產學研協同機制下機器人工專業應用型人才培養模式研究

桂 偉

（武漢商學院，湖北 武漢 430056）

0 引言

國內對于機器人專業的產學研人才培養模式的研究主要集中在高職、高專層次，從眾多學者的研究結果分析看出，國內的產學研合作教學出現的最突出問題就是機制欠缺而導致實施困難。主要體現在缺乏校企合作、互惠共贏機制，使企業參與人才培養的動力不足；缺乏校企合作有效保障機制，使企業參與人才培養的約束力不強；缺乏校企合作統籌協調機制，使企業參與人才培養的渠道不暢。校企合作育人模式不科學，校企在人才培養過程中沒有形成一個有機整體，導致企業參與人才培養的主觀能動性不強，合作育人往往留于形式。

1 應用型人才培養定位

武漢商學院機器人工程專業，由學校與企業共建實踐教學基地，共同進行人才培養。按機器人產業發展對應用型人才的需求，立足武漢、面向湖北，培養德、智、體、美、勞全面發展，具備機器人工程領域設計、開發、運行、管理等方面的基本理論、基本知識和基本能力，能勝任機器人先進生產線系統的設計、制造、應用及運行管理或智能機器人軟硬件開發、視覺識別與控制等相關崗位的高素質應用型人才。

2 產學研協同應用型人才培養的課程模塊體系

課程體系搭建了企業、教師與學生之間交流的橋梁，課程體系在人才培養中扮演了重要角色。目前機器人工程專業教師與學生參與的校企合作研究項目主要涉及智能制造方向的機器人工作站的設計、制造和調試、機器人自動化生產線集成應用以及機器人自動化生產線的運行管理三個領域和人工智能方向的智能機器人應用方向。因此需要構建以能力培養為主線的專業課課程體系。

2.1 構建機器人工作站機械本體設計、工裝夾具設計課程模塊體系

機器人工程專業工作站機械本體設計、工裝夾具設計課程模塊體系主要通過開設工程制圖、機械設計基礎、工程力學、計算機輔助設計、工業機器人工裝設計等課程以及相關的課程設計、實驗、實習等教學環節培養學生具備利用機械設計常用軟件開展機器人工作站機械本體設計、工裝夾具設計的能力。

2.2 構建機器人工作站電氣控制設計課程模塊體系

機器人工程專業工作站電氣控制設計課程模塊體系主要通過開設電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、電機與電氣控制、電子線路計算機輔助設計、微機原理與接口技術、自動控制原理、PLC原理及應用等課程以及相關的實驗、實習等教學環節培養學生具備利用電氣設計常用軟件開展機器人工作站電氣控制的軟件、硬件設計的基本能力。

2．3 構建機器人工作站制造課程模塊體系

機器人工程專業工作站制造課程模塊體系主要通過開設機械制造基礎，互換性與檢測技術，工程實訓等課程以及相關的實驗、實習等教學環節培養學生具備利用機械制造的基礎知識進行機器人工作站制造、安裝與調試的基本能力。

2．4 構建機器人系統集成軟件設計課程模塊體系

機器人工程專業系統集成軟件設計課程模塊體系模塊主要通過開設計算機通信、計算機視覺、機器人運動學控制、機器人傳感器技術及應用、嵌入式控制系統及應用等課程以及相關的實驗、實習等教學環節培養學生具備利用計算機視覺、計算機通信、控制學等知識開展機器人自動化生產線軟件設計的能力。

2.5 構建機器人系統集成硬件設計課程模塊體系

機器人工程專業系統集成硬件設計課程模塊體系主要通過開設工業機器人技術基礎、工業機器人仿真技術、工業機器人計算機編程、液壓與氣壓傳動、單片機原理及應用、PLC原理及應用、機器人自動化單元設計與應用等課程以及相關的實驗、課程設計、實習等教學環節培養學生具備利用機械、自動控制、液壓與氣動等知識開展機器人自動化生產線硬件設計的能力。

2.6 構建生產線基本運行管理課程模塊體系

機器人工程專業生產線基本運行管理課程模塊體系主要通過開設生產運作管理、過程控制等課程以及相關的實驗、實習等教學環節培養學生具備管理生產線的基本能力。

2.7 構建生產線智能化管理課程模塊體系

機器人工程專業生產線智能化管理課程模塊體系主要通過開設MES系統與大數據、人機交互與人機接口技術等課程以及相關的實驗、實習等教學環節培養學生具備機器人自動化生產線智能化運行管理的能力。

2.8 構建機器人視覺控制與應用課程模塊體系

機器人工程專業機器人視覺控制與應用課程模塊體系主要通過開設圖像處理技術、計算機視覺、機器學習、機器人運動學控制、機器人C++設計等課程及實驗教學環節培養學生具備實現基本的機器人視覺識別與控制的能力。

3 產學研協同應用型人才培養實施措施

3.1 校企共建實踐教學平臺實施措施

實踐教學平臺建設對于重點學科建設與發展和學生培養至關重要，機器人工程教研室基于“虛擬與實體“相結合原則積極推進教學平臺建設，鼓勵教師與合作企業開展多方位的合作，在服務企業的同時共建教學平臺。機器人專業已建成了一系列校內外實習基地。這些校外實習基地能滿足實踐教學的要求，在本科人才培養中能發揮較好作用。

3．2 校企共同開展人才培養實施措施

依托武漢商學院機器人產學研中心，校企共同開展人才培養，機器人產學研中心注重學生基礎能力、工程能力、創新能力與職業能力的培養，真正做到產教融合、共同育人，培養行業企業急需的機器人系統集成應用型人才。

學科競賽作為工科學生“第二課堂”的重要教育活動，是學生的主要創新教育活動。以學科競賽為核心構建基層教學科研創新團隊，可以促進教師在教育教學中貫穿創新教育理念，可以有效培養學生的創新能力和實踐能力。機器人工程專業校企共同帶領學生積極參加機械創新設計大賽、工程訓練大賽，榮獲國家、省市級多項的優異成績，創新教育已深入人才培養全過程。

3.3 校企共同開展科學研究實施措施

機器人工程專業教師依托緊鄰中國車都——武漢經濟技術開發區的區位優勢，積極參與政府、企業的科研和技術服務、技術培訓工作，累計為企業培訓近千人次。在與企業聯合開展科技服務工作的同時，還積極開展與政府聯合的科技服務或科技咨詢工作。機器人專業團隊積極與開發區智能制造企業聯盟等合作，開展科研攻關和技術咨詢工作。

4 結語

通過構建以能力培養為主線的校企協同育人的機器人專業課程模塊體系，探索了校企共建實踐教學平臺，校企共同開展人才培養，校企共同開展科學研究的實施措施等，形成了機器人工程專業產學研協同育人的培養模式，促進校企協同育人，有效提升機器人工程專業人才培養質量。