Отчет по практике. Отчёт Чэ Мяо. Учебный план по направлению Мехатроника и робототехника 9 Подготовка магистров по направлению Мехатроники и робототехники

• Название: Учебный план по направлению Мехатроника и робототехника 9 Подготовка магистров по направлению Мехатроники и робототехники
• Анкор: Отчет по практике
• Дата: 04.06.2022
• Размер: 72.86 Kb.
• Имя файла: Отчёт Чэ Мяо.docx
• Тип: Учебный план; #569201

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

ФАКУЛЬТЕТ СПЕЦИАЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
КАФЕДРА РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И МЕХАТРОНИКА
ОТЧЁТ

о теме: «особенности обучения бакалавров и магистров робототехники и мехатроники в вузах Китая»
Выполнил студент: Чэ Мяо
Группа: СМ7И – 13М
Руководитель: Рубцов Василий Иванович
Оценка: _____________________ Дата: 26.12.2021
2021 г

Содержание

1. Ведение 3

2. Образовательная программа бакалавриата Северо-западного политехнического университета 5

2.1. Введение университета 5

2.2. Школа машиностроения и автоматизации 6

2.3. Цель образовательной программы бакалавриата по направлению «Мехатроники и робототехники» 7

2.4. Учебный план по направлению «Мехатроника и робототехника» 9

2.5. Подготовка магистров по направлению «Мехатроники и робототехники» 11

2.6 Требование к результатам освоения основной образовательной программы магистратуры 14

3. Рынок труда по области мехатроники и робототехники в Китае 18

3.1. Компании и работодатели 18

3.2. Перспектива занятости и развитие робототехники в Китае 19

4. Заключение 20

Литературы 21

1. Ведение

В настоящее время мехатроника и робототехника наряду с информатикой, биоинженерией и нанотехнологиями оказывает существенное влияние на развитие производственной и бытовой техносфер в направлении все более широкого внедрения систем мехатронной автоматизации и роботизации в различные физико-технические процессы во всех сферах деятельности общества.

Целью мехатроники является создание интеллектуальных физико- технических изделий, систем и процессов, обладающих качественно новыми функциями, свойствами и возможностями. Частным случаем таких физико-технических изделий являются роботы и робототехнические системы различного назначения и размерностей.

Мехатроника традиционно воспринимается как часть общего с робототехникой научно-технического направления, которое официально зафиксировано в перечнях как научных, так и учебных направлениях. Однако все-таки точнее считать мехатронику и робототехнику относительно самостоятельными областями науки и техники, использующими общие принципы и методы проектирования мехатронных модулей и систем применительно к мехатронике и робототехнике.

Изложенное показывает, что в целом мехатроника и робототехника, несмотря на некоторые отличия, действительно образуют единое комплексное научно-техническое направление, развивающееся на основе общих тенденций развития современной техники и становятся приоритетным направлением развития не только в России, но и в Китае.

Развитие мехатроники и робототехника тесно связана с подготовкой соответствующих кадров. Прогрессивное развитие и потребность в совершенствовании технологий ведёт к кадровому голоду на промышленных предприятиях. Поэтому подготовка специалистов по направлению мехатроники и робототехники в техническом университете имеет огромное значение.

В статье представлены особенности обучения бакалавров и магистров робототехники и мехатроники в Северо-западном политехническом университете Китая.

2. Образовательная программа бакалавриата Северо-западного политехнического университета

2.1. Введение университета

Северо-западный политехнический университет был основан в 1938 году в городе Сиань. В СЗПУ существуют 13 институтов, на дневном отделении бакалавриата обучение ведётся по 52 специальностям, в магистратуре — по 90 специальностям, аспирантуре — 48 специальностям. В СЗПУ работают более 1300 профессоров и доцентов, почти 300 преподавателей — кандидаты наук, среди них 15 академиков Китайской академии наук и Академии инженерных наук Китая.

Северо-Западный политехнический университет расположен в Сиане, Шэньси. Это многопрофильный, ориентированный на исследования, открытый университет, в котором ведется подготовка кадров и проводятся научные исследования в области авиации, аэрокосмической, навигационной и других сфер. Это национальный строительный университет «первоклассный университет», находящийся в ведении Министерства промышленности и информационных технологий. Университет был признан ключевым национальным университетом Государственным советом в 1960 году, первым принял участие в «проекте-211» в 1995 году и в «проекте-985» в 2001 году и является членом Союза отличных университетов и университетом-спонсором Альянса космических инноваций «Один пояс, один путь».

2.2. Школа машиностроения и автоматизации

В настоящее время в школе работают 178 преподавателей, в том числе 46 профессоров и 74 доцента. Доля докторов наук среди преподавателей составляет 95%. Доля молодых преподавателей с опытом обучения за рубежом более одного года в школе составляет 80%. 1 иностранный академик Российской академии астронавтики, 1 академик Российской академии астронавтики, 3 академика Китайской инженерной академии (двойное назначение), 2 победителя Национального фонда выдающейся молодежной науки, 2 национальных фонда выдающихся молодежных научных исследований, Министерство образования New (Trans) Century 7 выдающихся талантов, 2 проекта поддержки молодых талантов Китайской ассоциации науки и технологий, 1 группа по инновациям в области науки и технологий в национальной обороне, 1 группа по ключевым инновациям в области науки и технологий провинции Шэньси, 2 преподавателя из провинции Шэньси, 2 преподавателя из провинции Шэньси Ведущие таланты провинции, Выдающаяся молодежь провинции Шэньси 1 человек, 1 талантливый молодой человек провинции Шэньси, 5 молодежных премий в области науки и технологий Шэньси.

В школе есть 3 специальности: профессиональная автоматизация, электротехника и автоматизация, транспортное оборудование и техника управления; в нем есть 3 дисциплины первого уровня и 12 дисциплин второго уровня, в том числе управление наукой и инженерией, электротехника и транспортная инженерия, в том числе 1 национальная дисциплина второго уровня Ключевые дисциплины уровня, 1 национальная ключевая дисциплина, 5 ключевых дисциплин второго уровня, 3 постдокторские станции распространения и 1 категория степени для специальностей электронной информации. В настоящее время здесь обучаются более 1300 студентов, более 750 аспирантов, около 420 докторантов и более 40 докторантов.

Школа машиностроения Северо-западного политехнического университета обладает отличительными характеристиками в областях аэрокосмического производства, интеллектуального производства, высокотехнологичного оборудовании, а также теории и методов проектирования основного оборудования. Высокое признание, стало одной из самых влиятельных баз научных исследований и обучения талантов в области машиностроения и автоматизации в Китае.

2.3. Цель образовательной программы бакалавриата по направлению «Мехатроники и робототехники»

Концепция образовательной программы бакалавриата опирается на утвержденную миссию Северо-западного политехнического университета, в которой, в частности, акцентируется внимание на том, что университет:

- обеспечивает «фундаментальную инженерную и практическую подготовку» в «единстве научной и учебной деятельности»;

- создает «условия и стимулы» для демонстрации «лучших образцов подготовки высококлассных специалистов и эффективной реализации нововведений в сфере науки и образования»;

- стремится стать «международно-признанным центром подготовки специалистов мирового уровня и инноваций в области высшего образования».

Основной идеей данной образовательной программы является подготовка специалистов мирового уровня со степенью бакалавра в области мехатроники и робототехники, являющихся наиболее важными научными и техническими направлениями в области современного машиностроения, приборостроения, космической техники и т. д.

Это должно позволить выпускнику успешно работать в данной сфере деятельности, в частности, в научно-исследовательских и проектных организациях, занимающихся автоматизацией различных технологических и производственных процессов, в производственных подразделениях, занимающихся внедрением современных средств автоматизации этих процессов.

Выпускники должны обладать универсальными (общекультурными) и профессиональными компетенциями, способствующими его социальной мобильности и устойчивости на рынке труда.

К исключительным компетенциям бакалавра можно отнести следующие:

- глубокие знания по современным методам и средствам проектирования модулей и систем мехатроники и робототехники;

- профессиональное владение аппаратными средствами, программными продуктами конструирования, анализа и синтеза систем управления мехатронными и робототехническими системами;

- умение работать в команде и иметь опыт управления проектами;

- владение профессиональным английским языком.

Нормативный срок освоения программы – 4 года. Общая трудоемкость образовательной программы бакалавриата равна 240 зачетным единицам. Выпускники программы имеют возможность продолжить обучение в магистратуре СЗПУ по этому же или близким направлениям или начать построение успешной карьеры в производственной деятельности.

2.4. Учебный план по направлению «Мехатроника и робототехника»

В процессе обучения студенты кафедры изучают помимо общеинженерных такие профильные дисциплины, как:

• 
  Информационно-управляющие устройства в робототехнике.
  
• 
  Программирование контроллеров / программирование встроенных приложений.
  
• 
  Гидравлические и пневматические приводы роботехнических и мехатронных устройств.
  
• 
  Электрические приводы робототехнических устройств.
  
• 
  Программирование на языках высокого уровня.
  
• 
  Объектно-ориентированное программирование.
  
• 
  Микропроцессоры.
  
• 
  Конструирование мехатронных модулей.
  
• 
  Теория автоматического управления.
  
• 
  Математические основы робототехнических систем.
  
• 
  Управление робототехническими системами.
  
• 
  Проектирование робототехнических систем
  
• 
  Системы технического зрения в робототехнике.
  
• 
  Математические методы искусственного интеллекта.
  
• 
  Методы искусственного интеллекта в мехатронике и робототехнике.
  

Цели учебного плана и образовательной программы сформулированы с учетом требований Министерство национального образования, критериев аккредитации и запросов работодателей.

Таблица 1 Цели образовательной программы.

Код цели	Формулировка цели
Ц1	Подготовка выпускников  к проектно-конструкторской деятельности в области создания и внедрения аппаратных и программных средств мехатроники и робототехники в соответствии с техническим заданием и с использованием средств автоматизации проектирования.
Ц2	Подготовка выпускников к проектно-технологической деятельности в области создания средств и систем мехатроники и робототехники с использованием современных инструментальных средств и информационных технологий.
Ц3	Подготовка выпускников к комплексным инженерным исследованиям для решения задач, связанных с разработкой аппаратных и программных средств объектов мехатроники и робототехники.
Ц4	Подготовка специалистов к монтажно-наладочной и сервисно-эксплуатационной деятельности для ввода разработанных объектов мехатроники и робототехники в опытную и промышленную эксплуатацию с выполнением требований защиты окружающей среды и правил безопасности производства.
Ц5	Подготовка выпускников к самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию.

2.5. Подготовка магистров по направлению «Мехатроники и робототехники»

Область профессиональной деятельности магистров по направлению подготовки Мехатроника и робототехника включает в себя мехатронику и робототехнику.

Объектами профессиональной деятельности магистров по направлению подготовки Мехатроника и робототехника являются:

- автоматические и автоматизированные системы;

- мехатронные и робототехнические системы и комплексы;

- средства управления и контроля;

- математическое, алгоритмическое, программное и информационное обеспечение;

- способы и методы проектирования, производства, отладки и эксплуатации;

- научные исследования и производственные испытания в промышленности, в том числе оборонной, энергетике, транспорте, медицине и сельском хозяйстве.

Магистр по направлению подготовки Мехатроника и робототехника готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

Научно – исследовательская деятельность:

• 
  теоретические и (или) экспериментальные исследования, проводимые в целях изыскания принципов и путей совершенствования существующих объектов профессиональной деятельности (далее изделий), обоснования их технических характеристик, определения условий применения, эксплуатации и ремонта;
  
• 
  патентные исследования, изучение на патентную чистоту объектов интеллектуальной собственности, используемых при выполнении научно-исследовательской работы;
  
• 
  разработка моделей (математических, физических) - изделий, воспроизводящих или имитирующих конкретные свойства заданного изделия или его составной части и изготовленных для проверки принципа его действия и определения отдельных характеристик;
  
• 
  разработка макетов - упрощенных воспроизведений в определенном масштабе изделия или его составной части, на котором исследуют отдельные характеристики изделия, а также оценивают правильность принятых технических и конструктивных решений.
  

Проектно-конструкторская деятельность:

на этапе эскизного проектирования (Эскизный проект - ЭП):

• 
  разработка варианта возможного принципиального решения по структуре, функционированию, конструкции, алгоритмическому и программному обеспечению изделия;
  
• 
  патентные исследования;
  
• 
   разработка технологической части варианта с обоснованием его технологической реализуемости;
  
• 
  оценка разрабатываемого варианта изделия по экономической эффективности и необходимому метрологическому обеспечению;
  
• 
  обоснование предлагаемых мер по обеспечению безопасности эксплуатации варианта изделия.
  

На этапе технического проектирования (Технический проект - ТП):

• 
  разработка проектной конструкторской документации ТП по составным частям изделия;
  
• 
  разработка проектной программной документации ТП по составным частям изделия.
  

На этапе выпуска рабочей документации опытного образца, его изготовления и предварительных испытаний:

• 
  разработка рабочей конструкторской документации по составным частям опытного образца изделия;
  
• 
  выпуск эксплуатационной документации составных частей опытного образца изделия;
  
• 
  проведение предварительных испытаний составных частей опытного образца изделия по заданным программам и методикам.
  

2.6 Требование к результатам освоения основной образовательной программы магистратуры

Результаты обучения (компетенции выпускников) по направлению «Мехатроника и робототехника» в соответствии с целями образовательной программы и задачами профессиональной деятельности, представляют собой профессиональные (ПК) и универсальные (общекультурные) (ОК) компетенции, планируемые к приобретению выпускниками данной программы в момент окончания университета. Планируемые результаты обучения соответствуют требованиям Министерство национального образования и критериям аккредитации программ.

Таблица 2 Планируемые комплексные результаты обучения.

Код результата	Результат обучения(выпускник должен быть готов)
Профессиональные
Р1	применять глубокие естественно-научные, математические знания в области анализа, синтеза и проектирования для решения научных и инженерных задач производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических устройств и систем, в том числе их систем управления.
Р2	воспринимать, обрабатывать, анализировать и обобщать научно-техническую информацию, передовой отечественный и зарубежный опыт в области теории, проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических устройств и систем, принимать участие в командах по разработке и эксплуатации таких устройств и систем.
Р3	применять полученные знания для решения инженерных задач при разработке, производстве и эксплуатации современных мехатронных и робототехнических устройств и систем, (в том числе интеллектуальных) с использованием технологий мирового уровня, современных инструментальных и программных средств.
Р4	определять, систематизировать и получать необходимую информацию в области проектирования, производства, исследований и эксплуатации мехатронных и робототехнических модулей, устройств и систем
Р5	планировать и проводить аналитические, имитационные и экспериментальные исследования для целей проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических средств и систем с использованием передового отечественного и зарубежного опыта, уметь критически оценивать полученные теоретические и экспериментальные данные и делать выводы.
Р6	интегрировать знания в области анализа, проектирования, производства и эксплуатации мехатронных и робототехнических устройств и систем со знаниями из смежных областей
Р7	понимать используемые современные методы, алгоритмы, модели и технические решения в мехатронике и робототехнике и знать области их применения, в том числе в автоматизированных производствах.
Универсальные
Р8	эффективно работать в профессиональной деятельности индивидуально и в качестве члена команды
Р9	владеть иностранным языком на уровне, позволяющем работать в интернациональной среде с пониманием культурных, языковых и социально-экономических различий.
Р10	проявлять широкую эрудицию, в том числе знание и понимание современных общественных и политических проблем, демонстрировать понимание вопросов безопасности и охраны здоровья сотрудников, юридических аспектов, ответственности за инженерную деятельность, влияния инженерных решений на социальный контекст и окружающую среду.
Р11	следовать кодексу профессиональной этики и ответственности и международным нормам инженерной деятельности
Р12	понимать необходимость и уметь самостоятельно учиться и повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности.

3. Рынок труда по области мехатроники и робототехники в Китае

3.1. Компании и работодатели

• 
  Автомобильные компании
  

1. 
   Tesla;
   
2. 
   Geely Automobile
   
3. 
   FAW Toyota
   

• 
  Полупроводниковая промышленность
  

1. 
   HUAWEI
   
2. 
   XIAOMI
   

• 
  Тяжелая промышленность
  

1. 
   Группа XUGONG
   
2. 
   Группа HELI
   

• 
  Робототехническая и беспилотная промышленность
  

1. 
   ООО DAHUA
   
2. 
   Компания DJI
   

3.2. Перспектива занятости и развитие робототехники в Китае

В настоящее время специальность робототехники популярна в Китае. Перспективы трудоустройства довольно хорошо. Китайское правительство активно продвигает обрабатывающую промышленность Китая, чтобы заменить рабочую силу роботами. Изменения в международной экономической среде вынуждают промышленную трансформацию и модернизацию. Обрабатывающая промышленность Китая должна перейти от модели развития, основанной на дешевой рабочей силе, к модели автоматизации с высокой производительностью и низкими затратами на рабочую силу. Китай относительно поздно начал в этом отношении, поэтому ему все еще не хватает основных технологий и все еще требуется большое количество соответствующих технических талантов.

В Китае корпоративный набор персонала делится на университетский набор и социальный набор. Университетский набор обычно происходит весной и осенью, в основном с упором на успеваемость и общее качество. Социальный набор социальный рекрутинг в основном ориентирован на опыт работы и профессиональные навыки выпускников. Обычно китайские студенты проходят практику в компании в течение последнего года обучения в университете, и университет поощряет их к этому.

Фактически, в Китае большинство студентов не умеют соответствующих профессиональных навыков работы после окончания бакалавра. Многие работают не связанно со своей специальностью, и соответствующие знания приобретаются им после работы.

4. Заключение

Образовательная программа бакалавров и магистров робототехники и мехатроники в Китае характеризуется сочетанием теории с практикой, а также направляется на подготовку инновационного мышления и практических и творческих способностей студентов. Подготовка инженеров по специальности робототехники и мехатроники в Северо-западном политехническом университете продолжается длительное время. В СЗПУе было подготовлено множество специалистов мирового уровня со степенью бакалавра и магистров в области мехатроники и робототехники.

Выпускники по этой специальности имеют идеальную перспективу в Китае и успешно работают в данной сфере деятельности, в частности, в научно-исследовательских и проектных организациях, занимающихся автоматизацией различных технологических и производственных процессов, в производственных подразделениях, занимающихся внедрением современных средств автоматизации этих процессов.

Литературы

1. 
   Northwestern Polytechnical University, официальный сайт:https://www.nwpu.edu.cn/.
   
2. 
   Введение в специальность «Мехатроника и робототехника»: курс лекций / Б. М. Готлиб, А. А. Вакалюк. – Екатеринбург: УрГУПС, 2012. – 134 [2] с.
   
3. 
   Брумштейн Ю.М., Баганина А.А. Подготовка кадров и научная деятельность в сфере робототехники и мехатроники в России: опыт использования информационных технологий для сбора и анализа данных // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 8, №4 (2016) http://naukovedenie.ru/PDF/53ЕVN416.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
   
4. 
   Камлюк В. С., Камлюк Д. В. "Мехатронные модули и системы в технологическом оборудовании для микроэлектроники: учебное пособие", 2016.
   
5. 
   Ян Чэнгуан. Национальная стратегия по превращению в университет мирового уровня. Новости образования Китая. 2009-09-28 [2015-08-22].
   
6. 
   Прослеживаемость «Проекта 985». 2007-07-17 [2012-06-10].
   
7. 
   Лу Вэйсяо, Мэн Ся. Применение промышленного оборудования, корректировка структуры рынка труда и развитие торговли услугами. -2021.
   
8. 
   Ли Минцзюнь. Новая структура занятости на волне «Машины вместо человека»: https://blog.dwnews.com/post-1444181.html.