机器人工程专业教学计划

一、培养目标和毕业要求

1. 培养目标

上海大学机器人工程专业面向国家和长三角地区关键产业发展的人才需求，立足于培养以智能机器人为主要研究与应用对象的系统工程师，使学生具备扎实的数理基础和力学、机电、控制、信息等多学科基础知识和技能，掌握机器人系统的设计、研发和集成应用技术，具有赋能机器人新应用场景的软硬件开发能力，培养学生高度的社会责任感和良好的科学人文素养、团队协作精神、创新能力和国际视野，成为机器人工程领域“厚基础、强实践、能创新”的高素质复合型工程技术人才。

本专业毕业生经过5年左右的实际工作锻炼，能达到以下目标：

（1）具备健全人格和良好科学文化素养，高尚的职业道德和强烈的社会责任感，了解职业相关的国家政策法律法规，自觉履行岗位职责，理解和解决职业工作中的问题。

（2）具备较好的工程实践能力，能够有效运用机器人工程专业知识和工程技术原则，分析并解决机器人及相关系统中涉及的复杂工程问题。

（3）在机器人领域具有就业竞争力，能够在机器人、人工智能、自动化、高端制造等行业从事研究、设计、开发、运营或管理工作，注重社会和谐与可持续发展。

（4）具备较强的创新意识和团队协作精神，良好的沟通能力和一定的国际化视野，能够在多学科团队或跨文化环境中工作，在技术开发或工程运营团队中作为成员、技术骨干或主要负责人有效地发挥作用。

（5）具备自主学习和终身学习能力，能够通过企业历练、继续教育、高校或研究机构深造等方式提升自身专业素质，持续发展，不断适应社会经济和技术发展的需求。

2. 毕业要求

（1）工程知识：掌握数学、自然科学、工程基础和机器人工程专业知识，并能用于解决复杂机器人工程问题。

指标点1.1 掌握数学、自然科学、工程基础和机器人工程专业知识，并能用于机器人工程问题的合理表述。

指标点1.2 掌握数学、自然科学、工程基础和机器人工程专业知识，并能用于机器人工程问题的建模与求解。

指标点1.3 掌握数学、自然科学、工程基础和机器人工程专业知识，并能用于机器人工程问题推演分析。

指标点1.4 掌握数学、自然科学、工程基础和机器人工程专业知识，并能综合应用，对比分析复杂机器人工程问题的解决方案。

（2）问题分析：能够应用数学、自然科学和机器人工程学科的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析机器人工程领域中涉及的复杂工程问题，以获得有效结论。

指标点2.1 能够应用数学、自然科学和机器人工程学科的基本原理，识别与判断复杂机器人工程问题的关键环节。

指标点2.2 能够基于科学原理和数学模型方法，对复杂机器人工程问题进行正确表达与建模。

指标点2.3 能认识到解决复杂机器人工程问题有多种方案可选择，能够通过文献检索和资料查询对复杂机器人工程问题进行研究分析，并获得有效结论。

（3）设计/开发解决方案：能够设计针对机器人工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机械单元（部件）或系统、制造工艺流程和自动化控制系统，并能够在设计环节中体现创新意识并进行创造性活动，同时考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

指标点3.1 掌握机器人工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。

指标点3.2 能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的影响，通过技术经济评价对设计方案的可行性进行研究。能够将可行的技术方案部署到系统、单元（部件）。

指标点3.3 能够对复杂机器人工程问题进行机械系统或工艺流程设计，在设计中应用新方法、新技术、新材料等进行优化改进，体现一定的工程创新意识。

（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。

指标点4.1 能够基于科学原理通过文献研究等方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案。

指标点4.2 能够针对机器人工程领域的复杂工程问题选择研究路线，设计实验方案，能够根据实验方案构建实验系统，安全开展实验，掌握数据采集和分析方法。

指标点4.3 正确地采集实验数据能够对机器人工程领域的复杂工程问题的实验数据进行分析和解释，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，包括对机器人工程领域中复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

指标点5.1 了解机械设计制造及其自动化专业相关的现代仪器、信息技术工具、工程工具和专业软件的工作原理和使用方法，并理解其局限性。

指标点5.2 针对复杂的机器人工程问题，能够正确地选择或使用恰当仪器、信息资源、工程工具和专业软件，对复杂机器人工程问题进行分析、计算与设计。

指标点5.3 能够对机器人工程领域的复杂工程问题，开发或选用满足特定需求的现代工具进行预测和模拟，并对预测和模拟结果进行分析，并 理解其局限性。

（6）工程与社会：能够基于机器人工程领域相关背景知识进行合理分析，评价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。

指标点6.1 了解专业相关领域的技术标准体系、知识产权、政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响。

指标点6.2 能分析和评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，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复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

指标点7.1 能够知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。

指标点7.2 能够站在环境保护和可持续发展的角度思考机械专业工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患

（8）职业规范：树立和践行社会主义核心价值观，热爱祖国；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。

指标点8.1 树立正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。

指标点8.2 理解工程职业道德和规范，并在工程实践中能自觉遵守，理解工程师对公众安全、健康、福祉及环境保护的社会责任，能够在工程实践中自觉履行责任。

（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。

指标点9.1 能够与团队其他成员进行有效沟通，倾听团队其他成员的意见与建议，能够在 团队中独立或合作开展工作。

指标点9.2 能够理解在多学科背景下的团队中每个角色的定位与责任，组织、协调和指挥团队开展工作。

（10）沟通：能够就机器人工程领域中涉及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。能够比较熟练地阅读机器人工程领域的外文文献，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。普通话水平达到二级乙等以上。

指标点10.1 能够撰写格式规范的机器人工程技术报告和设计文稿，绘制符合国家标准的工程图纸，就机器人工程领域的复杂工程问题与业界同行或社会公众进行沟通和交流。

指标点10.2 具备一定的国际视野，能够了解专业领域的国际发展趋势和研究热点，理解和尊重文化差异和多样性，具备跨文化交流的语言和书面表达能力，并能在跨文化背景下进行沟通和交流

（11）项目管理：理解并掌握机器人工程领域工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

指标点11.1 具有工程管理、经济决策的知识和方法。了解工程及产品全周期、全流程的成本构成，理解其中工程管理与经济决策问题。

指标点11.2 在多学科工程实践中，能够合理安排项目的研究进度，体现一定的进度控制能力，在设计开发解决方案时能够运用工程管理和经济决策方法。

（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。

指标点12.1 理解技术和环境的多样性、技术进步和社会发展对知识和能力的要求，认识到不断探索和学习的必要性。

指标点12.2 具备终身学习、自主学习、适应发展的能力，了解拓展知识和能力的途径。具有对技术问题的理解能力、归纳总结能力和提出问题能力。

二、主干学科和主干课程

1. 主干学科

数学，力学，自动控制，机器人学

2. 主干课程

数学类课程：微积分、线性代数、概率论、复变函数与积分变换基础

力学类课程：工程力学(1-3)

自动控制类课程：现代控制工程(1-2)、电子电路技术(1-2)、微机原理、数字化设计与仿真

机器人类课程：机器人机构与设计(1-3)、机器人学基础、机器人智能感知、机器人驱动与控制、工业人工智能、机器人建模与仿真、机器人集成技术、机器人交互技术

3. 主要实践性教学环节

实验项目类：各类课程中含机器人机构与设计实验、微机原理实验、驱动与控制实验、机器人交互技术实验、信号处理与分析实验等，全面培养学生应用科学原理设计实验系统、分析实验现象、处理实验数据以及动手能力。

课程设计类：与学科竞赛相结合，机器人机械结构设计、机器人软件设计、智能机器人系统设计将提高学生综合运用知识的设计与创新能力。

毕业设计：选题均为来自企业的复杂工程问题或者科研创新项目研究，全面培养学生解决复杂问题的能力。

三、修业年限、学分和学位

1. 修业年限

四年

2. 总学分

254

3. 授予学位

工学学士