智能制造背景下机器人工程专业人才培养研究与实践

李亮星 张乐平 吴晨刚 黄茜林

（江西理工大学能源与机械工程学院 江西·南昌 330013）

1 机器人工程专业人才培养需求

在世界经济全球化之下，各国科学技术不断完善，在智能化工程建设方面有着长足进步，这也为机器人工程技术的深入开发奠定了基础。目前各个国家针对这一技术在制造业转型升级方面的影响不断展开研究。美国、日本、欧盟等众多国家陆续发展机器人工程技术，他们广泛推进人工智能技术和机器人技术的发展，促进这些新兴技术融入到国家发展产业当中，这对于实现国家制造业转型升级有着重大的推进作用。[1]

新兴的机器人工程需要有高技术、高端的专业性人才、高资金投入的支持，才能够正常发展，然而目前我国内的众多企业在这一领域，仍处于低水平。就目前国内发展来看，新兴的信息技术产业领域，对于专业性人才、高端的信息技术工程师和创新型人才需求广泛。根据资料显示，信息技术产业年增长值为20%～30%之间，而我国的人才供应量不足10%，据统计这一人才需求缺口也在不断变大，到2020 年人才需求缺口将达到300 万，而2025 年这一专业性人才缺口将达到950 万。因此机器人技术方面的高端人才培养，对于目前社会发展是一项重要的任务之一。[2]这就需要高校紧密结合各专业特色，把人工智能和机器人技术发展融入到日常教学中，并结合学校专业定位和人才培养计划特点来展开机器人工程发展方面的专业性人才培养。

2 国内机器人工程专业人才培养模式

相比于国外，我国的机器人工程专业正式进入高校的时间略晚一些。2016 年东南大学率先开设了机器人工程专业，目前已经建设完成了9 门核心课程，作为我国最早申报机器人工程专业的高校，学生现阶段也已进入了专业学习阶段，并且也已经形成了以机器人自动化和多门学科为基础和起点，进行大量实践，技术不断上升的现代智能化机器人专业性人才培养体系。

为响应北京市智能机器人技术创新性发展政策，北京工业大学积极展开智能机器人发展工作。他们根据社会发展将智能机器人技术融入到社会娱乐服务行业、医疗康复领域、助残等众多产业，并根据这些产业的需求建立了以智能服务型机器人为定点方向的专业性智能机器人人才培养方式。根据社会现实状况制定并不断完善面向工科类型的智能机器人专业性人才培养方案，构建了完善的教学课程体系，组建了专业的智能机器人人才培养团队，并且依托计算机网络技术构建起优良的网络资源，并把它们和教材资源相结合，共同促进智能机器人专业性人才培养计划的实施。[3]另外不断加强校企合作，广泛吸收各种优质的社会资源，并通过和企业合作来实现共同培养专业性人才的机制，打造出了由研究到学习再到融会贯通的智能机器人专业培养平台。以此来培养可以应用到智能机器人控制、智能机器人学习、人机交互技术等方面的专业性人才。

就以上两所高校对于智能机器人专业性人才培养的方式可以看出，每一所高校都有它独特的专业优势，通过学校和企业合作，以及学习所在城市产业发展类型的不同，这也决定了高校智能机器人专业性人才培养的方面会有所变化。因此在学习进行智能机器人专业性人才培养方向设定时，需要根据所在城市的产业类型、学校的课程定位、校企合作的方式、科研水平等方面，最大程度的利用它们的优势来促进智能机器人专业性人才培养计划的实施。同时在进行专业性人才计划培养时，借鉴其他高校的发展方式而不能照搬，否则得到的结果只能适得其反，高校应当根据所在城市以及本身存在的优势来探索出一条属于自己的发展道路，这样才能有效的促进本校智能机器人专业性人才培养计划。[4]

3 机器人工程专业课程体系建设

3.1 理论课程体系建设

当今社会对各领域发展的挑战与机遇都是并存的，不同领域发展都有自己独特的优势，同样在机器人工程专业发展方面，不同的高校对于智能机器人专业性人才培养的定位不同，并且高校所在城市发展状况以及高校本身资源含量都不同，这就使得高校在机器人工程专业课程设置方面存在差异。例如：就东北大学而言，他们的机器人工程专业主要是以智能机器人来发展的，并且他们对于学生的专业培养方向也与多数学校不同，东北大学侧重于机器人的决策方面、工程实现以及智能感知等方面。另外，东北大学在学生机器人工程专业课设置方面采用的是课程群的方式来进行日常教学，这一教学方式主要由自动化、传感技术、机器人系统与构成、人机交互等众多课程群组成，这一教学方式也是对机器人工程专业教学方式的一大创新，对于高校机器人工程专业的发展有着更好的促进作用。另外，就重庆市而言，在积极促进先进制造业发展，推动现代服务业快速发展，坚持新型工业化发展这一发展道路时，重庆邮电大学就抓住了重庆市在这一发展模式下所衍生出的发展契机。重庆邮电大学在进行工业机器人领域专业性人才培养时，根据自己本身所存在的优势，在现有的专业基础上，把机器人工程专业、电气工程自动化、机械设计自动化等融合成一个学科群，以此来促进学校本身机器人专业的发展。[5]

3.2 实践课程体系建设

实践课程对于学生专业技能的提升有着重大作用，就当前高校实践课程体系教学模式的分类来看，主要有综合性技能训练、专业性技能的训练以及学生的创新能力培养等三类。实践教学对于机器人工程专业整个教学活动有着重要的推进作用和重要地位，因此在进行实践教学时，要根据学生的所学情况扩展实践的深度和广度，使学生在学习理论课程的同时接触到先进的机器人工程技术，这样做不仅能够让学生的学习效果大幅提高，让学生易于理解，而且还能够突出机器人工程专业方面的优势，激发学生的学习兴趣；在进行实践教学时，要将实践与工程项目形结合拉近机器人工程专业教育与实际工程的距离，这样做能够更好的让学生感受到机器人工程技术在工程方面的应用，促进学生对这一专业性质的理解；在进行实践教学时，学校要根据教学情况不断创新教学方法，促进教学方法改革，推进研究型、团队型教学方法在高校机器人工程专业实践教学方面的应用，以此来促进学生学习的主动性，提高学生的学习兴趣，培养学生以研究的心态来学习，推进学生无纸化学习。另外，在高校对学生机器人工程专业实践技能培养的同时，也要培养学生的创新能力与创新思维，突出学生的综合素养。

高校机器人工程专业的发展需要以创新发展为目的推动教学可持续发展，要坚持市场需求，推进综合性、探索性实践教学发展。在实践教学中要注重学生对专业的认知以及创新意识的培养，要注重学生的实践动手能力培养，要提高机器人工程专业实践课程占比在总课程数中的比重，以此来改善实践教学体制机制。

4 校企合作教学模式探索

校企合作的根本性原则是产教融合，它的实施效益可以从四个方面来阐述：（1）校企合作教学模式有利于提高学生对机器工程专业的学习兴趣，培养学生的动手能力和实践能力，提高学生学习效率，促进学生对于机器人工程这一专业的理解。[6]（2）有利于加强教师与企业的联系，使教师充分了解相关企业和社会对机器人工程发展方面专业人才的需求，有利于提高教师的实践教学能力，促进学生就业。（3）有利于丰富学校的办学经验，推进人才培养模式改革，为探索新的教学模式提供借鉴，促进本校机器人工程专业更加成熟化发展。（4）有利于企业机器人工程技术的发展，企业可依托学校科研平台和相关专业性人才，研究解决技术难题，同时能够响应国家政策，促进就业，保证了企业专业性技术人才的来源。

这样做不仅可以促进毕业学生就业，解决国家在机器人工程发展方面专业人才不足的问题，还能使学校这一专业发展更加成熟。

5 结束语

在智能化技术的支持下，我国在机器人工程领域方面的发展也日益加快，因此相关企业和高校要以信息化、智能化发展为契机，顺应时代发展的潮流，根据各企业发展对于专业人才的需求，以及高校所处地区经济发展水平和科研水平等本身优势，来探索出适合当地经济发展需求的机器人工程专业发展的专业性人才培养方式，以此来培养出市场缺口极大的高素质、拥有专业性技能的复合型人才，从而弥补在智能背景下机器人工程发展领域专业性人才不足的局面，推动制造业依托机器人技术实现产业转型升级。