專(zhuān)業(yè)群背景下新工科專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式的探索
——以北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)為例＊

商新娜，季紅益，鄔洪邁，李克鴻，金曉明，夏齊霄

（北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)器人學(xué)院，北京100101）

在以智能制造為代表的全球工業(yè)4.0時(shí)代和中國(guó)“中國(guó)制造2025”的重大戰(zhàn)略發(fā)展中，新工科也得到了快速發(fā)展，這是高等教育為適應(yīng)和服務(wù)這場(chǎng)科技革命所提出的教育改革方案。新工科以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征[1]，核心內(nèi)容是新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系[2]。教育部在《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》中提出“深化工程教育改革、樹(shù)立創(chuàng)新型工程教育理念，提升學(xué)生工程創(chuàng)新創(chuàng)造能力，推進(jìn)科教結(jié)合、產(chǎn)學(xué)融合、校企合作”，產(chǎn)教融合對(duì)于促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接，在人才培養(yǎng)目標(biāo)制定、師資隊(duì)伍建設(shè)、資源配置協(xié)同等方面都發(fā)揮著重要作用，是培養(yǎng)新時(shí)代復(fù)合型新工科人才的有效途徑。產(chǎn)教融合協(xié)同育人是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要學(xué)校和企業(yè)的協(xié)同與配合，也需要政府相關(guān)部門(mén)的支持，并結(jié)合學(xué)校和專(zhuān)業(yè)自身特點(diǎn)，構(gòu)建深入融合的育人機(jī)制。

機(jī)器人技術(shù)是前沿交叉學(xué)科，機(jī)器人的研發(fā)、制造和應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，在中國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域人才缺口問(wèn)題日益凸顯，因此教育部從2016開(kāi)始創(chuàng)建機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)，到2021年全國(guó)已經(jīng)有302所高校獲批建設(shè)機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)[3]。北京聯(lián)合大學(xué)作為地方應(yīng)用型大學(xué)，抓住新時(shí)期教育改革機(jī)遇，以服務(wù)首都發(fā)展建設(shè)為宗旨，依托辦學(xué)基礎(chǔ)和創(chuàng)新理念，近年來(lái)成功申辦了如機(jī)器人工程、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)安全等多個(gè)新工科專(zhuān)業(yè)，并展開(kāi)了圍繞新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)的多元協(xié)同育人教育教學(xué)改革和創(chuàng)新。本文以機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)為例，介紹了對(duì)新工科專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式的探索和實(shí)踐。

1 新工科專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合協(xié)同育人面臨的問(wèn)題

產(chǎn)學(xué)合作理念在國(guó)內(nèi)外已發(fā)展多年，在很多傳統(tǒng)行業(yè)專(zhuān)業(yè)內(nèi)也取得了不少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[4-6]，這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)建設(shè)新工科專(zhuān)業(yè)有很好的借鑒作用，但是新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)起點(diǎn)高、發(fā)展快、學(xué)科交叉融合，進(jìn)行產(chǎn)學(xué)合作時(shí)面臨一些新的挑戰(zhàn)。

新工科專(zhuān)業(yè)和傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式不同，導(dǎo)致傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的很多產(chǎn)學(xué)合作經(jīng)驗(yàn)不能被直接套用，需要根據(jù)新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)特點(diǎn)，摸索更有效的機(jī)制。傳統(tǒng)本科專(zhuān)業(yè)大都是面向社會(huì)的一個(gè)行業(yè)或者一個(gè)領(lǐng)域的人才需求，社會(huì)需求和變化幅度相對(duì)較小，面向的行業(yè)企業(yè)也相對(duì)穩(wěn)定，而新工科專(zhuān)業(yè)是多學(xué)科交叉融合、結(jié)合以互聯(lián)網(wǎng)+和工業(yè)智能等核心技術(shù)的新專(zhuān)業(yè)，面向的社會(huì)行業(yè)多，企業(yè)發(fā)展變化快、創(chuàng)新要求高、人才缺口大。而新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)大都處于起步階段，人才輸入滯后，勢(shì)必不能按照傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)相對(duì)固定和逐步開(kāi)展的產(chǎn)學(xué)合作模式，而需要將專(zhuān)業(yè)建設(shè)發(fā)展、人才培養(yǎng)與產(chǎn)教融合協(xié)同育人工作同步開(kāi)展，在互促互進(jìn)中不斷完善。

創(chuàng)新觀念、協(xié)同育人的觀念和模式還不是很成熟。產(chǎn)教協(xié)同培養(yǎng)新工科專(zhuān)業(yè)本科人才方面目前沒(méi)有成熟的模式，現(xiàn)有的合作方式還存在較大不足，如協(xié)同辦學(xué)機(jī)制不健全，資源得不到充分利用，容易出現(xiàn)共同利益盲區(qū)；缺少創(chuàng)新意識(shí)，人才培養(yǎng)供需錯(cuò)位和服務(wù)能力弱化，發(fā)展能力匱乏；合作企業(yè)大都是高新產(chǎn)業(yè)企業(yè)，運(yùn)行機(jī)制靈活、效率高，與高校的行政管理和發(fā)展節(jié)奏有些不對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致合作推進(jìn)緩慢、缺乏時(shí)效性。

鑒于新工科專(zhuān)業(yè)產(chǎn)學(xué)合作育人對(duì)高校和企業(yè)都具有挑戰(zhàn)性，政府主導(dǎo)推動(dòng)了教育部“產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目”“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”等，這些項(xiàng)目發(fā)揮了企業(yè)和高校的積極性，在打造多主體協(xié)同育人、產(chǎn)教融合等模式上起到了鼓勵(lì)和推動(dòng)作用。但是各高校根據(jù)自身新工科專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)采用產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人模式還值得深入研究和探討。

2 基于專(zhuān)業(yè)群采用新工科專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式

2.1 專(zhuān)業(yè)群是建設(shè)新工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)

新工科專(zhuān)業(yè)面向前沿技術(shù)領(lǐng)域建設(shè)和發(fā)展，需要有先進(jìn)的理念指引和快速健康發(fā)展的基礎(chǔ)。北京聯(lián)合大學(xué)于2016年成立機(jī)器人學(xué)院，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士李德毅擔(dān)任院長(zhǎng)，李院士提出培養(yǎng)懂得集成、管理機(jī)器人的人才，跨界滲透和跨界創(chuàng)新誕生的智能機(jī)器人教育，是中國(guó)教育改革抓住時(shí)代機(jī)遇的一個(gè)亮點(diǎn)。學(xué)院圍繞機(jī)器人和人工智能技術(shù)將機(jī)械工程、自動(dòng)化、軟件工程、電子信息工程、汽車(chē)工程等專(zhuān)業(yè)整合協(xié)同發(fā)展，建立“科研任務(wù)帶動(dòng)人才培養(yǎng)”的育人模式，以輪式機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人為載體，開(kāi)展科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)器人學(xué)院還擁有“軟件工程”國(guó)家一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、北京市信息服務(wù)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京市智能機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)服務(wù)工程技術(shù)研究中心、國(guó)家級(jí)服務(wù)外包人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)。密切相關(guān)的專(zhuān)業(yè)群和良好的科研團(tuán)隊(duì)，都為機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的申報(bào)和建設(shè)奠定了寬厚的基礎(chǔ)和廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)，機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展也自然融入學(xué)院專(zhuān)業(yè)群的協(xié)同發(fā)展中，學(xué)院各專(zhuān)業(yè)都圍繞新工科建設(shè)不斷創(chuàng)新理念、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，如圖1所示。

圖1 機(jī)器人學(xué)院機(jī)器人相關(guān)專(zhuān)業(yè)群共同支撐發(fā)展新工科專(zhuān)業(yè)

2.2 基于專(zhuān)業(yè)群和產(chǎn)教融合構(gòu)建協(xié)同育人模式與實(shí)施

2.2.1 基于專(zhuān)業(yè)群和產(chǎn)教融合構(gòu)建協(xié)同育人模式

產(chǎn)教融合協(xié)同育人是新工科專(zhuān)業(yè)和相關(guān)行業(yè)企業(yè)發(fā)展的共同的迫切需求，需要多方主體力量共同參與，企業(yè)、高校、政府、教師和學(xué)生是協(xié)同育人過(guò)程的重要參與者，從校內(nèi)到校外，都是新工科人才培養(yǎng)的重要陣地。機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)基于OBE理念和新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)思想，構(gòu)建人才培養(yǎng)方案和課程體系。在專(zhuān)業(yè)建設(shè)過(guò)程中，充分依托專(zhuān)業(yè)群和行業(yè)企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)教融合協(xié)同育人。在校內(nèi)校外逐步開(kāi)展了建設(shè)院級(jí)實(shí)踐教學(xué)中心、培育雙師型教師、開(kāi)展學(xué)科前沿系列講座、建設(shè)校外實(shí)踐基地、開(kāi)展校企創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目、企業(yè)和校內(nèi)導(dǎo)師共同執(zhí)導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科和行業(yè)競(jìng)賽、申報(bào)建設(shè)教育部產(chǎn)教協(xié)同育人項(xiàng)目等活動(dòng)，形成了依托專(zhuān)業(yè)群建設(shè)新工科專(zhuān)業(yè)協(xié)同育人的新模式，如圖2所示。

圖2 產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式

2.2.2 協(xié)同育人模式的實(shí)施

依托專(zhuān)業(yè)群，機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)中涉及機(jī)械、自動(dòng)化、軟件等專(zhuān)業(yè)相關(guān)的課程，由學(xué)院統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，各專(zhuān)業(yè)互相支持師資和實(shí)驗(yàn)室，學(xué)院成立了實(shí)踐教學(xué)中心，將所有專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地進(jìn)行整合管理和規(guī)劃發(fā)展，提升了實(shí)踐環(huán)境的利用效率，避免了設(shè)備資源重復(fù)購(gòu)置造成的浪費(fèi)。依托專(zhuān)業(yè)群現(xiàn)有的校外實(shí)踐基地，機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生盡可能多得與行業(yè)企業(yè)接觸。

在這個(gè)基礎(chǔ)上，機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)結(jié)合自身發(fā)展需要，積極與行業(yè)企業(yè)接觸洽談，先后與鋼鐵俠科技有限公司、一維弦科技有限公司、珞石科技有限公司等多家行業(yè)企業(yè)開(kāi)展合作辦學(xué)。

共同制定實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)模式和共建實(shí)驗(yàn)室：新工科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的是行業(yè)企業(yè)急需的人才，因此，人才培養(yǎng)方案的制定應(yīng)充分考慮行業(yè)企業(yè)專(zhuān)家的意見(jiàn)，將產(chǎn)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)融入培養(yǎng)方案中，共同構(gòu)建多方協(xié)同育人的實(shí)踐平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室，提供多維學(xué)習(xí)空間。近年來(lái)，機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)了機(jī)器人信息融合實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)教學(xué)平臺(tái)，目前正在規(guī)劃建設(shè)移動(dòng)機(jī)器人定位與導(dǎo)航教學(xué)平臺(tái)，以完善校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。

師資共享與培訓(xùn)：機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)作為新興的新工科專(zhuān)業(yè)，面臨教師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)型與發(fā)展的問(wèn)題，在積極參與各種培訓(xùn)、講座和互相學(xué)習(xí)的過(guò)程中，機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)與企業(yè)開(kāi)展師資培訓(xùn)合作，先后有10位教師利用寒暑期時(shí)間，進(jìn)入企業(yè)一線場(chǎng)地，開(kāi)展學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐，取得了切實(shí)的成效，系里大部分教師都獲得了“雙師型”教師資格。部分實(shí)踐類(lèi)課程（如“專(zhuān)業(yè)感知與實(shí)踐”“專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐”等）開(kāi)展校內(nèi)導(dǎo)師和校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)的模式，協(xié)同推進(jìn)課程育人效果。

課程建設(shè)一盤(pán)棋：根據(jù)校內(nèi)外實(shí)踐資源的情況，專(zhuān)業(yè)組織校內(nèi)教師和企業(yè)導(dǎo)師成立課題小組，分方向、有重點(diǎn)開(kāi)展教學(xué)、科研攻關(guān)；并成立課程群，相關(guān)課程聯(lián)動(dòng)建設(shè)。成立了5個(gè)課程群，分別是電工電子基礎(chǔ)類(lèi)、機(jī)械基礎(chǔ)類(lèi)、自動(dòng)控制類(lèi)、軟件類(lèi)、綜合實(shí)踐類(lèi)。每個(gè)課程群設(shè)置負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人一方面組織研討確定本群內(nèi)各個(gè)課程的前后銜接和連貫問(wèn)題，另一方面負(fù)責(zé)與相關(guān)課程群的交叉建設(shè)，使得機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)的課程建設(shè)成為一個(gè)有機(jī)的整體。在課程建設(shè)的過(guò)程中，充分開(kāi)展與行業(yè)企業(yè)協(xié)同育人，注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在一二年級(jí)，打牢專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，多方面開(kāi)展行業(yè)認(rèn)知類(lèi)課程，如專(zhuān)業(yè)感知與實(shí)踐、企業(yè)前沿技術(shù)講座、企業(yè)參觀等；在三年級(jí)開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐和行業(yè)企業(yè)的短期實(shí)習(xí)；在四年級(jí)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)，充分與行業(yè)企業(yè)需求結(jié)合，開(kāi)展長(zhǎng)周期項(xiàng)目式企業(yè)實(shí)習(xí)，鍛煉提升學(xué)生的綜合能力。

開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐和學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目：與行業(yè)企業(yè)共同參與指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目和各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目，拓展學(xué)生第二課堂空間，提升學(xué)以致用的能力。結(jié)合學(xué)院專(zhuān)業(yè)群，學(xué)生通過(guò)多專(zhuān)業(yè)聯(lián)合組隊(duì)，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，加速了知識(shí)融合。學(xué)生在近2年獲得了啟明星項(xiàng)目國(guó)家級(jí)2項(xiàng)、市級(jí)3項(xiàng)，獲得藍(lán)橋杯比賽市級(jí)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，獲得北京市大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)，北京市大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)等。

在實(shí)施過(guò)程中，將專(zhuān)業(yè)群、OBE理念和新工科發(fā)展特點(diǎn)融合為基礎(chǔ)，以明確各級(jí)學(xué)生協(xié)同育人的具體實(shí)施路線為核心，配合協(xié)同育人多維度支撐手段，形成了可操作性強(qiáng)、逐步深入的協(xié)同育人實(shí)施方案，如圖3所示。

圖3 產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式的實(shí)施

3 結(jié)語(yǔ)

本文以北京聯(lián)合大學(xué)機(jī)器人學(xué)院機(jī)器人工程專(zhuān)業(yè)為例，討論在專(zhuān)業(yè)群背景下，新工科專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合協(xié)同育人模式。依托學(xué)院的機(jī)器人專(zhuān)業(yè)群，發(fā)揮學(xué)科交叉、共享教師隊(duì)伍和實(shí)踐資源的優(yōu)勢(shì)，積極與行業(yè)企業(yè)合作，結(jié)合首都發(fā)展定位，產(chǎn)教深入融合，基于OBE理念協(xié)同培育新時(shí)代新工科人才。