机器人工程专业在新工科背景下的教学模式探讨

郑灿香

摘 要：就目前而言，中国智能制造业在我国政策和行业形势的推动下得到了飞讯的发展，机器人产业的发展也十分迅速，因此，智能制造行业就需要大量的人才储备，在教育教学中，机器人学科成了一门新工科，机器人学科的人才培养模式还是在不断地摸索、更新和完善中。当下传统的教育教学模式已经不能适应新工科的发展要求。所以，将新工科背景下机器人工程专业的人才需求为导向，分析了现在人才培养中的不足之处并提出合理的解决措施。

关键词：机器人工程 新工科 教学模式 实践经验 队伍建设 人才培养

“中国制造2025”的核心内容是工业互联网和机器人，因此也明确了机器人的发展方向，机器人技术在智能制造产业中的作用非常大。因为在产业界机器人运用的比较广泛，所以，学校为了社会人才需求进行了工业机器人领域人才的培养，工业机器人领域人才主要是培养工业机器人设备的操作、示教编程、工业机器人的维修与护理。可是，当前我国发展十分迅速，人才已经满足不了社会的需求。

一、工业机器人工程专业传统教学模式的不足之处

为了祖国的发展，社会人才的需求，学校为祖国和社会培养一部分机器人技术相关专业的人才，因此，机器人工程专业开始诞生。现在，我国机器人工程专业课程的设立已经通过批准，已经有86所本科院校设立了机器人工程专业课程，因为该课程属于新工科，因此对人才的培养模式还不是很完善。虽然我国有86所本科院校创建了机器人工程专业课程，但是这方面的相关人才的培养模式和课程的创建还不是很完善，因此，也就谈不上可以满足市场和社会的需求，就目前而言，机器人工程专业课程人才培养模式不健全、知识结构单一、实践应用能力以及创新性都存在不足之处。

1.课本知识不新颖

在高校中机器人工程专业课程其实是新型工科专业，此行业技术随着时代的发展而不断发展，不管是从基础理论研究还是技术水平都在不断更新，可是，高质高效针对机器人工程专业课程教材并没有更新，因此，这就导致了在校学生不能从课本中获得有关于机器人相关的最新动态和最新知识。

2.传统教学模式

现在，学校对于机器人工程专业的教学方法并没有进行更新，还是使用传统的教学方法和教学模式，教师还是课堂的主体，教师在课堂中传授知识，学生在下面听，这种被动接受知识的过程是难以让学生接受，这就导致了课堂教学效率低下，学生们自主学习能力差的主要原因。

3.理论与实践脱节

现在，对于机器人工程专业课程的开设基本上就是理论教学，并没有实质性的动手实践操作课程，比如，我们在教授机器人控制技术，这一课程内容的实践性比较高，理论知识并不能完全诠释实践课程，可是，在绝大多数的课堂教学中还是以理论教学为主，因此，这一课程的教学内容就宾得比较抽象，不容易被理解，使得学生学习兴趣不高，学习质量也难以提升。

4.实践效果不理想

从我国高校现阶段机器人工程专科学生实习阶段来看，机器人工程专业比较常见的实习方式为两种，一种是见习：把实习生分配到比较致命的机器人工厂进行参观学习，观察工程内机器人从设计、生产、加工、装配、调试和使用过程，这种形式是让学生了解机器人生產的全过程，这种只观看不动手操作的见习效果不佳;另一种是：金工实习：让实习生了解创造机器人所使用的基本工具，这种见习方式的基础性和专业性不佳。

5.有的教师工程实践经验不足

高校的机器人工程专业的教师大部分都是毕业后任职的，对于机器人工程实践经验不足。时代在进步，技术也在不断地进步，高职高校的机器人工程专业的教师只注重科研教学，并不注重实践教学，也就是说没有实践的科研教学就不能转化成生产力，不仅如此，绝大部分的教师在教学的过程中并没有将课程知识与实际案例相结合，不能进行企业合作的项目开发，因此，学生的机器人工程实践经验就特别匮乏。

二、机器人工程专业人才培养模式的探索实践

机器人工程专业与其他专业不同，不仅要注重理论教学，更加要注重实践教学，只有转变教学模式才能从根本上激发学生学习的主动性与提升学生的专业知识。为此，文章从以下几个教学模式方面进行创新。

1.借助网络进行教学

随着经济与科学技术的不断发展，我国互联网已经得到普及，就算我们不出门也可以了解更多的新闻，不仅如此，我们在教学的过程中也可以运用互联网，比如，教师可以先从网上搜索和下载关于机器人相关的知识、;妏与文献，还可以从网上下载不同的机器人图片以及机器人的相关视频，通过互联网技术向学生展示和普及当前机器人最新的发展动态，在激发学生们学习兴趣的同时还可以确定学习方向和学习目标。

2.从整体认知到改进创新

设计产品的过程其实就是一个观摩和创新的过程。高职高校可以先斥资股买机器人，用于学生们实践，比如，教师再让学生进行机器人拆解的过程中对整个拆解步骤进行记录，测量不同零件的形状和尺寸，并且对不同的零件进行记录，拆卸完毕后再进行重组，让机器人恢复原有的模样，接下来教师可以让学生通过三维建模软件把拆卸下来的所有零件画出来，课程的最后让学生进行装配和动画仿真。上述所讲主要是为了先让学生对机器人有了一个基础了解，如内部构造、工作原理以及控制方式。再让学生进行机器人的改进和创新，教师只需要提供机器人的指标参数即可，学生通过教师提出的指标参数进行设计，然后用3D打印机把设计好的机器人本体结构图制作出来，在进行零件的装配，最后让学生进行编程控制从而实现机器人的功能。其实这一个过程就是先模仿现有的机器人，在进行创新的过程，这种教学方式其实就是教师考察每位学生知识的掌握能力，还可以培养学生的创新能力以及动手能力。

3.项目式教学方法

项目式教学与传统教学方式不同，项目式教学就是让学生进行动手操作，让学生在动手操作的过程中掌握所学到的知识还可以进行举一反三。不仅如此，一个项目可以涉及很多学科的不同制式的运用，扩展学生的见识度。项目式教学可以说让学生更能清楚地了解学习目标，让学习变得更具趣味性，提升学生的学习效率，让学生感受学以致用的成就感。不仅如此，项目式教学还可以让学生了解机器人工程的整个制作过程。

4.专业师资队伍建设

其实机器人工程专业是一门新型工科专业，高校机器人专业的教师比较稀缺，不仅如此，高校的计算机专业教师有一部分还不是机器人方向的，因此，高校机器人专业教师队伍需要专业教师的加入，学校可以通过教师转型、企业引进等方式进行。

5.比赛促学习

为了提升学生学习的自主性、积极性，学校可以组织机器人相关的比赛，通过比赛的形式调动学生们学习机器人专业知识的积极性，在参与比赛的同时还可以培养学生的动手能，机器人比赛的过程中需要多人配合进行完成，还可以培养学生的团队能力、团结能力以及解决问题的能力。

结语

综上所述，机器人这门课程其实是一门新型工科专业，不仅如此机器人专业还是一门涉及多门学科知识的专业，因此人才的培养非常重要。随着时间的推移，经济技术的快速发展，为了社会和企业的需求，高职高校应该不断更新教学模式、师资力量，提升教师的综合实践能力，进行校企合作，鼓励学生进行项目研究和比赛，培养出一群有扎实基本功和动手能力强的人才。

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