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李瑞峰:新工科背景下的哈工大机器人专业实践与经验

2019-11-8 08:41| 发布者: icewan| 查看: 1172| 评论: 2

摘要: 李瑞峰哈尔滨工业大学机器人研究所常务副所长,教授、博士生导师,福建(泉州)哈尔滨工业大学工程技术研究院院长,黑龙江省政协委员,黑龙江省机器人学会理事长,中国人工智能学会智能机器人专业委员会秘书长,工信 ...
李瑞峰:新工科背景下的哈工大机器人专业实践与经验

李瑞峰

哈尔滨工业大学机器人研究所常务副所长,教授、博士生导师,福建(泉州)哈尔滨工业大学工程技术研究院院长,黑龙江省政协委员,黑龙江省机器人学会理事长,中国人工智能学会智能机器人专业委员会秘书长,工信部工业机器人技能人才培养专家组组长

可持续竞争力人才的培养

可持续竞争力人才的培养,是新工科专业发展起来的一个主要目标。现如今,互联网技术已对现代服务业,以及括一些新的行业模式提出了新的挑战;人工智能催生了很多新兴产业。中国制造从大国到强国的转化过程中,大学各个学科如何适应变化,引发了新的工科发展和传统工科的升级换代。所以,大学已不再是简单的设立学科,而是从培养具有可持续竞争力的人才角度进行发展。

社会大环境的变化要求教育也要应变。青年学生对个人职业发展需求提出了很多变化,学习的方式上、学习的模式也有了很多新的途径,这些都对教育提出了很高的新的要求。所以,培养可持续竞争力的人才,实际核心之一就是综合能力。未来技术发展,对工科人才提出更多的创业能力和跨界整合能力,适应需求的新工科对人才的综合能力和创新能力同样也会提出了更高要求,这是一种未来能够进行可持续发展的人才要求。

从新工科人才培养的特点,可以总结出几个概念:

新理念:面向战略新兴产业与引领性行业需求培养人才,多专业学科交叉与融合性创新,符合新工科特征与规律。

新知识:战略新兴产业的相关工科专业新技术、新知识,学科交叉信息技术与各专业的融合新工科课程体系。

新特征:信息化、网络化、智能化、交叉化等,在模式上通过课程学习、项目学习的结合,创新实践教育的结合,包括一些卓越工程师培养计划。

新人才:培养新兴产业人才、交叉符合人才,具有国际竞争力的人才。

具体从新工科专业教育模式来说,一个是要多学科的交叉融合,通过辅修微专业的模式,提升整个多学科交叉领域。面向行业应用实践的校企协同育人模式,跨区域跨校的在线开放课程“1+M+N”教育模式,以及“X+Y”国际化的教育模式。

哈工大机器人工程专业建设实践与经验

2014年,哈尔滨工业大学开设了机械电子方面的机器人方向本科生实验班。2018年,第1届机械电子工程专业机器人方向35名本科毕业。

从哈尔滨工业大学的自身特点来看,一方面的优势在于师资力量雄厚,机器人专业现有27位教师,其中包括1位院士和11位教授。另一方面,在于对课程体系的考虑:一是国家和企业的需求,人才培养目标对接工业化与信息化深度融合的总体目标;二是面向国际前沿,了解国际前沿高校机器人专业课程体系,专业设置上进行借鉴学习;三是工程认证,对12条工程认证要求进行设计;四是打通本科与研究生课程的贯通,将本科生机器人专业和研究生课程体系进行综合的考虑和贯通,并面向个性化的培养和定制,在产学研用一体化方面进行布局;五是结合自身特色,面向航空、工业等为主,以机电为基础,设立专业。

在设置课程体系设置上,哈尔滨工业大学从专业素质目标能力,考虑机器人在机电耦合系统的设计、建模、认知、实现与创新;机器人基础知识上,包括机器人数学基础、仿真与控制等;机器人硬件方面,包括工业机器人设计与应用、嵌入式系统等;机器人感知认识技术方面,包括传感器、智能控制等;机器人系统创成与实现方面,也是更多结合未来机器人的新方向设置课程。利用学校人工智能专业群建设,开设包括人工智能在内的15门智能机器人方面的选修课程,开设创新性选修课。另外,还开设了智能机器人国际暑期学校,以增强学生的社会实践和国际交往能力。

此外,哈尔滨工业大学高度注重实践能力的培养。国家重点实验室共有20多个研究方向,每个研究方向都能够和课程体系进行全面的融合;国家机器人的创新中心、国家高端装备制造国家级虚拟仿真实验教学中心等,都为实践提供了便利;成立机器人竞技队,参加机器人竞技比赛,提高学生的科技创新能力。

机器人技术研究对专业建设的支撑

目前,全国已有百余所高校设立了机器人专业,如何去建设好专业,除了讲好课和建好课程体系以外,相关研究实际上对专业建设是有很大的支撑作用。例如,哈尔滨工业大学1986年成立了国内最早的机器人研究机构,2007年被批准为国家的重点实验室,又联合国内机构成立了国家机器人创新中心,而且还有着强大的学科群支撑,这些都对专业建设起到了很好的作用。

哈尔滨工业大学机器人的发展从最早的弧焊机器人到航天方面的机器人,现有载人航天机械臂、檀樾机构月球车移动及转移月面采样机构,有微纳机器人、服务机器人、特种机器人、医疗机器人、工业机器人,这些方面所积累的师资队伍对学生的培养起到了非常重要的作用。

在产学研的合作当中,哈尔滨工业大学与国内的很多企业开展合作,自身在专业建设上把教学、科研、产业高度融合起来,为学生提供了课程学习、训练实践等方面的完备体系。

(本文根据李瑞峰教授在“新工科背景下人工智能、机器人、智能制造领域学科发展与人才培养论坛”上的讲话录音编辑整理,未经本人审阅、确认)

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