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本科专业

机器人工程

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机器人工程专业是面向机器人产业最热门专业之一，位列《制造业人才发展规划指南》十大重点领域第二位

专业名称：机器人工程

隶属院系部：电子与电气工程学院

学历层次：本科

学制学位：学制四年、工学学士

培养目标：

机器人工程专业依托学院现有的河南省品牌专业、河南省特色专业、郑州市急特需专业等基础优势，通过强化专业课程学习与工程实践，培养具备嵌入式系统硬件与软件、机器人感知与驱动、机器智能等专业知识，从事机器人、人工智能、智能制造等领域内的整体系统分析、技术开发、应用维护和管理等工作的应用型人才。

毕业后，经过5年左右的工作或学习深造应该达到的具体目标：

目标1——专业能力:运用工程数理知识和机器人工程专业知识，解决机器人工程领域的工程初步设计、系统运行与维护、技术服务等核心问题。

目标2——认知能力:能够依据不断变化的国内外形势和环境，修订职业发展规划，拓展和提高职业能力，具备一定的国际视野和终身学习的意识和能力。

目标3——综合素质：能够理解并坚守职业道德规范与社会责任，将公共安全、健康、合法权益放在首位，并综合考虑法律、环境与可持续发展等因素对工程实践的影响。

目标4——职业成就:能与国内外同行、客户、公众进行有效的沟通，能够在不同的文化环境及多学科团队中有效协同工作，具有机器人相关领域的工程技术管理能力。

毕业要求：

机器人工程专业的毕业生应具有以下知识、能力和素质：

1、工程知识：能够将数学、自然科学、机器人工程及相关学科基础和专业知识用解决机器人工程及相关领域的工程问题；

2、问题分析：能够应用机器人工程相关的数学、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的工程问题，掌握对象特性，获得有效结论；

3、设计/开发解决方案：能够初步设计针对机器人工程问题的解决方案，掌握利用机器人工程专业技术解决实践和工业需求问题的能力，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、研究：能够基于科学原理并采用科学方法对机器人及相关领域的工程问题进行研究，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、使用现代工具：能够针对机器人工程领域的工程问题，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，包括对工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性；

6、工程与社会：能够基于机器人工程相关背景知识进行合理分析，评价机器人工程专业工程实践和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、环境和可持续发展：能够理解和评价针对机器人工程领域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：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在机器人工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任；

9、个人和团队：能够在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、沟通：能够就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、清晰表达或回答指令；

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；

12、终身学习：能够及时跟踪和掌握机器人工程领域前沿技术，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。

主干课程：

电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、信号与系统、数字信号处理、智能控制理论、传感器原理及应用、机器人技术基础、单片机原理及应用、机器人机电原理、电气控制与PLC应用、嵌入式系统、机器人操作系统、机器人控制系统等。

集中实践教学环节：

包括电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、自动控制原理实验、机器人机电原理实验、数据结构与算法实验、电气控制与PLC应用实验、机器人技术基础实验、单片机原理及应用实验、传感器原理及应用实验、机器人操作系统实验、创新创业实践、劳动实践、军事训练、金工实习、维修电工培训、电气CAD 实训、模拟电子技术课程设计、电工电子基础综合实训、数字电子技术课程设计、MATLAB仿真实训、PLC实训、单片机课程设计、机器人综合实训、企业综合实习、毕业设计等。

专业特色：

机器人工程专业是面向机器人产业最热门专业之一，位列《制造业人才发展规划指南》十大重点领域第二位，本专业依托学院现有的河南省品牌专业、河南省特色专业、郑州市急特需专业、河南省级综合改革试点专业等基础优势，通过河南省“智能信息处理与控制”工程技术研究中心、郑州市新一代智能机器人工程研究中心等创新平台，强化专业课程学习与实践，提升工程实践能力。

机器人工程专业师资力量充足。目前有教师15人，其中高级职称占73%，博士学位教师占6%，拥有教育部 “国内访问学者”、“河南省骨干教师”、“河南省学术带头人”等人才，约50%以上教师有企业实践经历，学科、企业工程背景特色明显。

历年来，专业教师指导学生在相关的“全国大学生电子设计竞赛”、“蓝桥杯”电子设计大赛、“中国工程机器人大赛”等竞赛屡创佳绩，取得国家冠军、亚军、国家一等奖、二等奖等多项奖项，成绩斐然。

社会认可度、就业前景：

机器人工程专业是教育部重点扶持的新专业之一，近年来得到了社会的广泛关注与认可。当今世界各国都在积极发展机器人产业，认为它是继互联网之后又一个产业爆发点。目前我国自主知识产权的文字识别、语音识别、中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人、无人驾驶汽车等智能科技成果已进入广泛的实际应用。未来我国人工智能行业发展前景广阔，而机器人技术是人工智能理想的载体，与人工智能相互促进的，机器人工程专业的就业前景十分广阔。

市场对该专业人才的需求及人才缺口：

目前，在世界范围内对机器人工程专业的人才需求都是极其紧迫的，在这个行业存在的巨大的人才缺口。2016年，我国人工智能产业规模突破了100亿，以43.3%的增长率达到了100.60亿元， 2017年增长率提高至51.2%，产业规模达到152.10亿元，预计2019年将增长至344.30亿元。我国机器人工程专业人才缺口超过500万人，供需比例仅为1：10。随着机器人在各个行业大规模普及应用，以及人工智能产业的快速发展，社会对于机器人工程专业人才的需求将会更加迫切。

就业领域、从事工作及晋升通道为：

机器人专业的毕业生未来可以在大型企业、高校、科研院所等方向从事技术攻关、产品开发、技术服务、教学科研、营销管理等一系列工作，具体如下：1）企业：机器人专业的毕业生未来主要就业领域包括：人工智能（视觉认知、人机交互）、智能汽车（无人驾驶、辅助驾驶）、智慧医疗（医疗机器人、智能医疗设备）、智能制造（智能工厂、工业机器人、工业自动化）、智慧物流（快递无人机/机器人、仓储物流机器人）、养老助残（智能辅具、陪护机器人）、智慧家庭（家用机器人、清洁机器人）等领域，从事技术研发、产品设计、技术服务等一系列工作。技术研发系列（初级工程师-助理工程师-工程师-主任工程师-高级工程师-副总工程师-总工程师-技术总监）、营销管理系列（技术服务/营销工程师-技术服务/营销经理-高级技术服务/营销经理-营销副总经理-营销总经理-营销/市场总监）。2）学校：机器人专业的毕业生由于所学知识面较广，综合能力较强，所以还可以选择去学校从事教学等工作。高校晋升通道为：助教-讲师-副教授-教授；科研院所等研究机构晋升通道为：助理研究员-副研究员-研究员。3）深造：机器人专业的毕业生还可以选择去国内外高校继续深造，攻读硕士及博士学位。

学时学分分配/部分主讲教师/部分教学设施：

（1）各类课程学时学分分配

课程模块	课程性质		学分	学时	其中		学分占比
课程模块	课程性质		学分	学时	理论	实践	学分占比
通识教育课程	必修	思想政治类	16	280	220	60	9.4%
		人文社科类	23	524	348	176	13.5%
		数学与自然科学类	26	456	388	68	15.3%
	选修		6	96	96	0	3.5%
学科基础课程	必修		29	540	462	78	17.1%
专业教育课程	必修		17	340	282	58	17.6%
专业教育课程	选修		13	244	214	30	17.6%
跨学科拓展课程	选修		4	64	64	0	2.4%
实践教学环节	课程实践		17	/	/	/	31.2%
	创新创业实践		4	/	/	/
	劳动实践		1	/	/	/
	集中实践		31	/	/	/
合计			170	2544	2074	470	选修课比例：13.5%

骨干教师：

	王继红，女，硕士，教授，高级技师，教育部高校青年骨干教师“访问学者”，河南省“学术技术带头人”，“河南省机器人行业协会”副秘书长；2022年获河南省教学技能大赛二等奖，曾多次获校“优秀教师”，主要研究方向：智能监测与控制，主要讲授课程：《单片机技术及应用》、《嵌入式系统》、《智能控制理论》、《机器人控制系统》、《电气控制与PLC技术》。参与省市级项目近20项，经费90余万，其中主持河南省市校级项目共5项；参编省十四五规划教材1部；发表论文10余篇，其中核心6篇，EI检索4篇；获授权专利10余项，其中发明专利2项；科技成果获河南省“二等奖”，教学成果获市“二等奖”；指导省创新项目1项，指导学生竞赛获国家级贺省级奖共5项。
	赵明举，男，硕士研究生，中共优秀党员，双师，副教授。担任中国工程机器人比赛暨国际公开赛组委会委员。主讲嵌入式系统、单片机原理及应用、电气控制及PLC应用等专业课。发表EI论文3篇，CN论文10余篇；完成厅局级项目5项，参与厅级以上项目3项，校级项目10余项，在研项目3项；授权及参与发明专利6项、实用新型专利14项、外观5项；指导学生参加学科竞赛获得国家级冠军奖2项、一等奖3项、河南省省级一等奖5项、二等奖6项、三等奖10余项；先后获得优秀教师、先进工作者等多项荣誉称号。
	宋庆敏，1988年出生，女，中国民主同盟盟员。2015年毕业于长春理工大学，获自动化专业学士学位。2018年毕业于西安电子科技大学，获控制理论与控制工程专业硕士学位，在校期间发表学术论文1篇，参与并完成2个科研项目。曾在新天科技股份有限公司从事软件测试工作，现为郑州科技学院专职教师，主要研究方向是智能控制与检测，主要讲授课程：《智能控制理论》、《机器人视觉感知与检测》、《机器人控制系统》等。先后参与完成多个项目，带领学生参加全国大学生电子设计竞赛、机器人大赛等。
	宋夏楠，女，中共党员，1996年出生，河北邯郸人。2022年毕业于西北师范大学，获电子与通信工程专业工程硕士学位。现任电子与电气工程学院机器人工程教研室专职教师，主要研究方向为机器人视觉，积极参与学院与教研室工作，主要承担《自动控制原理》、《智能控制理论》、《模拟电子技术》等课程的理论与实验教学。

部分教学设施

机器人机电一体拆装工作站：

通过对此工作站中工业机器人控制系统的拆装实训学习，学生可以更加直观的了解和学习工业机器人的核心零部件工作原理、低压电气件（开关/按钮/断路器/接触器）工作原理、电气识图、电气设计与接线、机器人控制系统故障排查、机器人程序示教与编程等技能。通过对此工作站中工业机器人控本体的拆卸实训学习，学生可掌握常用工业机器人的机械结构装配方法（包括本体、减速机、电机及其本体线束的装配）、装配与拆卸工艺流程。同时，通过该工作站实训学习后学生能基本形成工业机器人的结构理论体系，为工业机器人领域的进一步学习和发展奠定扎实基础。

机器人机械装调维修虚拟仿真实训与考评实践系统：

1）系统功能模块完整:配套实训平台多模式，学习、练习、考试一体化。

2）学习模式包含工业机器人拆装作业准备、机器人本体拆卸、机器人本体安装、机器人初步调试四个项目，练习模式包含机器人某轴减速机更换、机器人某轴电机更换、机器人油脂更换、机器人部分零部件更换等综合性任务。

3）学习模式教学实训任务包括：机器人拆装作业准备、虚拟仿真实训项目包含拆装作业防护准备、机器人拆装工具认知、机器人拆卸作业准备等教学实训任务；机器人本体拆卸虚拟仿真实训项目包含机器人整体拆卸、机器人J6轴到J1轴的分步拆卸、谐波减速机的认知、RV减速机的认知等教学实训任务；机器人本体安装虚拟仿真实训项目包含机器人整体安装、机器人J1轴到J6轴的分步安装、机器人注油、轴承的认知、轴的初步认知等至少10个教学实训任务。机器人初步调试项目包含调试前准备、机器人开机、机器人关机、机器人基础调试、机器人精度检测等教学实训任务。

4）沉浸式体验设计：实训场景要求选择实际生产中典型工作任务，进行沉浸式学习情境设计，学习者通过实训系统中的任务提示、NPC指引、语音等完成具体任务