帶你康康瑞典烏普薩拉大學的神仙課程

隨著社會對工程師的要求不斷提高，工程專業及工程教育的基礎要求也在升級。從最初注重實踐技能和知識到如今強調靈活理解科學理論、分析解決實際問題，機器人工程難度與地位同步上行，逐漸成為國內外大學自動化專業的必修課之一，當然也往往是學生們最喜愛的課程之一。

瑞典的烏普薩拉大學(Uppsala University UU)工程科學系開設了140多門課程，其中的機器人工程課在過去幾年中一直是位列最受歡迎排名榜前10的明星課程。

今天開塔就同大家一起，看看烏普薩拉大學的機器人工程課到底有什麼樣的特色與吸引力？

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烏普薩拉大學工程科學系的Erik Hultman教授認為，該系機器人工程課的魅力在於將課程設置與探索性工程實踐問題進行了充分深入的結合，力圖從方方面面將經典的工程技能，與終身學習、創造力和可持續發展等更廣泛的綜合技能一同傳授給學生。

烏普薩拉大學機器人工程實驗室

其實2012年之前，該系的機器人工程教學模式也較為傳統，儘管設有研討會、小組項目等用於激發學生興趣的學習活動，但和因為過於抽象、與實際問題脫節，導致學生的學習效果參差不齊，整體上越來越不能滿足時代對工程師教育的要求。

從2012年起，Erik Hultman改變了以知識單元為主的教學模式，提出了以項目任務為主的機器人工程課。課程由指定項目和任務組成，學生以小組形式完成不同的任務，將課程理論付諸實踐。而項目中使用的任務主題也都與學生未來的工作和研究密切相關

革新前的機器人工程課程

2012年前，這門課程叫做工業控制與機器人技術課，6學分，課程為一個學期，包括10次課堂講座，4次專家講座、1次實驗課和2次外出考察。學生們必須提交三個獨立的書面作業，一個研討會報告，和一個實驗練習報告。學期末是一次理論筆試。一般由三位老師負責每年的課程教學。

改革後的機器人工程課程

2012年至今，這門課程變更為自動化與機器人工程課，改為5學分，更側重於機器人自動化和周邊技術的學習，增加了可持續發展內容。

新課程結構的主體是三個項目任務——所有的教學活動都與這三個項目任務密切相關。這些項目任務均來自教師開展的機器人科研與實踐項目，不同的任務各有側重和要求。

三個項目包括

01 第一個任務

學生將分為幾個小組，在 5次理論講座與2次考察後，各小組需要利用所學的課程理論，用機器人完成給定的自動化裝配任務，並得出一份技術經濟報告，作為假設客戶的投資決策依據。

學生利用機器人研究自動化裝配的每個步驟（烏普薩拉大學工程科學系課堂）

此項目的技術經濟指標與傳統的手工生產作為對標指標，從生產力、質量、經濟、工作環境、可用性和靈活性等方面對機器人裝配設計進行評估並提出建議。課程的第一部分結束時，學生需要在研討會上提交報告，並口頭介紹他們的設計和評估結果。

02 第二個任務

基於可持續工業發展的研討會和實驗。學生首先要觀看2部短片、閱讀8篇關於自動化和機器人工程的短文，然後嘗試解決一個工業化國家小城鎮製造公司的困境，如：在全球經濟形勢的影響下，一個當地的手工組裝波能轉化（Wave Energy Converters）發電機企業正因高昂的人工費苦苦掙扎。

傳統基於手工的發電機組裝生產方式（圖片來源：網絡）

同學們需要概述並討論公司可以採用的不同戰略路徑，同時要兼顧可持續發展。之後學生將分為2人一組進行實驗練習，對發電機各個部分進行機器人自動化組裝編程和調試。

03 第三個任務

學生5人左右一組，撰寫技術經濟報告，為客戶的投資決策提供事實基礎。最後還需向客戶提交一套基於商業計算機軟體ABB RobotStudio的虛擬編程文件用以模擬機器人組裝生產，並參加該課程的理論考試。

學生提交的仿真裝配文件

學生展示機器人自動化裝配流程

革新後的機器人工程課自實施之日起，便贏得了廣大學生的喜愛。往往在課程結束後，還有許多同學留在實驗室練習、交流、不斷優化自己的機器人編程，熱情討論小組的進展和遇到的問題。

//同時，這門課程也收穫了很高的評價：

「總的來說，這是一門很好的課程!」

「計劃得非常周密，非常好——可能是我上過最好的、最有組織的課程」

「如果沒有這些項目，我就不會有今天的成就」

「這些與現實生活息息相關的項目，能真正鼓勵我去發現機器人的世界。」

「很好，再來一門!」

烏普薩拉大學的這門與時俱進的機器人工程課，不但受到了學生們的喜愛，也提升了老師們的授課體驗。教師不再停留於講授階段，而是深入參與到學生的探索性活動中，給出自己支持和建議。

這種老師與學生之間的緊密合作，不但能提升學生對理論知識的理解和掌握，更是以一種生動的方式，將利用機器人技術實現更美好的人類生活這樣一個可持續概念，深深紮根在學生心中。