新工科背景下高校產(chǎn)教融合教學模式的探索
——以機器人工程專業(yè)為例

潘秋瑜

（廣西工商職業(yè)技術學院，廣西 南寧 530000）

0 引言

2017 年國務院辦公廳發(fā)布《關于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，強調(diào)教育和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)同進步。與此同時，應國家戰(zhàn)略發(fā)展需求，高等教育領域迎來工程教育改革新浪潮——推動新工科的構建[1]。產(chǎn)教融合的教學模式將學術學習與行業(yè)實踐緊密結合，目標是促進學生的全面發(fā)展。這種模式讓學生能夠在學習過程中深入理解并實踐所學知識，以滿足他們未來職業(yè)生涯的需求，對于高等工程教育的人才培養(yǎng)起到了核心作用。機器人工程專業(yè)匯集了自動化、智能控制、機電一體化以及計算機科學等多個領域的專業(yè)知識與技術，開展產(chǎn)教融合的教學模式不僅滿足了新工科建設的需求，而且有利于機器人領域專業(yè)人才的系統(tǒng)培養(yǎng)，對機器人工程的發(fā)展具有深遠的影響。

1 國內(nèi)外機器人工程專業(yè)建設經(jīng)驗

“中國制造2025”戰(zhàn)略旨在推進智能制造的進程，其核心支柱涵蓋了機器人和各類智能設備。無論是工業(yè)領域的機器人、用于特殊環(huán)境的特種機器人，還是提供服務的機器人，在智能化生產(chǎn)中都扮演著關鍵角色，市場對它們的需求持續(xù)擴大[1]。因此，擁有專業(yè)技能的機器人行業(yè)人才面臨著極大的市場需求。在中國，目前約有200 家高等教育機構開設了機器人工程專業(yè)。由于對人才培養(yǎng)目標的差異，各學院在課程安排和培養(yǎng)過程中都展現(xiàn)出了獨特的考慮。職業(yè)技術高等院校更傾向于技能型人才的培養(yǎng)，強調(diào)機器人安裝、操作、編程以及維護的實際操作技能培訓。而應用技術型本科院校的目標是培養(yǎng)在機器人應用與工程設計方面有專長的專業(yè)人才，重視機械、電子、自動化控制等學科的知識教學和機器人系統(tǒng)的整體運用能力。研究型大學則在課程安排上更偏重于基礎科學教育的廣度和深度，同時促進學生在個性化發(fā)展、特色顯著以及前沿科學研究和創(chuàng)新能力上的成長。

2 新工科背景下機器人工程專業(yè)產(chǎn)教融合模式實施的必要性

2.1 解決人才培養(yǎng)短板問題

通過實行產(chǎn)業(yè)與教育融合的模式，機器人工程專業(yè)能夠有效解決高等教育機構在人才培育方面存在的困難。該模式依托校企合作平臺，讓學生在真實的企業(yè)環(huán)境下接受教育和進行實操練習，培育出既具備創(chuàng)新思維又能實際操作、具有強適應力和溝通技巧的優(yōu)秀人才。近些年，中國政府發(fā)布了眾多政策文件，例如《國務院辦公廳關于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，旨在促進教育領域與產(chǎn)業(yè)界的深度融合[2]。因此，采納產(chǎn)教融合教育模式作為機器人工程專業(yè)發(fā)展策略，不僅是對政策指引的有效響應，更是改善教育質(zhì)量、完善人才培養(yǎng)機制的關鍵措施。

2.2 推動產(chǎn)業(yè)鏈與專業(yè)鏈相互結合，共同進步

在如今新工科建設背景下，機器人工程專業(yè)通過實行產(chǎn)教融合的教學模式，能夠更緊密地將教學與產(chǎn)業(yè)需求對接，促進教育內(nèi)容與職場技能要求之間的同步發(fā)展，培養(yǎng)能夠迎合當前經(jīng)濟與科技發(fā)展的高素質(zhì)專業(yè)人才。對于學生而言，這樣的模式意味著他們將能增強自己的就業(yè)前景、實際操作技能以及綜合職業(yè)素養(yǎng)，實現(xiàn)被企業(yè)緊密需要的多方位發(fā)展。同時，高等院校因更有效地對接產(chǎn)業(yè)界需求而培養(yǎng)出更有市場競爭力的新時代工科畢業(yè)生；企業(yè)則能從中獲得更為堅實的技術與人才支持，確保在激烈市場環(huán)境中保持競爭力[3]。產(chǎn)教融合的實踐不僅推進了專業(yè)知識與產(chǎn)業(yè)實踐的結合，也為學生、高校、企業(yè)創(chuàng)造了互利共贏的局面。

3 新工科背景下探索機器人工程專業(yè)產(chǎn)教融合模式的路徑

3.1 促進企業(yè)參與課程內(nèi)容的設計

在新工科背景下，為了造就與企業(yè)需求相契合的機器人工程人才，學校與企業(yè)之間應實現(xiàn)密切協(xié)作。在制定專業(yè)課程計劃的過程中，學校應主動征求企業(yè)的建議，并邀請企業(yè)共同參與到課程內(nèi)容的構建中[3]。這種合作不僅涉及課程設計，還包括“定制式”人才培養(yǎng)模式的探索，即根據(jù)企業(yè)的具體需求來定制教育方案。具體而言，機器人工程專業(yè)的教育內(nèi)容可被拆分為兩個主要部分：專業(yè)理論學習和綜合性實踐學習。在進行實踐教學時，應當以企業(yè)的具體需求作為出發(fā)點，協(xié)助學生深入了解機器人領域的軟件與硬件技術，從而達到全方位培育專業(yè)人才的目標。另外，采用“定制式”教學模式，使得學校能夠培育出更符合勞動市場所需的畢業(yè)生。這樣不僅能幫助學生迅速適應職場，還能為企業(yè)減少培訓費用與時間投入。通過學校與企業(yè)的共同協(xié)作，定制教育大綱與人才培養(yǎng)計劃，可確保滿足企業(yè)的特定需求。這種合作方式促成了學校、學生、導師和企業(yè)間的相互協(xié)作，共同促進產(chǎn)教融合，達成雙贏的局面。

3.2 利用校企合作的優(yōu)勢，提升實踐教學效果

在新工科建設背景下，機器人工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是提升學生的實踐操作能力。為實現(xiàn)這一目標，學校與企業(yè)的合作至關重要。學校可以增加實踐課程的比重：大一學生進行一個月的實踐，大二學生兩個月，大三學生則三個月。這些實踐不僅限于課堂，還包括畢業(yè)設計和研究生課題等形式。日常教學中也應融入更多實踐內(nèi)容，以此激發(fā)學生的學習興趣，加強師生互動。

以東華理工大學機械工程專業(yè)為例，它傾聽區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要，打造了一種全新的工程教育典范。該模式涵蓋了工程學基礎、創(chuàng)新和意識三大訓練方向，并且依托該專業(yè)的獨特優(yōu)勢，構建了一個集開放性、綜合性和智能化于一體的實踐教學平臺[4]。這種教學模式不僅促進了中國工業(yè)從傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造業(yè)轉變升級，還增強了人才培育過程與社會及企業(yè)需求的一致性。通過此模式，機器人工程專業(yè)能夠結合其專業(yè)特點和行業(yè)優(yōu)勢，為學生提供更多增強實操和專業(yè)技能的機會及環(huán)境。

3.3 加強產(chǎn)教融合，提高融合成效

在新工科教育背景下，將產(chǎn)學研結合起來，實現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)的深度融合，已然成為高等教育培育技術人才的有效之道。為了提高這種融合的質(zhì)效，需要精心設計與調(diào)整產(chǎn)教之間的協(xié)作關系。在機器人工程專業(yè)，需要通過優(yōu)化產(chǎn)學互動，強化校企共育的模式，形成更卓越的人才培養(yǎng)成效[5]。對此，學校可以從兩個層面入手進行改良和執(zhí)行。首先，高校應當充分利用并完善既有的產(chǎn)學研平臺，豐富其內(nèi)容與內(nèi)涵，確保企業(yè)能在這一平臺中發(fā)現(xiàn)增值潛力，并能主動參與進來。在此框架之下，學校可以安排學生加入特定的研發(fā)項目，以實戰(zhàn)的方式來錘煉學生的創(chuàng)新精神以及實操技巧。其次，學校與企業(yè)應攜手并進，共筑人才培養(yǎng)的大廈。這包括企業(yè)直接參與專業(yè)課程的教學與實際操作訓練，共同指導學生完成實習、幫助設計畢業(yè)論文，以及提供職業(yè)規(guī)劃建議等。通過企業(yè)的深度參與，不僅讓學生對專業(yè)知識有更深入的認識，而且培養(yǎng)新工科人才必備的思維與技能，實現(xiàn)校方、學生與企業(yè)三方面的共贏局面，不斷推動產(chǎn)教融合的效果向更高層次邁進。

3.4 以學生為主體，改進教學方法

在機器人專業(yè)的教學中，應當將學生放在核心位置，通過匯聚各方資源，學生能夠獲得更多的動手實踐學習機會，形成一個重實踐教學模式的學習體系。機器人專業(yè)的實驗教學更強調(diào)實踐操作與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵學生獨立設計和完成項目，教師則扮演輔助和指導的角色。為了實現(xiàn)這一目標，教育機構應該調(diào)動包括院校、企業(yè)以及國家級別的資源，例如，通過跨學科的協(xié)作和機器人領域的教研資源，來重新設計創(chuàng)新的實踐性項目；借助企業(yè)舉辦的比賽以及在線資源，為學生提供親身實踐的機遇和技術援助；通過與行業(yè)聯(lián)盟的合作，創(chuàng)造實習職位，使學生得以直面行業(yè)的實際需求；依托于教育部的教育協(xié)同平臺，深化與企業(yè)間的合作關系，使學生能從中受益。

4 對新工科背景下機器人工程專業(yè)產(chǎn)教融合的思考

4.1 界定專業(yè)定位

要在新工科背景下有效推進機器人工程專業(yè)的產(chǎn)教融合，首步是明確專業(yè)的方向和獨特性。考慮到很多院校都設有機器人工程專業(yè)，要想在眾多學校中脫穎而出，吸引更多企業(yè)參與到產(chǎn)學結合的人才培養(yǎng)模式中，學校必須凸顯自身的專業(yè)優(yōu)勢[5]。因此，學校需要不斷增強機器人工程專業(yè)的教育資源，同時保障基本的數(shù)學、物理和化學知識的教學，將最新的機器人工程技術、理念及發(fā)展趨勢融入課程。通過不斷研究和更新，努力將機器人工程專業(yè)打造成學校的特色和品牌專業(yè)，從而為學校的產(chǎn)教融合發(fā)展提供支持。

4.2 結合教育與需求

在現(xiàn)今的社會經(jīng)濟背景下，社會和企業(yè)均期待教育機構能夠培養(yǎng)出符合他們需求的人才。特別是在新工科的環(huán)境之中，實施機器人工程專業(yè)與產(chǎn)業(yè)結合的教學實踐正是為了實現(xiàn)這一目標。在這個過程中，關鍵是要遵循市場需求導向的人才培育策略，并采取量身定做的教學方法。在產(chǎn)教融合的實施中，必須平衡好企業(yè)需求與學生個人發(fā)展的關系，確保學校、學生和企業(yè)能夠相互促進、共同發(fā)展。

例如，福州大學特意為2017 級和2018 級機械制造與自動化專業(yè)的學生成立了機器人專班，培養(yǎng)具有高素質(zhì)的機器人工程技術人員[6]。學校通過與企業(yè)進行深層次的交流，仔細規(guī)劃了課程安排，包括必須學習的機器人動力學與控制、基于ROS 的機器人理論及其應用等科目。這些課程直接對接行業(yè)需求，這不僅滿足了企業(yè)對人才的需求，同時也為學校的教育愿景和學生的職業(yè)成長提供了明確的指導。

4.3 拓展教學素材

在新工科背景之下，機器人工程專業(yè)的教育方式正在經(jīng)歷重大的變革，其目標是通過擴充課程知識和增加課堂活動，以豐富課程的內(nèi)容，并滿足行業(yè)的需求。此類改革涉及要把實驗室、企業(yè)實地、創(chuàng)業(yè)中心等實踐平臺整合進課程教學之中，讓學生能夠直接沉浸于實際操作環(huán)境，從而提升機器人工程專業(yè)的教學質(zhì)量，并構建符合新工科要求的產(chǎn)學融合課程體系。在細節(jié)上，教學方法需要不斷創(chuàng)新，這是提高教育質(zhì)量的關鍵所在。這意味著教師要重視發(fā)展數(shù)字教學資源，改革現(xiàn)有的教學模式和教學手段，同時更新教材內(nèi)容以保持其時效性。針對機器人工程專業(yè)，學校可以以現(xiàn)有的教學平臺為基礎，建立一個將機器人技術的智能化、實用工程能力和網(wǎng)絡互聯(lián)功能結合在一起的創(chuàng)新教學體系。這不僅能使教育資源易于攜帶和共享，還能使教學內(nèi)容更加豐富多樣。鑒于機器人工程專業(yè)橫跨眾多學科領域，具有強烈的專業(yè)性和與實際生產(chǎn)緊密相關的特點，擁有充足的教學資源變得尤為關鍵。比如，整合最新的數(shù)控技術、虛擬現(xiàn)實技術等進入課程教學，可以豐富教學內(nèi)容、教學方法和教學材料。通過使用企業(yè)的場景照片、視頻等實例，向學生展示機器人工程領域的企業(yè)需求和研究成果，讓學生提前熟悉現(xiàn)代化職場及其環(huán)境，從而進一步增強產(chǎn)教融合課程的效果。

5 結語

隨著機器人工程行業(yè)的崛起，機器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應用已成為衡量一個國家工業(yè)化水平的關鍵指標之一。在科技持續(xù)發(fā)展的今天，機器人工程正變得越來越自動化、智能化和專業(yè)化。面對建設新工科背景和人才培養(yǎng)與市場需求之間的不匹配的問題，高校對機器人工程專業(yè)人才的培養(yǎng)越發(fā)重視。在此背景下，產(chǎn)教融合模式成為未來發(fā)展的關鍵趨勢，它是實現(xiàn)高質(zhì)量人才培養(yǎng)的重要途徑。為了優(yōu)化現(xiàn)有的產(chǎn)教融合現(xiàn)狀，同時在新工科背景下推進產(chǎn)教融合模式的持續(xù)革新與成長，我們需要通過邀請企業(yè)參與設計課程、增加實踐教學的比例、深化校企合作以及革新教學策略來實現(xiàn)。