面向新工科的機器人工程專業教材開發研究

王耀鋒 高等教育出版社高等理工出版事業部

一、概述

為應對新一輪科技革命和產業變革的挑戰，加快工程教育改革創新，培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才，支撐產業轉型升級，各大高校紛紛主動設置和發展了一批新興工科專業。根據歷年來教育部普通高等學校本科專業備案，2015年東南大學首次成立了機器人工程專業，隨后2016年有25 所高校、2017年有60 所高校、2018年有101 所高校開設了此專業。盡管開設機器人工程專業的高校越來越多，但與此專業相關的教材卻寥寥無幾，而教材的開發不僅有助于完善專業的改革和發展，也有利于全面提高人才培養質量。

二、教材開發目標、原則及流程

(一)開發目標定位

《教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》(教高廳函[2018]17 號)明確指出“要加快形成一批可推廣可復制的改革成果，在新興工科的課程體系、新形態教材和教學內容、在線開放課程、工程教育師資隊伍和實踐基地等方面實現突破”。對于出版社策劃編輯而言，這就要求開發教材要以“新工科”理念為先導，以人才培養需求為牽引，根據不同層次高校特色，主動謀劃，深入開展多樣化探索實踐，結合已有工作基礎和具體情況，打造一批符合學科專業人才培養新模式和行業發展需要的教材資源。

(二)開發原則

教材的開發必須以滿足機器人工程專業建設、人才培養為基本原則，在此基礎上還應遵循以下原則。

1.典型性原則

現在已經有將近兩百所高校開設了機器人工程專業，但每個學校針對該專業所開設的課程不盡相同，所以教材的開發不可能也不應面面俱到，而應從不同層次樣本高校中選取具有一定典型代表性的課程，盡可能準確反映機器人工程專業核心主干課程以及部分特色課程。

2.目標性原則

教材開發最終是為了滿足機器人工程專業人才培養的目標，并在一定程度上促進專業的建設和課程體系的完善。因此，在選題制定、作者選擇以及教材編寫中，應始終堅持此目標性原則，并以滿足創新人才培養和教學需求為牽引開展多樣化探索。

3.系統性原則

系統性原則是指針對機器人工程專業系列教材的策劃要堅持從本專業課程體系的整體出發，綜合考量課程設置、教學內容、教學安排、教學要求等因素，同時兼顧不同層次院校、學生的多元化需求，用系統工程的科學方法，統籌內外資源，打造出富有影響力的教材資源。

4.立體化原則

在信息技術迅猛發展的今天，教材內容與載體已隨時代的進步，實現了現代化、立體化。因此，在教材內容建設方面，應將文字、教學視頻、圖片、多媒體教學課件、實踐案例、擴展類文檔、習題等內容整合在一起，實現教材內容的立體化。

(三)開發流程

機器人工程專業是面向各類機器人系統的工程設計、開發及應用，培養掌握機器人工程的基礎理論和專業知識，具有從事機器人領域工作的技能，富有創新精神和實踐能力的高素質應用型工程技術人才。教材開發要針對該專業的性質，并根據以上基本原則，制定開發流程。

1.前期調研

策劃編輯在教材開發前期要充分了解不同高校機器人工程專業的人才培養方案、教學安排、課程體系等，并分別選取不同層次高校作為樣本，并保證一定的樣本容量，收集樣本高校的相關專業課程信息，完成信息收集、整理和提取的相關工作。

2.組建團隊

教材編寫組的專業水平和組成結構十分重要。尤其對于專業系列教材而言，編委會的選擇和組建更需謹慎。一般而言，編委會應選取具有豐富教學經驗和項目實施經驗，并對機器人工程專業發展具有領先理念，能統籌內外資源，推動編者達成廣泛共識和凝聚各方合力的專家擔任，同時編委會還應邀請企業工程相關人員參與進來。

3.制定編寫計劃

在系列教材開發過程中，策劃編輯應定期舉辦研討會，組織編委會審核選題、制定各課程大綱、明確教材評價體系，并征求專家意見，把控教材編寫質量，制定出本系列教材編寫計劃。同時，應針對機器人工程專業的特色，設計系列教材的內容版式，使教材資源更豐富，形成課程、教材相融合的立體化教材。

4.使用反饋

按照控制論的觀點，任何一個系統只有通過反饋，及時從受控制對象獲取信息，才能實現有效控制。教材出版發行后，也應多渠道收集使用學校、老師和學生的反饋信息，及時調整后續出版思路，創新出版模式，打造精品系列教材。

三、結論與思考

十年樹木，百年樹人。教育從來不是小事，而在教育過程中，教材至關重要。教材開發是一個系統性的過程，包括確定目標、整體設計、選題選取與組織、選題實施、考核與評價等多個方面。教材建設同樣也是一個長期探索和實踐的過程，策劃編輯應以動態的、發展的思維深入探索，充分認識當前工程教育改革創新的迫切性，寫好高等教育“奮進之筆”，匯聚各方力量，為新工科建設貢獻自己的力量。