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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：
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 |
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理论 |
实践 |
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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% |
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数学与自然科学类 |
26 |
456 |
388 |
68 |
15.3% |
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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% |
|
选修 |
13 |
244 |
214 |
30 |
|||
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 |
/ |
/ |
/ |
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合计 |
170 |
2544 |
2074 |
470 |
选修课比例：13.5% |
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部分教师：
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王继红,1983年出生，女，副教授，高级技师,毕业于南京理工大学，获电气工程专业硕士学位，2019高级及时年教育部“高校青年骨干教师访问学者”，多次评为校级“优秀教师”、校级“优秀毕业设计指导教师”，“河南省机器人行业协会”副秘书长，长期从事智能控制基础性研究工作，主要研究方向为智能监测与控制，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》。主持河南省科技攻关项目1项，参与省部级项目20余项，发表科技论文10余篇，获发明专利1项，实用新型专利10余项，教学成果获得科教论文“一等奖”、郑州市教育局教学成果“二等奖”，科技成果获河南省科技成果“二等奖”。 |
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朱建军，1978年出生，男，九三学社社员，副教授、中级工程师，郑州市优秀教师。2003年毕业于电子科技大学获测控技术专业学士学位，2007年毕业于重庆邮电大学获检测技术与自动化装置专业硕士学位。2003年在许继电气集团公司从事智能仪表开发，2006年在中国四联集团公司从事汽车电子开发，2007至2015年在郑州宇通重工有限公司从事车辆控制系统开发。主要研究方向是智能仪器仪表、自动化控制和汽车电子。目前是郑州科技学院专职教师，多次被评为“优秀教师”和“优秀毕业设计指导教师”，主要研究方向是智能控制和物联网应用，主要教授课程：《电子技术》、 《智能控制》、 《人工智能》、 《RFID原理及应用》和《物联网技术及应用》等。先后参与完成多个项目，发表科研论文8篇，申请科技专利10余项。 |
赵明举 1984年5月出生，男，中共党员，学历研究生，学位硕士，职称讲师。主要研究方向，智能检测与控制。主讲《机器人机电原理》、《电工电子基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电气控制与PLC》等课程。先后获得过优秀先进教师、学校先进工作者等多项荣誉称号。发表核心EI论文2篇，CN论文10余篇；授权发明专利2项，实用新型专利8项，外观专利5项；先后主持参加电力电子及电力传动创新实验平台研制、安寝-老年人自动排便处理控制系统设备研发等省、市、校级项目10余项；曾指导学生在2017、2019、2021年带领学生参加全国大学生电子设计竞赛（河南赛区）获得一等奖；2020、2021年连续在中国工程机器人大赛暨国际公开赛2020年、2021年在该赛项中获得一等奖；其中2021年指导学生参加中国工程机器人大赛暨国际公开赛中斩获全国冠军奖和优秀指导老师等多项荣誉称号。 |
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张敢，女，1989年出生，中共党员。2015年毕业于河南理工大学，获电气工程及其自动化专业学士学位。2018年毕业于江南大学，获电气工程专业硕士学位。曾在中共电信安徽分公司从事通讯网络技术工作，现为郑州科技学院专职教师，积极参与学院与教研室工作，主要研究方向是智能控制与检测，主要教授课程：《单片机技术及应用》、《机器人技术基础》等。在校期间发表学术论文2篇。 |
宋庆敏，女，1988年出生。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，参与并完成科研项目2项。2018年至2021年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，积极参与学院与教研室工作，主要研究方向为控制理论与控制工程，主要教授课程：《运动控制系统》、《智能控制理论》等。 |
部分教学设施
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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。 |
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工业机器人机械装调维修虚拟仿真实训与考评系统
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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 |
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工业机器人电气装调维修虚拟仿真实训与考评实践系统：
1）系统包括实训教学项目、考核项目和考试三个模块，包括机器人电气拆装、检测、维护等综合模块； 2）每个学习任务采用游戏闯关式相结合，具有独立的学习与考核环节； 3）系统采用沉浸式体验设计，可在场景任意漫游，支持漫游与鼠标操作两种模式的自由切换。 4）实训任务自动评分体系：每个项目的任务包覆盖了当前任务的所需教学知识点，每个任务中均设置有干扰项，需避开干扰项进行正确的操作才能够得分，系统具有合理的实训任务独立评价与评分体系 ； 5）系统支持学习状态查询，学习者可以查询当前学习进度，包括学习时长，每个项目、任务的完成状态和得分。教师学生可以按照项目、任务和学生个人等多个维度进行学习进度的查询和监控。 6）系统设计有背包系统，任务的设计采用游戏化的形式，背包系统针对每个任务的操作要求不同指定个性化的背包内容，任务的顺利实施需要以正确放入背包的工具和材料为前提。 7）工业机器人电气虚拟装调仿真学习模块包含工业机器人电气原理图识读、电气元件布置与安装、制线与电气元件接线等虚拟实训子任务。 8）规范安全学习与工具耗材认知虚拟仿真项目：涵盖操作规范与安全常识的认知、常用电工工具认知、常见电气耗材认知等虚拟教学实训子任务。 9）▲工业机器人电气原理图识读虚拟仿真项目：涵盖电气原理图基础、一次回路解读、二次回路、NCUC总线回路、开关量输入回路、继电器触点回路、继电器触点回路、示教器线路等虚拟教学子项目。 |
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器人离线编程实验系统：
InteRobot离线编程对提供的工件模型进行快速、高效、有效的轨迹规划，可根据现场的实际情况对轨迹进行有效的规划以及优化轨迹参数，让学生体验编程快、精度高的离线编程。 InteRobot离线编程软件含多种机器人型号，学生可自定义新建机器人、工具夹具，也可直接进行离线编程、仿真、优化路径、输出后置代码。输出控制代码到机器人上进行复杂的轨迹运动。专业运用领域有机器人打磨、去毛刺、涂胶、喷涂、焊接等。 |
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无人空中飞行器（机器人）创新实验室： 实验室设备：无人空中飞行器（机器人）、基于Matlab、计算机、实验指导包（视频、例程）。 能够提供无人机与基于模型设计的全套课程与全套提供无人机模型建立、无人机控制算法设计、软件在环仿真、硬件在环仿真等全套无人机系统设计开发环境。 能力培养：注重培养大学生的创新能力、动手能力和空中机器人操控能力；提高学生针对空中机器人设计及系统控制进行电子设计、制作的综合能力；提升电子产品开发能力。 |
电子创新设计实验室： 实验室配备：拥有整套PCB制板设备、单片机实验箱、虚拟仪器实验箱、EDA（FPGA）仿真实验箱、（SOPC）仿真实验箱、数字示波器、信号发生器等。 开设实验项目包括：可以涵盖模电、数电、微机、传感器、自控、通信等多个学科，主要用于学生毕业设计、课程设计、实验室创新性项目和学科竞赛等综合性实验项目。 能力培养：电子设计与创新实验室注重培养大学生的创新能力、动手能力和协作精神；提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力；提升电子产品开发能力。 |
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传感器实验室： 本实验室配备：传感器实验平台、万用表、示波器等。 开设实验项目包括：电阻式传感器的单臂性能实验、差动面积式电容传感器特性实验、霍尔传感器的直流激励静态位移特性实验、电磁式传感器特性分析实验、热电偶的原理及现象实验等。 能力培养：通过实验使学生加深对传感器工作特性的了解，培养学生在系统中熟练应用传感器装置的能力。 |
单片机实验室： 本实验室配备：计算机、单片机试验箱、万用表等。 开设实验项目包括：彩灯控制实验、计数器设计实验、交通灯设计实验、数码管动态显示实验、电机控制实验等。 能力培养：通过实验，使学生了解、掌握单片机控制系统基本组成，训练基本的技能，加深理解，灵活运用，培养学生编程调试能力及线路连接能力。 |
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电工电子实验室： 开设实验项目包括：伏安特性的测试、基尔霍夫定律、叠加定理、三相正弦电流和电压测量、网络定理等十余个实验项目。 能力培养：通过老师指导学生完成系统的电路实验，使学生掌握电路的基础理论，加深学生对知识的理解，培养学生分析具体问题的能力，为使学生成为知识型、技能型人才打下扎实的基础。 |
电子产品组装实验室： 开设实验项目包括：电工电子基础综合实训、电工实习、电子手工焊接实习、电工证技术实训。 能力培养：使学生在通过实习和实训的过程中受到较系统的教育与训练，培养良好的实验习惯以及严谨的科学态度与作风，坚持启发引导严谨治学的作风，坚持培养学生的独立思考、独立操作和独立分析问题的能力，培养学生运用基本理论知识分析、处理实际问题的方法。 |
