很多人愛看科幻片。在眾多科幻影片中，機(jī)器人是一個(gè)不可或缺的元素，在惶惑中掙扎的桑尼、在孤獨(dú)中堅(jiān)守的瓦力、還有異常受歡迎的大白……科幻影迷對(duì)它們耳熟能詳并津津樂道。雖然這些高端機(jī)器人離我們還過于遙遠(yuǎn)，但今天看似荒誕的幻想也許就是明天智能社會(huì)的現(xiàn)實(shí)。隨著科技發(fā)展的日新月異，人工智能時(shí)代正在悄然到來，而機(jī)器人工程也隨之成為高校本科專業(yè)的新寵。作為本科一個(gè)新晉專業(yè)，機(jī)器人工程到底是什么？本科開設(shè)哪些課程？就業(yè)前景怎樣？為幫助廣大考生及家長(zhǎng)了解該專業(yè)，陽(yáng)光高考特別采訪了東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院黨委副書記兼副院長(zhǎng)金立左、東北大學(xué)招生辦老師王宏陽(yáng)以及中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山機(jī)器人研究所常務(wù)副所長(zhǎng)朱華教授，來為大家詳細(xì)解讀機(jī)器人工程。
一專業(yè)解析
自上世紀(jì)60年代美國(guó)第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生以來，歷經(jīng)50余年，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過初始階段的低迷，在近些年開始迅速崛起并日趨完善。目前，機(jī)器人分為四類，即工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、仿生機(jī)器人和智能機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)也被人們譽(yù)為“最高意義上的自動(dòng)化”、“人類社會(huì)的里程碑”、“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”。
什么是機(jī)器人工程專業(yè)？
據(jù)東北大學(xué)招辦王宏陽(yáng)老師介紹，機(jī)器人工程專業(yè)是順應(yīng)國(guó)家建設(shè)需求和國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)而設(shè)立的一個(gè)新興專業(yè)，屬于典型的新工科專業(yè)，具有很強(qiáng)的新穎性、綜合性和實(shí)踐性。2016年被教育部批準(zhǔn)成為本科新專業(yè)，是教育部重點(diǎn)扶持的新專業(yè)之一，近年來得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。
機(jī)器人工程是一門在真實(shí)世界環(huán)境下將感知、決策計(jì)算和執(zhí)行驅(qū)動(dòng)組合在一起的應(yīng)用交叉學(xué)科和技術(shù)。機(jī)器人工程專業(yè)是以控制科學(xué)與工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、生物醫(yī)學(xué)工程和認(rèn)知科學(xué)等學(xué)科中涉及的機(jī)器人科學(xué)技術(shù)問題為研究對(duì)象，綜合應(yīng)用自然科學(xué)、工程技術(shù)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論、方法和技術(shù)，研究機(jī)器人的智能感知、優(yōu)化控制與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人機(jī)交互模式等學(xué)術(shù)問題的一個(gè)多領(lǐng)域交叉的前沿學(xué)科。
機(jī)器人工程專業(yè)學(xué)什么？
關(guān)于目前高校機(jī)器人工程專業(yè)開設(shè)的課程，東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院黨委副書記兼副院長(zhǎng)金立左老師說：“目前不少高校開設(shè)了這個(gè)專業(yè)，專業(yè)課程內(nèi)容不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在大類基礎(chǔ)和系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程內(nèi)容上，大致分兩類：電氣與計(jì)算機(jī)類（AI機(jī)器人）和機(jī)電類（機(jī)械電子與機(jī)構(gòu)）。相同之處在于強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)嵌入式軟件編程，開設(shè)課程一般覆蓋統(tǒng)一機(jī)器人學(xué)（Unified Robotics）涉及的換能、感知、驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)航，還有面向智能制造的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)課程。”
由于機(jī)器人工程專業(yè)是個(gè)交叉學(xué)科，每個(gè)學(xué)校的行業(yè)背景、研究基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)學(xué)科各不相同，培養(yǎng)方案和課程體系也不盡相同，這從機(jī)器人工程專業(yè)在各校的所屬院系可見一斑。例如，東南大學(xué)的機(jī)器人工程專業(yè)開設(shè)在自動(dòng)化學(xué)院，東北大學(xué)則開設(shè)在機(jī)器人科學(xué)與工程學(xué)院，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)是開設(shè)在機(jī)電工程學(xué)院。所以各校本科階段具體的課程設(shè)置還是有差異的，感興趣的同學(xué)可以查看具體的高校專業(yè)和課程設(shè)置情況。
智能科學(xué)與技術(shù)偏“軟” 機(jī)器人工程偏“硬”
機(jī)器人工程、智能科學(xué)與技術(shù)都是新工科中的熱門專業(yè)，看似和人工智能、機(jī)器人有關(guān)，它們有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)呢？
智能科學(xué)與技術(shù)和機(jī)器人工程都是工學(xué)專業(yè)，都是以研究和發(fā)展人工智能理論和技術(shù)為目標(biāo)的新興學(xué)科。從專業(yè)目錄中的所屬門類看，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)屬于計(jì)算機(jī)類下的特設(shè)專業(yè)，而機(jī)器人工程專業(yè)是2016年教育部新增本科專業(yè)，屬于自動(dòng)化類下的特設(shè)專業(yè)。
關(guān)于二者的區(qū)別，東北大學(xué)王宏陽(yáng)老師說：“某種程度上來說，智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是讓機(jī)器通過一定的方式判斷、決策并控制機(jī)器人如何行動(dòng)，是研究大數(shù)據(jù)分析、智能決策，以算法加軟件為主，研究對(duì)象偏‘軟’；而機(jī)器人工程專業(yè)是集信息、電子、計(jì)算機(jī)、控制和機(jī)械及認(rèn)知生物等技術(shù)為一體，以研發(fā)出能夠最大限度模擬生物體的機(jī)電控一體化智能系統(tǒng)為目標(biāo)，所研究的對(duì)象更偏‘硬’一些”。
二專業(yè)與就業(yè)
全國(guó)普通高校畢業(yè)生規(guī)模：
6000-7000人
男女比例：
男83%??女17%
機(jī)器人技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科交叉的新興技術(shù)領(lǐng)域，在中國(guó)制造2025中被列為需要重點(diǎn)突破的十大領(lǐng)域之一。2015年《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布，機(jī)器人就業(yè)崗位被列為未來十大高薪崗位之一。2017年國(guó)務(wù)院下發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，目標(biāo)是到2020年，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力要進(jìn)入國(guó)際第一方陣。
兩大人才缺口明顯
2015年，《中國(guó)制造2025》明確提出將“高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”作為大力推動(dòng)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。同年，《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》正式發(fā)布，機(jī)器人發(fā)展迎來黃金時(shí)代，同時(shí)，機(jī)器人就業(yè)崗位被列為未來十大高薪崗位之一。
2023年初，工業(yè)和信息化部等17部門印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，加快推進(jìn)機(jī)器人應(yīng)用拓展。《方案》提出，到2025年，制造業(yè)機(jī)器人密度較2020年實(shí)現(xiàn)翻番，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用深度和廣度顯著提升，機(jī)器人促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的能力明顯增強(qiáng)。
東北大學(xué)王宏陽(yáng)老師說：“當(dāng)今世界各國(guó)都在積極發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，認(rèn)為它是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一個(gè)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)點(diǎn)。未來我國(guó)人工智能行業(yè)發(fā)展前景廣闊，而機(jī)器人技術(shù)是人工智能理想的載體，兩者的發(fā)展是相互促進(jìn)的，因此，可以說機(jī)器人工程專業(yè)的就業(yè)前景十分廣闊。”
據(jù)工業(yè)和信息化部有關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)60個(gè)行業(yè)大類、168個(gè)行業(yè)中類。2021年我國(guó)制造業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到每萬(wàn)人超300臺(tái)，比2012年增長(zhǎng)約13倍。
與勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)不同，人工智能行業(yè)屬于智力密集型產(chǎn)業(yè)。隨著人工智能的井噴式爆發(fā)，技術(shù)對(duì)人才的需求不斷提升。據(jù)《央廣網(wǎng)》消息，我國(guó)機(jī)器人工程專業(yè)人才缺口超過500萬(wàn)人，供需比例僅為1：10。隨著機(jī)器人在各個(gè)行業(yè)大規(guī)模普及應(yīng)用，以及人工智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于機(jī)器人工程專業(yè)人才的需求將會(huì)更加迫切。
東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院黨委副書記兼副院長(zhǎng)金立左老師介紹，目前市場(chǎng)的人才缺口是明顯的，主要缺乏的是機(jī)器人自動(dòng)化人才和人工智能軟件與算法人才。
收入高、發(fā)展空間大
“機(jī)器人工程專業(yè)的人才需求主要集中在工業(yè)機(jī)器人整機(jī)制造企業(yè)，服務(wù)機(jī)器人研發(fā)制造企業(yè)，特種機(jī)器人研發(fā)制造企業(yè)，以及相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)的銷售公司”，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)朱華教授介紹說，“畢業(yè)生主要從事機(jī)器人工程領(lǐng)域內(nèi)的機(jī)器人整機(jī)、核心零部件、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用維護(hù)及管理工作。”
機(jī)器人工程專業(yè)的學(xué)生具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實(shí)踐、富創(chuàng)新的特點(diǎn)，還有融合掌握多學(xué)科基礎(chǔ)理論的優(yōu)勢(shì)。從事機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員平均收入一般要遠(yuǎn)高于同期畢業(yè)的其他專業(yè)學(xué)生。在美國(guó)，機(jī)器人工程本科畢業(yè)起薪6萬(wàn)美元/年，在國(guó)內(nèi)機(jī)器人工程畢業(yè)生從事的職業(yè)也屬于中高收入，當(dāng)然這和學(xué)生就業(yè)崗位也有一定的關(guān)系，具體因機(jī)電類、電子信息軟件類、算法類有所差別。
三報(bào)考指南
260余所院校開設(shè)本專業(yè)
由于人工智能的火爆，越來越多的考生和家長(zhǎng)開始關(guān)注與機(jī)器人相關(guān)的專業(yè)。與此同時(shí)，本科院校也逐漸設(shè)立機(jī)器人工程專業(yè)并開始招生。2016年，東南大學(xué)率先開設(shè)了該專業(yè)；2017年，東北大學(xué)、湖南大學(xué)等25家本科院校緊隨其后；2018年，北京航空航天大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等60家本科院校增設(shè)該專業(yè)；目前，已有260余所高校在本科階段開設(shè)了該專業(yè)。
專業(yè)優(yōu)勢(shì)各具特色
機(jī)器人工程是個(gè)交叉性強(qiáng)的學(xué)科，很難說完全歸屬于哪個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。國(guó)內(nèi)各高校開設(shè)的機(jī)器人工程專業(yè)培養(yǎng)方向各具特色，這主要是依托于不同的院校特色和行業(yè)背景。主要方向有：機(jī)械工程專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程專業(yè)等。
例如，東南大學(xué)該專業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于依托控制科學(xué)與工程學(xué)科，并聯(lián)合儀器科學(xué)與工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及電子信息合作建設(shè)。
東北大學(xué)的該專業(yè)優(yōu)勢(shì)側(cè)重智能機(jī)器人方向，以智能機(jī)器人為主要研究對(duì)象。該專業(yè)隸屬于一級(jí)學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科“控制科學(xué)與工程”，擁有“機(jī)器人科學(xué)與工程”“模式識(shí)別與智能系統(tǒng)”兩個(gè)二級(jí)學(xué)科。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于長(zhǎng)期致力于礦用特種機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并開展了大量的煤礦采掘工作面無(wú)人化技術(shù)與智能裝備等方面的研發(fā)。
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)朱華教授提醒各位高考考生，“機(jī)器人工程專業(yè)是一個(gè)新專業(yè)，各高校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和辦學(xué)模式各有不同，請(qǐng)考生根據(jù)自己的情況和所在地的考情合理填報(bào)相關(guān)專業(yè)。”
注意大類招生包含的專業(yè)
考生報(bào)考時(shí)要注意，目前獲批開設(shè)的本科院校并非在所有省都有招生計(jì)劃，還有的高校是按大類招生。這里想要提醒考生家長(zhǎng)注意的是，即使是按大類招生，各院校開設(shè)的專業(yè)數(shù)量和專業(yè)方向也是不同的。
例如，東南大學(xué)的機(jī)器人工程專業(yè)開設(shè)在自動(dòng)化學(xué)院，2016年開始本科招生，按自動(dòng)化大類招生，包含自動(dòng)化和機(jī)器人工程2個(gè)專業(yè)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的機(jī)器人工程專業(yè)開設(shè)在機(jī)電工程學(xué)院，2018年開始本科生招生，今年招生按照機(jī)械大類招生，含機(jī)械工程和機(jī)器人工程2個(gè)專業(yè)。學(xué)生入校后大二年級(jí)開始分流，根據(jù)自己的興趣愛好和基礎(chǔ)選擇專業(yè)。
因此，考生在選擇時(shí)，需根據(jù)各校招生專業(yè)，弄清所報(bào)院校的大類中是否包含該專業(yè)，對(duì)準(zhǔn)專業(yè)再選擇院校。
具有以下能力興趣的考生適合報(bào)考
什么樣的學(xué)生更適宜學(xué)習(xí)機(jī)器人工程專業(yè)呢？據(jù)東北大學(xué)招生辦王宏陽(yáng)老師介紹，機(jī)器人工程是個(gè)典型的工科專業(yè)，課程將大量涉及多種編程實(shí)踐，特別是算法編程，不僅學(xué)習(xí)算法同時(shí)要將算法編成軟件。需要同學(xué)有良好的數(shù)理基礎(chǔ)、強(qiáng)烈的編程興趣和優(yōu)秀的動(dòng)手能力。另外，良好的外語(yǔ)讀寫能力也必不可少。外語(yǔ)好的學(xué)生能夠率先獲知和掌握新的動(dòng)向，也更容易學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。
東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院金立左副院長(zhǎng)和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)朱華教授也都表示，希望報(bào)考機(jī)器人工程專業(yè)的學(xué)生具有良好的數(shù)理基礎(chǔ)和空間想象力。喜歡動(dòng)手操作實(shí)踐，有探索精神和挑戰(zhàn)意識(shí)的學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的培養(yǎng)空間更大。
