高职工业机器人专业创新人才培养模式研究——以“雏鹰创客中心”为例

左文艳，王 明，施 琴

(1. 江苏联合职业技术学院镇江分院 机电工程系，江苏 镇江 212016；2. 镇江高等专科学校 现代教育技术中心，江苏 镇江 212028)

近年来，在国家创新驱动发展战略指引下，将创新创业教育融入人才培养，探索多样化人才培养模式，使学生具有创新精神、创业意识和创新创业能力，已成为高职院校的重要使命[1]。高职院校传统的教学注重专业知识和专业技能，忽视人文素养，特别是创新思维、创新能力[2]。创新创业大赛需要创新思维、创新能力训练，还需要多个专业的技术整合和知识储备，更需要不同专业的教师协作。2015年，笔者组织学生参加国际(美国)中学生机器人挑战赛(FRC)，感受了运动与科技完美融合的独特魅力，深受启发。STEAM教育打破了常规的学科界限，融合科学、技术、工程、艺术、数学，强调知识的综合运用和创新思维培养。开展STEAM教育需要创建平台，整合资源。“雏鹰创客中心”(原雏鹰创新工作室，以下简称工作室)涵盖多个专业领域、行业岗位，组建的FRC，FTC等机器人学生社团吸纳了众多学生，促进了课程教学改革研究的开展、创新人才培养质量的提升。

1 创新人才培养模式构建

为培养发展型、复合型、创新型工业机器人专业技术技能人才，对照职业(岗位)面向、职业资格、学历提升，修订人才培养方案，将相关专业课程和实践项目分配到专业基础、专业核心、专业方向、专业实践4个阶段，层层递进，环环相扣，逐步提升学生的职业技能、职业素养[3]。为突出职业岗位能力培养，构建“四平台八模块”工业机器人专业群课程体系，“四平台”即公共基础平台、专业基础平台、专业技能平台、素质拓展平台，“八模块”即思想道德课程模块(心理健康、职业生涯规划、思想道德修养、传统文化等)、文化基础课程模块(语文、英语、数学、计算机等)、专业群平台课程模块(机械制图及CAD技术基础、机械制造技术基础、电工与电子技术基础、PLC编程及应用技术等)、专业平台课程模块(单片机应用技术、工业机器人技术基础、高级语言程序设计、工业机器人示教与编程等)、专业技能课程模块(工业机器人安装与调试技术、工业机器人工作站系统集成、工业机器人训练与考级等)、综合技能课程模块(顶岗实习、毕业设计等)、人文素质拓展课程模块(演讲与口才、技能大赛、创新创业、社团活动等)、专业素质拓展课程模块(先进制造技术(3D打印)、平面广告制作、计算机网络技术、物联网技术等)[4]。工作室师生团队积极参加江苏省职业教育创新创业大赛、江苏省职业院校技能大赛机器人技术应用比赛、全国职业院校技能大赛机器人技术应用比赛、FIRST国际机器人竞赛等，积极参与校企合作，完成按摩机器人、拾取搬运机器人、抓取升降机器人、障碍救援机器人等型号机器人研发项目。专业教学、技能竞赛、科研项目有机衔接，形成“教赛研一体、学践创融通”创新人才培养模式，如图1所示，以科研促竞赛、以竞赛促教学、以竞赛促创业[5]。以教师科研促进学生竞赛，将教师科研优势转化为学生创新创业优势；实施项目驱动式教学，实现竞赛作品与课程作业相互转化；将竞赛项目转化为学生论文、专利、创业项目等，实现教师“教赛研一体”发展，学生“学践创融通”进步，提升教师实践教学、科研创新能力，提升学生自主学习、实践操作、创新创业能力。

2 创新人才培养模式的实践

围绕工业机器人专业创新人才培养目标，以“雏鹰创客中心”为平台，以跨专业师资团队为主导，以创新型学生社团为主体，以交叉复合型课程为支撑，以优化教学方法为手段，以完善管理制度为保障，以创新创业大赛为载体，构建创新人才培养体系[2]，如图2所示。

图2 工业机器人专业创新人才培养体系

1) 搭建创新教育实践平台。工作室目前占地1 300 m2，已成为跨专业、多功能、实战化的综合创新实践平台。依托工作室，整合资源，采用自主运行、开放共享的管理模式，组织学生参加各级各类技能竞赛和创新创业大赛。

2) 打造创新型导师团队。导师团队涵盖多个专业领域、行业岗位，在讲授专业课程、指导创新创业大赛、开发实验实训项目、提炼科技创新成果、促进科技成果转化方面分工合作，明确职责，形成校企深度对接、产教深度融合、多方合作共赢的良好局面[2]。

3) 组建创新型学生社团。依托工作室，遵循兴趣聚集、项目管理、导师引领、自主发展的原则，组建3D设计、FRC，FTC，WER，MakeX等学生社团，安排专业教师指导学生开展科研实践活动、参加科技创新竞赛。学生社团骨干成员已成为机器人专业创新实践的骨干，发挥了示范作用。

4) 完善创新教育保障机制。先后出台的《创新工作室教师工作量计算认定办法》《教师职称评定管理办法》《教师岗位晋级管理办法》《学生课程成绩综合评价办法》等文件提供了政策保障，累计投入经费超过200万元，其中场地扩建装修30万元，办公用品、实验仪器设备购置50多万元，创新创业大赛实训耗材50多万元[2]。

5) 优化创新教育课程体系。如图3所示，工作室结合学校工业机器人、机电一体化、数控维修等专业人才培养方案，在公共文化基础课程中渗透创新思维方法，在专业实训课程中渗透创新技法，在人文社会科学课程中渗透创新意识、创新精神[6]，优化机器人专业创新教育课程体系，开设“沟通与表达”“商务策划”“市场营销”“工业机器人编程与操作”“工业机器人装配与调试”“工业机器人故障诊断与维护技术”“新媒体技术开发与应用”等课程，完成“理论学习—实践应用—自主设计—再学习提升”螺旋式教学模式设计，使学生熟悉常用加工设备、各类传感器的使用，掌握和应用基础的机器人编程语言，初步具备简单机器人设计能力[2]。

图3 工业机器人专业课程体系

6) 改进创新教育教学方法。为顺应现代信息技术与课堂教学深度融合的现实需要，应用讨论式、案例式、启发式、探究式等教学方法，强化学生的创新意识和创新能力。如在“机电一体化概论”课程教学中引入微课，通过微视频等直观、形象展示知识，帮助学生完善知识结构[7]。在“电机原理与维修”课程教学中应用基于微课的翻转课堂教学模式，包括课前知识(技能) 梳理和传递、课内知识(技能)构建和内化、课后知识(技能)巩固和拓展3个环节，如图4所示，以学生课前自主学习、教师课堂答疑辅导为主要形式，给予学生充分的学习时间和空间，满足分层教学和个性化学习需要，提升课堂教学质量[8]。

图4 基于微课的翻转课堂教学模式

近年来，在线开放课程和学习平台兴起[9]。采用基于智能网络教学平台的混合式教学模式可以实现课内课外、线上线下有机结合，重构师生关系，优化教学环境，活跃课堂教学气氛，增强师生互动，提升学生自主学习能力和综合应用能力，提升创新人才培养质量。如“Python程序设计”教学中，借助超星学习通，应用混合式教学模式，包括课前、课中、课后3个阶段[10-11]，教学过程如图5所示。

图5 基于超星学习通网络教学平台的混合式教学模式

3 结束语

高职工业机器人专业采用“教赛研一体、学践创融通”创新人才培养模式，可以提升人才培养质量，扩大学校影响力，为工业机器人专业创新创业人才培养提供有益的参考和借鉴。