桂偉 聶晶晶 周浩

摘?要：本文基于工程教育的新理念，深入剖析機(jī)器人工程專業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)中的機(jī)制、模式等瓶頸問題和工程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目脫離實(shí)際、教學(xué)層次不清晰及評價體系不科學(xué)等痛點(diǎn)問題，并探索構(gòu)建有效開展實(shí)踐教學(xué)的校企協(xié)同育人機(jī)制及機(jī)器人工程專業(yè)雙站式實(shí)踐教學(xué)體系，形成了解決機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)痛點(diǎn)瓶頸問題的有效對策。

關(guān)鍵詞：校企協(xié)同；雙站式；對策；機(jī)制

1?概述

《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》中提到新工科要實(shí)現(xiàn)“五個新”：工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)模式的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系。機(jī)器人工程專業(yè)是機(jī)械工程、信息技術(shù)與自動化等學(xué)科交叉融合的典型的“新工科”專業(yè)，面向智能制造等新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)市場緊缺人才，只有在實(shí)踐教學(xué)體系上有大的突破，才能形成教育教學(xué)的新范式。

2?機(jī)器人專業(yè)實(shí)踐教學(xué)問題分析

工程實(shí)踐育人教育離不開學(xué)校與企業(yè)的聯(lián)合培養(yǎng)，產(chǎn)學(xué)研合作教育是當(dāng)前我國高等院校開展工程實(shí)踐育人的主要形式。然而，當(dāng)前通過工程實(shí)踐教育培養(yǎng)的學(xué)生普遍存在理論基礎(chǔ)知識扎實(shí)，實(shí)踐應(yīng)用能力偏弱；擅長個人主義，缺乏團(tuán)隊(duì)合作意識；缺乏系統(tǒng)化思維，提不出系統(tǒng)化解決方案等現(xiàn)狀。分析原因，主要是由于產(chǎn)學(xué)研合作中存在校企雙主體協(xié)同育人機(jī)制不健全、育人模式欠科學(xué)以及教育教學(xué)體系不完善等問題，這些問題的存在將會嚴(yán)重阻礙智能制造、人工智能等新工科專業(yè)大學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2.1?工程實(shí)踐育人瓶頸問題

（1）機(jī)制問題。缺乏校企合作互惠共贏機(jī)制，使企業(yè)參與人才培養(yǎng)的動力不足；缺乏校企合作有效保障機(jī)制，使企業(yè)參與人才培養(yǎng)的約束力不強(qiáng)；缺乏校企合作統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，使企業(yè)參與人才培養(yǎng)的渠道不暢。

（2）模式問題。校企合作育人模式欠科學(xué)，校企在人才培養(yǎng)過程中沒有形成一個有機(jī)整體，導(dǎo)致企業(yè)參與人才培養(yǎng)的主觀能動性不強(qiáng)，合作育人往往流于形式。

2.2?工程實(shí)踐教學(xué)體系痛點(diǎn)問題

（1）工程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目脫離實(shí)際。在實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生無法真正接觸到企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目。

（2）工程實(shí)踐教學(xué)層次不清晰。實(shí)踐教學(xué)依附于理論教學(xué)，沒有按照學(xué)生的實(shí)踐技能掌握的規(guī)律從低到高分層次設(shè)置，不能循序漸進(jìn)地對學(xué)生進(jìn)行工程能力訓(xùn)練。

（3）工程實(shí)踐教學(xué)評價體系不科學(xué)。實(shí)踐教學(xué)考核主要按實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)報告給成績，不能客觀公正評價學(xué)生實(shí)踐能力高低。

3?機(jī)器人專業(yè)學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)建議

機(jī)器人工程專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)深造及工作情況，根據(jù)自己在校學(xué)習(xí)情況對機(jī)器人工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提出了一些建議。部分同學(xué)認(rèn)為，實(shí)踐教學(xué)非常重要，機(jī)器人工程專業(yè)迫切需要增加學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐機(jī)會，目前機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐課程較少，理論知識沒有得到很好的實(shí)踐，機(jī)器人工程專業(yè)偏機(jī)械設(shè)計方向，需增加機(jī)器人控制方向?qū)嵺`課程。有同學(xué)認(rèn)為，機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，建議采用企業(yè)的工程實(shí)際項(xiàng)目與理論教學(xué)相對應(yīng)，目前機(jī)器人專業(yè)實(shí)踐課教學(xué)與工程實(shí)際脫離較大，實(shí)踐內(nèi)容比較淺顯，可以讓實(shí)踐課有更多的設(shè)計性、創(chuàng)新性，體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)多樣化。機(jī)器人工程專業(yè)可利用比賽、企業(yè)案例開展項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)，等等。機(jī)器人工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)非常重要，要多設(shè)計實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動手機(jī)會，在實(shí)踐教學(xué)中要積極引導(dǎo)學(xué)生思考，不直接給學(xué)生提供實(shí)踐結(jié)果，機(jī)器人綜合設(shè)計環(huán)節(jié)中應(yīng)從驅(qū)動器、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣結(jié)構(gòu)及控制環(huán)等方面逐步引導(dǎo)學(xué)生去思考、去實(shí)踐。有學(xué)生認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)的核心在于要不斷進(jìn)行實(shí)踐操作。機(jī)器人專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)能給學(xué)生提供較長的實(shí)踐動手時間，學(xué)有所獲、印象深刻，對生產(chǎn)實(shí)習(xí)感觸比較大，在學(xué)習(xí)過程中對機(jī)器人整體體系有了更全面的認(rèn)識，但生產(chǎn)實(shí)習(xí)涉及的機(jī)器人種類不多，建議結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要增加機(jī)器人種類以增加認(rèn)識學(xué)習(xí)掌握多種機(jī)器人的機(jī)會。有同學(xué)認(rèn)為“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程學(xué)習(xí)應(yīng)該更貼近生產(chǎn)制造，利用各類協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行學(xué)習(xí)，多實(shí)踐，比如電路接線和設(shè)備通信等。

從學(xué)生對機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)建議看出，學(xué)生認(rèn)為實(shí)踐對于機(jī)器人工程專業(yè)的后續(xù)發(fā)展非常重要，機(jī)器人工程專業(yè)在教學(xué)過程中應(yīng)增加學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會，開展的專業(yè)實(shí)踐應(yīng)該項(xiàng)目化、案例化及多樣化，給學(xué)生創(chuàng)造多動手、多思考的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思考能力。

4?機(jī)器人專業(yè)實(shí)踐教學(xué)對策

構(gòu)建切實(shí)有效的校企協(xié)同育人機(jī)制，利用校企合作企業(yè)開展人才培養(yǎng)，機(jī)器人教研團(tuán)隊(duì)對機(jī)器人工程專業(yè)學(xué)生開展是否有必要開展校企合作、協(xié)同育人教學(xué)的調(diào)研，調(diào)研情況如下表所示。

從學(xué)生反饋的數(shù)據(jù)看，66.11%學(xué)生認(rèn)為，機(jī)器人工程專業(yè)開展校企合作、協(xié)同育人非常有必要，47.06%學(xué)生認(rèn)為校企合作、協(xié)同育人最需要開展項(xiàng)目化的實(shí)踐教學(xué)以提升學(xué)生實(shí)踐能力。

4.1?校企協(xié)同開展機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)

每年機(jī)器人工程專業(yè)在制訂和完善人才培養(yǎng)方案中，走訪調(diào)研企業(yè)，邀請企業(yè)專家對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行研討，推進(jìn)校企產(chǎn)教合作。人才培養(yǎng)過程中校企合作模式主要體現(xiàn)在從第三學(xué)年開始依據(jù)校企合作協(xié)同育人模式，依托機(jī)器人產(chǎn)學(xué)研中心，根據(jù)企業(yè)對人才培養(yǎng)的需求，引入企業(yè)課程和技術(shù)資料，采用教師與企業(yè)工程技術(shù)人員共同開展實(shí)踐教學(xué)工作，主要任務(wù)是通過學(xué)生直接參與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)及工程項(xiàng)目研究，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)企業(yè)文化，增強(qiáng)大學(xué)畢業(yè)生對企業(yè)的適應(yīng)能力，在企業(yè)學(xué)習(xí)階段，實(shí)行“雙導(dǎo)師”制，如圖2所示。

圖2?校企協(xié)同開展實(shí)踐教學(xué)

實(shí)習(xí)基地是開展實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要場所，是學(xué)生了解社會和企業(yè)、接觸生產(chǎn)實(shí)踐的橋梁，也是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要條件保證。機(jī)器人工程專業(yè)建設(shè)過程中，以機(jī)器人產(chǎn)學(xué)研中心為依托，構(gòu)建校內(nèi)專業(yè)實(shí)習(xí)基地，使學(xué)生不出校門就能在產(chǎn)學(xué)研中心企業(yè)中開展專業(yè)實(shí)習(xí)。第四學(xué)年開始，校企共同開展綜合應(yīng)用課的實(shí)踐、按照個人專業(yè)發(fā)展方向，進(jìn)入機(jī)器人設(shè)計制造企業(yè)、機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用企業(yè)及智能制造生產(chǎn)企業(yè)開展1年的實(shí)踐教學(xué)工作，完成畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和答辯。

在學(xué)生的第二課堂培養(yǎng)過程中，企業(yè)工程師參與到學(xué)生的學(xué)科競賽指導(dǎo)過程中，給學(xué)生答疑解惑，增長實(shí)踐技能。

機(jī)器人工程專業(yè)企業(yè)工程師在人才培養(yǎng)過程中主要從校企課程開發(fā)、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)等方面參與實(shí)踐教學(xué)過程，教學(xué)以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目和案例為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生在接觸機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用過程中理解吸收專業(yè)知識。

4.2?機(jī)器人專業(yè)雙站式實(shí)踐教學(xué)體系

在人才培養(yǎng)層面，基于校企“一主體”共同育人模式，在校企共建的機(jī)器人產(chǎn)學(xué)研中心，以項(xiàng)目化教學(xué)為紐帶，通過校企共定目標(biāo)、共同實(shí)施教學(xué)、共同開發(fā)教學(xué)項(xiàng)目、教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源以及校企共同評價等措施實(shí)現(xiàn)“人才培養(yǎng)訓(xùn)練站”與“項(xiàng)目運(yùn)行工作站”的有機(jī)融通，并最終構(gòu)建機(jī)器人工程專業(yè)“雙站式”工程實(shí)踐育人教學(xué)體系，如圖3所示。

圖3?機(jī)器人工程專業(yè)“雙站式”工程實(shí)踐育人體系示意圖

面向新工科領(lǐng)域，以機(jī)器人專業(yè)為例構(gòu)建的“雙站式”實(shí)踐教學(xué)體系，是把機(jī)器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)工作站即機(jī)器人工作站設(shè)計制造人才訓(xùn)練站、機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用人才訓(xùn)練站及機(jī)器人自動化生產(chǎn)線運(yùn)行管理人才訓(xùn)作站與機(jī)器人企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目工作站即機(jī)器人工作站設(shè)計制造項(xiàng)目站、機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用項(xiàng)目站及機(jī)器人自動化生產(chǎn)線運(yùn)行管理項(xiàng)目站有機(jī)融合的一種工程實(shí)踐育人教學(xué)體系，以全面培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)能力、工程能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)能力，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的無縫對接。

結(jié)語

本文以新工科專業(yè)機(jī)器人工程實(shí)踐育人體系的構(gòu)建為切入點(diǎn)，旨在解決新工科機(jī)器人專業(yè)在校企合作育人中面臨的瓶頸問題、痛點(diǎn)問題，并在人才培養(yǎng)中開展實(shí)踐，為機(jī)器人工程等新工科專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的合理設(shè)計與有效實(shí)施提供理論和實(shí)踐依據(jù)。同時響應(yīng)教育部對“新工科”發(fā)展的要求，加強(qiáng)工科與其他學(xué)科的交叉融合，大力推進(jìn)項(xiàng)目化教學(xué)，從理念和范式上推動工程教育的創(chuàng)新，體現(xiàn)“中國制造2025”戰(zhàn)略對人才的需要，適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)行業(yè)企業(yè)急需的新工科人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉超，溫宏愿，楊蕾，等.“1+X”證書制度下機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)探索［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2021，43（06）：151154+161.

［2］栗琳，鄭莉芳，馬飛，等.產(chǎn)教融合的機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建研究［J］.高等工程教育研究，2021（04）：8892.

［3］彭芳，王凡，于楚泓.遞進(jìn)式項(xiàng)目驅(qū)動下的機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)探討［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2022（19）：121123.

［4］馮崇，宋黎明，丁梧秀.機(jī)器人工程專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)研究［J］.科技風(fēng)，2021（16）：166168.

［5］盧斌，楊紫伊.機(jī)器人工程專業(yè)研訓(xùn)一體化平臺建設(shè)與實(shí)踐［J］.廣西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2021，32（05）：510.

［6］張偉民，楊宇航，靳家豪，等.機(jī)器人實(shí)踐教學(xué)體系綜合探索與實(shí)踐［J］.中國電化教育，2022（07）：115119.

基金項(xiàng)目：2018教育部首批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目“機(jī)器人工程專業(yè)一主雙站式工程實(shí)踐育人體系構(gòu)建與實(shí)踐”（項(xiàng)目序號：18）；武漢市市屬高校教學(xué)研究項(xiàng)目“校企深度融合機(jī)制下機(jī)器人工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺構(gòu)建研究”（項(xiàng)目編號：2019015）；教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“工科專業(yè)《工程實(shí)訓(xùn)》線上線下混合式教學(xué)體系構(gòu)建研究”（項(xiàng)目編號：202102292025）

作者簡介：桂偉（1980—?），男，漢族，湖北黃岡人，碩士研究生，副教授，研究方向：機(jī)器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)集成技術(shù)等。