国家实施创新驱动发展、 “智能制造 2025” 、 “互联网+” 等重大战略， 以新技术、 新业态、 新产业为特点的新经济蓬勃发展， 未来新兴产业和新经济需要的是工程实践能力强、 创新能力强的新兴工程科技人才。地方本科高校要以新技术、 新产业、 新经济为背景， 紧紧围绕 “地方性、 应用型、 服务性” 三个定位， 建设服务地方重大支柱产业或战略性新兴产业发展的新工科专业， 发挥高校应有的作用。我院根据已有建设基础， 因势利导新申请了社会上需求量较大的机器人专业。本文就 “新工科” 背景下设置机器人专业的发展进行了思考和探索， 为下一步新工科专业的建设提供参考。

一、 明确机器人专业的发展方向

北华大学的机器人专业隶属于电气与信息工程学院自动化专业的新工科专业， 该专业前身可以追溯到原吉林电气化高等专科学校的电气自动化专业， 主要为各类有色金属开采及加工企业的人才培养服务。对于这个新开专业方向来说， 如果要依托原有的专业特色只有两个方向—— —即工业领域或者行业性质的机器人应用， 消费、 服务型机器人的新技术应用。

如果发展机器人应用的话， 应该发展有色金属企业开采、加工所用的各种工业机器人研发或者应用。但是目前工业机器人作为高附加值的特种设备， 基本被少数企业垄断。由于各个生产企业的生产工艺和流程差异性较大， 各个企业的生产型机器人均为定制产品， 没有通用产品存在。企业在购买相关产品之后的技术支持和服务基本依托厂商进行，对于维护技术人员需求量极少。此外由于机器人型号众多， 作为人才培养的教学机构若想采购门类齐全的机器人有针对性的培养人才， 首先投资额巨大， 其次对于师资的要求极高， 其任课教师需要有相关机器人的使用或者维护经验。因此选择哪种机器人作为教学应用的平台可以决定这个专业未来的发展之路。

对于新开专业来说在面临着实验基础设备投入大、师资力量相对薄弱的情况， 发展一个专业方向必须要两点保证：

一是在别人现有的基础上， 进行吸收消化、 再发展。就是实验设备在选择上要贴近市场主流， 而且以采购为主。通过厂商对于设备使用的培训， 提升教师对于设备原理、 工作特性方面的了解。厂商一般为了推广其产品都会对其产品有详尽的说明书和配套的例程代码， 通过对于这种资源的学习有助于任课老师在短时间内提升教学能力;

二是有明确的应用方向，扎实稳步推进。从技术难度上来说， 最简单的是教育型机器人， 其次是消费型机器人， 然后是工业机器人， 最难的是医疗机器人和特种应用机器人。作为教学单位尤其是新建专业方向，选择一个合适的机器人应用方向显得尤为重要。机器人产品的研发与应用必须有一个实际的背景，如果只是用单纯的理论讲授来培养机器人方向的人才， 只能培养出只会理论而缺乏动手能力的 “残次品” 而被社会所淘汰。

二、 夯实机器人专业已有前期基础

学院多次组织专业骨干教师与校外同行专家、企业专家以及机器人设备生产厂家联合商讨机器人工程专业的培养目标、 课程体系、 教学大纲、 教学内容等， 制定了机器人工程本科专业人才培养方案。我院自动化专业具有近百年的办学历史积淀， 运动控制方向特色鲜明， 为机器人工程专业的设置奠定了基础。

组建了一支学历结构、 职称结构及年龄结构合理的、包括部分企业兼职教师的师资队伍，其中专任教师22人，企业兼职教师 7 人；副高级以上职称 23 人，占79.3%； 具有博士学位 15 人， 占专任教师比为 68%。拥有人工智能与机器人方面的省级科技创新团队 1 个，省教育厅创新团队 1 个， 吉林市技术创新团队 2 个。

学院拥有自动化、 智能检测、 通信、 电子和信息等基础雄厚、发展迅速的专业支撑。拥有人工智能和机器人方面的省级以上科研平台 6 个，各中心和平台为机器人工程专业提供了优越的硬件环境。 深化与江苏汇博机器人技术股份有限公司、吉林省乐酷机器人科技有限公司、 吉林赛金得智能机械制造有限公司等企业开展机器人实训方面的校企合作。

作为地方院校，要想新设立一个专业方向必须要有一定基础， 完全的新开专业需要大量的资金、 设备、 教师等方面的投入。北华大学的自动化专业原有课程体系具有哪些前期基础呢？首先看看机器人是什么？传统上很多人把机器人看作是一种人形的机器。实际上机器人，就是能够代替人去执行某种动作的机器， 人形机器人只是其中的一种。机器人有四个重要组成部分：第一个就是电机和舵机，用于给机器人提供动力。第二个就是微控制器， 控制其动作， 相当于机器人的大脑， 这里的微机控制主要是用单片机、 DSP、 ARM 这样微控制器来实现。第三个就是传感器， 这是机器人项目的感知器官， 用来获取机器人周围环境或者参数的变化。第四个就是机器人的结构，它是机器人的骨架。北华大学的电气与信息工程学院的自动化专业的优势在于擅长运动控制， 强于电机驱动、 伺服控制、 变频调速、 传感器应用以及微机控制方向。满足机器人重要组成的前三项，后面的机械结构设计可以选择标准模块比如说车体或者别人已经设计出来的机器人结构来弥补。电机+ 控制器 + 传感器就构成了最简单的教育领域的机器人，只不过专用的教育型机器人会有自己专用的外壳、 电机型号， 驱动器型号以及某类的单片机控制板， 例如Otto 机器人， 就是由4 个 90g 的舵机加外壳和紧固螺丝组成， 有 Arduino unor3 控制板作为主控。 其成本低廉易于上手， 而且与学生目前所学的单片机系统类似， 但是其编程环境简单。 因此对于新开设的机器人方向来说， 选择这种训练成本简单， 易于实现的教育领域最为短期的应用方向是目前比较明智的选择。

三、 机器人专业建设的思考

一个新开的机器人专业应该如何建设呢？首先要有一个培养思想明确的培养方案。在这个方案里应该明确学生的主要就业方向和所具备的基本技能。避免存在以下 “5 多 5 少” 现象： 在相关专业课程设置上课程数量多，每科课时较少； 理论讲授较多， 实践动手较少； 低年级空闲时间很多，学习安排较少；低年级对于专业迷茫的很多，毕业从事专业的很少；课程设置中旧技术内容比重多， 新技术比重少。 作为新开专业方向一定要避免上述 “5多 5 少” 现象， 通过入学的专业导论告诉学生未来从事的领域是什么；围绕相应的技能要求合理开设必修主干课程，提高主干课程的学时，便于教师将相应的知识点讲透；通过加大实践教学环节在培养方案或者课程中的比例，让学生真正有时间通过实验的方式去验证老师课上所述内容， 去思考相应的解决问题思路； 通过夏令营、 讲座、 创新活动等方式让低年级一入学就与专业相关联， 进而激发学生对于机器人的兴趣；在技术内容安排上既要基础知识组成， 更要增加新的技术前沿比例， 不至于使学生所学的内容与工业实际现场脱节。

机器人专业方向的学生就业问题是专业设立之初的重要考量内容。一方面可以利用大学生创新创业项目和创客项目鼓励学生自主研发新产品进而创业。可以引导学生针对目前市场某类教育机器人产品进行调研， 在总结出其不足的基础上进行相应的新品研制。目前教育领域的机器人功能简单、 产品单一， 国外产品价格居高不下， 国内产品无法与其抗衡， 市场对于新型的教育型机器人有较大的需求。另一方面可以采取 “走出去请进来” 的方法，走出去主动联系那些做国内教育机器人研发的公司， 将其研发需求引回来， 引导学生在校参与企业的项目开发。 国内的相关公司的研发团队偏弱， 目前国内主要机器人研发人员大都投入到附加值较高的工业机器人和医疗机器人产品上。因此对于新品的需求和研发力量的需求有较大的缺口。此外在学生培养初期就可以与相关的教育机器人研发企业取得联系， 组成校企联合团队， 将企业需求的项目由在校生经老师和企业项目经理的共同指导下进行攻关，攻关团队在毕业后可以直接输送相关企业， 为产品的进一步研发打下基础， 缩短团队磨合期。