面向機(jī)器人行業(yè)多元模式自動(dòng)化類“四位一體”人才培養(yǎng)模式

摘要：新工科概念的提出，對地方高校自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。為了滿足地方智能制造業(yè)發(fā)展的對機(jī)器人技術(shù)人才的需求，本文研究過程中明確指出了“四位一體”機(jī)器人的人才培育，模式，經(jīng)過構(gòu)建完善的“四位一體”實(shí)踐教學(xué)體系，能夠加快機(jī)器人教學(xué)多樣化的變革，最終培育更多的厚基礎(chǔ)寬口徑創(chuàng)新型應(yīng)用型復(fù)合型人才。

關(guān)鍵詞：“四位一體”;機(jī)器人;自動(dòng)化;多元模式

一、新工科概述

新工科是相對于傳統(tǒng)工科而言的，是基于新產(chǎn)業(yè)的動(dòng)態(tài)概念，“工科”依然是其本質(zhì)，“新”是其發(fā)展取向。新工科的發(fā)展，既要設(shè)置新興的工科專業(yè)，又要以互聯(lián)網(wǎng)和人工智能為中心推動(dòng)傳統(tǒng)工科專業(yè)的優(yōu)化升級。

自動(dòng)化是應(yīng)用型工科專業(yè)，在新工科背景下，加強(qiáng)地方高校自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)改革，深度對接區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展用人需求方面有重要的現(xiàn)實(shí)意義。地方高校立足本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，結(jié)合行業(yè)需求教育部新工科教育改戰(zhàn)略是立足于“中國制造2025”戰(zhàn)略發(fā)展要求提出的新命題，同時(shí)是應(yīng)對新一輪產(chǎn)業(yè)革命帶來的挑戰(zhàn)的手段。

機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)對提高創(chuàng)新能力、增強(qiáng)國家綜合實(shí)力、帶動(dòng)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有十分重要的意義。伴隨著工業(yè)、服務(wù)業(yè)以及人工智能、大數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求拉動(dòng)，國內(nèi)智能制造和服務(wù)行業(yè)對機(jī)器人工程技術(shù)人才的需求十分旺盛。由于機(jī)器人具有多學(xué)科交叉、技術(shù)高度集成和融合的特點(diǎn)，傳統(tǒng)自動(dòng)化類專業(yè)已經(jīng)難以滿足機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，國家從2016年開始新增設(shè)了機(jī)器人工程專業(yè)。教育部以推進(jìn)新工科建設(shè)“再深化、再拓展、再突破、再出發(fā)”為工作重點(diǎn)，在機(jī)器人工程本科專業(yè)布點(diǎn)53個(gè)。面對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求，國家“十二五”規(guī)劃明確提出建設(shè)創(chuàng)新型國家。高校作為人才培養(yǎng)的重要基地，需要轉(zhuǎn)變機(jī)制，整合校內(nèi)外各種優(yōu)質(zhì)實(shí)踐資源，搭建協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新育人體系打造基礎(chǔ)。

機(jī)器人教學(xué)和學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課程的教學(xué)方式有很大的差異，機(jī)器人類課程需要學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”，從而提高他們的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、創(chuàng)新、動(dòng)手、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力。目前學(xué)院機(jī)器人實(shí)踐平臺(tái)存在已有設(shè)備落后老舊、設(shè)備數(shù)量不足、前沿機(jī)器人設(shè)備缺乏的問題。根據(jù)院系發(fā)展規(guī)劃，著力提高機(jī)器人方向及后續(xù)機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)，本實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)方案充分體現(xiàn)機(jī)器人發(fā)展趨勢與應(yīng)用動(dòng)向，所展示的機(jī)器人類型豐富，涉及內(nèi)容全面。以結(jié)合興趣和能力為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建適用于社團(tuán)、課程、實(shí)驗(yàn)和科研四個(gè)培養(yǎng)模塊的階梯型機(jī)器人實(shí)踐平臺(tái)，以興趣為出發(fā)點(diǎn)、結(jié)合競賽需求，注重基礎(chǔ)訓(xùn)練，適當(dāng)兼顧未來應(yīng)用的新型機(jī)器人，拓展學(xué)生視野。建設(shè)成適合本校培養(yǎng)目標(biāo)、特色鮮明、具有代表性的機(jī)器人協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐基地。

二、面向機(jī)器人行業(yè)多元模式自動(dòng)化類“四位一體”人才培養(yǎng)模式措施

（一）建立一體化實(shí)踐教學(xué)體系

1.構(gòu)建完善的“四位一體”實(shí)踐教學(xué)體系

“四位一體”實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建過程中需要將大學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目與競賽作為引導(dǎo)方向，整理需要的知識內(nèi)容，結(jié)合知識內(nèi)容之間存在的關(guān)系，設(shè)計(jì)各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。在創(chuàng)新項(xiàng)目與競賽實(shí)踐過程中可以發(fā)現(xiàn)新的知識點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合新知識點(diǎn)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)階段的教學(xué)內(nèi)容，豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化新知識點(diǎn)，最終構(gòu)建自我創(chuàng)新和優(yōu)化的一體化機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)機(jī)制。

2.建立開放共享的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

通過統(tǒng)一管理各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)資源，使實(shí)驗(yàn)資源的使用率得到全面提升，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與耗材的共享，防止出現(xiàn)重復(fù)購買設(shè)備的情況。利用各個(gè)實(shí)踐場地與設(shè)備的開放，加大各個(gè)環(huán)節(jié)之間的合作力度，從而達(dá)到平臺(tái)一體化的目的。

（二）加快學(xué)生社團(tuán)與機(jī)器人專業(yè)的整合

1.物質(zhì)保障

為學(xué)生舉辦社團(tuán)活動(dòng)場地和社團(tuán)活動(dòng)的正常開展提供經(jīng)費(fèi)。單獨(dú)的場地能夠讓學(xué)生在廣闊的空間中自由活動(dòng)。社團(tuán)經(jīng)費(fèi)主要為學(xué)生購置機(jī)器人技術(shù)需要的基本耗材與儀器。

2.功能提升

在培養(yǎng)“四位一體”人才工程中引進(jìn)專業(yè)知識，通過指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)，可以把學(xué)生社團(tuán)改變?yōu)閷W(xué)生自主實(shí)踐的平臺(tái)。社團(tuán)按時(shí)舉辦科技活動(dòng)可以吸引低年級的同學(xué)主動(dòng)加入社團(tuán)，當(dāng)新同學(xué)加入社團(tuán)之后，需要老社團(tuán)成員和指導(dǎo)教師為其進(jìn)行引導(dǎo)，這樣可以強(qiáng)化學(xué)生的科研能力、實(shí)踐能力，創(chuàng)新競賽技巧，通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，結(jié)合新老成員的狀況組建團(tuán)隊(duì)，為學(xué)生項(xiàng)目、學(xué)生競賽和教師的科技研究項(xiàng)目打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，借助科技研究項(xiàng)目、競賽等資源促進(jìn)社團(tuán)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

（三）全面實(shí)施基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.設(shè)置以項(xiàng)目為引導(dǎo)方向的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在培養(yǎng)“四位一體”人才過程中需要整理出關(guān)于競賽、實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新項(xiàng)目的知識點(diǎn)，接著依據(jù)每個(gè)知識點(diǎn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)按照其他實(shí)踐環(huán)節(jié)的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)創(chuàng)新基礎(chǔ)實(shí)踐項(xiàng)目，與此同時(shí)使用線上資源擴(kuò)大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)全面引進(jìn)各種實(shí)踐環(huán)節(jié)所關(guān)系的知識點(diǎn)與技術(shù)，為其他實(shí)踐環(huán)節(jié)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

2.以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室開放整合實(shí)踐環(huán)節(jié)融合

“四位一體”人才培育過程中，不僅需要完成實(shí)踐計(jì)劃，同時(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室還需要加強(qiáng)開放，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中可以隨時(shí)采取方案解決其他實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的問題。經(jīng)過開放實(shí)驗(yàn)室能夠更好的處理不同實(shí)踐環(huán)節(jié)空間和時(shí)間方面面臨的挑戰(zhàn)，從而加快各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的高度統(tǒng)一。

（四）以工程項(xiàng)目為導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)教學(xué)

1.落實(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要根據(jù)工程重點(diǎn)重視綜合性。將學(xué)生組建成團(tuán)隊(duì)，自我分工同步做好實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施過程中，指導(dǎo)教師需要為學(xué)生講解實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的應(yīng)用背景和使用的主要技術(shù)，在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開張過程中，教師需要分層次追蹤各組項(xiàng)目的進(jìn)展?fàn)顩r，同時(shí)解決項(xiàng)目中遇到的各種問題，最終依據(jù)分組狀況以團(tuán)隊(duì)為單位對學(xué)生展開相應(yīng)評價(jià)。

2.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的評價(jià)考核

當(dāng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目每個(gè)階段的任務(wù)完成以后，需要及時(shí)評價(jià)其完成效果，然后按照整個(gè)項(xiàng)目的完成狀況進(jìn)行評價(jià)。實(shí)訓(xùn)報(bào)告同樣可以將技術(shù)報(bào)告為例，簡單介紹整個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)發(fā)展情況、背景、主要研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)等。利用實(shí)心報(bào)告可以強(qiáng)化學(xué)生技術(shù)文稿的編寫能力，與此同時(shí)還可以為其他實(shí)踐環(huán)節(jié)提供更多的技術(shù)資料。

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作者簡介：劉艷，1981年12月9日，女，漢，山東臨沂，博士研究生，講師，研究方向：機(jī)器人視覺控制與測量，工作單位：浙大城市學(xué)院。