教育部公布了2019年度普通高等学校本科专业备案和审批结果，可以看到与“机器人”、“智能制造”和“智能装备”相关的新工科专业热度很高。在新公布的新增备案本科专业名单中，“机器人工程”和“智能制造工程”两个专业非常火爆，新增高校布点数分别达到了62所和80所；另外，在新公布的新增审批本科专业名单中，也新出现了不少与“智能装备”相关的新专业，比如“智能装备与系统”、“农业智能装备工程”、“智能无人系统技术”、“工业智能”和“智能感知工程”等。

提供符合产业发展的课程内容（Course with Industry Fit）是曾益慧创服务工程教育需求的三个重要手段之一，我们期望基于自身对产业技术发展和工程教育改革需求的理解，持续为高校输出符合产业发展的课程内容，助力高校工程教育改革。

去年，我们跟Quanser公司的首席教育官，加拿大工程院院士Tom Lee先生有一次深入的交流，讨论了如何把NI和Quanser的系列工程教育平台和国际化资源融入到国内的新工科建设中，期望针对“机器人”、“智能制造”和“智能装备”相关课程和专业的改革和建设，提供一个可参考的实践路径。

下面针对这个实践路径的方案，为大家做一个具体的阐述。

贯穿整体的统一逻辑

如果大家试着去理解和揭开各种智能工程系统的构成，会发现它们一般都具有几个基本的功能特征，即传感（Sensors）、通信（Communication）、计算（Computation）和执行（Actuators），如下图所示。

而当大家试着去给学生们描述或讲解一个智能工程系统的时候，如果把这些他们一开始难以理解的专业词语，转换成看（See）、说（Chat）、想（Think）和做（Do）来向他们阐述一个智能工程系统，你会发现这样做能很好的在一开始激发起学生的学习兴趣并让他们试着去理解一个智能工程系统。而这四个部分，恰恰是一个学习智能工程系统的学生，需要学会和掌握的关键技术技能。

由此整理出来了可以贯穿整体的一个逻辑框架，它可以帮助我们：

• 为连接不同的课程和项目，提供一套通用的框架

• 帮助清晰地制定课程和项目的学习目标及产出

• 把学生所学映射到复杂应用的关键元素中（例如无人驾驶汽车等）

  
  

  

  
  

  
  

整体方案说明

基于上面所述的逻辑框架，针对与智能工程系统相关专业学生的关键技术技能培养，梳理出了如下的一个整体方案顶层设计。

在学生的基础技能培养环节，基于NI领先的工程教育综合实验平台ELVIS III和Quanser配套的学习板卡构建现代化的基础技能实践平台，让学生理解并掌握关键的技术技能原理。

在学生熟练掌握了基本的原理之后，基于NI领先的学生创新嵌入式控制设备myRIO和Quanser更加灵活多变的Qube和Aero旋翼机设备构建开放的学生自主创新实践平台，让学生学会如何把掌握的基本原理运用在实际项目的开发实现中，增强学生的信心和动手实践能力。

下图中，举例说明了学生基于QUBE和myRIO可以完成的各种创新项目：

Physical System - QUBE动态控制（Dynamic Control）

Do - 基于QUBE实现快速原型系统（Rapid Prototyping）

See - 基于机器视觉控制QUBE（Machine Vision）

Chat - 基于QUBE实现IoT系统（IoT & Cybersecurity）

Think - 不同的AI方法对QUBE实现控制（AI & Machine Learning）

特别的，由于myRIO是一款非常容易上手、功能强大的学生创新嵌入式控制设备，学生可以基于myRIO充分的发挥自己的创造力，动手实现各种与智能工程系统相关的应用。这里给出一些国内的学生，基于myRIO实现的学生创新项目案例：

在学生掌握了基本原理，并且学会了如何把这些原理运用到实际项目中之后，基于Quanser QBot移动机器人平台，可以让学生开始接触到自主机器人的智能系统应用，让他们开始对移动机器人编程、机器视觉处理、智能感知和机器学习等前沿应用技术建立概念，并学习如何开发和应用它们。

最后，基于Quanser 高质量的QDrone无人机、QCar无人车等平台，可以考虑为学生构建一些更加面向未来的技术应用场景或研究环境，比如无人机群控、自动驾驶车辆、智能工厂等，更进一步的挖掘和发挥学生们的潜力，拔高他们的技术技能。