國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、 “智能制造 2025” 、 “互聯(lián)網(wǎng)+” 等重大戰(zhàn)略， 以新技術(shù)、 新業(yè)態(tài)、 新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展， 未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的是工程實(shí)踐能力強(qiáng)、 創(chuàng)新能力強(qiáng)的新興工程科技人才。地方本科高校要以新技術(shù)、 新產(chǎn)業(yè)、 新經(jīng)濟(jì)為背景， 緊緊圍繞 “地方性、 應(yīng)用型、 服務(wù)性” 三個(gè)定位， 建設(shè)服務(wù)地方重大支柱產(chǎn)業(yè)或戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新工科專業(yè)， 發(fā)揮高校應(yīng)有的作用。我院根據(jù)已有建設(shè)基礎(chǔ)， 因勢(shì)利導(dǎo)新申請(qǐng)了社會(huì)上需求量較大的機(jī)器人專業(yè)。本文就 “新工科” 背景下設(shè)置機(jī)器人專業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了思考和探索， 為下一步新工科專業(yè)的建設(shè)提供參考。

一、 明確機(jī)器人專業(yè)的發(fā)展方向

北華大學(xué)的機(jī)器人專業(yè)隸屬于電氣與信息工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)的新工科專業(yè)， 該專業(yè)前身可以追溯到原吉林電氣化高等?？茖W(xué)校的電氣自動(dòng)化專業(yè)， 主要為各類有色金屬開(kāi)采及加工企業(yè)的人才培養(yǎng)服務(wù)。對(duì)于這個(gè)新開(kāi)專業(yè)方向來(lái)說(shuō)， 如果要依托原有的專業(yè)特色只有兩個(gè)方向—— —即工業(yè)領(lǐng)域或者行業(yè)性質(zhì)的機(jī)器人應(yīng)用， 消費(fèi)、 服務(wù)型機(jī)器人的新技術(shù)應(yīng)用。

如果發(fā)展機(jī)器人應(yīng)用的話， 應(yīng)該發(fā)展有色金屬企業(yè)開(kāi)采、加工所用的各種工業(yè)機(jī)器人研發(fā)或者應(yīng)用。但是目前工業(yè)機(jī)器人作為高附加值的特種設(shè)備， 基本被少數(shù)企業(yè)壟斷。由于各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝和流程差異性較大， 各個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)型機(jī)器人均為定制產(chǎn)品， 沒(méi)有通用產(chǎn)品存在。企業(yè)在購(gòu)買相關(guān)產(chǎn)品之后的技術(shù)支持和服務(wù)基本依托廠商進(jìn)行，對(duì)于維護(hù)技術(shù)人員需求量極少。此外由于機(jī)器人型號(hào)眾多， 作為人才培養(yǎng)的教學(xué)機(jī)構(gòu)若想采購(gòu)門類齊全的機(jī)器人有針對(duì)性的培養(yǎng)人才， 首先投資額巨大， 其次對(duì)于師資的要求極高， 其任課教師需要有相關(guān)機(jī)器人的使用或者維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。因此選擇哪種機(jī)器人作為教學(xué)應(yīng)用的平臺(tái)可以決定這個(gè)專業(yè)未來(lái)的發(fā)展之路。

對(duì)于新開(kāi)專業(yè)來(lái)說(shuō)在面臨著實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)備投入大、師資力量相對(duì)薄弱的情況， 發(fā)展一個(gè)專業(yè)方向必須要兩點(diǎn)保證：

一是在別人現(xiàn)有的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行吸收消化、 再發(fā)展。就是實(shí)驗(yàn)設(shè)備在選擇上要貼近市場(chǎng)主流， 而且以采購(gòu)為主。通過(guò)廠商對(duì)于設(shè)備使用的培訓(xùn)， 提升教師對(duì)于設(shè)備原理、 工作特性方面的了解。廠商一般為了推廣其產(chǎn)品都會(huì)對(duì)其產(chǎn)品有詳盡的說(shuō)明書(shū)和配套的例程代碼， 通過(guò)對(duì)于這種資源的學(xué)習(xí)有助于任課老師在短時(shí)間內(nèi)提升教學(xué)能力;

二是有明確的應(yīng)用方向，扎實(shí)穩(wěn)步推進(jìn)。從技術(shù)難度上來(lái)說(shuō)， 最簡(jiǎn)單的是教育型機(jī)器人， 其次是消費(fèi)型機(jī)器人， 然后是工業(yè)機(jī)器人， 最難的是醫(yī)療機(jī)器人和特種應(yīng)用機(jī)器人。作為教學(xué)單位尤其是新建專業(yè)方向，選擇一個(gè)合適的機(jī)器人應(yīng)用方向顯得尤為重要。機(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用必須有一個(gè)實(shí)際的背景，如果只是用單純的理論講授來(lái)培養(yǎng)機(jī)器人方向的人才， 只能培養(yǎng)出只會(huì)理論而缺乏動(dòng)手能力的 “殘次品” 而被社會(huì)所淘汰。

二、 夯實(shí)機(jī)器人專業(yè)已有前期基礎(chǔ)

學(xué)院多次組織專業(yè)骨干教師與校外同行專家、企業(yè)專家以及機(jī)器人設(shè)備生產(chǎn)廠家聯(lián)合商討機(jī)器人工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、 課程體系、 教學(xué)大綱、 教學(xué)內(nèi)容等， 制定了機(jī)器人工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案。我院自動(dòng)化專業(yè)具有近百年的辦學(xué)歷史積淀， 運(yùn)動(dòng)控制方向特色鮮明， 為機(jī)器人工程專業(yè)的設(shè)置奠定了基礎(chǔ)。

組建了一支學(xué)歷結(jié)構(gòu)、 職稱結(jié)構(gòu)及年齡結(jié)構(gòu)合理的、包括部分企業(yè)兼職教師的師資隊(duì)伍，其中專任教師22人，企業(yè)兼職教師 7 人；副高級(jí)以上職稱 23 人，占79.3%； 具有博士學(xué)位 15 人， 占專任教師比為 68%。擁有人工智能與機(jī)器人方面的省級(jí)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 1 個(gè)，省教育廳創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 1 個(gè)， 吉林市技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 2 個(gè)。

學(xué)院擁有自動(dòng)化、 智能檢測(cè)、 通信、 電子和信息等基礎(chǔ)雄厚、發(fā)展迅速的專業(yè)支撐。擁有人工智能和機(jī)器人方面的省級(jí)以上科研平臺(tái) 6 個(gè)，各中心和平臺(tái)為機(jī)器人工程專業(yè)提供了優(yōu)越的硬件環(huán)境。 深化與江蘇匯博機(jī)器人技術(shù)股份有限公司、吉林省樂(lè)酷機(jī)器人科技有限公司、 吉林賽金得智能機(jī)械制造有限公司等企業(yè)開(kāi)展機(jī)器人實(shí)訓(xùn)方面的校企合作。

作為地方院校，要想新設(shè)立一個(gè)專業(yè)方向必須要有一定基礎(chǔ)， 完全的新開(kāi)專業(yè)需要大量的資金、 設(shè)備、 教師等方面的投入。北華大學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)原有課程體系具有哪些前期基礎(chǔ)呢？首先看看機(jī)器人是什么？傳統(tǒng)上很多人把機(jī)器人看作是一種人形的機(jī)器。實(shí)際上機(jī)器人，就是能夠代替人去執(zhí)行某種動(dòng)作的機(jī)器， 人形機(jī)器人只是其中的一種。機(jī)器人有四個(gè)重要組成部分：第一個(gè)就是電機(jī)和舵機(jī)，用于給機(jī)器人提供動(dòng)力。第二個(gè)就是微控制器， 控制其動(dòng)作， 相當(dāng)于機(jī)器人的大腦， 這里的微機(jī)控制主要是用單片機(jī)、 DSP、 ARM 這樣微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。第三個(gè)就是傳感器， 這是機(jī)器人項(xiàng)目的感知器官， 用來(lái)獲取機(jī)器人周圍環(huán)境或者參數(shù)的變化。第四個(gè)就是機(jī)器人的結(jié)構(gòu)，它是機(jī)器人的骨架。北華大學(xué)的電氣與信息工程學(xué)院的自動(dòng)化專業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于擅長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)控制， 強(qiáng)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)、 伺服控制、 變頻調(diào)速、 傳感器應(yīng)用以及微機(jī)控制方向。滿足機(jī)器人重要組成的前三項(xiàng)，后面的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以選擇標(biāo)準(zhǔn)模塊比如說(shuō)車體或者別人已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)來(lái)彌補(bǔ)。電機(jī)+ 控制器 + 傳感器就構(gòu)成了最簡(jiǎn)單的教育領(lǐng)域的機(jī)器人，只不過(guò)專用的教育型機(jī)器人會(huì)有自己專用的外殼、 電機(jī)型號(hào)， 驅(qū)動(dòng)器型號(hào)以及某類的單片機(jī)控制板， 例如Otto 機(jī)器人， 就是由4 個(gè) 90g 的舵機(jī)加外殼和緊固螺絲組成， 有 Arduino unor3 控制板作為主控。 其成本低廉易于上手， 而且與學(xué)生目前所學(xué)的單片機(jī)系統(tǒng)類似， 但是其編程環(huán)境簡(jiǎn)單。 因此對(duì)于新開(kāi)設(shè)的機(jī)器人方向來(lái)說(shuō)， 選擇這種訓(xùn)練成本簡(jiǎn)單， 易于實(shí)現(xiàn)的教育領(lǐng)域最為短期的應(yīng)用方向是目前比較明智的選擇。

三、 機(jī)器人專業(yè)建設(shè)的思考

一個(gè)新開(kāi)的機(jī)器人專業(yè)應(yīng)該如何建設(shè)呢？首先要有一個(gè)培養(yǎng)思想明確的培養(yǎng)方案。在這個(gè)方案里應(yīng)該明確學(xué)生的主要就業(yè)方向和所具備的基本技能。避免存在以下 “5 多 5 少” 現(xiàn)象： 在相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置上課程數(shù)量多，每科課時(shí)較少； 理論講授較多， 實(shí)踐動(dòng)手較少； 低年級(jí)空閑時(shí)間很多，學(xué)習(xí)安排較少；低年級(jí)對(duì)于專業(yè)迷茫的很多，畢業(yè)從事專業(yè)的很少；課程設(shè)置中舊技術(shù)內(nèi)容比重多， 新技術(shù)比重少。 作為新開(kāi)專業(yè)方向一定要避免上述 “5多 5 少” 現(xiàn)象， 通過(guò)入學(xué)的專業(yè)導(dǎo)論告訴學(xué)生未來(lái)從事的領(lǐng)域是什么；圍繞相應(yīng)的技能要求合理開(kāi)設(shè)必修主干課程，提高主干課程的學(xué)時(shí)，便于教師將相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)講透；通過(guò)加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)方案或者課程中的比例，讓學(xué)生真正有時(shí)間通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式去驗(yàn)證老師課上所述內(nèi)容， 去思考相應(yīng)的解決問(wèn)題思路； 通過(guò)夏令營(yíng)、 講座、 創(chuàng)新活動(dòng)等方式讓低年級(jí)一入學(xué)就與專業(yè)相關(guān)聯(lián)， 進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對(duì)于機(jī)器人的興趣；在技術(shù)內(nèi)容安排上既要基礎(chǔ)知識(shí)組成， 更要增加新的技術(shù)前沿比例， 不至于使學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容與工業(yè)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)脫節(jié)。

機(jī)器人專業(yè)方向的學(xué)生就業(yè)問(wèn)題是專業(yè)設(shè)立之初的重要考量?jī)?nèi)容。一方面可以利用大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和創(chuàng)客項(xiàng)目鼓勵(lì)學(xué)生自主研發(fā)新產(chǎn)品進(jìn)而創(chuàng)業(yè)?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生針對(duì)目前市場(chǎng)某類教育機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研， 在總結(jié)出其不足的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的新品研制。目前教育領(lǐng)域的機(jī)器人功能簡(jiǎn)單、 產(chǎn)品單一， 國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格居高不下， 國(guó)內(nèi)產(chǎn)品無(wú)法與其抗衡， 市場(chǎng)對(duì)于新型的教育型機(jī)器人有較大的需求。另一方面可以采取 “走出去請(qǐng)進(jìn)來(lái)” 的方法，走出去主動(dòng)聯(lián)系那些做國(guó)內(nèi)教育機(jī)器人研發(fā)的公司， 將其研發(fā)需求引回來(lái)， 引導(dǎo)學(xué)生在校參與企業(yè)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。 國(guó)內(nèi)的相關(guān)公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)偏弱， 目前國(guó)內(nèi)主要機(jī)器人研發(fā)人員大都投入到附加值較高的工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人產(chǎn)品上。因此對(duì)于新品的需求和研發(fā)力量的需求有較大的缺口。此外在學(xué)生培養(yǎng)初期就可以與相關(guān)的教育機(jī)器人研發(fā)企業(yè)取得聯(lián)系， 組成校企聯(lián)合團(tuán)隊(duì)， 將企業(yè)需求的項(xiàng)目由在校生經(jīng)老師和企業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理的共同指導(dǎo)下進(jìn)行攻關(guān)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在畢業(yè)后可以直接輸送相關(guān)企業(yè)， 為產(chǎn)品的進(jìn)一步研發(fā)打下基礎(chǔ)， 縮短團(tuán)隊(duì)磨合期。