互聯(lián)網(wǎng)+背景下機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)研究與實(shí)踐

李媛媛 孫曙光 郭宇超

摘? 要 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和科技產(chǎn)業(yè)變革的新趨勢，以智能制造、機(jī)器人等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，以政企聯(lián)合、校企共建、產(chǎn)學(xué)研深度融合為依托，以培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力為核心，進(jìn)行“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案頂層設(shè)計(jì)，創(chuàng)新運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維，優(yōu)化機(jī)器人工程專業(yè)課程體系，探討新教學(xué)模式舉措，建設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)和培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+;機(jī)器人工程專業(yè);人才培養(yǎng)方案;互聯(lián)網(wǎng)思維;核心課程;精品課程;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）14-0056-03

1 引言

2015年3月5日，第十二屆全國人大三次會議上，李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。信息技術(shù)正在以前所未有的廣度和深度加快推進(jìn)生產(chǎn)方式、發(fā)展模式的深刻變革，尤其會給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方式、管理模式帶來顛覆性、革命性的影響?；ヂ?lián)網(wǎng)人才發(fā)展面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，社會各界對人才要求不斷提高。本課題以“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代對人才培養(yǎng)的需求為契機(jī)，分析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)迎來的新要求，進(jìn)行“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人工程專業(yè)”人才的人才培養(yǎng)方案頂層設(shè)計(jì)，引導(dǎo)教師創(chuàng)新運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維，優(yōu)化“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下機(jī)器人信息化課程體系，開展“線上線下+移動終端”的學(xué)生與教師互動教學(xué)模式。

通過開展對知識交叉融合的機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)的研究，能更好地培養(yǎng)出“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代企業(yè)需要的應(yīng)用創(chuàng)新型人才，提升本專業(yè)人才培養(yǎng)水平，推進(jìn)地方應(yīng)用型院校機(jī)器人工程專業(yè)的發(fā)展。通過進(jìn)行校政企共建，創(chuàng)新實(shí)施人才培養(yǎng)模式，產(chǎn)學(xué)研深度融合，將行業(yè)企業(yè)的典型案例或者項(xiàng)目以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入本科教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，打造普通機(jī)電類專業(yè)的升級版，著力培養(yǎng)新技術(shù)下的應(yīng)用型人才，服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。本課題豐富了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下建設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)的相關(guān)理論，對同類本科高校開展機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)實(shí)踐和新工科專業(yè)建設(shè)具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。

2 機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)改革措施

實(shí)行人才培養(yǎng)方案頂層設(shè)計(jì)，以“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下機(jī)器人行業(yè)人才要求為導(dǎo)向，構(gòu)建“四四融合”人才培養(yǎng)模式? 機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下時(shí)代發(fā)展要求，響應(yīng)教育現(xiàn)代化設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)專業(yè)核心能力為主線，以崗位技能要求為著力點(diǎn)，以滿足行業(yè)要求的畢業(yè)生為導(dǎo)向，貫穿教學(xué)過程全局，按培養(yǎng)技能配置教學(xué)模塊，深度融合現(xiàn)代教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃的整體優(yōu)化，體現(xiàn)人才培養(yǎng)方案的專業(yè)性、實(shí)用性與綜合性。結(jié)合機(jī)器人人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建“理論+基礎(chǔ)實(shí)踐”“理論+課程設(shè)計(jì)”“理論+頂崗實(shí)習(xí)”“理論+畢業(yè)設(shè)計(jì)”的四階段培養(yǎng)過程，并在培養(yǎng)過程中著力提升學(xué)生“獲取知識”“實(shí)踐動手”“職業(yè)素養(yǎng)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”四項(xiàng)能力?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+機(jī)器人工程專業(yè)”人才培養(yǎng)框架如圖1所示。

多管齊下，引導(dǎo)教師應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)或移動終端，創(chuàng)新運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維? 互聯(lián)網(wǎng)思維，是指在（移動）“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新科技不斷涌現(xiàn)發(fā)展的背景下，對市場、用戶、產(chǎn)品、企業(yè)價(jià)值鏈乃至對整個(gè)商業(yè)生態(tài)進(jìn)行重新審視的思考方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，慕課、線上+線下教育、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)方式都可以用來推進(jìn)信息化教學(xué)改革，推動教育理念、教育方法、教學(xué)手段、學(xué)習(xí)模式的改革實(shí)踐。在引導(dǎo)教師形成互聯(lián)網(wǎng)思維方面進(jìn)行了一系列探索和實(shí)踐。

1）提倡教師進(jìn)行核心課程、精品課程建設(shè)，提升教學(xué)水平，提高課堂教學(xué)效率?；ヂ?lián)網(wǎng)思維下的在線課程制作要充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，充分滿足學(xué)生的個(gè)性學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和零散學(xué)習(xí)需求，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這就需要教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在符合教學(xué)大綱的前提下，及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)任務(wù)和教學(xué)進(jìn)度，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。以校核心課程和精品課程建設(shè)為契機(jī)，形成課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，分析學(xué)生層次及特點(diǎn)，以“知識點(diǎn)夠用、障礙設(shè)置管用、增加工程案例、拓寬專業(yè)視野”為目標(biāo)，制作在線視頻。在呈現(xiàn)每一個(gè)知識點(diǎn)時(shí)，采用開門見山、直奔主題的方式，直接抓住學(xué)生眼球。同時(shí)設(shè)置學(xué)習(xí)障礙和課后檢測，“線上+線下”互動式教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有了顯著提高，同時(shí)充分利用課余時(shí)間完成創(chuàng)新制作。

2）建立教學(xué)考核激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)教師充分利用慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等先進(jìn)教學(xué)手段，融通“線下+線上”兩個(gè)空間，利用移動終端或網(wǎng)絡(luò)平臺與學(xué)生課堂進(jìn)行互動和課下順暢溝通，從根本上改變教師“單向灌輸”的陳年陋習(xí)，倒逼教師潛心教學(xué)。通過師生互評、專家聽課、教師觀摩等手段，反饋教學(xué)效果。

3）成立大數(shù)據(jù)研究室，通過主任教授指導(dǎo)、行業(yè)專家培訓(xùn)、校企橫向協(xié)作、國內(nèi)交流研討等方式，進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等項(xiàng)目研究。同時(shí)開設(shè)全校大數(shù)據(jù)選修課，培養(yǎng)教師和學(xué)生樹立大數(shù)據(jù)思維。

4）建設(shè)多學(xué)科交叉的機(jī)器人工程專業(yè)“雙師”型師資隊(duì)伍。通過“直接引進(jìn)企業(yè)高級工程師做專業(yè)教師、聘請企業(yè)中高級工程技術(shù)人員做校外兼職指導(dǎo)、青年教師下廠充電”三種渠道，建設(shè)“雙師”型師資隊(duì)伍，提高教師專業(yè)素質(zhì)、科研能力和工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。同時(shí)，學(xué)校內(nèi)部教師資源共享，計(jì)算機(jī)、控制工程、電氣工程等專業(yè)教師為機(jī)器人工程專業(yè)學(xué)生講授電類、控制類及軟件類課程，滿足機(jī)器人人才的培養(yǎng)需求。

優(yōu)化專業(yè)課程，突出特色課程? 機(jī)器人工程專業(yè)是機(jī)械、電子、自動化、計(jì)算機(jī)等學(xué)科交叉與專業(yè)知識交融的新工科專業(yè)。根據(jù)服務(wù)于地方產(chǎn)業(yè)的特性，對該專業(yè)現(xiàn)有課程體系進(jìn)行整合，融入機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新知識、新技術(shù)，加強(qiáng)交叉學(xué)科對知識的需求，優(yōu)化課程內(nèi)容;突破單純的學(xué)科壁壘，以培養(yǎng)學(xué)生核心能力為目標(biāo)，重點(diǎn)打造核心課程和開設(shè)跨學(xué)科新課程;以社會需求為導(dǎo)向，建設(shè)復(fù)合交叉學(xué)科專業(yè)課程群，開展多學(xué)科交叉與融合教學(xué)。

1）以能力培養(yǎng)為方向，根據(jù)機(jī)器人制造人才、機(jī)器人應(yīng)用人才、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)集成人才三大缺口建設(shè)機(jī)器人工程專業(yè)課程體系，刪除與專業(yè)相關(guān)度較小的課程，或者將相關(guān)度較小的基本專業(yè)課程合并，減少教學(xué)以及學(xué)習(xí)工作量。

2）教學(xué)模式模塊化。如表1所示。將機(jī)器人工程專業(yè)按照人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行課程模塊化，突出每一模塊的特點(diǎn)，開展分層次教學(xué)，有目的、有重點(diǎn)設(shè)置課程。為了滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下對學(xué)生能力的要求，根據(jù)學(xué)生創(chuàng)新意識和興趣，增加現(xiàn)代加工技術(shù)、人工智能、人機(jī)工程、現(xiàn)代企業(yè)管理、自動化集成等選修課程，擴(kuò)大跨學(xué)科專業(yè)課程修讀覆蓋面，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)筑廣博、寬厚的知識基礎(chǔ)。

開展實(shí)踐課程改革，調(diào)整實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)，大力推廣理實(shí)結(jié)合教學(xué)? 根據(jù)人才培養(yǎng)要求，應(yīng)用性較強(qiáng)的課程如單片機(jī)原理及應(yīng)用、可編程控制器及應(yīng)用、機(jī)器人傳感器技術(shù)等，均采用理論∶實(shí)驗(yàn)1∶1配置，邊教理論邊實(shí)踐，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣及實(shí)踐動手能力。積極構(gòu)建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)踐教學(xué)模式，通過網(wǎng)絡(luò)平臺或者移動終端，“課前演示+課中互動多樣化+課后加強(qiáng)”，提升學(xué)生實(shí)踐動手能力。

建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室，營造開放式創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境? 把“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的教學(xué)特色優(yōu)點(diǎn)與學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化有效結(jié)合起來，通過建設(shè)全校范圍的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室，制定行而有效的規(guī)章制度和創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)制度，多方位開展“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，學(xué)生通過答辯申請項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)，教師采取線上+線下指導(dǎo)方式營造活動氛圍，激發(fā)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱情。學(xué)生通過積極思考、申報(bào)項(xiàng)目、研究創(chuàng)新，成熟的成果可以參加各類競賽，把創(chuàng)新思維運(yùn)用到實(shí)踐中去，激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新的興趣和潛力。

創(chuàng)新政校企辦學(xué)模式，深化產(chǎn)教融合? 學(xué)校與政府、行業(yè)、企業(yè)協(xié)同育人，校企共建實(shí)訓(xùn)基地，探索產(chǎn)學(xué)合作教育新模式。學(xué)校先后與哈爾濱展達(dá)機(jī)器人自動化有限公司、蕪湖市政府機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園和哈工大蕪湖哈特機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院簽訂聯(lián)合培養(yǎng)戰(zhàn)略協(xié)議，以產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟為平臺，直接對接用人單位，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力。實(shí)踐證明，根據(jù)企業(yè)人才需求，針對性培養(yǎng)學(xué)生，符合學(xué)生心理預(yù)期。同時(shí)，學(xué)生可以在企業(yè)直接完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)習(xí)過程中表現(xiàn)好的學(xué)生直接被用人單位招聘。在企業(yè)中完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)、頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等機(jī)器人工程專業(yè)教學(xué)體系的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，對學(xué)生成才和提升學(xué)生社會適應(yīng)力具有極大的促進(jìn)作用。

3 研究取得的成果

1）建立了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，以市場需求為導(dǎo)向，立足于地方產(chǎn)業(yè)升級和企業(yè)技術(shù)進(jìn)步所需要的實(shí)用技術(shù)開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)，具有機(jī)械、電子、自動化等學(xué)科交叉與專業(yè)交融的知識，具有機(jī)器人周邊設(shè)備操作、系統(tǒng)集成等職業(yè)能力，能獨(dú)立從事機(jī)器人本體、機(jī)器人應(yīng)用及系統(tǒng)集成、自動化裝備和生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的應(yīng)用型技術(shù)技能人才的人才培養(yǎng)方案。四階段培養(yǎng)過程“入門—提高—深入—驗(yàn)收”逐層遞進(jìn)，保證人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升畢業(yè)生就業(yè)競爭力。近兩年，機(jī)器人工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率、升學(xué)率、穩(wěn)定率、對口率、就高率保持較高水平。

2）多管齊下，引導(dǎo)教師運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維進(jìn)行課程建設(shè)、教學(xué)方法改革、自身專業(yè)能力提升等，增強(qiáng)線上+線下教學(xué)的實(shí)用性，更好地融合課堂教學(xué)和專業(yè)特色，發(fā)揮學(xué)生特長，提高教學(xué)質(zhì)量。

3）基于服務(wù)于地方產(chǎn)業(yè)升級和“互聯(lián)網(wǎng)+”人才核心素養(yǎng)與能力加快課程改革，創(chuàng)新模塊化教學(xué)體系，有的放矢，因材施教，學(xué)生可以在喜歡的領(lǐng)域有所建樹，同時(shí)增加就業(yè)選擇面。改革更加注重前沿知識和學(xué)科交叉性，更加注重創(chuàng)新性課程體系建設(shè)，更加注重完善通識課程體系。

4）改革實(shí)踐教學(xué)體系，運(yùn)用線上+線下教學(xué)新模式，真正達(dá)到理實(shí)結(jié)合，使得學(xué)生在熟練動手的基礎(chǔ)上萌生創(chuàng)新思維，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。

5）政校企深度融合，學(xué)生直接對接企業(yè)，建設(shè)校企“雙主體育人、雙導(dǎo)師教學(xué)”的特色鮮明的實(shí)踐教學(xué)新模式，為中國制造及“互聯(lián)網(wǎng)+”提供優(yōu)質(zhì)工程技術(shù)人才?！?/p>

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