1.前言
为响应国家创新驱动发展战略,面向AI机器人行业的发展需求以及学生个性化培养要求,中国石油大学(华东)石油工业训练中心开设“AI机器人”微专业,旨在提升学生在AI机器人领域的专业知识、实践能力及专业素养。
2.专业简介
本微专业以石油工业训练中心为实践基础,机电、控制等专业为理论基础而建设。工训中心是集实践教学、创新创业、科技研发为一体的国家级实验教学示范中心、国家级虚拟仿真实验教学中心和国家级创新创业教育实践基地(建设单位),依托23000 m2实践场地和4000余套教学装备,构建有“学创、训创、赛创、科创、用创”五融合式双创实践平台。机电学院有国家工程研究中心1个、省部级科技创新平台5个、市级科研平台3个。控制学院有国家一流本科专业2个、国家教学团队1个、山东省重点实验室1个。近5年,本团队指导学生参加AI机器人相关竞赛,获国奖180余项、省奖1000余项。
本微专业具有4个优势特色:
行业需求引领:响应国家创新驱动发展战略,立足AI机器人行业的发展需求,培养高水平创新实践人才;
产学研赛融合:围绕AI机器人研发,有效实施“产、学、研、赛”一体化培养,打造知识与能力并重的双创课程体系;
做中学、学中做:工程项目贯穿课程全过程,突出“高素质、强能力、重实践、能创新”的理念,注重学生的知识、能力和素质等协调发展。
师资队伍保障:教师队伍的结构层次、学科分布、年龄梯队合理,中、青年教师比例为9:16,高级职称或具有博士学位教师占比84%。
人工智能是国家战略性产业,发展速度快,市场规模大。近5年,AI机器人的市场规模为千亿元级,增长率为20%左右。知识体系全、实践能力强的高层次创新人才成为行业急需,人才缺口达百万。
3.培养目标
本专业以AI机器人为研究对象,依托前沿项目引领、品牌赛事驱动、跨学科师生联动的实践教育平台,引导理工科学生构建跨学科知识体系、系统化实践能力、高层次创业素质,以掌握AI机器人的理论与实践等相关知识。学生应获得以下方面的能力和素质:
(1)掌握AI机器人相关的基本理论知识。以AI机器人研发为主线并贯穿各门课程,引导学生构建以原专业为主、相关专业为辅的“机械-电路-控制”特色的跨学科知识体系。
(2)掌握AI机器人相关实践技术。能够针对新型AI机器人的开发要求,开展结构设计与组装、电路设计与调试、控制设计与调试。
(3)初步具备AI机器人研发所需的综合素质和核心竞争力。通过机械结构设计、控制系统调试、发明专项训练、智能样机研发实战及学科竞赛等环节学习实践,构建完整的AI机器人领域创新创业知识与技能,具备精益求精的科研创新素质、高效的团队协作能力以及高度的社会责任感。
4.课程设置
本专业围绕AI机器人的研发过程,开设7门核心课程,包括:AI创新与AI发明、机电创新与实践、电子科技创新实践、水中机器人技术与实践、NAO机器人技术与实践、无人飞行器技术与实践、AI机器人创新实战。其中,第1-3门为基础课程,第4-6门为特色课程,第7门为综合实践课程。
本专业的所有课程间具有良好的支撑关系,对培养目标也具有较好的支撑作用。支撑关系如下图所示:
(1)建议先修课程
①高等数学、c语言;
②至少完成下述1门课程学习:
工程制图,或大学物理,或电工电子,或Python语言,或人工智能。
(2)微专课程特色:
①跨学科:7门课程全部属于新建跨学科课程,能很好地支撑AI机器人领域的复合型创新人才的培养;
②前沿性:课程不拘泥于课本教材,每门课程都基于最新研究报道不同程度地开展案例教学,讲授前沿动态;
③挑战度:课程内容具有一定挑战度,如《创新实践》跨越传统教学范围和高度,引入作品的研发设计、部件制作、整机组装调试等内容,与工程项目无缝衔接;
④实践性:工程专项(小项目)贯穿前6门“理论+实践”课程,工程综合项目(大项目)贯穿第7门综合实践课,实践教学学时比例为44%,呈现“注重实践、边学边做”的教学特色,提升学生的创新意识和实践能力;
⑤赛课结合:微专课程与10余项高级赛事无缝衔接,主要赛事如下:
中国大学生工程实践与创新能力大赛
国际先进机器人及仿真技术大赛(原国际水中机器人大赛)
中美青年创客大赛
全国大学生机器人大赛(CURC)
全国三维数字化创新设计大赛
中国大学生计算机设计大赛
中国机器人及人工智能大赛
睿抗机器人开发者大赛(RAICOM)
全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛
中国国际大学生创新大赛
⑥产学融合:与多家相关企业深度合作,提升学生解决现场工程问题的能力。
与青岛中石大教育发展有限公司合作,联合开展智能制造、虚拟仿真等方面的实践教学、创新竞赛;
与青岛澳氏集团合作,联合开展新能源智能机器人、智能物料机器人等领域的探究教学实践;
与山东风向标智航装备有限公司合作,联合开展前沿无人机项目探究、现场无人机试飞等实践教学活动。
⑦灵活性:课程教学采用线上与线下结合、理论与实践结合、课堂学习与项目研究结合、课内探究与竞赛实战结合等多种方式开展;
5.教学安排
(1)组班形式
单独编班组织教学,利用小学期/正常学期周末集中授课;一般为2学年(4学期,含暑假),最长年限不超过3年。
(2)授课方式、授课时间
课程设置及学时分配见下表:
AI机器人(微专业)课程设置及学时分配
序号 | 课程名称 | 学分 | 课内学时 | 学期 | 考核方式 | 上课方式 | ||
合计 | 讲授 | 实践 | ||||||
1 | AI创新与AI发明 | 2 | 32 | 32 | 0 | 1 | 考查 | 线上线下混合 |
2 | 机电创新与实践 | 2 | 36 | 24 | 12 | 1 | ||
3 | 电子科技创新实践 | 2 | 36 | 24 | 12 | 2 | ||
4 | 水中机器人技术与实践 | 2 | 36 | 24 | 12 | 2 | ||
5 | NAO机器人技术与实践 | 2 | 36 | 24 | 12 | 3 | ||
6 | 无人飞行器技术与实践 | 2 | 36 | 24 | 12 | 3 | ||
7 | AI机器人创新实战 | 4 | 88 | 16 | 72 | 4 | ||
合计 | 16 | 300 | 168 | 132 |
6.学费
学费按照学校相关规定,根据学分收取,若中途退课,所交选课费不予退还。
7.学制、考核及毕业证书
(1)成绩:微专业课程成绩由石油工业训练中心管理,以“微专业”属性显示在成绩单上,不纳入平均学分绩点的计算。
(2)学制:一般为2学年(4学期,含暑假),最长年限不超过3年;
(3)成绩及毕业证书:学生在主修专业毕业前修满培养方案规定的课程及学分,学校颁发“AI机器人”微专业证书。未达到微专业培养方案学分要求的,所修课程按通识教育选修课程记入成绩单。
8.招生对象及要求
(1)招生年级:大一、大二学生,在主修年限内,学习成绩优良,学有余力的学生,无欠学分情况,符合开设专业的修读要求,拟招生人数30人(实际招生人数根据修读报名情况适当调整)。
(2)专业要求:面向全校理工科专业,招收对人工智能、智能机器人领域的学科竞赛、创新项目、科研活动等感兴趣的本科生,并具有一定的数理基础和英文读写能力。
9.班级管理
配备班主任和学业导师,全程指导学生的学习和职业规划。
本专业管理将严格遵循学校指导,成立AI机器人微专业管理小组,依托石油工业训练中心开展教学活动。
(1)“班主任+学业导师”制。班主任全面统筹专业各方面工作,学业导师指导学员专业学习和职业规划。
(2)择优推荐加入科研团队。对“人工智能”、“AI机器人”等方向有浓厚科研兴趣的学生,可择优协助加入中心创新团队,提供日常科研训练及学业指导,参与各类型大创项目和竞赛,提升综合科研素养及创新能力。
10.报名办法及选拔方式
按学校要求统一报名,选拔方式如下:
(1)报名办法:
学生自愿报名,并提交申请表及相关竞赛获奖证明材料。
(2)选拔方式:
基本原则:学生应具有良好的思想品德,遵纪守法,择优录取。
具体办法:工训中心组织跨学科专家评议小组,讨论拟定评分标准,重点考察学生思想品德、学习兴趣、创新能力、科研潜质等综合素质。专家根据申报材料,分项匿名打分。按照综合分数从高到低的顺序确定拟接收学生名单。
11.联系方式
AI微专业招生办 马老师:15610458285,604441186@qq.com
刘老师:18561510989,365190925@qq.com
QQ群二维码:
石油工业训练中心
2024年6月5日
附:部分学生创新作品
作品:机器鱼
作品:智能物料搬运机器人
作品:智能垃圾分类箱
作品:NAO机器人
作品:无人机