产学研协同机制下机器人工专业应用型人才培养模式研究

桂 伟

（武汉商学院，湖北 武汉 430056）

0 引言

国内对于机器人专业的产学研人才培养模式的研究主要集中在高职、高专层次，从众多学者的研究结果分析看出，国内的产学研合作教学出现的最突出问题就是机制欠缺而导致实施困难。主要体现在缺乏校企合作、互惠共赢机制，使企业参与人才培养的动力不足；缺乏校企合作有效保障机制，使企业参与人才培养的约束力不强；缺乏校企合作统筹协调机制，使企业参与人才培养的渠道不畅。校企合作育人模式不科学，校企在人才培养过程中没有形成一个有机整体，导致企业参与人才培养的主观能动性不强，合作育人往往留于形式。

1 应用型人才培养定位

武汉商学院机器人工程专业，由学校与企业共建实践教学基地，共同进行人才培养。按机器人产业发展对应用型人才的需求，立足武汉、面向湖北，培养德、智、体、美、劳全面发展，具备机器人工程领域设计、开发、运行、管理等方面的基本理论、基本知识和基本能力，能胜任机器人先进生产线系统的设计、制造、应用及运行管理或智能机器人软硬件开发、视觉识别与控制等相关岗位的高素质应用型人才。

2 产学研协同应用型人才培养的课程模块体系

课程体系搭建了企业、教师与学生之间交流的桥梁，课程体系在人才培养中扮演了重要角色。目前机器人工程专业教师与学生参与的校企合作研究项目主要涉及智能制造方向的机器人工作站的设计、制造和调试、机器人自动化生产线集成应用以及机器人自动化生产线的运行管理三个领域和人工智能方向的智能机器人应用方向。因此需要构建以能力培养为主线的专业课课程体系。

2.1 构建机器人工作站机械本体设计、工装夹具设计课程模块体系

机器人工程专业工作站机械本体设计、工装夹具设计课程模块体系主要通过开设工程制图、机械设计基础、工程力学、计算机辅助设计、工业机器人工装设计等课程以及相关的课程设计、实验、实习等教学环节培养学生具备利用机械设计常用软件开展机器人工作站机械本体设计、工装夹具设计的能力。

2.2 构建机器人工作站电气控制设计课程模块体系

机器人工程专业工作站电气控制设计课程模块体系主要通过开设电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电机与电气控制、电子线路计算机辅助设计、微机原理与接口技术、自动控制原理、PLC原理及应用等课程以及相关的实验、实习等教学环节培养学生具备利用电气设计常用软件开展机器人工作站电气控制的软件、硬件设计的基本能力。

2．3 构建机器人工作站制造课程模块体系

机器人工程专业工作站制造课程模块体系主要通过开设机械制造基础，互换性与检测技术，工程实训等课程以及相关的实验、实习等教学环节培养学生具备利用机械制造的基础知识进行机器人工作站制造、安装与调试的基本能力。

2．4 构建机器人系统集成软件设计课程模块体系

机器人工程专业系统集成软件设计课程模块体系模块主要通过开设计算机通信、计算机视觉、机器人运动学控制、机器人传感器技术及应用、嵌入式控制系统及应用等课程以及相关的实验、实习等教学环节培养学生具备利用计算机视觉、计算机通信、控制学等知识开展机器人自动化生产线软件设计的能力。

2.5 构建机器人系统集成硬件设计课程模块体系

机器人工程专业系统集成硬件设计课程模块体系主要通过开设工业机器人技术基础、工业机器人仿真技术、工业机器人计算机编程、液压与气压传动、单片机原理及应用、PLC原理及应用、机器人自动化单元设计与应用等课程以及相关的实验、课程设计、实习等教学环节培养学生具备利用机械、自动控制、液压与气动等知识开展机器人自动化生产线硬件设计的能力。

2.6 构建生产线基本运行管理课程模块体系

机器人工程专业生产线基本运行管理课程模块体系主要通过开设生产运作管理、过程控制等课程以及相关的实验、实习等教学环节培养学生具备管理生产线的基本能力。

2.7 构建生产线智能化管理课程模块体系

机器人工程专业生产线智能化管理课程模块体系主要通过开设MES系统与大数据、人机交互与人机接口技术等课程以及相关的实验、实习等教学环节培养学生具备机器人自动化生产线智能化运行管理的能力。

2.8 构建机器人视觉控制与应用课程模块体系

机器人工程专业机器人视觉控制与应用课程模块体系主要通过开设图像处理技术、计算机视觉、机器学习、机器人运动学控制、机器人C++设计等课程及实验教学环节培养学生具备实现基本的机器人视觉识别与控制的能力。

3 产学研协同应用型人才培养实施措施

3.1 校企共建实践教学平台实施措施

实践教学平台建设对于重点学科建设与发展和学生培养至关重要，机器人工程教研室基于“虚拟与实体“相结合原则积极推进教学平台建设，鼓励教师与合作企业开展多方位的合作，在服务企业的同时共建教学平台。机器人专业已建成了一系列校内外实习基地。这些校外实习基地能满足实践教学的要求，在本科人才培养中能发挥较好作用。

3．2 校企共同开展人才培养实施措施

依托武汉商学院机器人产学研中心，校企共同开展人才培养，机器人产学研中心注重学生基础能力、工程能力、创新能力与职业能力的培养，真正做到产教融合、共同育人，培养行业企业急需的机器人系统集成应用型人才。

学科竞赛作为工科学生“第二课堂”的重要教育活动，是学生的主要创新教育活动。以学科竞赛为核心构建基层教学科研创新团队，可以促进教师在教育教学中贯穿创新教育理念，可以有效培养学生的创新能力和实践能力。机器人工程专业校企共同带领学生积极参加机械创新设计大赛、工程训练大赛，荣获国家、省市级多项的优异成绩，创新教育已深入人才培养全过程。

3.3 校企共同开展科学研究实施措施

机器人工程专业教师依托紧邻中国车都——武汉经济技术开发区的区位优势，积极参与政府、企业的科研和技术服务、技术培训工作，累计为企业培训近千人次。在与企业联合开展科技服务工作的同时，还积极开展与政府联合的科技服务或科技咨询工作。机器人专业团队积极与开发区智能制造企业联盟等合作，开展科研攻关和技术咨询工作。

4 结语

通过构建以能力培养为主线的校企协同育人的机器人专业课程模块体系，探索了校企共建实践教学平台，校企共同开展人才培养，校企共同开展科学研究的实施措施等，形成了机器人工程专业产学研协同育人的培养模式，促进校企协同育人，有效提升机器人工程专业人才培养质量。