基于产教融合的自动化领域创新型人才培养模式研究

张兰勇，李 冰，李 芃，于云亮，刘 胜

（哈尔滨工程大学，哈尔滨 150001）

随着党的十九大报告提出“深化产教融合、校企合作”，产教融合被上升到新的高度。习近平总书记关于人才培养的重要论述为企业技术创新和人才的培养提供了根本的遵循。习近平总书记作出重要指示，加快培养国家急需的高层次人才。中国高等教育学会于2019 年首次发起“双百计划”，旨在为高校和企业搭建深度合作的平台，通过组织高校专家学者和企业代表相互走访、深度交流，促进产教融合、校企合作和推进高等教育内涵式发展，实现高校人才培养质量与企业核心竞争力双提升。

在教育部、工信部的支持下，2021 年由哈尔滨工程大学牵头成立了龙江工程师学院，建设了高端智能装备产教融合育人联盟。龙江工程师学院作为教育服务区域经济社会发展新模式新路径的积极探索，旨在通过深化产教融合、校企合作，贯通人才链、填补创新链和服务产业链，推动人才培养模式改革，培养高素质实用型人才，打造区域高层次人才培养基地。

本项目立足产教融合探索产学研协同育人创新机制，以提高人才培养质量为核心，以完善条件和政策保障为支撑，以校企合作产教融合的形式树立先进的创新创业教育理念，培育和弘扬社会主义核心价值观，加快学校、政府、企业和社会等多方联合协同共建，通过“创新融合专业、创新引领创业、创业融入专业、创业带动就业”的模式，将双创教育与新工科背景下的学科前沿融合、与交叉学科汇合和与产业发展结合，加快培养高素质的复合型新工科人才。

一、国内外研究现状

产教融合、协同育人已成为加强创新型人才培养、推进教育综合改革、提升国家战略和服务“一带一路”建设需求能力的一项重要制度安排。近年来，我国一些高等工科院校纷纷开展产教融合教育模式的创新与机制建设，但大多数院校与企业面临忽略对企业的科技创新提升和人才培育的反哺功能、教学体系建设存在不足及教师层面缺乏有效激励等问题。

为了深化产教融合、校企合作，促进教育链、人才链与产业链、创新链有效衔接，形成灵活开放长效、实质性机制，实现高校人才培养与企业发展共赢，推动高等教育内涵式发展。中国高等教育学会于2019 年启动了中国高等教育博览会“校企合作 双百计划”（以下简称“双百计划”）典型案例推选工作。“哈尔滨工程大学-大疆创新智能机器人实践创新基地”获批2020 年度典型案例。本项目与之结合立足解决在新工科建设背景下，培养高质量创新型自动化领域人才建设内涵发展的关键机制，根据产业需求加强产教融合，建设以学生为中心，探索适应国家和地方经济建设的本科院校发展的工程类专业人才培养问题，打造无人飞行器设计与控制、智能机器人机器视觉识别、机器人运动控制等领域的协同研发—技术培训—实践实训—创新创业立体化研发基地。

二、校企协同提高学生解决工程问题能力

本研究以哈尔滨工程大学-大疆创新智能机器人实践创新基地为依托，该基地获批2020 年度中国高等教育博览会“校企合作 双百计划”典型案例。

深圳市大疆创新科技有限公司，自2006 年成立以来，在无人机、手持影像、机器人教育及更多前沿创新领域不断革新技术产品与解决方案，重塑人们的生产和生活方式。DJI 大疆创新与全球合作伙伴携手开拓空间智能时代，让科技之美超越想象。哈尔滨工程大学与大疆创新双方各投入近300 万元，建设“哈尔滨工程大学-大疆创新智能机器人实践创新基地”，旨在深入开展产、学、研、用等多方面合作，构建实践实训、科学研究和创新探索多功能实践平台。如图1、图2 所示。

图1 智能机器人实践创新基地授牌

图2 智能机器人实践创新基地

（一）三位一体式创新创业培养体系

课题研究以大疆创新科技和哈尔滨工程大学的产学研联盟为基础，培养学生的科研能力与创新精神。将大疆公司的需求分解为不同的子课题，并由学生根据个人兴趣选择不同的子课题，让学生带着问题学习相关科研知识。同时，在创新基地内由专任指导教师指导学生独立完成子课题，让学生在实践中去学习如何应用所学知识及解决问题的能力。在完成子课题的基础上，鼓励学生深入进行研究，完善功能，细化结构，根据个人能力制作完成整件作品，并参加相应的大学生创新设计大赛，在此过程中培养学生组织能力和创新能力。

校企合作打造创新创业课程，打造双师型教学队伍。青年教师到合作企业进行工程技术方面的交流学习，以强化青年教师的工程能力及对市场需求的掌握能力，同时邀请企业的技术人员来学校进行协同指导及授课，在此过程中提高教师的工程能力及培养学生的逆向思维方式，提高其工程创新能力。结合基地产学研联盟校企合作打造物联网科创导论、机器人系统综合设计实践等课程，提高学生创新实践能力。

（二）创新课赛一体化教学模式

创新课赛一体化教学模式，将课程任务与比赛内容融为一体，提高学生团队创新意识与实践能力。建设了自动控制系统综合实践和机器人系统综合实践两门实践必修环节，与机器人比赛相结合，将学生参加竞赛的进程与创新项目的实施计划相结合，用竞赛推动创新项目的实施，用实践竞赛报告代替创新项目结题报告，用竞赛的荣誉激励学生完成项目，用竞赛的鼓励政策作为项目的激励政策，提出“以赛促管”的创新活动管理新模式和育人培养的新途径。

在新工科专业创新型人才培养模式基础上，以智能一体化为特色的工业4.0 卓越工程实践基础上，注重需求为导向，以面向智能制造特色的高级专门人才为方向，健全完善产教融合创新机制建设，邀请和举办企业组织形式的暑期夏令营，进行创业能力的提升训练，获得创业机会锻炼，进入校企联合创业孵化园，享受全程创业辅导与支持。

发展了STEM 综合教育教学模式，将课程任务与比赛内容融为一体，提高学生团队创新意识与实践能力，基于智能机器人实践创新基地完成科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）与数学（Mathematics）的教学工作。引导学生采用基于项目学习（Project based Learning）、基于问题学习（Problem based Learning）和基于设计学习（Design based Learning）等方法。机器人竞赛作为连接教育和产业的桥梁，为智能硬件领域培养大批卓越工程师和优秀企业家。学生团队在一起拼搏、解决问题和深度磨合，可以塑造精神、提高技能和建立信任，训练出设计、工程和系统方面的思维能力，再走上创业道路，具有更高的成功率。

智能机器人创新实践基地以项目需求为引导，科技创新为内涵，有效孵化为手段，打通高校与孵化中心、孵化中心与企业及高校与高校之间创新创业的壁垒，构建大学生创新创业校企协同创新机制，实现技术先进、设备精良和管理规范，集教学、竞赛、培训和技术服务为一体，建立面向船海特色的拔尖人才培养体系，通过科研融入、双创融入和课程思政协同育人提高学生解决复杂工程问题的能力，通过新业态、新理念和新技术扩展学生视野，探索实施尖子生、特长生培养的优才优育模式，为培养一批基础扎实、学风朴实、富有创新精神和创新能力的拔尖创新人才提供可行之路。

三、提出“教学—科研—学术—指导”融合方案

提出了“教学—科研—学术—指导”融合方案，为培养创新拔尖人才提供新的视角。构建了“课程实验—企业实践—科技创新—科研训练”多维递进式实践教学育人平台，“三方共赢”进行校企所“共建实验室+联合培养基地”建设，推进了“实践平台—创新训练—创业合作”共建力度，全面提高了创新人才培养质量。学生获奖如图3 所示。

图3 学生竞赛获奖

（一）加强科教融合，促进科学研究向课堂教学转化

根据哈尔滨工程大学教改项目《校-企-室大学生科技创新创业体系研究与实践》《自动化专业核心课程群建设研究》和《面向“卓越工程师”培养的创新实验室建设与管理研究》等研究成果，以高校人才培养基本单元基层学术组织为依托，打造“教学—科研—学术—导学”协同发展的精品教师团队，培养专业技能优、创新能力优和创业潜质优的“三优”人才，发挥团队培养人才、科学研究和社会服务基本职能。哈尔滨工程大学自动化专业及机器人工程专业教师将自己的科研成果融入课程设计与课堂教学中。从科研活动入手，注重研究性学习和社会实践，将获得省部级科研奖励的研究成果应用于创新第二课堂，提高学生综合素质。同时，科研项目中吸纳本科生进入科研团队，将科研项目研究与学生科创竞赛相结合，培养学生的团队合作意识、创新意识和创新能力，培养学生知识综合运用和开发创新能力，提高学生的专业技能和科研技能。

（二）深化科教融合，打造开放共享协同育人机制

将科研、学科及企业优势转化为人才培养优势，提高学生创新创业能力和人才培养质量。哈尔滨工程大学自动化专业及机器人工程专业依托船舶控制工程教育部工程研究中心、船舶与海洋控制工程实验室、船舶导航与控制国家级实验教学示范中心等科研平台及中国船舶重工集团公司第七〇一研究所、七〇三研究所、七〇四研究所、七一二研究所和七一九研究所等船海领域15 家企事业单位，依托科研平台船海领域技术需求推动学生科技创新，创建“实验教学中心—科研平台—企事业单位”产学研三位一体实践育人体系，提升学生的创新创业能力和竞争能力。

科研平台支撑创新创业研究。创新创业研究平台以校友资源为核心，面向社会需求开展科学研究。大学生创业实习或孵化基地是高等学校开展创新创业教育、促进学生自主创业的重要实践平台，主要任务是整合各方优势资源，开展创业指导和培训，接纳大学生实习实训，提供创业项目孵化的软硬件支持，为大学生创业提供支撑和服务，促进大学生创业就业。

本着“优势互补、互惠互利、协同创新、共同发展”的原则充分利用学校和企业各自资源平台，鼓励学生科技创业，对科创成果进行再次开发和成果转化，整合创新创业要素，搭建为科技型中小企业服务的平台，引导更广泛的社会资源支持学生创新创业。

四、产教融合保障措施

2019 年底，哈尔滨工程大学出台了《哈尔滨工程大学关于进一步加强大学生创新创业实践工作实施办法》，充分发挥学院主体作用，增强学生的创新精神、创业意识和创新创业能力，提升人才培养质量，进一步推进大学生创新创业实践工作转型升级。实施办法明确了各相关部门、学院和基层学术组织的工作职责，各司其责、互相协作、密切配合和形成合力，将创新创业教育融入人才培养全过程，推进创新创业教育与专业教育有机融合，突破人才培养薄弱环节，增强学生的创造性思维、创新能力与创业精神。

（一）完善制度建设

为保障创新创业工作的有序开展，哈尔滨工程大学在多年的工作中形成一套相对完善的管理制度。出台《哈尔滨工程大学学院创新创业实践工作评价体系》《哈尔滨工程大学教育教学成果奖励办法》《哈尔滨工程大学创新学分认定管理办法》《哈尔滨工程大学实施国家大学生创新创业训练计划管理办法》及创新创业竞赛管理、创业基地管理、创业基金管理、创业项目管理、学生准入制度和创业扶持制度等近20 个管理制度，保障了大学生创新创业工作的有序推进。

（二）完善激励政策

学校将创新创业教育工作成效纳入教学单位绩效评价办法。将教师创新创业教育工作成效纳入教师岗位聘期考核及教师岗位聘用办法，表彰在指导创新创业实践取得突出成绩的教师。学校对参与立项、竞赛、发表论文、获得专利和自主创业等创新创业实践活动的学生均给予学分认定。

（三）加强舆论引导

依托微信公众账号、官方网站等建立基地的信息集散地，打造信息化、专业化、丰富实用和实时更新的一站式学生创业服务网络资讯平台，建成“哈尔滨工程大学大学生创新创业网”“哈尔滨工程大学大学生创新创业在线”微信公众号。选出学生中各类创新创业典型，通过报告会、座谈会等形式，大力宣传先进事迹。充分利用校内外媒体，对学生中创新创业典型团队和个人进行宣传。发挥大学生创业联盟、双创导航员等组织的重要作用，加强创新创业文化品牌活动开展。

五、结束语

本文以船海行业领域需求为导向，探索跨学科、国际化和链条化的建设模式，时间课程内容改革体现时代需求、系统设计、跨界融合和内涵改革，通过创新型、综合化和全周期的工程教育理念，提高学生创新及解决复杂工程问题的能力。以项目制、团队式提高人才培养质量。联合校内外资源建设面向新工科的实验室，打造工程教育开放融合新生态。

2019—2022 年，依托相关课题获得教育部产学协同育人项目4 项。专业学生毕业设计100%结合科研项目进行。学生参加国家级、省校级各类科研立项304 项，获国际、国家和省部级奖励65 项，其中打造大学生“小平科技创新团队”1 支，连续获得第20、21 届国际水下机器人大赛冠军。

（1）按照新工科新要素整合，强化共识，增强辐射，通过科研融入、双创融入和协同育人提高学生解决复杂工程问题的能力，形成了新工科背景下产教融合工科专业人才培养新模式。

（2）坚持将“双创”融入人才培养全过程，并体现新时代特色，采用多学科、AI（人工智能）和信息化等多种方式，探索了跨学科、国际化和链条化的人才培养新模式。

（3）下一步哈尔滨工程大学将从人才培养模式、教学方式方法和新工科建设三个领域继续深化改革，以学生为中心与国际先进理念同频共振。