基于機器人的漸進推動式創新人才培養研究與實踐

陳公興 蔣晶

【摘 要】本文提出以行業企業需求為導向，以應用實際為背景，以機器人工程技術為主線，通過產學研結合，將機器人案例和實踐項目引入實踐教學中，設置輻射型交叉學科融合的機器人實踐項目，著力提升學生的工程素養、實際應用能力、工程能力和創新能力。

【關鍵詞】機器人 漸進推動 創新人才

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）03C-0112-02

為了響應實踐型、應用型、工程型漸進推動式創新人才培養，我院與廣州園大智能設備有限公司深度產學研合作，師生參與項目培訓、焊接、電柜安裝、調試運行、機器人項目研發及企業現場調試，進入真實的機器人生產制造環境，共同研發出工業機器人，從中提升學生的實踐創新能力和工程應用能力，做到產學研的一體化，推動日常教學的滲透和學分制改革。

我校加強供給側結構性改革，根據我國社會經濟發展和珠江三角洲與廣東省經濟社會發展對應用型本科人才的實際需要，培養德、智、體全面發展，具有較強崗位適應能力的面向地方、面向行業企業的技術型創新人才，以有效的應用型人才供給解決就業的結構性矛盾。按照“面向需求、準確定位、注重內涵，打造特色”的原則，確立面向城鎮化建設戰略以及戰略性新興產業發展需求的人才培養模式。

一、構建漸進推動式創新人才培養體系

（一）修訂機器人的人才培養方案，創新人才培養模式，深化教學內容和課程體系改革。通過深入研究社會對人才知識、能力、素質結構的要求以及行業、學科發展的需求，修訂了人才培養方案，加大了實踐教學的比例，整合了課程銜接與課時數，修訂教學大綱的內容。積極開發反映社會需求和學科發展的新課程。將行業與產業形成的新知識、新技術、新工藝、新成果引入教學內容，著力減少課程間教學內容簡單重復問題，實現教學內容的模塊化。

（二）完善教材建設，建設精品課程，形成具有鮮明特色的專業核心課程群。積極推進自編特色教材、特色實驗實訓教材和教學課件三位一體的立體化教材建設，將實例和小項目知識融入到教材和實驗中。著力建設精品課程，建設優質教學資源。按照培養厚基礎、強實踐、重應用、具有創新能力的工程應用型人才的指導思想，形成專業核心課程群。以可編程序控制器為核心的電氣控制系統，使學生掌握控制系統的設計、安裝、調試、運行和維護的能力。以嵌入式系統為核心的計算機控制系統，使學生掌握機器人設計、編程、調試、運行和維護能力。

（三）強化實踐教學環節，提高應用能力。通過將案例、項目問題帶入實踐教學，引導學生按照實際項目要求進行理論學習和實踐環節訓練，以培養學生的自主學習能力和創新能力，訓練學生綜合運用所學專業知識分析、解決實際問題的能力和團隊協作能力。在省級精品資源共享課數字電子技術的建設與改革中，實現了“案例教學—實驗驗證—綜合設計—項目綜合”的教學模式。理論教學選擇自編教材，采用案例模塊教學法，在實驗教學中進行案例驗證，通過綜合設計實驗培養學生的自主學習和設計能力，并在課程設計中引入小項目訓練學生的綜合應用能力。這種教學改革較大地提高了學生的實踐和應用能力。

（四）重視學生創新能力培養，推動學科競賽。重視學生的創新和實踐能力的培養，充分利用專業優勢，積極引導和鼓勵學生參加學科、技能的比賽。由青年教師組成科創指導教師團隊，每年通過面試和筆試選拔學生，組成三大學科競賽創新訓練團隊，使創新訓練常規化。

（五）通過組織學生參與實際項目，與企業聯合指導畢業設計，實施實踐教學和工程訓練結合。聯合企業老師參與了機器人組裝、編程、調試和研發的整個過程。此外，還與廣州數控設備有限公司合作，聯合指導學生的畢業設計。由該企業提供實際應用項目作為畢業設計題目，并指派有經驗的工程師指導學生，我院指派多位教師與工程師協作，共同完成畢業設計的各項環節。學生通過參與實際項目的研究，工程應用能力得到了鍛煉和提高。

漸進推動式創新人才培養既需要良好的理論基礎，又需要有較強的實踐能力和工程素質。在實踐方面要使學生參加盡可能多的實踐，實施“實踐教學四年不斷線”。包括實驗、項目模塊訓練、專業實習、畢業設計和社會實踐，不斷增強學生實踐能力，以適應社會發展。積極鼓勵學生進行專業實踐活動，加強工程素質的引導。

在實踐科目的設計過程中，突出應用性、技能性，綜合性、創新性，強調實操應用能力，樹立以學生為本，知識傳授、能力培養、素質提高協調發展的教育理念和以能力培養為核心的實踐教學觀念。在實驗室管理上，建立和完善一系列符合實際，切實可行的規章和制度。制定開放式教學實施細則，加大實驗室的開放力度，建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實踐教學體系。

二、漸進推動式創新人才培養的實踐改革

我校堅持創新辦學體制和運行機制，高度重視實踐教學，狠抓教育教學改革，堅持走校企合作，不斷推動產教融合、校企合作的人才培養道路，出臺了很多與教學教改相關的政策、管理機制和保障條件。在省級創新強校項目的建設中，學校投入了大量經費來支持教學改革和基礎環境建設，培養學生創新能力。實踐改革具體內容如下：

（一）大力改革課程體系和教學形式。遵循實際應用技術設計的特征，強化實踐能力、應用能力和工程能力，重構課程體系和教學內容。開展以專業應用能力培養為重點的課程群建設。著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種探索性學習方法，加強學生創新能力訓練，“真刀真槍”做畢業設計。

（二）加強教師隊伍建設，培養應用型教師隊伍。改革教師管理機制，加強教師隊伍建設。完善校內專職教師到相關產業、行業和企業學習交流，聘請相關產業、行業和企業的人員到學校兼職授課的機制。積極引進和培養“雙師型”人才，指導學生進行工程實踐活動，增加實踐知識，提高解決工程實際問題的能力。鼓勵教師積極投身社會實踐和學科競賽活動，形成產、學、研結合的教學體系，形成教師培訓、交流和深造的制度化，努力培養能將教學與工程技術緊密結合的高素質應用型教師隊伍。

（三）建立校企合作機制，改革實踐教學。改革實踐教學，推進人才培養與生產勞動和社會實踐相結合。建立學生到行業和企業等實踐教學基地開展實踐實習的有效機制。建立學校、用人單位和行業、企業共同參與的學生考核評價機制。創立高校和企業聯合培養機制，共同制訂培養目標、共同建設課程體系和教學內容、共同實施培養過程、共同評價培養質量。學生到企業學習，學習企業的先進技術和先進企業文化，參與企業技術設計和工程開發，培養學生的工程技術能力和職業精神。

（四）改進教學管理制度，促進應用型人才培養。鼓勵教師積極參與教學改革，構建科學合理的教學質量保障體系和評估機制。根據學科和行業企業發展要求，結合本專業特點，研究專業的教學管理質量保障體系，不斷完善和改進教學管理制度，探索建立學校、行業、企業和用人單位共同參與的學生考核評價機制。

（五）構建合理的學科競賽運作模式，以賽促學，以賽促教，以賽代練。在現有學生參賽項目的基礎上，增加學生參加學科競賽的項目，拓展學科競賽團隊，擴大學生參加學科競賽的人數，構建合理的學科競賽運作模式；積極組織青年教師參與學科競賽的指導；通過學科競賽提高學生的實際應用能力和創新能力，促進青年教師知識更新、創新思維和實踐能力的提高。形成良好的學科競賽訓練模式，繼續組織學生參加大學生“電子設計競賽”、中國“機器人”大賽等創新大賽；鼓勵學生參加各類學科競賽團隊，擴大學生參加學科競賽的人數；構建學科競賽團隊選拔、培訓、以舊帶新、協作參賽的良性運作模式；采取合理的激勵機制，激發同學們創新和實踐的熱情，提高學生的自主創新和實踐能力。

以提高質量和創新能力培養為核心，以人才培養模式改革為突破口，以實踐教學管理制度改革為保障，適應區域經濟社會發展對高素質應用型人才和工程型人才的需求，緊密結合教育教學改革實踐，形成具有機器人鮮明特色的實踐教學體系。

三、解決漸進推動式創新人才培養的關鍵問題

一是從實際應用項目研究出發，按照軟硬件結合，構建機器人方向的課程群，將項目貫徹于課程群的始終。項目建設中關注專業的系統性和整體性；在建設過程中，以實驗平臺和實際項目為基礎，結合課程群，緊密聯系理論和實踐教學，重點培養工程實踐能力。

二是著力機器人教學平臺建設，使之成為教師和學生的在線開放資源，加強微課和慕課建設，從中提高學生自主學習能力和創新能力。

三是重構機器人課程教學大綱和教學內容，通過將機器人案例、機器人項目問題帶入理論和實踐教學，引導學生按照實際項目要求進行理論學習和實踐環節訓練，以培養學生的自主學習能力和創新能力，訓練學生綜合運用所學專業知識分析、解決實際問題的能力和團隊協作能力。

四是探討實踐型培養、應用型培養與工程型培養有機結合、有機銜接、逐步推進的創新人才培養。優化人才培養方案，構建適應經濟社會發展需要的應用型課程體系。加強相關行業和企業發展趨勢和人才需求研究，形成有效機制，吸引產業、行業和用人單位共同研究課程計劃，制定與生產實踐、社會發展需要相結合的培養方案和課程體系，突顯實踐能力強的應用型人才的培養。

五是積極進行校企合作，將本專業學生的專業知識和實踐能力的培養與企業的實際需要相結合。依托行業、企業走開放式辦學的道路，到校外實習基地學習，邀請行業專家、高級工程師來校授課或舉辦講座。企業不僅可以為學生提供穩定的校外實習基地，而且參與專業培養目標、人才培養方案的制定，支持校內外實訓基地的建設，承擔專業課和實踐教學任務，全方位地參與人才培養。使學生既能打好專業知識基礎，又熟悉業內的最新動態和企業的運作模式，使學生就業實現校企無縫對接。邀請本專業和其他相關專業的專家學者、企業高級技術人才和管理人員為學生開設學術講座，拓寬學生的思維，使學生的知識結構更加合理。積極開展實踐教學基地的建設，為實踐教學創造有利條件，提高學生的創造性和動手能力。

【參考文獻】

[1]宋鳳蓮，盛宗建.現代工程訓練與創新能力漸進式培養[J].實驗室研究與探索，2016（9）

[2]盧振坤，葉海燕.基于循序漸進模式的學生創新創業能力的培養——以電子信息類專業為例[J].大學教育，2015（8）

【基金項目】2015年廣東省質量工程建設項目大學生實踐教學基地（2015SZL06）

【作者簡介】陳公興（1981— ），男，廣東湛江人，碩士，廣東技術師范學院天河學院講師，研究方向：電氣自動化技術。

（責編 丁 夢）