國家實施創新驅動發展、 “智能制造 2025” 、 “互聯網+” 等重大戰略， 以新技術、 新業態、 新產業為特點的新經濟蓬勃發展， 未來新興產業和新經濟需要的是工程實踐能力強、 創新能力強的新興工程科技人才。地方本科高校要以新技術、 新產業、 新經濟為背景， 緊緊圍繞 “地方性、 應用型、 服務性” 三個定位， 建設服務地方重大支柱產業或戰略性新興產業發展的新工科專業， 發揮高校應有的作用。我院根據已有建設基礎， 因勢利導新申請了社會上需求量較大的機器人專業。本文就 “新工科” 背景下設置機器人專業的發展進行了思考和探索， 為下一步新工科專業的建設提供參考。

一、 明確機器人專業的發展方向

北華大學的機器人專業隸屬于電氣與信息工程學院自動化專業的新工科專業， 該專業前身可以追溯到原吉林電氣化高等專科學校的電氣自動化專業， 主要為各類有色金屬開采及加工企業的人才培養服務。對于這個新開專業方向來說， 如果要依托原有的專業特色只有兩個方向—— —即工業領域或者行業性質的機器人應用， 消費、 服務型機器人的新技術應用。

如果發展機器人應用的話， 應該發展有色金屬企業開采、加工所用的各種工業機器人研發或者應用。但是目前工業機器人作為高附加值的特種設備， 基本被少數企業壟斷。由于各個生產企業的生產工藝和流程差異性較大， 各個企業的生產型機器人均為定制產品， 沒有通用產品存在。企業在購買相關產品之后的技術支持和服務基本依托廠商進行，對于維護技術人員需求量極少。此外由于機器人型號眾多， 作為人才培養的教學機構若想采購門類齊全的機器人有針對性的培養人才， 首先投資額巨大， 其次對于師資的要求極高， 其任課教師需要有相關機器人的使用或者維護經驗。因此選擇哪種機器人作為教學應用的平臺可以決定這個專業未來的發展之路。

對于新開專業來說在面臨著實驗基礎設備投入大、師資力量相對薄弱的情況， 發展一個專業方向必須要兩點保證：

一是在別人現有的基礎上， 進行吸收消化、 再發展。就是實驗設備在選擇上要貼近市場主流， 而且以采購為主。通過廠商對于設備使用的培訓， 提升教師對于設備原理、 工作特性方面的了解。廠商一般為了推廣其產品都會對其產品有詳盡的說明書和配套的例程代碼， 通過對于這種資源的學習有助于任課老師在短時間內提升教學能力;

二是有明確的應用方向，扎實穩步推進。從技術難度上來說， 最簡單的是教育型機器人， 其次是消費型機器人， 然后是工業機器人， 最難的是醫療機器人和特種應用機器人。作為教學單位尤其是新建專業方向，選擇一個合適的機器人應用方向顯得尤為重要。機器人產品的研發與應用必須有一個實際的背景，如果只是用單純的理論講授來培養機器人方向的人才， 只能培養出只會理論而缺乏動手能力的 “殘次品” 而被社會所淘汰。

二、 夯實機器人專業已有前期基礎

學院多次組織專業骨干教師與校外同行專家、企業專家以及機器人設備生產廠家聯合商討機器人工程專業的培養目標、 課程體系、 教學大綱、 教學內容等， 制定了機器人工程本科專業人才培養方案。我院自動化專業具有近百年的辦學歷史積淀， 運動控制方向特色鮮明， 為機器人工程專業的設置奠定了基礎。

組建了一支學歷結構、 職稱結構及年齡結構合理的、包括部分企業兼職教師的師資隊伍，其中專任教師22人，企業兼職教師 7 人；副高級以上職稱 23 人，占79.3%； 具有博士學位 15 人， 占專任教師比為 68%。擁有人工智能與機器人方面的省級科技創新團隊 1 個，省教育廳創新團隊 1 個， 吉林市技術創新團隊 2 個。

學院擁有自動化、 智能檢測、 通信、 電子和信息等基礎雄厚、發展迅速的專業支撐。擁有人工智能和機器人方面的省級以上科研平臺 6 個，各中心和平臺為機器人工程專業提供了優越的硬件環境。 深化與江蘇匯博機器人技術股份有限公司、吉林省樂酷機器人科技有限公司、 吉林賽金得智能機械制造有限公司等企業開展機器人實訓方面的校企合作。

作為地方院校，要想新設立一個專業方向必須要有一定基礎， 完全的新開專業需要大量的資金、 設備、 教師等方面的投入。北華大學的自動化專業原有課程體系具有哪些前期基礎呢？首先看看機器人是什么？傳統上很多人把機器人看作是一種人形的機器。實際上機器人，就是能夠代替人去執行某種動作的機器， 人形機器人只是其中的一種。機器人有四個重要組成部分：第一個就是電機和舵機，用于給機器人提供動力。第二個就是微控制器， 控制其動作， 相當于機器人的大腦， 這里的微機控制主要是用單片機、 DSP、 ARM 這樣微控制器來實現。第三個就是傳感器， 這是機器人項目的感知器官， 用來獲取機器人周圍環境或者參數的變化。第四個就是機器人的結構，它是機器人的骨架。北華大學的電氣與信息工程學院的自動化專業的優勢在于擅長運動控制， 強于電機驅動、 伺服控制、 變頻調速、 傳感器應用以及微機控制方向。滿足機器人重要組成的前三項，后面的機械結構設計可以選擇標準模塊比如說車體或者別人已經設計出來的機器人結構來彌補。電機+ 控制器 + 傳感器就構成了最簡單的教育領域的機器人，只不過專用的教育型機器人會有自己專用的外殼、 電機型號， 驅動器型號以及某類的單片機控制板， 例如Otto 機器人， 就是由4 個 90g 的舵機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， 而且與學生目前所學的單片機系統類似， 但是其編程環境簡單。 因此對于新開設的機器人方向來說， 選擇這種訓練成本簡單， 易于實現的教育領域最為短期的應用方向是目前比較明智的選擇。

三、 機器人專業建設的思考

一個新開的機器人專業應該如何建設呢？首先要有一個培養思想明確的培養方案。在這個方案里應該明確學生的主要就業方向和所具備的基本技能。避免存在以下 “5 多 5 少” 現象： 在相關專業課程設置上課程數量多，每科課時較少； 理論講授較多， 實踐動手較少； 低年級空閑時間很多，學習安排較少；低年級對于專業迷茫的很多，畢業從事專業的很少；課程設置中舊技術內容比重多， 新技術比重少。 作為新開專業方向一定要避免上述 “5多 5 少” 現象， 通過入學的專業導論告訴學生未來從事的領域是什么；圍繞相應的技能要求合理開設必修主干課程，提高主干課程的學時，便于教師將相應的知識點講透；通過加大實踐教學環節在培養方案或者課程中的比例，讓學生真正有時間通過實驗的方式去驗證老師課上所述內容， 去思考相應的解決問題思路； 通過夏令營、 講座、 創新活動等方式讓低年級一入學就與專業相關聯， 進而激發學生對于機器人的興趣；在技術內容安排上既要基礎知識組成， 更要增加新的技術前沿比例， 不至于使學生所學的內容與工業實際現場脫節。

機器人專業方向的學生就業問題是專業設立之初的重要考量內容。一方面可以利用大學生創新創業項目和創客項目鼓勵學生自主研發新產品進而創業?？梢砸龑W生針對目前市場某類教育機器人產品進行調研， 在總結出其不足的基礎上進行相應的新品研制。目前教育領域的機器人功能簡單、 產品單一， 國外產品價格居高不下， 國內產品無法與其抗衡， 市場對于新型的教育型機器人有較大的需求。另一方面可以采取 “走出去請進來” 的方法，走出去主動聯系那些做國內教育機器人研發的公司， 將其研發需求引回來， 引導學生在校參與企業的項目開發。 國內的相關公司的研發團隊偏弱， 目前國內主要機器人研發人員大都投入到附加值較高的工業機器人和醫療機器人產品上。因此對于新品的需求和研發力量的需求有較大的缺口。此外在學生培養初期就可以與相關的教育機器人研發企業取得聯系， 組成校企聯合團隊， 將企業需求的項目由在校生經老師和企業項目經理的共同指導下進行攻關，攻關團隊在畢業后可以直接輸送相關企業， 為產品的進一步研發打下基礎， 縮短團隊磨合期。