研究生阶段,我的专业机械工程与机器人,想在机器人技术方面,想开学前提前了解一下,需要看哪方面的书籍,

录取院校:录取专业:机器人专业研究生


入学时间:2014年秋


To be continued(录取院校分析、签证工作、住宿申请、行前指导、)未完待续…

无日语冲刺理工名校,找准定位很关键

东京工业大学机器人专业研究生申请成功

  学生感言:拿到东京大学教授内诺之后,学生说自己很开心。东京工业大的这个教授是自己最心仪的教授,即将开始和这个教授一起进行自己喜欢的专业领域方面的研究是一件十分令自己期待的事情。学生觉得十分感谢。在没有日语的情况下仍然可以申请成功自己的梦想名校。同时,自己不会停止前进的步伐,会一直学习日语,争取口语有个很大的进步。

  众所周知,去日本留学日语是一个很重要的硬件条件,日本申请的教授内诺制决定了很多学生必须先得到教授的认可才可以去申请日本大学,而得到教授的认可又必须要有一定的日语基础。这个要求可难坏了一些没有日语成绩,日语口语也不好的学生。他们大部分都是理工科名校高材生,想去申请日本的理工科名列前茅的学生。如果没有日语成绩想去申请日本可以吗?有什么特殊需要的技巧?教授面试的时候怎么办?以后上课的过程中又该如何听懂教授的讲课呢?

  下面我们一起来看看没有日语成绩的Z同学与东京工业大学牵手的过程。

  2013年10月13日,与Z同学联系。这是一位北京大学就读机械工程专业的学生,毕业院校背景很是耀眼。初步了解学生的信息之后我就开始跟学生取得了联系,挂了电话之后发现孩子日语是零基础,刚开始学习假名的阶段。之前的信息表上只表明了学生是没有日语成绩的,不想日语却是零基础。我着实有些吃惊。因为申请14春季的入学,日语没有基础就意味着学生需要在短时间内冲刺日语,这个对于一般学生而言还是有些难的。10月13号进入体系,12月初就要考试,时间紧迫。但是我注意到学生的英语底子还不错,于是我就问了学生英语成绩方面的问题,当时托福是没有成绩的,但是学生的6级考的还不错。针对学生的情况,我开始了跟学生的上课。

  我通过跟学生的职业测评讲解业发现学生对一些机械非常感兴趣,现实型的学生工具操作和动手能力也很强,加之学生在北京大学已经学习了3年的机械工程专业,所以我给学生推荐了机器人专业。另外还有一个原因就是,机器人专业方向名校的教授对学生的英语要求很高但是日语方面却有很多教授没有太硬性的规定。

  然而我和学生还同时面临另外一个问题的,就是机器人方向仍然是一个比较大的范围。比如有研究人机交互的,比如很多研究福祉机器人,有些研究水中行走机器人还有研究机器人各个部件的。Z同学的对于专业分支的选择该何去何从?

  为了争取时间,尽快确定专业方向,我给学生搜索查询了国公立前20的日本大学里面有机器人专业的教授和研究室信息,并做了详细的分析整理。学生打开邮件看的很认真。我告诉学生如何从官网和教授的研究室上面获取有效的信息。后来学生结合自己大学期间做的研究经历和学习的专业重点,把最终的方向确定在了机器人手臂的研究上面。为了保证申请过程中有足够的教授,我给学生详细查询了这个方向的所有教授。

  同时,针对学生的这种情况,申请老师也开始了文书的启动。学生的大学项目研究经历中有一些是和机器人方向相关的。申请老师巧妙的把学生的亮点进行了展示,简历和第一封信尘埃落定。

  申请老师和职业规划老师同时在快马加鞭的工作中,这个时候学生表现出了一些惰性,比如发过去的教授信息不能及时回复回来,文书的资料回复也很慢等等。咨询老师邹老师给学生打电话再次确认了时间的紧迫性以及申请过程中内诺制早到早得这种特点。3个端口的老师都劝说学生要充分重视自己的申请,以后才有可能有更好的结果。学生慢慢的也变得更加配合。我们以耐心的服务态度让学生也迅速调整好状态,共同朝向更好的方向发展。

  接下来的选校工作进行的也十分顺利。学生表示自己虽然没有日语语言成绩但是会努力学,同时英语是自己的优势。一定会在申请过程中充分发挥自己的优势。所以详细讲解了日本前15的院校之后给学生选定了6所学校,东京工业大学是学生最想去的大学。

  接下来申请老师的申请工作开始启动。申请老师把学生强大的院校背景和英语能力进行的展示,那个时候学生已经考出了托福85分的成绩,同时学生的研究计划书也得到了东京工业大学教授的认可。

  1、院校背景好,日本申请较为看重院校背景;

  3、有相关研究经历。

  2、申请初期无明确自我定位。

  1、准确专业定位:职业规划师根据学生专业客观测评及经历,选准专业方向及学校申请;

  2、发掘亮点:利用院校背景优势充分打动教授,申请规划师对学生进行的辅导很充分;

  3、扬长避短:向教授充分展示自己的英语能力以及在大学期间受到的专业教育,同时自己要不断学习日语能力。

为什么申请东京工业大学机器人专业?

  东京工业大学是日本理工科专业最好的一个大学,录取要求比东大还要稍难一些。理工科专业设置齐全,研究室设备世界领先,师资队伍好,是很多理工科学生的梦想名校。

  东京工业大学有12个项目入选了文部科学省的21世纪COE(Center of Excellence)计划。该计划的目的是建成世界一流的研究和教育中心。

  东京工业大学曾经培养出大量杰出人士,如2000年诺贝尔化学奖获得者白川英树博士。在研究和国际交流方面,东京工业大学成绩卓著,学校开发出了亚洲运算速度最快的超级计算机“TSUBAME”,成立了Global Edge Institute以培养来自全球的年轻研究人员,还同国外的许多大学以及国际研究组织合作,将研究成果产业化。

  在Times杂志2007年的世界大学综合排名中,东京工业大学名列90位,在理工类院校中排名22位。

  理工学研究科(20个专业)数学、基础物理学、化学、地球行星科学、物质科学、材料工程学、有机高分子材料、应用化学、化学工程学、机械物理工程学、机械控制系统、机械与航空宇宙工程学、电气电子工程学、电子物理工程学、通信与整合系统、土木工程学、建筑学、国际开发工程学、原子核工程学

  生命理工学研究科(5个专业)生命科学、生物科学、生物信息、生物工程学、分子生物工程学

  综合理工学研究科(11个专业)革新工程材料、电子化学、材料科学与工程、建筑科学与技术、建筑环境、能源科学、环境化学与工程、信息处理、电子及应用物理、计算智能与系统科学等

  信息理工学研究科(3个专业)数理与计算科学、计算工学、信息环境学

  社会理工学研究科(4个专业)人类行为系统、价值系统、经营工学、社会工学

  创新管理研究科(2个专业)技术经营(硕士课程)、创新专业(博士课程)

  东京工业大学是日本一所综合性国立大学,建立于1881年,1929年开设大学教育,大学的简称为“东工大”。东京工业大学设有本科专业,如金属工学科、有机材料工学科、无机材料工学科、化学工学科、高分子工学科、机能科学科、机能智能系统学科、机能宇宙学科、制御系统工学科、经营系统工学科、电气电子工学科、情报工学科、土木环境工学科、建筑学科、社会工学科、开发系统工学科、生命科学科、生命工学科。硕士博士设有理工学研究科、生命理工学研究科、综合理工学研究科、情报理工学研究科、社会理工学研究科、革新经营管理研究科等研究科和多个专业方向。东京工业大学有三个校区,位于东京都目黑区大冈山的大冈山校区为主校区。另外两个校区为位于东京都港区芝浦的田町校区,以及位于横滨市緑区长津田町的铃悬台校区。在2008年11月英国泰晤士报业的教育专门杂志“「The Times Higher Education Supplement”所发表的『世界大学排行榜』上,东京工业大学排名综合类第61位,日本第4位。在自然科学分野中排名第57位,日本第4位。工学分野中排名第21位,日本第2位。

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 (学科代码:0802授予工学硕士学位)

  一、学科专业及研究方向

  机械工程学科主要研究机械的基础理论、各类机械产品与装备的设计方法、制造技术与系统、检测控制与自动化、性能分析与实验研究以及各类机械装备运行维护的理论与技术等。

  北京交通大学机械工程学科依托载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室、轨道车辆结构可靠性与运用检测技术教育部工程研究中心、结构强度检测国家认可实验室实验中心国家级实验教学示范中心围绕轨道交通和航天装备的国家重大需求,开展先进设计、制造以及测控的基础理论和关键技术研究,形成了轨道车辆强度与动力学、磁性液体密封设计理论与方法、复杂装备智能设计与制造、轨道交通基础设施安全检测、航天运载装备电液伺服控制等特色鲜明的研究方向。主要研究方向及内容:

  1. 机械制造及其自动化

  (1)数字化制造技术与装备

  开展航空、航天和轨道交通等领域复杂零件数字化制造、复杂系统建模、制造系统信息集成、云计算和网络化制造等技术的研究;进行相关数控装备、制造系统的规划、设计、研发以及应用维护等方面的理论和工程应用研究。

  (3)微纳制造技术

  研究难加工材料、难加工零件和低刚度零件精密和超精密加工、微细激光加工、微细超声加工、微细电化学加工、微细电火花加工等技术的机理、工艺和关键问题,并研发相关的工业产品和配套的专用装备,以获得微米或纳米级的加工精度和表面粗糙度。

  2. 机械电子工程

  (1)机电系统建模、先进控制及自动化

  研究航天、轨道交通、电力等领域机电系统的控制理论及控制方法,包括系统建模与辨识、智能控制、控制器优化设计及系统的集成与性能优化、机器人控制技术及微系统技术等。

  (2)机电系统状态检测与故障诊断

  研究航天、轨道交通、电力等领域的机电系统的过程监测技术、电量及非电量信号检测技术、信号处理技术以及故障诊断技术。研究基于无损检测、图像处理、电学层析等技术的状态检测与故障诊断方法。

  (3)流体传动及控制

  研究机电液气系统的设计与应用、机电液控制系统控制规律和控制方法、电液伺服、比例控制系统和传动系统的设计、仿真与实现的问题;研究电液控制元器件的机理以及基于以伺服电机和各类电机为控制元件的运动控制和拖动问题。

  基于现场总线、嵌入式系统、可编程器件、单片机和虚拟仪器技术等的智能化仪器仪表、装置及系统的产品开发与应用研究。

  3. 机械设计及理论

  研究机构与机器创新设计、计算机辅助机械设计、机械优化设计以及智能设计等先进设计理论与方法,研制新概念运载工具、航空航天特种材料数控加工机床、空气悬浮运输设备等机电一体化装备,开发计算机辅助先进设计工具与仿真平台,推进现代机电装备的机理创新、概念创新、结构创新以及应用创新。

  研究机器人的机构学基础理论,进行机器人机构学的结构学、运动学与动力学研究,开展机器人轨迹规划、机器人运动和轨迹控制策略和算法的研究,研究并联机器人装备和智能移动机器人在国民经济和国防等各类产业领域的应用与推广。

  (3)机电液磁一体化的理论及应用

研究机电液磁一体化系统控制的基础理论,开展纳米磁性液体在生物医学、传感器、密封等领域的应用研究,研究磁性液体动力学理论及流变学特性、纳米磁性材料的制备以及磁流变体的理论及应用,开展现代磁技术和微机电系统理论及应用的研究。

  (4)精密零部件设计与摩擦学

  研究在精密零部件、微纳构件等加工过程中降低不确定性以获得高精度产品的精密零部件设计理论与制造技术,包括微纳间隙的运动特性表征与建模、有序结构与微机电系统、纳米级表面改性加工。研究运动机械摩擦副的摩擦磨损机理、影响因素及减摩的措施,以及油液监测技术,振动监测技术,磨损颗粒图像的计算机识别和处理技术,在线监测和故障诊断技术等。

  (1)车辆结构可靠性及优化

  研究轨道车辆结构设计中的强度与可靠性问题,包括结构抗疲劳和防断裂设计、有限元技术及应用、结构动态测试、结构可靠性设计理论、结构应力测试与疲劳评估、车辆结构优化设计建模与算法等。

  (2)车辆系统动力学与控制

  研究轨道车辆系统、车辆-轨道耦合系统的各种振动特性,涉及车辆系统动力学、车辆-轨道耦合动力学、列车纵向动力学、高速列车空气动力学以及主动悬挂技术和振动控制技术等。解决轨道车辆运行稳定性、安全性、乘坐舒适性等重大技术问题。

  (3)车辆振动噪声控制技术

  研究车辆振动噪声控制、车内振动噪声模型及控制方法、乘客舒适性与声品质评价、轨道交通噪声理论与控制技术等。

  (4)车辆数字化开发及智能融合技术

  研究车辆设计理论与方法、CAD系统开发技术、车辆系统计算机仿真与系统集成技术及轨道交通多学科智能融合技术等。

  1.掌握中国特色社会主义理论,拥护党的基本路线,热爱祖国,遵纪守法,崇尚科学,具有较强的事业心、社会责任感和勇于奉献的精神,具有追求真理、大胆探索、开拓创新的科学精神,具有良好的学术道德品质和学术修养,身心健康。

  2.应掌握机械工程学科领域内坚实的基础理论和深入的专门知识,了解本学科的前沿发展现状和趋势,对所研究的课题具有新见解。

  3.具备掌握获取知识的能力;对研究问题、研究过程和已有成果,具有较强的学术鉴别能力;熟悉本学科的基本研究方法,具有应用科学理论及方法,获得科学实验数据和进行合理分析的科学研究能力;具备在所从事的研究领域内开展创新性思考和创新性研究的学术创新能力;具有较强的学术交流能力;具有团队协作精神和良好的组织协调能力。

  4.应至少掌握一门外国语,能比较熟练的阅读本专业外文资料。

  5.毕业后可继续在本校或国内外其他高等学校、研究机构攻读博士学位,在高等院校、科研院所、大型企业、高新技术公司等单位从事机械工程领域的教学、科研、技术开发及技术管理等方面的工作。

  三、培养方式及学习年限

  为保证培养质量,硕士研究生培养实行导师负责制。导师负责制订硕士研究生个人培养计划、组织开题报告、指导科学研究和学位论文等。课程学习、科学研究、工程实践可以同步进行、相互交叉。课程学习实行学分制,要求在申请答辩之前修满所要求的学分。

  全日制学术型硕士研究生的基础学制为2.5年,学习年限2-3年。

  四、课程设置与学分

  实行学分制,总学分要求不低于32学分,其中课程学分29分,论文环节学分3分。

  专业课每门课程原则上不超过2学分,每学分对应16学时。课程教学一学期分为两个时间段安排,课程学习一般应在1学年时间内完成。

  具体课程设置见附表。

  五、科学研究与实践

  科学研究与实践环节是培养研究生的重要环节,是培养研究生从事科研工作能力的有效途径,通过该环节使研究生掌握本学科的基础理论,培养研究生的科学研究实践能力,掌握科学研究的基本方法、步骤:

  1.在整个培养期间,研究生导师应结合自己或所在学术团队承担的科研项目安排研究生至少参加一项科研项目,指导研究生利用科研手段和装备,进行调查研究、实验、试制等开展基础研究、应用研究或开发研究;研究生通过综合运用科学理论、研究方法和技术手段,培养从前期调研、方案制定、具体措施、实验结果分析等从事科学研究与实践工作的能力。

  2.要求研究生广泛阅读本学科文献资料,及时了解本研究方向的国内外最新发展动态,撰写文献综述,就本学科的某一具体研究方向或工程技术问题,提出具有理论意义和应用前景的研究课题,制定切实可行的技术路线或研究工作方案,进而独立实施并完成既定的研究方案和内容,获取科学实验数据,及时总结和分析研究成果。

  3.研究生实际参加科研实践应不少于1.5年,应参与课题研究或项目的申报、论证等工作。

  撰写学位论文是对研究生进行科学研究训练、培养创新能力的主要途径,也是衡量研究生能否获得学位的重要依据之一,要求研究生完成相应的论文环节。学位论文所包括的主要环节有:

  硕士研究生学位论文选题要密切结合本学科发展、经济建设和社会发展的需要,在导师的指导下进行。论文选题报告应具有一定的学术意义,并对国家经济和社会发展具有一定实用价值。开题报告的主要内容包括学位论文选题的背景和意义、与学位论文选题相关的国内外最新成果和发展动态、学位论文的研究目标、研究内容、研究重点和难点、研究方法、技术路线、特色与创新点、预期成果和进度安排,并附主要的参考文献。

开题报告由学院统一组织,各学位点具体实施,并在第二学期末完成。

  定期检查由导师负责,研究生积极配合导师每月至少进行一次论文工作进展汇报和研讨工作。

  中期考核主要内容包括:论文工作和开题报告内容是否相符、是否按开题报告中的进度进行,若有较大差异,需说明原因;已完成学位论文工作中的内容及取得的阶段性成果;论文工作中存在的问题及拟采取的解决办法;下一步工作计划;提交反映上述内容的详细的《学位论文研究进展报告》。

  中期考核由学院统一组织,各学位点具体实施,并在第三学期末完成。

  4. 学位论文要求

  硕士研究生应在导师指导下独立完成硕士学位论文工作。硕士学位论文是硕士生科学研究工作的全面总结,是描述其研究成果、反映其研究水平的重要学术文献资料,是申请和授予硕士学位的基本依据。学位论文撰写是硕士生培养过程的基本训练之一,必须认真按照北京和学院的相关文件规定执行。学位论文要反映硕士研究生在本学科领域研究中达到的学术水平,表明本人较好的掌握了本学科的基础理论、专门知识和基本技能,具有从事本学科或相关学科科学研究或独立担负专门技术工作的能力。

  5. 学位论文答辩环节和要求

  硕士生一般要用1.5年的时间完成学位论文。硕士生的学位论文应按学校要求用中文撰写,在导师的指导下由研究生本人独立完成。学位论文应表明研究生己达到培养目标的要求。论文答辩一般应在硕士研究生入学后的第六学期进行。

  有关硕士学位论文和答辩具体要求按照《北京交通大学学位授予工作实施细则》和学院的有关规定执行。

  6. 论文成果要求

  硕士研究生在申请学位论文答辩前,必须完成一篇与学位论文相关的学术论文,经导师签字认可,与学位论文一起提交。对推荐免试或申请提前答辩的硕士研究生,在申请学位论文答辩前,有关论文成果的要求按照规定(试行)》执行。

  七、课程设置附表与其他要求

  其他有关要求按照《北京交通大学关于学术型硕士研究生培养工作的若干规定》和学院的有关规定执行。

  2.附课程设置表:

学术型硕士研究生课程设置的基本框架(总学分不低于32.0分)

中国特色社会主义理论与实践研究

自然辩证法概论(理工类)

机械科学与技术及其研究方法

机械优化设计理论与应用

计算机辅助曲面设计与制造

机电系统非线性分析与控制

机械制造及其自动化模块

现代制造系统监控与诊断技术

数字化制造装备开发技术

制造系统智能控制与嵌入式系统应用

ARM微控制系统设计与实践

虚拟仪器系统分析与设计

图像工程与视觉检测技术

结构健康监测理论与应用

轨道车辆动力学计算机仿真

弹塑性有限元方法及应用

面向对象技术及高级编程

轨道交通安全智能融合技术

  (1)对前沿讲座选听的要求:参加8次以上由学校、学院或导师安排的学术活动,最后应提交一份2000字左右的总结报告。此外,硕士研究生还需参加8次以上学校学期教育计划讲座(包括职业规划与职业发展、学术规范与学术道德、阳光心理与生命健康、危机控制与安全管理等)。

  (2)对文献综述的要求:本学科硕士研究生的文献阅读应结合课题研究方向进行,参考外文文献应在30篇以上,文献综述报告应反映该领域的研究历史、现状和发展趋势,文献综述报告不少于5000字。硕士研究生文献综述报告由学院统一组织,各学位点具体实施,并在第二学期末完成。

  (3)附注一:机械设计及理论和机械制造及其自动化专业选《数值分析》、《统计方法与计算》两门;车辆工程专业选《数理方程》、《统计方法与计算》两门;机械电子工程专业选《矩阵分析》、《随机过程》两门。

  (4)附件二:自选课程,可从本专业或外专业培养方案中选修均可。

  (5)附注三:对于本科非本专业的研究生,应补修由导师指定的若干门专业主干课程,只计成绩,不计学分。

  (6)公共课、基础课开课时间以当年开课时间为准。

  (硕士第一外国语课程号为特殊课程号,包含综合英语、学术英语,以及各类小语种一外)

作者: 周春琳 姜伟 刘勇 熊蓉

要】面向国家对优秀工程人才需求,浙江大学以机器人为教学载体,开展了以多学科交叉融合为基础的工程人才综合能力培养模式的研究与实践。研究中充分利用机器人集数理、机电、传感、控制和计算机等多学科领域于一体,融理论与实践、软件与硬件于一身的特点,创建了以机器人技术为主线的多层次课程群和以机器人系统为载体的多层次实践平台。结合这一背景,本文探讨了理论和实践深度结合、学科交叉和专业精深双重驱动、递进式和多目标纵(深度)横(受众面)兼顾的工程人才综合能力培养模式。
  【关键词】教学;能力;研究
  工程人才必须深入掌握专业的知识和技能,才能具备面对领域问题的能力;工程人才更是需要了解和掌握多方面的知识和方法,才能具有从工程级到系统级的问题解决能力以及融汇贯通的创新和引领能力。参照如图1所示的ABET对工程人才的评估标准,工程人才的综合能力可归纳为工程能力和工程素养两大要求,包括:综合知识的运用能力、实际问题的解决运力、复杂设计创新能力、自主学习探索能力、交流合作领导能力等多个方面。
  近年来,国内高校通过调整课程设置(增加设计课、实验课等)、设立大学生研究实践计划、采用3+1校企合作的教育模式等改革,有效提高了学生的动手能力、工程实践能力等。但与国际工程人才标准相比较,我国现有工程人才教育培养体系尚存在以下问题:培养体系通常以单一学科专业为背景展开,难以系统性地实现多学科交叉融合,理论与实践缺少关联,特别是各种学科竞赛往往缺少系统性的理论支撑,研究实践环节缺乏递进式系统发展,导致学生缺乏面向复杂工程问题的分析解决能力和创新实践能力。
  机器人技术是集运动学与动力学理论、机械设计与制造技术、计算机硬件与软件技术、控制理论、电动伺服随动技术、传感器技术、人工智能理论等科学及技术领域于一体的新型多学科交叉领域。同时,机器人技术也是进行教育改革,培养学生综合应用能力和创新实践能力的优秀平台。随着机器人技术的发展,机器人技术的教育与实践也越来越受到各个国家的重视。利用机器人技术对不同专业的辐射作用,近年来浙江大学开展了以机器人为教学载体的工程人才培养模式探索,取得了较好的效果。以机器人教学为载体,本文对理论和实践深度结合、学科交叉和专业精深双重驱动、递进式和多目标纵(深度)横(受众面)兼顾的工程人才综合能力培养模式。
  面向高等教育工程人才能力培养之目标,针对以上问题,浙江大学以机器人为教学载体开展了高素质工程人才综合能力培养模式的研究和实践,建立了如图2所示的培养架构。在这一架构下,不同于传统的以课程体系建设为核心的培养方案,而是采取了课程体系与实践体系建设双管齐下的培养模式。在课程体系建设中,注重分层次的培养计划,分别建立了从基础课程到更加专业的提高课程,最终面向培养学生创新能力的高级课程群。而在实践体系中,一方面与相应的课程群理论知识相对应,注重对课程理论知识的配套实验和实践;另一方面,更加突出学生创新实践能力,通过学科竞赛的形式激励学生投入到主动实践的过程中。
  以往的教学过程中,课程体系和实践体系相对独立,没有很好的融合。高效的机器人创新实践培养模式应该是实践体系与课程体系的有机结合,近几年陆续开设了机器人理论知识课程,课程具有覆盖面宽、内容形式多样、分层递进的特征,包含相关关学科知识和技术的基础知识与较为精深的专业知识。另一方面,注重课程体系与实践平台之间统一协调的系统性,倡导与建立课程内容和课外实践的融合机制,以课程内教学传授的知识为支撑,通过课程外的启发性引导与激发,培养学生的创新思维,从而推进工程人才的培养。
  其次,传统的实践平台更偏重于学生实践能力和动手能力的培养,但在创新方面还不够。主要处于由教师发现问题,引导学生查阅资料、解决问题,对学生发现问题的能力培养和创新思维启发方面尚不够。需要进一步激发学生主动思考、主动发现问题、主动寻找解决问题的能力。为此,以机器人为对象,与学科竞赛相结合,兼顾多学科交叉融合和专业知识能力发展需求,创建“课程―实践―竞赛”深度结合、相互促进的教学实践体系。在系统建设机器人相关的课程体系和实践平台基础上,开展以学生为主体的递进式、多层次综合培养模式实践,使人才培养做到理论与实践的有机结合,学生兼具综合性和专业性的工程能力与工程素养。
  2.1层次化的课程体系
  课程体系的建设应遵循全面、循序渐进、相互促进的原则。在教学实践中,逐步建立起如图3所示的课程群。这些课程构成了面向不同层次、从基础到提高再到创新的系列化课程体系,包括《机器人导论》、《机器人设计》、《机器人制作》、《机器人技术》和《智能移动机器人》等系列课程,使学生循序渐进地搭建扎实的多学科知识架构,为学生融会贯通、开展创新研究打下坚实基础。在课外实践平台优化拓展的基础上,充分利用课外实践平台,在课程体系中进一步加入基础实践、综合强化、创新实践环节,加强学生创新思维的启发和创新实践能力的训练。为支撑递进式培养模式、满足多目标培养需求,系统性设计侧重不同年级、不同深度的通识性、提高性和专业性机器人技术课程群,为学生深入实践和创新提供坚实的理论支撑。通过组织不同学科从事机器人研究的教师共同完成课程讲授和实践指导来确保知识体系的完整性和专业内容的深入性。
  图3兼具综合性和专业性的多层次机器人课程体系
  2.2以学科竞赛为推动力的实践体系
  以多学科交叉融合和专业精深双重驱动为手段,建立不同层次的目标导向式(课外实践)和结果引领式(学科竞赛)机器人实践创新大平台,各子平台既有共通性又有差异性,如图4所示,通过组织不同学科专业的学生面向特定目标合作开展工作,来推动人才培养过程中的专业实践创新和多学科交叉融合。在现有课程的基础上,结合课外实践平台,调整教学内容,增加实践创新环节,改变单一的试卷考核方式,采用知识点考核和实践考核相结合的方式,促进理论与实践的紧密结合,并鼓励学生提出新方法。   以《机器人导论》、《机器人设计》、《机器人制作》三门课程为主要基础,在教授学生机器人基础知识的前提下,引入国际知名院校的创新设计与竞赛教学方式,如美国麻省理工和东京工业大学普遍采用的IDCRoboCon竞赛课程,并选拔优秀学生参加校级和世界性的IDC RoboCon竞赛;以浙江大学机器人科教实践基地为依托,利用面向国际机器人世界杯赛RoboCuop的机器;平台,着重培养学生的综合应用能力与创新实践能力。以服务机器人平台为工具,面向高年级学生和研究生进行学术前沿教学和实践训练,培样学生的专业研发和创新探索能力。这些实践平台层次上循序渐进,内容覆盖广泛,可以有效地锻炼学生对知识的运用能力和创新能力。机器人实践平台综合了多方面理论知识和技能,有效支撑了多课程的学习和关联、多学科知识的实践和融合以及基于知识与能力积累的创新发展,达到多学科融合培养的目标。
  图4以学科交叉融合和专业精深双重驱动的机器人实践平台
  从能力培养角度看(纵向),学生培养是一个递进的过程;从学生受众角度看(横向),不同群体有不同的目标需求。上述的机器人课程体系和实践平台,可以有效支撑递进性、多目标的培养模式。前者可满足不同层次的理论学习需要,后者可满足不同深度的实践创新需要。既可根据培养对象及其发展需求设置不同知识点、不同难度级别和不同综合性要求的教学实践内容,开展递进式培养;又可形成较宽的入口,建立多目标培养模式,服务更多的学生。
  本文论述了浙江大学以机器人技术教学为载体,培养创新型工程人才的模式与方法。这一培养模式从课程体系与实践体系两方面入手进行建设,注重课程体系的完整性、层次性以及课程体系与实践体系的有机结合。同时,本文论述了科学全面的教学评估体系与机制,配合人才培养模,构成了完备的工程人才培养模式。这一模式在十余年的教学实践中逐步得到了验证和完善,对我国高校相关教学工作的开展具有参考意义。
  [1]国家中长期教育改革和发展规划纲要(年)》,中发[2010]12号文件
  [2]孙康宁,傅水根.我国高层次工科教师教育教学改革现状分析[J].中国大学教学,2013(11):85-87
  [3]李青青,范菊芬,闫淳纯等.关于高校院系信息化建设的思考[J].管理观察,2014(15):133-135
  [4]于玲,谢依玲,张光新等.大学生科研训练网络化管理平台构建[J].中国教育信息化.高教职教,2014(4):84-86

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