一、微专业介绍

在“中国制造2025”与工业4.0战略的深度驱动下，智能装备控制技术已成为推动制造业转型升级的核心引擎。据人力资源和社会保障部预测，到2025年我国智能制造领域人才需求达900万人，人才缺口预计450万人，缺口率高达50%；其中PLC、嵌入式技术人才缺口已突破100万，工业机器人相关岗位缺口超过150万。中国工业机器人密度已达每万名工人470台，但高端装备国产化率不足30%，核心算法与工业软件仍存在明显短板，掌握智能感知、嵌入式开发、智能控制与系统集成的复合型技术人才成为产业升级的关键瓶颈。

贵州省正大力推进新型工业化，加快装备制造、新能源汽车、电子信息等产业的智能化改造，对智能装备控制技术人才的需求日益迫切。本微专业紧密围绕国家智能制造发展战略和贵州省新型工业化部署，聚焦智能装备的智能感知、嵌入式控制、工业自动化与机器人系统集成等核心技术领域，旨在培养具备跨学科融合能力、能够胜任智能装备控制系统设计、开发、调试与运维的高素质复合型技术人才，精准对接区域制造业智能化转型的人才需求。

二、培养目标

本微专业旨在培养学生系统掌握智能装备控制领域的核心理论与关键技术，包括：多传感器信息检测与数据融合、基于STM32的嵌入式系统设计与开发、PLC/DCS/SIS等工业控制装备的编程与应用、模糊控制与神经网络等智能控制算法、以及机器人系统的创新设计与工程实践。

通过理论教学与实践训练相结合，培养学生具备扎实的控制系统分析与设计能力、嵌入式软硬件开发能力、工业自动化系统集成能力、机器人创新实践能力，以及良好的工程素养、团队协作精神和创新意识。毕业生能够胜任智能制造系统集成工程师、工业机器人应用工程师、嵌入式开发工程师、精密装备控制工程师等关键岗位，适应并引领智能制造领域的技术发展。

三、培养要求

学生在学习主修专业的基础上，利用业余时间修读本微专业课程，应获得以下方面专业知识和能力素养：

1）掌握核心理论与技术：深入理解模糊控制、神经网络控制、集成智能控制等智能控制算法的基本原理与设计方法；熟悉各类传感器（电阻应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光电式、超声波等）的工作原理、信号调理与误差分析技术；掌握基于STM32微控制器和HAL驱动库的嵌入式系统设计方法；熟悉PLC、DCS、SIS等工业控制装备的工作原理与工程应用。

2）强化实践与系统开发能力：能够运用STM32CubeMX、MDK-ARM、西门子博图等专业工具进行嵌入式系统和工业控制系统的开发与调试；具备从需求分析、方案设计、软硬件集成到系统调试与性能评估的全流程研发能力；能够运用SolidWorks进行三维建模、结合3D打印和嵌入式平台完成机器人系统的设计与制作。

3）培养创新与应用拓展能力：掌握TRIZ创新方法和破坏性创新理论，提升在智能装备领域的创新设计能力；鼓励学生以团队形式参与机器人创客项目、学科竞赛，拓展技术视野与解决复杂工程问题的能力，培养跨学科协作与项目管理素养。

四、招生对象及条件

本微专业课程主要面向：硕士研究生：机械、物理学等相关专业。本科生（大二及以上年级）：自动化、计算机科学与技术、机械电子工程、测控技术与仪器、软件工程、人工智能、电子信息科学与技术等新工科类专业。鼓励具备扎实的《自动控制原理》《C语言程序设计》《高等数学》《线性代数》等课程基础，对智能装备、工业机器人、嵌入式系统、人工智能有浓厚兴趣，并有志于从事智能制造领域核心技术研发与高端应用的学生修读。实行选拔制招生，优先考虑具有控制系统设计、机器人项目经验、编程基础（如C/C++/Python、PLC）或相关竞赛经历者。

五、学习时长

本微专业学习时长请参考微专业教学计划安排，总学分10学分。

六、授课方式

本微专业独立开班。采用周一至周日线上线下相结合的混合式教学模式。

七、学分认定

按省教育厅和学校教务处通知要求进行认定。

八、招生时间安排及报名方式

2026年9月15日24：00之前符合报名条件的同学可扫码填写微专业报名表，物理与机电工程学院将择优录取。

（在线表格二维码）

微专业开课时间由物理与机电工程学院另行通知。

九、微专业课程设置及课程介绍

《智能控制》

本课程系统讲授智能控制的基本理论与设计方法，内容涵盖模糊集合论与模糊逻辑推理、模糊控制系统的组成与设计、模糊PID控制器设计、人工神经网络基础（BP算法、Hopfield网络）、神经网络控制（直接逆模型控制、直接网络控制）、集成智能控制（模糊神经网络）、以及学习控制（迭代学习控制、遗传算法、粒子群优化、免疫遗传算法等）。通过本课程学习，学生能够掌握设计基本智能控制系统的方法，为智能装备的智能决策与自适应控制奠定理论基础。

《传感与检测技术》

本课程是智能装备感知层的核心课程，主要介绍传感器原理、基本特性（静态/动态特性、标定）、信号调理技术、误差分析与数据处理算法。内容覆盖电阻应变式、电容式、电感式（含电涡流）、压电式、霍尔式、热电式（热电偶/热电阻）、光电式（含光纤）、气敏、湿敏、超声波等各类传感器的工作原理与应用，并设置超市电子秤、自行车里程表、环境温度检测、红外报警计数、蔬菜大棚温湿度检测、超声波测距、基于ZigBee的室内空气质量检测等实训项目。

《嵌入式系统设计》

本课程以意法半导体STM32F4微控制器为载体，选用STM32CubeMX图形化配置工具和HAL驱动库，按照“最小系统电路设计→开发工具使用→片内外设应用”的路径递进式讲授嵌入式系统设计方法。内容包括嵌入式系统概要、STM32微控制器硬件电路设计、开发环境搭建（STM32CubeMX、MDK-ARM、ST-Link）、通用输入输出接口（GPIO）、外部中断系统、定时器（定时/计数、PWM输出、输入捕获）、串口通信（轮询/中断/DMA三种方式）、以及FreeRTOS实时操作系统。课程融入硬件抽象层设计、状态机设计和通信协议设计等实用工程技能，注重培养学生解决复杂工程问题的能力。

《工业控制装备》

本课程面向智能制造背景，系统学习可编程控制器（PLC）、集散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）三种典型工业控制装备的工作原理及应用方法。内容包括继电器接触器控制技术、PLC硬件构成与工作原理、西门子S7-1200系列PLC基本逻辑指令、定时器指令、顺序功能图、模块化编程、模拟量控制与通信、DCS系统组成与工程组态、SIS安全仪表系统工作原理、以及工业自动化系统设计流程与工程应用案例。

《系统设计创新与机器人实践》

本课程是项目驱动的顶点实践课程，以跨学科创客理念组织学生以团队形式开展机器人产品创新和系统设计实践。内容包括创新概论与设计本质、机器人技术发展与前景展望（工业机器人、服务机器人、人工智能）、机器人实践三大核心（三维建模SolidWorks实例——钳式机械手、码垛机械臂、水下作业机器人等；3D打印技术与实践操作；Arduino/STM32/树莓派嵌入式平台机器人开发——闪灯、超声波测距、PWM调速、蓝牙遥控小车等）、破坏性创新理论、TRIZ工程创新方法（技术矛盾、物理矛盾、物场分析）、以及创客团队组织管理。课程设置折纸机器人、球形机器人、仿生手、六足机器人、跳跃机器人、爬壁机器人等实践项目，让学生从消费者转变为创造者，全面提升系统设计与创新实践能力。

一审一校：宋丽娟

二审二校：杨盛毅

三审三校：王燕妮、李伟民