喻洋
2017年,北京信息科技大學作為全國第一批設立機器人工程專業的25所高校之一,開辦了機器人班。全校各個學院中最優秀的30位同學進入了這一班級。
跨學科“硬核”課表
第一屆機器人班的同學們到底學些什么?雖然機器人工程專業被放在機電學院管理,但負責機器人工程專業日常教學的劉相權老師說:“這個專業可以說是集合了整個學校的力量。”學校副校長專門負責,機電學院教學副院長作為教學工作小組組長,各個學院教學副院長作為組員,制定了以智能制造和自動控制為主、同時與現代生產線相結合的機器人班課程體系。
在涵蓋機電工程、自動化、光電、通信等重要技術領域的跨學科教學背景下,在教學計劃的組織上機器人班的課表也和一般工科專業有所不同。
首先,相比于其他學科在專業知識上的淺嘗輒止,機器人班的課表可稱得上是“硬核”。不僅有《數學課程》、《C語言課程》、《大學物理》等其它工科類專業都要學習的課程,還有《機器人感知技術》、《機器人伺服控制》等機器人方向的專業必修課。要是學有余力,還有《移動機器人通信技術》、《機器智能》等選修課滿足學生們在不同領域深度學習的需求。
其次,數學貫穿始終是機器人班課表的一大特點。從大一入門的《高等數學》到難度逐漸增加的《復變函數與積分變換》和《概率論與數理統計》等,數學類課程在四年的教學安排中均有分布。這能在很大程度上幫助同學們始終保持數理思維和計算能力,畢竟機器人工程專業會涉及到機械工程、自動化控制、計算機技術等多學科知識和技能,而這些都需要良好的數學知識作為基礎。
此外,機器人工程專業還非常注重理論與實踐相結合。一方面,學校重點設置了工程力學這類理論性和實踐性較強的技術基礎課,將內容拆分成靜力學、運動學、動力學和材料力學四部分,幫助學生研究物體機械運動的基本規律、對構件進行的強度和剛度進行設計。另一方面,除了《電路分析》、《自動控制原理》、《單片機原理及接口技術》等理論課程,機器人班的課表上還有大量的實習實踐安排,如大一的《金工實習》,大二的《綜合電子設計》,大三的《機器人建模與仿真》,大四的《智能制造與機器人運用實訓》等,每學期至少一門的學科實踐類課程讓機器人班的同學們真正掌握知識和技能。
打好基礎與放飛夢想
除了特制課表,小班化教學、新生導師制等特殊培養模式也一一落實,為機器人班塑造 “厚基礎、寬專業、重能力、高素質”的人才添磚加瓦。
首屆機器人班的同學們即將步入大三,在前兩年的學習中,他們已經學習了《工程制圖》、《工程力學》、《機械設計基礎》、《自動控制原理》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》等核心課程。在未來的兩年時間里,他們還將接觸到《液壓與氣壓傳動》、《機器人操作系統基礎(ROS)》、《Python編程》、《機器人建模與仿真》等難度更大、要求更高的核心課程。
教學又不止于教室。曾奪下首個RoboCup(機器人世界杯)中國賽足球機器人中型組的冠軍的競賽機器人戰隊“water”隊就是北京信息科技大學的王牌興趣科技小組。現在,機器人班的許多同學們也加入了“water”隊,課堂教學和實踐訓練結合起來,為學生們打下了更為堅實的理論與實操基礎。機電學院還專為《競賽實訓》課程設置了比賽——“VEX-EDR”比賽。只要獲獎就能得到學分。“water”隊總教練王雪雁說:“這些活動都是為了鼓勵機器人班學生的動手能力,一方面讓學生更有動力來學這些知識,同時也將機器人專業的一些理論知識在實踐課中融會貫通。”
這種鼓勵科研和實踐的氛圍大大激勵了機器人班的同學們。機器人班班長相福龍說:“去年,全班同學幾乎都申報了大創項目,因為大家都想著,大二了,已經學到一些專業知識了,再加上班里有幾個帶頭人做了這種科創項目,大家就都被帶動著加入了。”此外,今年暑假,機器人班的學生們有參加學校的無人車競賽夏令營的,有參加VEX機器人競賽活動的等等。
關于未來,學校也給了機器人工作專業的學生們提供了最大程度的支持。由于機器人班的同學們大多有考研深造的意向,學校便將課表安排得前緊后松了些:通識教育和學科基礎教育能在前兩年修完,大三大四的專業選修課可根據學生的需求自由安排。相福龍說:“其實本科階段的學習還是比較基礎,只是讓我們了解了幾個方面,到了研究生階段,才可能是選擇一個自己比較感興趣的方面繼續深造。非常感謝機器人班給了我們提前接觸所愛之物的機會,我們也將在努力以最好的成就回饋期待。”
責任編輯:陳曉麗