智能制造背景下機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)研究與實踐

李亮星 張樂平 吳晨剛 黃茜林

（江西理工大學(xué)能源與機(jī)械工程學(xué)院 江西·南昌 330013）

1 機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求

在世界經(jīng)濟(jì)全球化之下，各國科學(xué)技術(shù)不斷完善，在智能化工程建設(shè)方面有著長足進(jìn)步，這也為機(jī)器人工程技術(shù)的深入開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。目前各個國家針對這一技術(shù)在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面的影響不斷展開研究。美國、日本、歐盟等眾多國家陸續(xù)發(fā)展機(jī)器人工程技術(shù)，他們廣泛推進(jìn)人工智能技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)這些新興技術(shù)融入到國家發(fā)展產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，這對于實現(xiàn)國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級有著重大的推進(jìn)作用。[1]

新興的機(jī)器人工程需要有高技術(shù)、高端的專業(yè)性人才、高資金投入的支持，才能夠正常發(fā)展，然而目前我國內(nèi)的眾多企業(yè)在這一領(lǐng)域，仍處于低水平。就目前國內(nèi)發(fā)展來看，新興的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，對于專業(yè)性人才、高端的信息技術(shù)工程師和創(chuàng)新型人才需求廣泛。根據(jù)資料顯示，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)年增長值為20%～30%之間，而我國的人才供應(yīng)量不足10%，據(jù)統(tǒng)計這一人才需求缺口也在不斷變大，到2020 年人才需求缺口將達(dá)到300 萬，而2025 年這一專業(yè)性人才缺口將達(dá)到950 萬。因此機(jī)器人技術(shù)方面的高端人才培養(yǎng)，對于目前社會發(fā)展是一項重要的任務(wù)之一。[2]這就需要高校緊密結(jié)合各專業(yè)特色，把人工智能和機(jī)器人技術(shù)發(fā)展融入到日常教學(xué)中，并結(jié)合學(xué)校專業(yè)定位和人才培養(yǎng)計劃特點來展開機(jī)器人工程發(fā)展方面的專業(yè)性人才培養(yǎng)。

2 國內(nèi)機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

相比于國外，我國的機(jī)器人工程專業(yè)正式進(jìn)入高校的時間略晚一些。2016 年東南大學(xué)率先開設(shè)了機(jī)器人工程專業(yè)，目前已經(jīng)建設(shè)完成了9 門核心課程，作為我國最早申報機(jī)器人工程專業(yè)的高校，學(xué)生現(xiàn)階段也已進(jìn)入了專業(yè)學(xué)習(xí)階段，并且也已經(jīng)形成了以機(jī)器人自動化和多門學(xué)科為基礎(chǔ)和起點，進(jìn)行大量實踐，技術(shù)不斷上升的現(xiàn)代智能化機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)體系。

為響應(yīng)北京市智能機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新性發(fā)展政策，北京工業(yè)大學(xué)積極展開智能機(jī)器人發(fā)展工作。他們根據(jù)社會發(fā)展將智能機(jī)器人技術(shù)融入到社會娛樂服務(wù)行業(yè)、醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域、助殘等眾多產(chǎn)業(yè)，并根據(jù)這些產(chǎn)業(yè)的需求建立了以智能服務(wù)型機(jī)器人為定點方向的專業(yè)性智能機(jī)器人人才培養(yǎng)方式。根據(jù)社會現(xiàn)實狀況制定并不斷完善面向工科類型的智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建了完善的教學(xué)課程體系，組建了專業(yè)的智能機(jī)器人人才培養(yǎng)團(tuán)隊，并且依托計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建起優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)資源，并把它們和教材資源相結(jié)合，共同促進(jìn)智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)計劃的實施。[3]另外不斷加強(qiáng)校企合作，廣泛吸收各種優(yōu)質(zhì)的社會資源，并通過和企業(yè)合作來實現(xiàn)共同培養(yǎng)專業(yè)性人才的機(jī)制，打造出了由研究到學(xué)習(xí)再到融會貫通的智能機(jī)器人專業(yè)培養(yǎng)平臺。以此來培養(yǎng)可以應(yīng)用到智能機(jī)器人控制、智能機(jī)器人學(xué)習(xí)、人機(jī)交互技術(shù)等方面的專業(yè)性人才。

就以上兩所高校對于智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)的方式可以看出，每一所高校都有它獨特的專業(yè)優(yōu)勢，通過學(xué)校和企業(yè)合作，以及學(xué)習(xí)所在城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展類型的不同，這也決定了高校智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)的方面會有所變化。因此在學(xué)習(xí)進(jìn)行智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)方向設(shè)定時，需要根據(jù)所在城市的產(chǎn)業(yè)類型、學(xué)校的課程定位、校企合作的方式、科研水平等方面，最大程度的利用它們的優(yōu)勢來促進(jìn)智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)計劃的實施。同時在進(jìn)行專業(yè)性人才計劃培養(yǎng)時，借鑒其他高校的發(fā)展方式而不能照搬，否則得到的結(jié)果只能適得其反，高校應(yīng)當(dāng)根據(jù)所在城市以及本身存在的優(yōu)勢來探索出一條屬于自己的發(fā)展道路，這樣才能有效的促進(jìn)本校智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)計劃。[4]

3 機(jī)器人工程專業(yè)課程體系建設(shè)

3.1 理論課程體系建設(shè)

當(dāng)今社會對各領(lǐng)域發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇都是并存的，不同領(lǐng)域發(fā)展都有自己獨特的優(yōu)勢，同樣在機(jī)器人工程專業(yè)發(fā)展方面，不同的高校對于智能機(jī)器人專業(yè)性人才培養(yǎng)的定位不同，并且高校所在城市發(fā)展?fàn)顩r以及高校本身資源含量都不同，這就使得高校在機(jī)器人工程專業(yè)課程設(shè)置方面存在差異。例如：就東北大學(xué)而言，他們的機(jī)器人工程專業(yè)主要是以智能機(jī)器人來發(fā)展的，并且他們對于學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)方向也與多數(shù)學(xué)校不同，東北大學(xué)側(cè)重于機(jī)器人的決策方面、工程實現(xiàn)以及智能感知等方面。另外，東北大學(xué)在學(xué)生機(jī)器人工程專業(yè)課設(shè)置方面采用的是課程群的方式來進(jìn)行日常教學(xué)，這一教學(xué)方式主要由自動化、傳感技術(shù)、機(jī)器人系統(tǒng)與構(gòu)成、人機(jī)交互等眾多課程群組成，這一教學(xué)方式也是對機(jī)器人工程專業(yè)教學(xué)方式的一大創(chuàng)新，對于高校機(jī)器人工程專業(yè)的發(fā)展有著更好的促進(jìn)作用。另外，就重慶市而言，在積極促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，推動現(xiàn)代服務(wù)業(yè)快速發(fā)展，堅持新型工業(yè)化發(fā)展這一發(fā)展道路時，重慶郵電大學(xué)就抓住了重慶市在這一發(fā)展模式下所衍生出的發(fā)展契機(jī)。重慶郵電大學(xué)在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域?qū)I(yè)性人才培養(yǎng)時，根據(jù)自己本身所存在的優(yōu)勢，在現(xiàn)有的專業(yè)基礎(chǔ)上，把機(jī)器人工程專業(yè)、電氣工程自動化、機(jī)械設(shè)計自動化等融合成一個學(xué)科群，以此來促進(jìn)學(xué)校本身機(jī)器人專業(yè)的發(fā)展。[5]

3.2 實踐課程體系建設(shè)

實踐課程對于學(xué)生專業(yè)技能的提升有著重大作用，就當(dāng)前高校實踐課程體系教學(xué)模式的分類來看，主要有綜合性技能訓(xùn)練、專業(yè)性技能的訓(xùn)練以及學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)等三類。實踐教學(xué)對于機(jī)器人工程專業(yè)整個教學(xué)活動有著重要的推進(jìn)作用和重要地位，因此在進(jìn)行實踐教學(xué)時，要根據(jù)學(xué)生的所學(xué)情況擴(kuò)展實踐的深度和廣度，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程的同時接觸到先進(jìn)的機(jī)器人工程技術(shù)，這樣做不僅能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效果大幅提高，讓學(xué)生易于理解，而且還能夠突出機(jī)器人工程專業(yè)方面的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在進(jìn)行實踐教學(xué)時，要將實踐與工程項目形結(jié)合拉近機(jī)器人工程專業(yè)教育與實際工程的距離，這樣做能夠更好的讓學(xué)生感受到機(jī)器人工程技術(shù)在工程方面的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生對這一專業(yè)性質(zhì)的理解；在進(jìn)行實踐教學(xué)時，學(xué)校要根據(jù)教學(xué)情況不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)方法改革，推進(jìn)研究型、團(tuán)隊型教學(xué)方法在高校機(jī)器人工程專業(yè)實踐教學(xué)方面的應(yīng)用，以此來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生以研究的心態(tài)來學(xué)習(xí)，推進(jìn)學(xué)生無紙化學(xué)習(xí)。另外，在高校對學(xué)生機(jī)器人工程專業(yè)實踐技能培養(yǎng)的同時，也要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新思維，突出學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

高校機(jī)器人工程專業(yè)的發(fā)展需要以創(chuàng)新發(fā)展為目的推動教學(xué)可持續(xù)發(fā)展，要堅持市場需求，推進(jìn)綜合性、探索性實踐教學(xué)發(fā)展。在實踐教學(xué)中要注重學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，要注重學(xué)生的實踐動手能力培養(yǎng)，要提高機(jī)器人工程專業(yè)實踐課程占比在總課程數(shù)中的比重，以此來改善實踐教學(xué)體制機(jī)制。

4 校企合作教學(xué)模式探索

校企合作的根本性原則是產(chǎn)教融合，它的實施效益可以從四個方面來闡述：（1）校企合作教學(xué)模式有利于提高學(xué)生對機(jī)器工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)學(xué)生對于機(jī)器人工程這一專業(yè)的理解。[6]（2）有利于加強(qiáng)教師與企業(yè)的聯(lián)系，使教師充分了解相關(guān)企業(yè)和社會對機(jī)器人工程發(fā)展方面專業(yè)人才的需求，有利于提高教師的實踐教學(xué)能力，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。（3）有利于豐富學(xué)校的辦學(xué)經(jīng)驗，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，為探索新的教學(xué)模式提供借鑒，促進(jìn)本校機(jī)器人工程專業(yè)更加成熟化發(fā)展。（4）有利于企業(yè)機(jī)器人工程技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)可依托學(xué)?？蒲衅脚_和相關(guān)專業(yè)性人才，研究解決技術(shù)難題，同時能夠響應(yīng)國家政策，促進(jìn)就業(yè)，保證了企業(yè)專業(yè)性技術(shù)人才的來源。

這樣做不僅可以促進(jìn)畢業(yè)學(xué)生就業(yè)，解決國家在機(jī)器人工程發(fā)展方面專業(yè)人才不足的問題，還能使學(xué)校這一專業(yè)發(fā)展更加成熟。

5 結(jié)束語

在智能化技術(shù)的支持下，我國在機(jī)器人工程領(lǐng)域方面的發(fā)展也日益加快，因此相關(guān)企業(yè)和高校要以信息化、智能化發(fā)展為契機(jī)，順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，根據(jù)各企業(yè)發(fā)展對于專業(yè)人才的需求，以及高校所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科研水平等本身優(yōu)勢，來探索出適合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展需求的機(jī)器人工程專業(yè)發(fā)展的專業(yè)性人才培養(yǎng)方式，以此來培養(yǎng)出市場缺口極大的高素質(zhì)、擁有專業(yè)性技能的復(fù)合型人才，從而彌補在智能背景下機(jī)器人工程發(fā)展領(lǐng)域?qū)I(yè)性人才不足的局面，推動制造業(yè)依托機(jī)器人技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。