高职本科“三教融合”人才培养模式研究——以高职工业机器人技术专业为例

潘光永

（浙江广厦建设职业技术学院，浙江 东阳 322100）

高职教育是我国高等教育的重要组成部分，其以培养高素质技术技能型人才为根本任务。与当前国内以专科层次为主的三年制高职教育相对而言，高职本科指学制为四年的本科层次高职教育。高职本科教育需要具备两个特征：一是在人才培养层次上相当于普通本科教育，二是在人才培养特性上具有职业教育的特征[1]。近年来，我国社会经济进入产业结构转型升级与供给侧改革的关键时期，职业教育的发展面临诸多关键问题[2]。当前，市场对人才的要求越来越高，高职院校在人才培养过程中面临的挑战越来越多[3]。随着经济社会的发展，地方本科院校人才培养工作存在跟不上时代的需要，没有从根本上改变人才培养的质量问题[4]。因此，高职本科院校必须创新人才培养模式，开展职业创新、科研教育，深化校企合作，产教融合合作办学。

本文通过对我院（浙江广厦建设职业技术学院）工业机器人技术高职本科专业人才培养模式研究，实施“创教、科教、产教”三教融合人才培养模式创新，以学生为主体，实施职业教育与创新、创业教育相融合，科研与教学相融合，产业与教学相融合三教融合创新人才培养改革实践，创新课堂项目教学举措，努力打造学生的创新成果，提高职业本科院校创新人才的培养质量和学生可持续发展就业能力，意在对国内高职本科专业建设提供一定的借鉴作用。

一、实施“三教融合”人才培养模式改革的必要性

国务院发布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》指出：促进一批新兴领域发展壮大并成为支柱产业，持续引领产业中高端发展和经济社会高质量发展。还部署了集成电路发展工程、人工智能创新工程等21 项重大工程[5]。工业和信息化部、发展改革委、财政部等三部委联合印发了《机器人产业发展规划（2016—2020 年）》，引导我国机器人产业快速健康可持续发展。未来5 年，机器人产业的技术水平要显著提升，工业机器人主要技术指标达到国外同类产品水平，服务机器人技术水平接近国际水平，新一代机器人技术取得突破，智能机器人实现创新应用[6]。

近年来，我国对机器人产业的支持程度正在不断加大，特别是“中国制造2025”发展战略的提出，将工业机器人列为实现智能制造，推进工业转型升级进程的核心关键领域[7]。

在国家职业教育改革实施方案当中，明确提出了职业院校的转型需求，要从传统的理论型教学转型为应用型教学，要确保教育教学工作拥有着强大的应用价值，学生们能够将自己在学校里面学习到的知识和技术真正应用到实际工作当中[8]。

依据以上行业发展背景来确定我院高职本科工业机器人技术专业发展定位是非常有必要的，即以国家职业教育改革方案为指引，国家及地方政府对智能制造产业的振兴要求为导向，服务浙中地区工业机器人技术产业结构升级需要，辐射具有丰富工业机器人技术资源的“长三角”地区，培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展、合格的本科层次工业机器人技术高端技术技能人才。

目前高职本科院校还存在一些共性的问题，归纳如下：第一，与高职专业相比，学生实践能力不足。表现在很多高职本科院校，在高职升格为高职本科院校后，过多注重理论知识传授，忽视学生实践能力培养升级。第二，与传统普通本科专业相比，理论知识深度不够。表现在高职本科教学中，教师还不适应本科教育教学规律要求，导致学生对新技术的产生、发展及其变化规律认识较浅，缺乏理论深度。第三，学生创新创业、科研服务能力不强。表现在人才培养课程体系设计中，只有公共课设置创新、创业指导课程，缺少实践指导深度；提升学生科研服务能力相关课程更没有融入课程体系中，或缺少针对性服务企业项目化课程设置。

2020 年1 月，教育部批准我院工业机器人技术为高职本科试点专业。在该专业建设中，以社会需求为导向，以专业技术应用能力和专业素质培养为主线，重点加强工业机器人技术专业内涵建设，努力建设学院智能制造专业群，以优化专业教学内容、课程体系为重点，加强专业教材建设、教师队伍建设和实践教学基地建设，逐步形成特色鲜明的高职本科办学模式。通过校企合作，理论和实践相结合的途径，把学生培养成有扎实的专业知识、熟练的实践能力，能够面向行业企业培养复合型、创新型和发展型的高素质技术技能人才[9]。

通过构建“创教、科教、产教”三教融合的培养模式，把“企业文化、价值观导向”和“1+X”证书制度融入培养方案；创新新教学模式改革，通过深化校企合作、产教融合，构建校企合作协同育人平台，加强师资队伍、实验实训基地及教学资源建设、推进“互联网+教学”改革，形成区域办学特色的工业机器人技术高职本科专业人才培养新模式。

二、工业机器人技术专业实施“创教、科教、产教”三教融合培养模式研究内容

（一）构建“三教融合”人才培养模式改革的思路

依托“十三五”智能制造国家级生产性实训基地建设项目、机电一体化技术省级特色专业平台，构建工业机器人技术专业“创教、科教、产教”三教融合人才培养模式。

关于创教融合，一、二学年，依托校内外实训基地，开展教学模式改革创新，组建创新班，开展创新教育，实施专业基础、专业课“项目化教学”，提高学生单项与综合实践能力。

关于科教融合，依托机械设计制造及自动化研究所，教师努力开展教学与科研工作一体化创新活动，深入企业，寻求项目，服务社会，实行产、学、研结合；探索面向企业基层，针对岗位，强调应用，注重实践教育教学效果和科研特色打造。努力为学科建设、教学科研工作的发展提供理论与技术支撑，提高学生参与企业技术研发、科研服务能力水平。

关于产教融合，遵循“校企合作、工学结合”理念，在学校与“大江东人才市场”校企合作的基础上，工业机器人技术专业分别与江苏汇博机器人有限公司、广州汽车集团乘用车（杭州）有限公司、浙江图维科技有限公司等企业，合作开展基于第四学年“工学交替、企业技术实习”的产教融合班培养模式改革，提高学生可持续发展就业能力。

通过“创教、科教、产教”三教融合创新人才培养的实施，带动相关专业群的发展，促进我院教学改革的发展进程。学院制造类专业群数控、机电、机械等专业经考核组建竞赛创新班、产教融合班、科研技术服务小组。整合制造类专业群师资，实施“三教融合”人才培养模式改革创新，提升专业人才培养质量。

《国家职业教育改革实施方案》提出要“启动1+X 证书制度试点工作”[10]。我院积极贯彻本科层次的职业技术人才培养理念，推行“1+X”证书制度，探索“课证融通”“赛证融通”实施路径，以职业能力为导向开展课程教学与技能训练。本专业有四类证书供学生选择，其中工业机器人操作与运维和工业机器人应用编程两个专业方向均组织参考维修电工高级职业资格证书和全国CAD 技能等级证书，根据专业方向鼓励考取工业机器人操作与运维及工业机器人应用编程两类等级证书，达到中级或高级水平。同时设置相应课程，以“课证融合＋专项培训”形式，提升学生职业技能水平。

（二）构建“三阶段、两方向”课程体系，提升工业机器人技术培养规格

将整个专业的课程按三个阶段设置，分别是基础段、专业段和专业方向段三个课程阶段。基础段课程培养学生人文素质、数理基础；专业段储备工业机器人技术专业知识；专业方向段分方向进行个性化培养。课程设置项目教学内容由基础到专业、由浅入深。

在专业人才培养方面，按照两个专业方向（工业机器人操作与运维方向、工业机器人应用编程方向）构建工程项目化课程体系，根据培养标准明确学生知识、技术、技能和素质等要求，通过打破课程之间界限，整体构建课程体系，有针对性地将一个专业内相关的教学活动组合成不同的工程项目。每个项目对应明确的能力培养目标，当学生修完某一项目后，能够获得相关方面的知识和能力。通过项目与项目之间层层递进、相互支撑，实现本专业的培养目标，提升专业人才培养规格。课程体系结构逻辑拓补图如图1 所示。

图1 课程体系结构逻辑拓补图

（三）创新“项目教学、工学交替、科教融合”教学模式改革，提升课堂教学质量

1.基于工作过程开展项目化教学

第一、二学年，所有专业课程实施基于工作过程项目化教学，围绕能力培养目标，设计相应教学项目、训练项目等，并基于工作过程合理组织工程项目教学内容。针对每个项目的能力培养目标有选择性地构建教学内容，将教学内容设置为面向特定能力培养的工程项目，实现项目教学内容的非重复性。另外，充分发挥合作企业所具有的工程教育资源优势，与企业共同开发和建设具有综合性、实践性、创新性和先进性的工程项目。

开展基于工作过程的项目化教学，并融合多种教学形式实现学、做、教一体化，紧密衔接理论和实践教学环节。通过将课堂教学、研讨、实验、练习、第二课堂和自主学习等不同的教学形式引入项目化教学环节，实现理论教学与实践教学的紧密结合，强化对学生技术、技能和职业素质的训练。

2.基于“企业真实项目”开展“工学交替”教学模式改革

第三学年，在工业机器人技术专业组建创新班开展创新教育，目的是培养学生创造、创新、创业、服务能力。始终把培养应用型与创造、创新型中高级工业机器人应用设计与编程人才作为根本目标，构筑以理论课程和实践教学为一体的课赛一体人才培养教学体系。以教学内容和一类竞赛平台改革为核心，管理改革为手段，提高创新项目教学的效率、效益和整体功能与层次。实施校内“工学交替”课程项目化教学。依托企业真实项目案例，教师与技师相互配合，在机房完成工业机器人编程方案模拟仿真练习，在机床现场完成工业机器人应用操作过程。“工”的课程解决怎么做问题，“学”的课程解决为什么这样做问题，注重团队协作、班组管理能力的渗透，提高学生综合实践能力。

通过学、做、教一体化的教学过程中，其动手能力与岗位综合技能得到较快的提高，而且其团队协作素养、爱岗敬业精神得到了潜移默化的渗透。

3.基于“科教融合”开展教学模式改革

第三、四学年，对接区域校企共建研发中心紧密型合作企业，教师带领创新班学生，实施项目化创新设计教学，整合教学案例。学生在教师的指导下，设计开发新产品，完成设计方案，既可以参加机械创新设计、工业机器人应用技术、创客等技能、学科竞赛，又能申报专利，撰写科技论文。同时，部分优秀的学生可以与技师一起参与到企业技术服务项目中，提高学生科研、服务创新能力。

（四）构建校企协同育人中心“一体化”配置，提升专业教学水平

以现有国家级“智能制造生产性实训基地”为基础，继续增加资金投入，建设机器人自动化生产线实验实训室，不断完善工业机器人技术实训室、电气控制与PLC 实验实训室、单片机实验实训室、机械创新设计分中心、金华市现代制造高新技术研发中心、机械设计及自动化研究所等实验实训室软硬件条件。对接区域企业人才需求，根据新型工业机器人技术领域核心能力需要，优化基地装备配置，紧跟智能制造与控制产业发展趋势和要求，打造高水平技能大师工作室。

以校企共建为前提，硬件建设为基础，教学内容和一类竞赛平台改革为核心，管理改革为手段，提高实验实践教学的效率、效益和整体功能与层次。努力将该实验实训中心建设成为规范性、灵活性、开放性和创新性相结合的高起点、高标准和现代化的智能制造协同创新中心。通过三年建设，将该中心建设成为省内有较大影响力，具有教学、竞赛、科研、服务综合能力的校企协同育人中心“一体化”教学平台，提升专业教学水平。

加强基地文化普及功能，建设一个对外开放，集展示、教学、创新、创业、研发、服务于一体的协同育人中心。融合企业文化，执行8S 现场质量管理标准，宣传贯彻ISO9000、ISO1400 质量和环境管理体系内容，校企共建实训室，营造企业氛围，提高学生综合实践能力。基地经过高职专科多年的改革创新实践，已打造两大重点特色：一是工业机器人技术专业“校内工学交替”教学模式的全面开展；二是开展创新班创新教育活动，为区域企业服务作贡献。

（五）强化高素质双师团队建设，提升科研创新与社会服务能力

以建设高素质双师队伍为目标，坚持培养与引进相结合、重在培养的原则，专职教师与兼职教师之比接近1:1，教师与学生比例达到1:14。专任教师队伍中，双师型教师比例达到80%以上，组建了一支专兼结合、职称结构合理的高水平双师型优秀教学团队。

充分利用智能制造与控制行业资源，完善专兼教学团队，发挥“创教、科教、产教”三教融合的教科研功能。一是加大投入，培养和引进高层次技能和工业机器人技术学科领军人才，提升专兼职教师技能水平和技师教学科研能力。二是建立完善的教学、科研梯队，加强培养中青年学科、学术带头人，逐步形成以中青年教师为骨干的教学和科研创新团队，培养省市级教学名师1～2 名。三是完善机制，落实青年教师导师制，鼓励青年教师下到企业或参加国培、省培、访学、访工等项目，激励教师积极参与社会服务。四是完善客座教授、兼职教师资源库，把更多的浙中地区技能大师、能工巧匠纳入兼职团队，共同参与顶层设计、基地建设及教学管理。

加强师资团队社会服务水平，提高技术服务和成果转化力度，深入开展面向社会需求的各类培训与服务项目，提升专业科研创新与社会服务能力。依托金华市高新技术研发中心，完成三年科研、技术服务建设目：通过三年的建设，着力提高专任教师自主创新能力，有效发挥高校在人才培养、科学研究和社会服务方面的功能；紧密结合教学改革和服务地方等项目，组织实施以实用型科技专项为重点，着力创建科技创新平台，突破和解决一批地方企业的共性技术和关键瓶颈技术，更好地发挥科技在教学改革和经济建设中的支撑作用。

其一，进一步完善科研设施设备条件。根据研发需要，新增科研仪器设备，包括3D 打印、激光切割、工业机器人自动化生产线等一批仪器设备，为高层次的项目研发和成果转化提供支撑条件。

其二，继续致力于以应用技术研究与企业工程服务为主要目标，进行机电新产品开发，以及机械制造的新技术、新材料、新工艺的研究和探索以及服务地方经济的纵横向应用型科研项目的研究。

其三，引进入才，壮大和充实科研队伍，特别是引进在工业机器人技术方面具有实际理论水平又有实际经验的高水平研究人员，提高科技创新能力和竞争力。

其四，利用高校人才、设备的资源优势，搭建为企业服务的平台，服务地方经济，为发展浙中地区中、小企业作出高校应有的贡献。

其五，积极开展进行工业机器人产品设计、自动化技术应用的研究。

（六）强化“产教融合班”创新实践效果，提升学生综合实践能力

依托学院紧密型校外实习基地，学生在大四阶段，可以自愿报名专业组织的产教融合班。第七学期，主要采取“工学交替”教学模式，实施项目教学。“工”教学由企业负责，“学”由指导教师负责。“工”的教学项目采用企业真实的零部件产品加工项目，“学”的教学项目围绕企业“工”加工项目遇到的问题及作业指导书内容整合成“学”的教学项目。“工”教学考核由师傅根据学生完成的企业加工产品质量进行综合评价。“学”教学考核由指导教师根据学生完成的月度工作和学习总结及作业指导书内容测试进行考核评价，提高学生专业综合实践能力。第八学期，实施“企业技术实习”教学模式，以就业能力为培养目标，即第四阶段。主要采取企业生产一线岗位实践的方式。学生在一个真实的生产过程中，将自己的专业综合能力运用到实际工作中，并结合一线实际生产岗位，在企业和学院双导师指导下完成毕业设计，提高学生综合实践能力，做到企业技术实习、毕业设计、就业三者有机的结合。

（七）推进国际交流合作，提升专业人才的国际化水平

1.借鉴德国模式工业机器人技术人才培养模式

对接德国西图克咨询培训公司，借鉴德国双元制培养模式，探索中国本土工业机器人技术人才培养新模式。完成了包括德国大学教授讲学、工业机器人技术专业负责人、骨干教师参加关于德国双元制教学方法培训。完成了工业机器人技术专业学生德国大学学历深造实施方案论证工作，并付诸实施，提升专业人才国际化水平。

2.对接区域企业，积极探索双元制人才培养创新机制

在德国教授指导下，积极协调企业探索双元制人才培养创新机制。进行小班化教学，将班级分为两部分进行，一部分在学校接受理论教学，一部分在企业接受实践训练，交替进行。或者每学期划分为两个时间段，前半段在学校学习理论知识，后半段到相关企业进行实际操作训练。培训没有固定模式，只要有利于学生综合职业能力培养、有利于企业和学校发展、有利于服务地方经济建设，都可以探索实践。

综上所述，实施工业机器人技术专业“创教、科教、产教”三教融合创新人才培养模式是高职本科院校人才培养的新思路，在高职本科应用型人才培养方面能够发挥一定的积极作用。通过对接新行业背景要求，实施新人才培养模式改革，达成人才培养目标的实现，提升专业人才培养质量。