基于校企共建机器人实训中心的转型发展模式研究
2018-07-27王彦庆
王彦庆
(梧州学院 机械与材料工程学院,广西 梧州 543002)
对于高校和企业来说, 采用产学研合作、校企共建实训中心共同培养人才的方式, 能充分调动学校和社会资源, 将理论学习与实践能力相结合, 提高工程实践教学质量, 是培养学生创新精神和实践能力, 全面提高学生综合素质的重要途径之一[1]。为了转型发展,自动化专业与北京大学、深圳固高科技有限公司、成都环龙库卡、北京华晟教育合作,共同建设机器人培训中心,研究自动化专业的转型发展方向,培养应用型技术人才。
1转型发展的研究背景
中国正在加快转变经济发展方式,调整产业结构。劳动密集型产业减少,技术密集型产业增加;低技术产业减少,高新技术产业增加;低附加值产业减少,高附加值产业增加。产业结构调整和经济发展方式发生了很大变化,加大了应用技术型创新人才的需求。
1.1中国制造业发展需要
中国虽然是全球第一的制造业大国,但不是制造业强国。智能制造及机器人技术必将在我国劳动密集型企业得到普及和利用。2015年5月19日李克强总理签批,国务院发布《中国制造2025》,明确提出要坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本,加快从制造大国转向制造强国,部署全面推进实施制造业强国战略,报告中明确提出智能制造业是重点发展的方向。
1.2创新人才市场需求
随着国务院“中国制造2025”战略规划的提出, “机器换人”成为不少制造业企业转型升级的第一选择。企业缺乏大量的专业技术人才,按照目前中国机器人安装量的增长速度,这方面人才需求十分巨大。在这样的背景下,引进国际先进理念和培训体系,建立独立院校和先进培训机制,政校企合作,打造高效人才培训平台,实现产学研相结合是根本的目标。
1.3地方本科院校的转型发展需要
地方本科院校转型发展是高等教育发展趋势和经济发展需求以及高校自身发展的定位,在办学方向、学科建设、人才培养方案、教学团队建设等方面进行改革[2]。梧州学院确定了向应用技术型人才发展的转型目标。
1.4自动化专业转型发展的需要
自动化专业体现信息化与工业化紧密结合的特色,在历史发展机遇面前,应该紧密抓住国家培养复合型、工程型、应用型技术人才的契机,培养学生工程应用能力,让学生成为具有扎实的自动控制、电子技术、计算机技术、网络通信技术、机电控制、自动检测与仪器仪表的专业知识,以及良好的工程实践、研究与开发能力的应用技术型人才。自动化专业向着工程应用方向发展,确定机器人应用为目前的发展方向。
2转型发展研究的主要过程
基于校企共建实训中心的转型发展模式研究,主要与北京大学合作开展“百千万工程”、与深圳固高科技有限公司合作开展大学生工业机器人的培训等,确定梧州学院自动化专业以机器人作为主要的转型发展方向,以工程实际应用作为主要目标,以竞赛促进教学发展,培养应用型技术人才。
2.1实施机器人教育“百千万工程”
为了提高青少年的科技素养,让青少年更好地认识机器人、了解机器人,梧州学院参与了国际机器人联盟的“百千万工程”。即发动一百所高校,为一千所中小学,提供一万堂机器人创客课程。梧州学院建设了机器人实验室,利用大学实验室丰富的科技资源,为中小学提供优质的机器人创客科普活动,提高大学生的社会实践能力,提高中小学生的创新意识和科技素养。在机器人科普活动中实现大学生就业、中小学科普、项目孵化三位一体的公益模式。
2.2建设工业机器人培训中心
根据国务院“中国制造2025”的战略规划,梧州学院拟建设工业机器人培训中心,中心具有实习实训、职业技能培训、学生就业创业、校企深度融合、工程实践研究和工程服务功能。实训中心将依托机器人公司提供真实的产业项目、基础研发课题作为实践案例来源,以真实产业项目驱动教学与实习实训,用教学和实训活动带动人才产业实践[2],实现行业标准与职业素养的形成,用实践活动促进人才的快速发展。
2.3建设机器人创客空间
采用STEAM教育的教学方式与理念,加强科学、技术、工程、数学、艺术素质的培养,用设定真实生活情境项目或者问题的方式来开展教学,同时以创客教育为主,培养学生编程、硬件、3D打印等产品、工具、材料的认知和使用能力,鼓励学生在课外发现生活问题,运用跨学科知识去解决,鼓励学生发展个人兴趣,去动手创作实践,团结协助,互动分享。2016年至2018年成功申报区级以上大创项目10项,如表1所示,还有很多基于机器人实验室的校级项目。
表1 基于机器人实验室的区级以上大学生创新创业项目统计
续表
年份项目最高级别项目名称项目类型项目负责人姓名2016国家级全自动立体仓库结合智能无人车的应用创新训练周运松2017国家级水下六足泳池清洁机器人创新训练黄大基2017自治区级基于STM32的智能搬运小车创新训练王作杰2018国家级基于USB CNC控制的小型五轴雕铣机创新训练李博琛2018自治区级基于机器视觉的水下检测机器人创新训练王作杰2018自治区级基于OpenMV机器视觉的电子元件电极测试系统研究创新训练凌艳清2018自治区级自动液体灌装PLC控制系统设计创新训练聂坤
3转型发展研究的成果和创新点
本项目研究校企共建机器人实验实训中心,通过制定符合应用技术人才成长特点的人才培养方案,全面推进学分制和工程应用型实践教学,实现应用技术型转型发展的目标。教学成果促进了自动化专业人才的培养和就业。
3.1校企协同育人模式
构建校企合作的自动化应用技术型人才培养平台,以校内自动化专业委员会为主导,以行业为指导,以企业为辅导,成立自动化专业发展理事会,以服务梧州及周边地区的企业为宗旨,发挥自动化专业适应面广的专业优势,加大与校外实训企业的紧密合作,建立“互相聘用、互相兼职、双向交流、校企共融”的新型校企合作运行机制。
3.2基于工程实践和工程素质教育的人才培养模式建设
通过制定符合应用技术人才成长特点的培养方案,全面推进应用技术型转型发展,为不同来源的学生制定多样化的人才培养方案。支持企业单位直接参与课程设计、评价和国际先进课程的引进,积极推行基于实际应用的案例教学、项目教学和虚拟现实技术应用,专业课程运用真实任务,主干专业课程企业单位的参与率高。
3.3基于机器人竞赛的“新工科”培养模式
未来新兴产业和新经济需要工程实践能力强、创新能力强、具备一定竞争力的高素质复合型“新工科”人才,这类人才不仅能够运用所掌握的知识解决现有的问题,还具备学习新知识、新技术去解决未来发展出现的新问题,对未来技术和产业起到引领作用。
表2 机器人竞赛获奖名单统计
续表
序号大赛名称项目名称获奖等级82017国际水中机器人大赛输油管巡检技术挑战赛(深水)二等奖92017国际水中机器人大赛水球2v2三等奖102017 第七届中国教育机器人大赛STM32机器人智能搬运一等奖112017 第七届中国教育机器人大赛C51机器人游中国高铁一等奖122017 第七届中国教育机器人大赛C51机器人智能搬运一等奖132017 第七届中国教育机器人大赛STM32机器人游中国高铁一等奖142017 第七届中国教育机器人大赛STM32机器人搬运码垛二等奖152017 第七届中国教育机器人大赛STM32机器人灭火和救援二等奖162017 第七届中国教育机器人大赛C51机器人灭火和救援二等奖172017 第七届中国教育机器人大赛C51机器人智能搬运二等奖
在人才培养方式上,以机器人竞赛作为切入点,把机器人的普适性实践带入教学,把握“教、学、研、创”的教学指导思想,在实际操作中将课程教学、学科竞赛、课外研学、创新创业等环节结合在一起,共同为“新工科”建设服务。近两年大学生参加机器人竞赛的统计如表2所示。着重解决不爱学习、不会学习、学了不会用、工程实践经验少的问题,适应应用技术型人才培养模式的转型发展。