基于產教融合與OBE理念的應用型本科院校機器人實踐創新能力培養模式探索

李龑 巢淵 葉霞 單文桃 丁力

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對當前機器人實踐創新能力培養現狀，探索基于產教融合與OBE理念的機器人實踐創新能力培養模式，包括基于成果導向制定實踐類課程教學目標、“以學生為中心”構建實踐類課程教學模式、產教融合下的實踐訓練與持續改進，為培養機器人方向高層次技術技能型人才提供有力支撐。

[關? ? 鍵? ?詞]? 產教融合;OBE理念;機器人;實踐創新能力培養

[中圖分類號]? ?G642? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2020）27-0058-02

一、引言

在當下“中國制造2025”的國家制造業發展規劃背景下，結合當前經濟發展需求，傳統高校的工程教育已很難滿足技術性創新人才政策的培養要求。因此，在高層次人才培養過程中，產教融合與育人機制需要進行進一步的創新與調整，以適應新時期發展需求。隨著中國勞動力“人口紅利”的逐步減少，勞動成本顯著上升，國內越來越多的勞動密集型企業開始應用工業機器人取代人工完成特定制造任務，加快了邁入“智能制造”的步伐。隨之而來的便是我國企業對工業機器人需求量的不斷增加，從而對機器人研發、操作及維修保養方面的技術技能型人才的需求量也顯著提高。然而現階段我國仍面臨著高層次機器人技術技能型人才數量與市場需求嚴重不協調的問題。因此，積極探索適合應用型本科院校的機器人實踐創新能力培養模式就顯得尤為迫切和必要。

對于應用型本科院校的機械類專業，目前的新常態主要表現為智能制造與產教融合，其中智能制造是發展方向，產教融合是指導方針。為了貫徹落實《中國制造2025》提出的五項基本指導方針，結合地方應用型本科院校機器人領域人才培養與轉型發展的需要，探索機器人實踐創新能力的培養模式是其中的核心問題。

二、我校相關專業機器人實踐創新能力培養現狀

江蘇理工學院經過30多年的本科辦學，形成了以工為主、多學科協調發展的辦學格局，應用型人才和職教師資培養特色鮮明，始終秉承“經科教聯動、產學研結合、校所企共贏”的發展理念，構建了應用型本科人才培養的多元協同育人和實踐教學機制。機械工程學院于2006年開設機械電子工程專業，在該專業人才培養過程中開設機器人原理與應用、工業機器人技術及應用、機器人綜合課程設計等理論與實踐類課程，旨在培養該專業學生機器人相關理論與實踐應用能力，以適應當前智能制造企業對該專業人才能力和技能需求。隨著工業機器人方面人才需要的急劇增加，學院在“智能制造”“醫療器械”等行業人才培養新模式的基礎上，聯合江蘇長江智能制造研究院、江蘇優埃唯智能科技有限公司等科研院所與企業，于2019年開始機器人工程專業招生，為地方智能制造企業培養機器人方向的技術技能型人才。

機器人工程專業是一個新興專業，當前可供該專業人才培養借鑒的經驗較少，因此包括我校在內的大多院校都是借鑒已有成熟課程體系的相近專業來設置專業課程體系，因此對機器人工程、機械電子工程等與機器人技術領域直接相關的專業，在培養過程中更偏重理論型知識體系的建立，而忽視了學生機器人方面的應用與實踐創新能力的培養，很難適應當前企業從事機器人研發、操作及維修保養方面的應用型機器人人才的需求。另一方面，應用型本科院校還存在著機器人創新實踐教學資源不足的問題，受限于學校發展政策、硬件條件、師資力量等因素，機器人實驗實踐性環節的投入與課堂教學差距較大，學生對機器人理論知識的掌握、技術的應用只能局限于課堂，動手能力和綜合分析解決工程問題的能力無法得到充分鍛煉。

三、基于產教融合與OBE理念的機器人實踐創新能力培養模式構建

OBE（Outcome based education）理念最初由William Spady于1981年提出，并逐漸成為美國、歐盟等國家實施教育改革的主流理念。美國工程教育認證協會現已全面接受OBE理念，并貫穿于工程教育認證標準的始終。隨著中國2013年6月加入《華盛頓協議》，我國工程教育專業認證的帷幕正式拉開，并成為眾多高校專家學者的研究熱點。工程教育專業認證遵循OBE的三大基本理念：成果導向、以學生為中心、持續改進，這些理念對引導和促進專業建設與教學改革、保障和提高工程教育人才培養至關重要。越來越多的應用型本科院校將OBE理念應用于專業人才培養的模式創新與改革探索中。

因此，針對上述機器人實踐創新能力培養過程中存在的問題，機器人創新實踐能力培養模式的構建，將圍繞產教融合與OBE理念進行展開。OBE理念有五個實施要點：確定學習成果、構建課程體系、確定教學策略、自我參照評價、逐級達到頂峰。將這些要點用于機器人創新實踐能力的培養，完善產教融合、協同育人機制，對機器人創新人才的培養起到積極的意義。

（一）基于成果導向制定機器人實踐類課程教學目標

機器人技術涉及電學、力學、機械設計、機械傳動、智能控制、傳感器、機器視覺、伺服電機等多方面的基礎知識。機器人方向的高層次技術技能型人才，應能夠綜合應用這些理論知識解決實際工程問題，并能購勝任核心工作崗位。在對地方機器人相關企業調研后發現，企業對機器人方向人才的技術需求主要包括機器人項目設計、研發、應用、機器人設備安裝、編程、調試、維護、包養與傳統機械裝備自動化改造等。

在明確了企業的機器人技術需求后，就可以針對性地在機器人方向課程體系中的實踐環節進行創新實踐能力的培養：適時調整理論課程與實驗實踐課程的比例、開設機器人維修保養技術等實踐性較強的教學環節、強化課程設計與畢業設計等實踐性環節中的機器人產品、單元部件的設計與調試等內容。基于成果導向與時俱進，不斷完善機器人實踐類課程的教學目標，滿足學生與家長的期待、企業與社會對人才的需求，符合專業與學校的定位。

（二）“以學生為中心”構建機器人實踐類課程教學模式

“以學生為中心”追求四個問題：（1）讓學生取得什么樣的學習成果;（2）為什么要取得這樣的學習成果;（3）如何有效幫助學生取得這些學習成果;（4）如何知道學生已經取得這些學習成果。因此機器人實踐類課程教學不僅僅要關注學生課程學習成績、就業率與升學率等數字，更需要關注經過本科學習經歷所掌握的能夠讓學生自我長期持續發展的專業技術技能。

在此前提下，機器人實踐類課程的教學模式就需要進行改變與創新。任課教師在課堂采取合理適當的教學方法，將抽象的機器人知識理論轉化為容易理解的知識點、結合工業機器人真實案例向學生傳授，改變傳統機器人教學理論與實驗脫節的現狀，將多學科多方向知識技術的理論及應用融合到機器人的實踐教學中。同時，采用以項目為主線、教師為引導、學生為主體的教學方式，充分發揮學生學習的主動性、創新性，培養學生自主創新與團隊協作能力，并將各類機器人競賽項目融入機器人實踐教學環節，以賽代考，提高學校機器人應用技術水平和競爭力。

（三）產教融合下的機器人實踐訓練與持續改進

學院聯合北京啟創遠景科技有限公司、江蘇優埃唯智能科技有限公司等機器人領域知名企業共建小型多功能機器人實驗室、工業機器人實驗室等多個機器人專業實驗實訓場所，吸收企業數名經驗豐富的工程技術人員參與專業課程的理論與實驗實踐教學工作。在此基礎上，可繼續加強產教融合模式，深化校企合作長效機制。如在企業完成機器人離線編程、在線調試及相關實踐訓練課程等，在真正崗位上學習專業技能，構建“課堂企業現場循環，校內校外循環”的機器人實踐訓練模式，并在實踐訓練項目的設置中涵蓋崗位要求、典型工作任務、職業能力和核心課程等內容，充分匹配職業能力養成與支撐課程，凸顯專業人才培養服務地方社會經濟發展的定位。

在產教融合的機器人實踐訓練過程中，形成企業、任課教師與企業專家、學生三方面的反饋渠道：企業根據自身需求對實踐訓練教學環節及相關課程體系建設、課程標準、實驗室建設提出建議;任課教師與企業專家對學生實踐訓練積極性、操作水平、技能掌握等情況進行客觀性記錄和評價;學生對任課教師與企業專家進行教學質量和效果的評價，由此建立機器人實踐創新能力培養效果的反饋機制。專業系、課程組可根據反饋情況及時調整實踐訓練項目、改進任課教師與企業專家教學方法，從而強化學生對機器人知識技能的掌握與應用能力，也有助于提升教學團隊的專業素質，實現教師進步、企業成長的雙贏模式。

四、結語

堅持以學生為中心，成果產出為導向，深入推進產教融合的機器人實踐訓練與持續改進，是機器人實踐創新能力培養行之有效的探索方向，將有助于提升我校機器人工程及相關專業人才培養水平，為地方智能制造企業輸送更多機器人方向的高層次技術技能型人才。

參考文獻：

[1]周珂，趙志毅，李虹.“學科交叉、產教融合”工程能力培養模式探索[J].高等工程教育研究，2019（3）：33-39.

[2]胡蓉.校企合作背景下工業機器人專業教學改革[J].現代職業教育，2019（24）：60-61.

[3]李揚新.基于產教融合的高職工業機器人專業課程建設研究[J].山東工業技術，2018，271（17）：242-243.

[4]吳福忠，沈紅衛，白忠喜，等.基于產教融合模式的工科創新創業人才培養[J].紹興文理學院學報（教育版），2018，38（2）：42-46.

[5]萬軍，文方國.適應區域產業發展的工業機器人專業產教融合課程改革探索[J].才智，2019（22）.

[6]何高法，周雄，丁又青，等.智能制造背景下機械工程應用型人才培養模式探索[J].教育教學論壇，2017（21）.

[7]郭金妹，陳磊，汪賽.基于OBE理念下工業機器人技術專業人才培養模式的構建與研究[J].教育現代化，2019（62）.

編輯 陳鮮艷