互聯網+背景下機器人工程專業建設研究與實踐

李媛媛 孫曙光 郭宇超

摘? 要 “互聯網+”背景下，順應時代發展和科技產業變革的新趨勢，以智能制造、機器人等新技術產業發展需求為導向，以政企聯合、校企共建、產學研深度融合為依托，以培養實踐創新能力為核心，進行“互聯網+”背景下機器人工程專業人才培養方案頂層設計，創新運用互聯網思維，優化機器人工程專業課程體系，探討新教學模式舉措，建設機器人工程專業和培養高素質應用型人才。

關鍵詞 互聯網+;機器人工程專業;人才培養方案;互聯網思維;核心課程;精品課程;創新創業工作室

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）14-0056-03

1 引言

2015年3月5日，第十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯網+”行動計劃，推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合，引導互聯網企業拓展國際市場。信息技術正在以前所未有的廣度和深度加快推進生產方式、發展模式的深刻變革，尤其會給傳統產業的發展方式、管理模式帶來顛覆性、革命性的影響?；ヂ摼W人才發展面臨新的機遇與挑戰，社會各界對人才要求不斷提高。本課題以“互聯網+”時代對人才培養的需求為契機，分析“互聯網+”背景下機器人工程專業建設迎來的新要求，進行“互聯網+機器人工程專業”人才的人才培養方案頂層設計，引導教師創新運用互聯網思維，優化“互聯網+”背景下機器人信息化課程體系，開展“線上線下+移動終端”的學生與教師互動教學模式。

通過開展對知識交叉融合的機器人工程專業建設的研究，能更好地培養出“互聯網+”時代企業需要的應用創新型人才，提升本專業人才培養水平，推進地方應用型院校機器人工程專業的發展。通過進行校政企共建，創新實施人才培養模式，產學研深度融合，將行業企業的典型案例或者項目以及行業標準融入本科教學各個環節，打造普通機電類專業的升級版，著力培養新技術下的應用型人才，服務區域產業轉型升級。本課題豐富了“互聯網+”背景下建設機器人工程專業的相關理論，對同類本科高校開展機器人工程專業建設實踐和新工科專業建設具有一定的指導價值。

2 機器人工程專業建設改革措施

實行人才培養方案頂層設計，以“互聯網+”背景下機器人行業人才要求為導向，構建“四四融合”人才培養模式? 機器人工程專業人才培養方案順應“互聯網+”背景下時代發展要求，響應教育現代化設計，以培養專業核心能力為主線，以崗位技能要求為著力點，以滿足行業要求的畢業生為導向，貫穿教學過程全局，按培養技能配置教學模塊，深度融合現代教學手段，實現教學計劃的整體優化，體現人才培養方案的專業性、實用性與綜合性。結合機器人人才培養目標，構建“理論+基礎實踐”“理論+課程設計”“理論+頂崗實習”“理論+畢業設計”的四階段培養過程，并在培養過程中著力提升學生“獲取知識”“實踐動手”“職業素養”“創新創業”四項能力?！盎ヂ摼W+機器人工程專業”人才培養框架如圖1所示。

多管齊下，引導教師應用互聯網或移動終端，創新運用互聯網思維? 互聯網思維，是指在（移動）“互聯網+”、大數據、云計算等新科技不斷涌現發展的背景下，對市場、用戶、產品、企業價值鏈乃至對整個商業生態進行重新審視的思考方式。隨著互聯網的普及，慕課、線上+線下教育、翻轉課堂、微課等基于互聯網的教學方式都可以用來推進信息化教學改革，推動教育理念、教育方法、教學手段、學習模式的改革實踐。在引導教師形成互聯網思維方面進行了一系列探索和實踐。

1）提倡教師進行核心課程、精品課程建設，提升教學水平，提高課堂教學效率?；ヂ摼W思維下的在線課程制作要充分體現“以學生為中心”，充分滿足學生的個性學習、自主學習和零散學習需求，提升學生的學習興趣。這就需要教師根據學生學習特點，在符合教學大綱的前提下，及時調整教學計劃、教學內容、教學任務和教學進度，優化教學設計。以校核心課程和精品課程建設為契機，形成課程教學團隊，分析學生層次及特點，以“知識點夠用、障礙設置管用、增加工程案例、拓寬專業視野”為目標，制作在線視頻。在呈現每一個知識點時，采用開門見山、直奔主題的方式，直接抓住學生眼球。同時設置學習障礙和課后檢測，“線上+線下”互動式教學，充分調動學生學習積極性。學生的學習成績有了顯著提高，同時充分利用課余時間完成創新制作。

2）建立教學考核激勵機制，鼓勵教師充分利用慕課、微課、翻轉課堂等先進教學手段，融通“線下+線上”兩個空間，利用移動終端或網絡平臺與學生課堂進行互動和課下順暢溝通，從根本上改變教師“單向灌輸”的陳年陋習，倒逼教師潛心教學。通過師生互評、專家聽課、教師觀摩等手段，反饋教學效果。

3）成立大數據研究室，通過主任教授指導、行業專家培訓、校企橫向協作、國內交流研討等方式，進行互聯網、大數據等項目研究。同時開設全校大數據選修課，培養教師和學生樹立大數據思維。

4）建設多學科交叉的機器人工程專業“雙師”型師資隊伍。通過“直接引進企業高級工程師做專業教師、聘請企業中高級工程技術人員做校外兼職指導、青年教師下廠充電”三種渠道，建設“雙師”型師資隊伍，提高教師專業素質、科研能力和工程實踐與創新能力。同時，學校內部教師資源共享，計算機、控制工程、電氣工程等專業教師為機器人工程專業學生講授電類、控制類及軟件類課程，滿足機器人人才的培養需求。

優化專業課程，突出特色課程? 機器人工程專業是機械、電子、自動化、計算機等學科交叉與專業知識交融的新工科專業。根據服務于地方產業的特性，對該專業現有課程體系進行整合，融入機器人產業新知識、新技術，加強交叉學科對知識的需求，優化課程內容;突破單純的學科壁壘，以培養學生核心能力為目標，重點打造核心課程和開設跨學科新課程;以社會需求為導向，建設復合交叉學科專業課程群，開展多學科交叉與融合教學。

1）以能力培養為方向，根據機器人制造人才、機器人應用人才、機器人產業系統集成人才三大缺口建設機器人工程專業課程體系，刪除與專業相關度較小的課程，或者將相關度較小的基本專業課程合并，減少教學以及學習工作量。

2）教學模式模塊化。如表1所示。將機器人工程專業按照人才培養目標進行課程模塊化，突出每一模塊的特點，開展分層次教學，有目的、有重點設置課程。為了滿足“互聯網+”背景下對學生能力的要求，根據學生創新意識和興趣，增加現代加工技術、人工智能、人機工程、現代企業管理、自動化集成等選修課程，擴大跨學科專業課程修讀覆蓋面，引導學生構筑廣博、寬厚的知識基礎。

開展實踐課程改革，調整實驗實訓學時，大力推廣理實結合教學? 根據人才培養要求，應用性較強的課程如單片機原理及應用、可編程控制器及應用、機器人傳感器技術等，均采用理論∶實驗1∶1配置，邊教理論邊實踐，提高學生課堂學習興趣及實踐動手能力。積極構建基于“互聯網+”的實踐教學模式，通過網絡平臺或者移動終端，“課前演示+課中互動多樣化+課后加強”，提升學生實踐動手能力。

建設創新創業工作室，營造開放式創新創業環境? 把“互聯網+”背景下的教學特色優點與學校創新創業文化有效結合起來，通過建設全校范圍的創新創業工作室，制定行而有效的規章制度和創新獎勵激勵制度，多方位開展“互聯網+”創新創業活動，學生通過答辯申請項目經費，教師采取線上+線下指導方式營造活動氛圍，激發學生參與創新創業的熱情。學生通過積極思考、申報項目、研究創新，成熟的成果可以參加各類競賽，把創新思維運用到實踐中去，激發學生科技創新的興趣和潛力。

創新政校企辦學模式，深化產教融合? 學校與政府、行業、企業協同育人，校企共建實訓基地，探索產學合作教育新模式。學校先后與哈爾濱展達機器人自動化有限公司、蕪湖市政府機器人產業園和哈工大蕪湖哈特機器人產業技術研究院簽訂聯合培養戰略協議，以產學研戰略聯盟為平臺，直接對接用人單位，提升學生的工程實踐能力。實踐證明，根據企業人才需求，針對性培養學生，符合學生心理預期。同時，學生可以在企業直接完成生產實習、頂崗實習和畢業設計等實踐教學環節，實習過程中表現好的學生直接被用人單位招聘。在企業中完成生產實習、頂崗實習和畢業設計等機器人工程專業教學體系的重要實踐環節，對學生成才和提升學生社會適應力具有極大的促進作用。

3 研究取得的成果

1）建立了“互聯網+”背景下，以市場需求為導向，立足于地方產業升級和企業技術進步所需要的實用技術開發、技術創新和服務，具有機械、電子、自動化等學科交叉與專業交融的知識，具有機器人周邊設備操作、系統集成等職業能力，能獨立從事機器人本體、機器人應用及系統集成、自動化裝備和生產線的設計開發工作，具有較強工程實踐能力的應用型技術技能人才的人才培養方案。四階段培養過程“入門—提高—深入—驗收”逐層遞進，保證人才培養質量，提升畢業生就業競爭力。近兩年，機器人工程專業畢業生就業率、升學率、穩定率、對口率、就高率保持較高水平。

2）多管齊下，引導教師運用互聯網思維進行課程建設、教學方法改革、自身專業能力提升等，增強線上+線下教學的實用性，更好地融合課堂教學和專業特色，發揮學生特長，提高教學質量。

3）基于服務于地方產業升級和“互聯網+”人才核心素養與能力加快課程改革，創新模塊化教學體系，有的放矢，因材施教，學生可以在喜歡的領域有所建樹，同時增加就業選擇面。改革更加注重前沿知識和學科交叉性，更加注重創新性課程體系建設，更加注重完善通識課程體系。

4）改革實踐教學體系，運用線上+線下教學新模式，真正達到理實結合，使得學生在熟練動手的基礎上萌生創新思維，達到學以致用的教學效果。

5）政校企深度融合，學生直接對接企業，建設校企“雙主體育人、雙導師教學”的特色鮮明的實踐教學新模式，為中國制造及“互聯網+”提供優質工程技術人才。■

參考文獻

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