面向機器人行業(yè)多元模式自動化類“四位一體”人才培養(yǎng)模式

摘要：新工科概念的提出，對地方高校自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。為了滿足地方智能制造業(yè)發(fā)展的對機器人技術(shù)人才的需求，本文研究過程中明確指出了“四位一體”機器人的人才培育，模式，經(jīng)過構(gòu)建完善的“四位一體”實踐教學(xué)體系，能夠加快機器人教學(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”;機器人;自動化;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傳統(tǒng)工科專業(yè)的優(yōu)化升級。

自動化是應(yīng)用型工科專業(yè)，在新工科背景下，加強地方高校自動化專業(yè)人才培養(yǎng)改革，深度對接區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展用人需求方面有重要的現(xiàn)實意義。地方高校立足本地經(jīng)濟發(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，同時是應(yīng)對新一輪產(chǎn)業(yè)革命帶來的挑戰(zhàn)的手段。

機器人被譽為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)對提高創(chuàng)新能力、增強國家綜合實力、帶動整體經(jīng)濟發(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，國內(nèi)智能制造和服務(wù)行業(yè)對機器人工程技術(shù)人才的需求十分旺盛。由于機器人具有多學(xué)科交叉、技術(shù)高度集成和融合的特點，傳統(tǒng)自動化類專業(yè)已經(jīng)難以滿足機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，國家從2016年開始新增設(shè)了機器人工程專業(yè)。教育部以推進新工科建設(shè)“再深化、再拓展、再突破、再出發(fā)”為工作重點，在機器人工程本科專業(yè)布點53個。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)變機制，整合校內(nèi)外各種優(yōu)質(zhì)實踐資源，搭建協(xié)同創(chuàng)新實踐平臺，構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新育人體系打造基礎(chǔ)。

機器人教學(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、動手、團隊協(xié)作等能力。目前學(xué)院機器人實踐平臺存在已有設(shè)備落后老舊、設(shè)備數(shù)量不足、前沿機器人設(shè)備缺乏的問題。根據(jù)院系發(fā)展規(guī)劃，著力提高機器人方向及后續(xù)機器人工程專業(yè)建設(shè)，本實踐平臺建設(shè)方案充分體現(xiàn)機器人發(fā)展趨勢與應(yīng)用動向，所展示的機器人類型豐富，涉及內(nèi)容全面。以結(jié)合興趣和能力為出發(fā)點，構(gòu)建適用于社團、課程、實驗和科研四個培養(yǎng)模塊的階梯型機器人實踐平臺，以興趣為出發(fā)點、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、具有代表性的機器人協(xié)同創(chuàng)新實踐基地。

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

（一）建立一體化實踐教學(xué)體系

1.構(gòu)建完善的“四位一體”實踐教學(xué)體系

“四位一體”實踐教學(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)計各個實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。在創(chuàng)新項目與競賽實踐過程中可以發(fā)現(xiàn)新的知識點，同時結(jié)合新知識點創(chuàng)新實踐教學(xué)階段的教學(xué)內(nèi)容，豐富實踐教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化新知識點，最終構(gòu)建自我創(chuàng)新和優(yōu)化的一體化機器人實踐教學(xué)機制。

2.建立開放共享的實驗平臺

通過統(tǒng)一管理各個實踐環(huán)節(jié)的實驗資源，使實驗資源的使用率得到全面提升，實現(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。利用各個實踐場地與設(shè)備的開放，加大各個環(huán)節(jié)之間的合作力度，從而達到平臺一體化的目的。

（二）加快學(xué)生社團與機器人專業(yè)的整合

1.物質(zhì)保障

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

2.功能提升

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

（三）全面實施基礎(chǔ)實驗教學(xué)

1.設(shè)置以項目為引導(dǎo)方向的基礎(chǔ)實驗項目

在培養(yǎng)“四位一體”人才過程中需要整理出關(guān)于競賽、實訓(xùn)和創(chuàng)新項目的知識點，接著依據(jù)每個知識點設(shè)計基礎(chǔ)實驗項目，同時按照其他實踐環(huán)節(jié)的技術(shù)發(fā)展動態(tài)創(chuàng)新基礎(chǔ)實踐項目，與此同時使用線上資源擴大基礎(chǔ)實驗項目，讓基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)全面引進各種實踐環(huán)節(jié)所關(guān)系的知識點與技術(shù)，為其他實踐環(huán)節(jié)打下夯實的基礎(chǔ)。

2.以基礎(chǔ)實驗室開放整合實踐環(huán)節(jié)融合

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

（四）以工程項目為導(dǎo)向的實訓(xùn)教學(xué)

1.落實實訓(xùn)項目

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

2.實訓(xùn)項目的評價考核

當(dāng)實訓(xùn)項目每個階段的任務(wù)完成以后，需要及時評價其完成效果，然后按照整個項目的完成狀況進行評價。實訓(xùn)報告同樣可以將技術(shù)報告為例，簡單介紹整個項目的技術(shù)發(fā)展情況、背景、主要研究內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)等。利用實心報告可以強化學(xué)生技術(shù)文稿的編寫能力，與此同時還可以為其他實踐環(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：機器人視覺控制與測量，工作單位：浙大城市學(xué)院。