培养适应世界科技发展前沿及国家发展战略需求,符合社会和行业发展需要,富有创新精神,具备扎实的机器人领域基础理论和专业知识以及较强工程实践能力,能够独立进行机器人设计、研究和创新的高素质工程技术人才。

同时,本专业还面向水利、农业、海洋、家庭服务及无人与智能装备等领域培养具有较强机器人专业背景的高级技术人才。

预期毕业5年后,部分毕业生成为机器人相关领域从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、工程应用等方面的工程师;部分毕业生通过更高层次人才培养过程,在高校、科研院所从事科学研究工作;部分毕业生在企业或其他相关部门从事各类管理工作;部分毕业生走上自主创业的道路。

五、专业课程与发展规划

专业愿景与就业前景

专业愿景:探索应用技术型发展模式,培养专科层次的机器人应用型人才,把本专业打造成“机器人工程师的摇篮”。

就业前景:

(1)机器人产业链上游:核心零部件(如控制器、伺服系统、减速器)研发。

(2)机器人产业链中游:机器人本体结构创新设计、机器人本体自动化装配

(3)机器人产业链下游:机器人系统集成(单项系统集成、综合系统集成)

(4)应用工业机器人的智能制造企业:机器人工作站的装调、设计与改造,机器人生产线项目设计及管理、应用及维护。

专业方向与课程群

主干学科:

机械设计工程、人工智能技术


核心课程:

机器人机构学、机器人运动学与动力学、智能制造与装备、柔性制造系统、机器视觉技术、传感器与信号处理、工业机器人应用技术、移动机器人技术、生机电一体化技术、人脑交互与接口技术、脑与认知科学、多机器人协作

实践性教学环节和专业实验

实践性教学环节:

军事训练、企业文化教育、程序设计语言(C)上机实践、机械制图大作业、工程训练、电装及Protel实践、机械设计工程课程设计、机器人系统虚拟仿真设计、机械设备电器控制课程设计、单片机技术课程设计、工业机器人应用实践、生产实习、液压及气压传动课程设计、机器人运动控制课程设计、移动机器人开发与设计实践、毕业设计等。


专业实验:

大学物理实验、电工电子实验、力学应用实验、单片机原理与应用实验、柔性制造系统实验、智能制造技术综合实验、机器人结构认知实验等。此外,以现有专业实验室建设为基础,拟建设机器人专业实验中心,学生在该中心进行有关机器人设计、安装、调试、完善等实验。

 实验与实践条件建设

学科实验装备布局图

A 区

机器人实训室

博文机器人运用模块化的设计理念研发出多种仿生机器人关节模块和机器人终端功能模块,每一个模块都是一个独立的机电系统,并在这些模块的基础上搭建了包括模块化操作臂、模块化仿生攀爬机器人和模块化爬闭机器人等不通过构型的机器人系统。

B 区

机器人实训室

BwCAM 2018是一款强大的机器人离线编程软件/多轴数控离线编程系统。支持应用包括:数控铣削、车铣复合、线切割、激光切割、锯切、焊接、熔覆、叶片加工、刀片割铣、热处理、3D打印、打磨、雕刻、喷涂、去毛刺等。

C 区

机器人实训室

MiniRoLine是一套基于机器人的Mini(迷你)自动化生产线,有震动送料盘、传送带、SCARA机器人、并联机器人、工业机器人、舵机驱动的微型操作臂、仓库、以及气动机构和视觉传感器、光电传感器等组成。

 招生规模与师资队伍建设

招生规模:通过对行业人才需求预测分析,本专业招生预计规模为60人/届,长期计划发展规模为100人/届,实现“数量、质量”同步发展。


师资队伍建设:打造一支专业的师资队伍,聘请有资质的承建方提供机器人教育科研团队和技术服务支持。

教学科研建设

鼓励教师参加多种形式的学术讲座和技能培训,请客座教授不定期讲学,形成有利于人才成长的学术氛围和良好的工作、学习环境,力争与3-5个有机器人工程相关专业的本科院校建立科研合作、学术交流关系,提高教师教学科研水平。

信息化课程资源

以国家专科教育的政策为导向,为满足专科教育的数字化教学资源管理和在线教育的要求,建设以课程为中心、以教师为主导、以学生为主体,集网络教学、师生交流和教学管理等功能于一体的专业资源平台。

以校园网为依托,搭建数字化教学资源应用的服务平台,建立信息资源中心、教学平台和数据库平台,提供较完善的网络与支持环境,实现全院互连互通、资源共享。

六、教学评价

教学评价是对人才培养方案的检验。教学评价的两个核心是对教师教学工作和学生学习效果的评价。


1 .教师教学评价。教务处、系部、教师代表、机器人企业承办方专家团队及学生代表组成评议团队,遵照教学规范和教师教学质量体系项目量化指标, 同时引入第三方评价机构, 实施多角度、全方位的教学评价。

2. 学生学习效果评价。学生评价主要体现学业知识掌握与岗位技能、综合素养等多元化评价。


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