基于產學協同育人的智能機器人教學改革措施

周俊波 董晏偉

摘 ?要：產學研實踐育人作為國家實施創新驅動戰略有效途徑之一，對培養創新型人才、提高高校教育質量和提升國家科技創新能力具有重要作用。本研究采用文獻分析法，綜述了各發達國家產學研模式以及我國研究現狀，并結合成都理工大學智能機器人發展現狀，提出了相應的創新訓練教學改革措施。

關鍵詞：產學研 ?智能機器人 ?教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（b）-0219-03

產學研是指企業、科研院所和高等學校間密切聯系和相互合作，將人才培養與企業市場需求結合，促進技術創新所需資源的有效組合[1]。各發達國家的政府和高校在產學研領域開展相關的實踐活動[2]，不僅促進大學生全面發展，提升在校大學生的創新能力和綜合素質，而且提高高校教育質量。本研究采用文獻分析法，綜述了各發達國家產學研模式，概述了我國產學研研究現狀，分析了不足之處。客觀分析了成都理工大學智能機器人實習教學現狀，并提出了相應的教改措施。

1 ?各發達國家產學研模式

1.1 美國高校產學研模式

美國高校產學研協同創新思想起源于1862年，當年《莫雷爾法案》的出臺標志著產學研協同創新思想的誕生。20世紀70年代，隨著國際經貿競爭的日益激烈，美國更加重視科技成果轉化為生產力，并出具相關法律和政策倡導企業主動與科研院所和高等學校間合作，強調企業須在產學研合作中提供經費上資助，用于科技成果轉化和技術開發。發展至今，先后出現了科技工業園區模式、科研承包與合作培養模式以及建立合作研究中心等一系列比較有代表性的產學研模式，促進美國高等教育的快速發展。

科技工業園區模式依托于高校優質創新資源，企業和科研機構在高校周圍創辦科技企業，政府部門制定相應的優惠政策用以增強科技園的競爭力。該模式中最成功的范例是斯坦福大學創辦的科技工業園——硅谷。如今的硅谷已經成為美國科技創新精神的象征，教育、科研與生產實際緊密結合，培養了大批復合創新型人才。科研承包與合作培養模式是企業根據自身需求，將所需研發的項目承包給大學或研究機構研發，企業提供配套的研發資金并負責后續的研發產品的市場轉化。這種模式研發項目范圍非常廣泛，便于實際運作。合作研究中心模式一般由企業提供資金，在有條件的高校或科研院所中建立合作研究中心，由高校、科研機構和企業的相關科技人員共同組建研發團隊，承擔一些重要的科研任務。該模式充分利用高校或科研院所的實驗設備和研究資料和企業的產品推廣和營銷能力，便于實現科研成果的快速轉化。

美國聯邦政府在高校產學研領域也有所作為。比如制定健全的政策和完備的法律制度，并根據社會和經濟發展的變化進行相應的調整。在資金支持方面，美國政府對高校提供大量經費用于科研，針對企業制定一系列的減稅政策。這些措施不僅提高高校和企業參加產學研合作的積極性，而且促進科研技術向現實經濟效益的轉化。

1.2 英國高校產學研模式

英國高校產學研模式有劍橋科學公園模式、沃里克模式、教學公司模式和“三明治”人才培養模式等多種各具特色的模式。

劍橋科學公園模式與美國的科技工業園區相似，目前發展成為歐洲最大的高科技工業聚集區。沃里克模式與美國的合作研究中心模式相似，基于沃里克大學豐富的創新研究成果，吸引眾多企業來創辦高技術公司，加速研究成果的商業化。

教學公司模式是高校、企業和政府聯合培養，采用理論教學與實踐相結合的一種人才培養模式。該模式是將高校先進技術直接轉移到企業，用以培養高質量的技術人才。實踐證實該模式在實施期間成效顯著，不僅為企業培養大批高質量的科技管理人才，而且實現大學研究成果直接向企業轉化，為高校創造高達400億英鎊的產值。

“三明治”人才培養模式主要針對四年制的學生，讓其在第三年到企業實習或申請到歐盟國家學校繼續學習，第四年在返回學校繼續學習的一種人才培養模式。該模式早期用于英國高等職業教育，后經發展，擴展至商業、酒店管理乃至物理、數學等眾多專業。

1.3 德國高校產學研模式

德國產學研模式主要包含雙元制模式、以企業為核心的研發項目以及聯合體型等的合作模式。

雙元制模式與英國的“三明治”人才培養模式相似，即學生在學校學習理論知識和基礎知識，后提前進入企業生產實踐。這種模式需要高校和企業建立長期穩定的合作關系，共同發揮作用，從而提升學生綜合能力素質和創新能力。以企業為核心的研發項目合作模式與美國的合作研究中心模式相似，即企業根據市場需求，結合企業的客觀條件確定研發項目，提供研發經費委托大學和科研機構合作研發。聯合體型合作模式是在政府的支持下，由眾多研究所和知名企業組合成聯合體型的模式。如弗朗霍夫協會涉及到60個研究所以及眾多知名企業參與的產學研合作中心。

1.4 日本高校產學研模式

日本出現最早的產學研模式是產學官模式，后續有委托模式和共同研究模式。

產學官協同創新是日本的一項基本國策，其是一種以企業為主導，政府和高校為輔的產學研合作模式。日本政府給予了大力支持，如投入大量研究經費、制訂了多項科研計劃、創辦合作促進機構等措施。

委托模式包含兩種模式，即政府委托高校研究和企業委托高校培養從業人員。前者是政府將重大科研項目以合同的形式委托給高校，并提供配套的經費，而高校按照合同要求完成科研項目;后者是企業委托高校對其員工進行繼續教育或職業培訓，便于提高職員的業務水平。

共同研究模式主要是企業、高校和科研機構就共同的課題開展合作研究，其研究資金由企業通過捐贈金形式提供。日本政府政策層面和資金層面予以鼓勵和支持。這一模式中建立了多個產學研合作中心，企業與高校、科研院所間合作共進，并建立了信賴關系，為產學研快速發展奠定了基礎。

2 ?我國的產學研研究現狀

建國初期，為發展國防科技力量，我國開始產生產學研協同的教學模式，不過僅限于部分高校。1992 年，啟動了“產學研聯合開發工程”項目，有力地推動了產學研發展，促進了科技與經濟的結合。2007年，成立“中國產學研合作促進會”，其聚集產學研界相關智能部門，和眾多高校、企業、科研機構搭建了高層次的交流平臺。隨著國家對創新能力的重視以及企業對創新人才的需求增加，在政府的推動下誕生了大批的產學研合作組織。黨的十九大報告指出，要“建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系”。從此產學研協同創新成為國家戰略。國家基金項目和企業以及眾多高校參與其中，開展了廣泛的理論研究和實踐活動，并積累了豐富的文獻資料和實踐成果。

不過我國產學研起步較晚，1989年才開始有相關文獻報道，直到2011年開始大量的研究，而近幾年的研究數量呈現下降趨勢。目前，我國產學研尚存在不足之處。文獻[3]分析指出產學研合作不足在于思想認識淺顯，高校主體意識不夠;合作僅限于基礎研究，在應用研究方面相比發達國家還差較遠;而合作內容局限于技術開發或咨詢等，合作層次較低。文獻[4]從機制上指出了我國產學研存在的問題，如政策不到位和缺失法律保障機制、產學研基地功能定位不明晰和重復建設、人才培養保障機制不健全和缺失動力機制以及產學研合作體制機制滯后、產學研合作主體信息溝通不暢和融資渠道窄等系列問題。

3 ?智能機器人創新訓練教學改革措施

3.1 成都理工大學金工實訓中心智能機器人教學現狀

成都理工大學金工實習基地始建于2000年，當年購置能力風暴機器人用于實習教學。教學實踐[5]證實“智能機器人”教學高效提升大學生實踐能力和創新能力。在教學過程中引入競賽實踐活動，有效提升創新思維能力和獨立思考能力[6]。不過，中心起步晚，底子差，競賽實踐活動僅能開展仿真競賽，離國內外開展的機器人賽事尚存差距。成都理工大學于2018年新建金工實訓中心，極大改善了智能機器人教學環境，不過對于教學內容和教學手段，急需教學改革，以適應新世紀的教學目標。2018年，金工實訓中心與合作開展教學研協同育人，為智能機器人的創新訓練教學改革提供外在條件。

3.2 智能機器人創新訓練教學改革措施

3.2.1 校企資源共享和優化，培養企業所需的人才

高校優勢在于教育資源，比如豐富的圖書資料、大量的教育科研人才以及成熟的實驗設施、教學設施，便于培養學生的理論和創新能力;而企業資源優勢在于實踐操作和技術產業化，如生產設備、品牌產品、行業關系、產業鏈建立、市場領地、市場營銷能力等。產學研合作優勢之一在于資源的共享，不過校企資源整合并非簡單相加，需要對相關資源優勢互補和優化整合，從而實現高質量和高水準的校企合作。如將高校理論教學和企業實踐結合;將高校培訓能力和企業營銷能力結合;將高校科研能力和企業生產能力結合等;共同開發設計實訓項目和編寫相適應的實訓教材。

3.2.2 師資隊伍建設

為盡快適應智能機器人新技術的發展，適應工程實訓中心的教學要求以及新課程創新體系，對教師的培養以及教師隊伍的建設尤為重要。查閱文獻和調研，目前有兩種途徑。其一是提升在職教師技能。當前高校教師理論豐富，然而缺乏實踐經驗，而且智能機器人領域技術日益更新。因此，教師需要不斷學習以適應教學需求。如參加“雙師型”教師培訓，提高實踐技能;或到企業實踐學習，學習智能機器人在企業生產環節的具體運用，教師們了解企業發展程度以及對學生的需求。其二是人才的引進。引進機器人行業和社會上具有豐富實踐經驗的專家或學者，或者聘任為兼職教師，從而充實教學隊伍便于提升實踐教學和實訓項目的質量。

3.2.3 教學過程的對接，便于就業

高校不僅需要理論和實踐教學，還需要培養技能和崗位素質，從而促進學生到職業人的角色轉變。將員工職業培訓內容融入到教學環節中，并邀請企業相關人員開展系列培訓講座，如“如何做一名合格企業員工”等。在實訓環節以企業標準管理學生，這樣不僅確保實訓安全，而且培養學生職業素養。當學生在校內實訓中心完成技能訓練后，企業提供實踐機會，讓學生在職業環境中體驗與實踐。此外，校企合作可以采取“訂單式”教學，高校針對企業需求，及時調整教學內容，著重培養崗位技能，使學生畢業后成為一個合格的技術員工。

4 ?結語

基于各發達國家產學研模式以及我國的研究現狀分析，結合成都理工大學智能機器人的發展現狀，并提出3條創新訓練教學改革措施。

致謝

本項目受昆山巨林科教公司教育部2017年產學合作項目支持，在此表示感謝。

參考文獻

[1] 張煉.產學研合作教育若干理論問題的思考[J].江蘇高教，2000（1）：93-96.

[2] 孫福全，陳寶明，王文巖.主要發達國家的產學研合作創新：基本經驗及啟示[M].北京：經濟管理出版社，2007.

[3] 婁金霞. 深化高職院校產學研合作的對策與路徑[J]. 中國高校科技，2017（Z1）：86-88.

[4] 李永濤，蘇晶，朱靚，等.產學研結合實踐育人機制的研究[J].吉林省教育學院學報，2019，35（1）：104-107.

[5] 周俊波.機器人教學與大學生創新教育[J].中國科教創新導刊，2013（32）：14.

[6] 周俊波.機器人教學環節中開展機器人競賽實踐[J].科技創新導報，2014，11（4）：159.