新工科机器人工程专业产教融合人才培养路径探索

摘要：深化产教融合，促进校企协同育人是提高创新人才培养的重要举措。在新工科建设和工程教育专业认证背景下，为进一步提高应用型人才培养质量，本文结合江苏海洋大学机械工程学院机器人工程专业建设情况，以学生为中心，以立德树人为根本任务，依托学科专业、产业学院、育人基地和校企项目，协同师资共建、课程共建、实验实训、双创项目和毕业设计，形成“四依托+五协同”的协同育人模式，提高行业企业对办学的参与度，提升学校应用型人才培养能力。

关键词：产教融合；产业学院；师资共建；校企项目

地方经济社会发展需要通过新的产教融合方式储备智能制造人才［1］，江苏海洋大学作为地方本科院校，要服务地方经济社会发展，必须优先发展支持地方经济发展所需要的专业。机器人工程专业是教育部于2015年设立的新兴本科专业，培养发展高端智能产品、提升设备智能水平的专业人才。我校于2019年增设机器人工程专业，并于当年招生。根据机器人工程学科支撑条件以及社会人才需要情况，结合我校应用型本科院校定位，本专业面向新工科教育理念，培养以工业机器人为主的系统集成、维护和应用开发方面的复合应用型高级专门人才。

机器人工程属于跨学科的新工科专业，涉及机械、电子、自动化、计算机、控制等多学科知识的交叉融合，但目前课程教学内容有待进一步丰富，协同育人机制需要优化，产教融合和交流合作有待深化。科研优势转化为教学优势还不够，充分推动科教融合仍有较大空间，学生创新创业的意识有待进一步强化，需要提高自身的综合素质。

深化产教融合，促进校企协同育人是提高创新人才培养的重要举措。本文结合江苏海洋大学机械工程学院机器人工程专业建设情况，以学生为中心，以立德树人为根本任务，依托学科专业、产业学院、育人基地和校企项目，协同师资共建、课程共建、实验实训、双创项目和毕业设计，形成“四依托+五协同”的协同育人模式，提高行业企业对办学的参与度，提升学校应用型人才培养能力。

一、产教融合协同育人“四依托”

依托“学科专业+产业学院+育人基地+校企项目”，推进产教融合平台的建立，培养高素质人才。机械工程学院持续与企业加强实践实习基地、产业学院的共建工作，为本专业学生的实践教学、生产实习、毕业实习等提供服务。江苏海洋大学机械工程学院与连云港市本地4家企业共建了智能制造产业学院，通过搭建产教融合平台，充分发挥高等院校和产业行业企业的资源优势，实施“项目+顶岗”创新实践教学形式，建立“企业导师”制，围绕企业实际问题进行毕业实习，开展毕业设计（论文），共同论证与设计人才培养方案，为提高学生实践创新能力提供了保障［2］。产业学院专任教师全部具有工程背景，形成一支教学水平较高、视野较宽、工程背景较丰富的专任教师队伍，能够很好地满足工程教育的要求和应用型人才培养的需要。开展校企之间全方位、多形式的合作，着眼地方企业与行业的技术需求，共同攻关技术难题，促进产教融合。

二、产教融合协同育人“五协同”

协同“师资共建+课程共建+实验实训+双创项目+毕业设计”，提高行业企业对办学的参与度，提升学校应用型人才培养能力。

（一）师资共建

随着数字化、自动化和智能化技术的提高，智能时代即将到来，工业机器人产业销售额及市场增长速度每年20%～30%，相关政府部门越来越重视工业机器人产业的发展，但相应的行业人才缺口巨大，尤其是本科生人才。这就要求高等院校快速培养一大批机器人专业应用型人才，满足企业和市场的迫切需求。但是多数本科院校对机器人工程领域人才的培养仍处在起步阶段，机器人工程专业新建立不久，还面临专业教学标准不成熟、师资紧缺、课程资源匮乏、设备配置及应用不充分等许多问题。其中，师资建设是长期系统的过程，相比于课程资源建设、实验实训设备及环境搭建，专业师资匮乏的问题尤为紧迫，专业师资技术的培训需求相对更加迫切。在师资方面，机器人技术工程师本就属于市场紧缺资源，从社会吸引相关经验的人才以引进高校师资的方式显然比较困难，要解决机器人专业的师资问题，重点还是要依靠高等教育内部培养。因此，对正在建设机器人工程专业的本科院校来说，亟须培养一批“双师型”教师［3］。

针对目前国内机器人技术实际状况和我校建设机器人专业面临的困惑，一方面，协同企业联合国际知名品牌机器人生产商、国内工业机器人领域发展前沿院校，共同构建机器人工程技术应用师资培养体系，开发与机器人主流应用相匹配的技术课程，邀请知名企业一线专家、教育专家作为主要培训讲师，分层次分阶段地开设机器人专业技术应用师资培训班，为高等院校培养和输送技术型的专业教师；另一方面，开展校企合作协同育人模式，安排教师到企业挂职、培训，参与企业技术创新、生产制造和应用推广，提高教师的理论水平和实践能力。另外，学校可以把企业工程师引入高校，参与机器人专业的培养方案制订，以及相关课程的教学大纲、课程开发和教材建设，将产品技术创新案例作为任务驱动，推进教学模式的改革。通过校企合作模式，培养优秀的“双师型”教师队伍，提升一线教师的实践能力和课程建设水平。

（二）课程共建

机器人产业是我国的战略支柱产业，随着以机器人产业的综合能力为目标的快速发展，机器人专业人才的需求与日俱增，无法满足市场人才需要。机器人工程专业属于多领域交叉融合的前沿学科，为了解决人才的供需矛盾，通过设立微专业，把机电类、电子类、通信类、计算机类等与机器人工程相近专业的优秀学生吸引来，通过弥补其原专业的欠缺，培养出可从事机器人领域工作的技能，富有多学科交叉融合能力以及较强的工程实践能力的高素质人才［4］。

（1）课程设置。通过修订培养方案，对课程设置进行不断优化，根据培养方案中的毕业要求，进行指标点分解，分析课程目标对指标点的支撑关系，不断优化课程设置。

（2）课程建设。融合企业实际工程问题，工程师、教师共同参与课程资源建设，结合实际工程案例，形成产教融合课程。例如，联合企业工程师，共同以线上生产现场录播/直播、与线下一体化授课相结合的方式，开展实践性较强的专业课程的教学改革。

（3）课程开展。授课方式多样化，采取灵活多样的方式培养应用型人才，例如，企业技术骨干指导课内实验或专业实习实训、邀请企业/行业专家讲座、校企项目实训、实践基地课程实训、校企双导师制对毕业设计进行指导等。

（4）评价机制。建立合理的课程评价机制，通过企业/行业专家评价、学生评教、学校督导听课评教、毕业生及企业调查问卷等多种方式开展产教融合课程评价。

（5）人才评价。通过分析就业质量、统计就业率，畅通用人单位、就业、企业面试、深造/就业调查等多项反馈渠道，多方面协同综合开展人才评价［5］。

（三）产教融合双创项目

以校企导师指导的大学生创新创业项目为驱动，从项目申报、实施、管理、验收到成果获奖、转化等的过程中，对应每个项目要素，以达成要求的能力和素质为目标，形成三层次（项目训练—素质培育—工程能力提升）、辐射式（项目阶段—项目要素—能力与素质）人才培养模式，形成了可持续性的发展生态，极大地提升了大学生的工程能力。

（1）选拔引导，学科交叉、高低搭配的学生分工协作，增强创新源头供给，凝聚创新合力。选拔各类特长的学生，结合自身的专业知识，组建知识互补型团队。我们也鼓励具有不同专业背景的学生能够自由组合，鼓励学科交叉，实现自由申报；同时针对每个项目，在成员上形成高年级为主和低年级参与的梯队，便于技术和经验的传承。坚持创新驱动实质是人才驱动，落实以人为本。目前的创新团队主体是机械工程学院的同学，但也吸引了计算机学院、电子工程学院、商学院、理学院的同学加入，同时积极吸纳近两年新招生的领航班和机器人工程专业的学生，增强创新源头供给，凝聚创新合力，培养团队作战精神。

（2）能力导向，启发教育、校企导师制下的项目创新创业训练，促使学生学习被动变主动。以能力和素质培养为目标，以目标为导向，从创新意识启迪、人才选拔到项目申报成功，从创新潜力开发到创新过程体验，以及创业过程指导等体现循序渐进的原则；改变了传统的灌输式、应试式的教学模式，使学生由被动学习变为主动、积极地学习。通过选修创新创业课程（如创新方法论）、听取讲座、参加培训、校企导师定期指导和方案探讨，激发大学生创新意识，培养创新思维（如批判式思维、思维导图、TRIZ理论、六项思考帽等）。通过申报项目、课赛结合［6］，以及成果获奖，学生得到多方面锻炼，形成了新的激励机制，切实培养学生创新设计的意识和能力。

（3）素质培育，专业教育、创新教育相结合，递进式提高学生的实践动手能力和创新能力。学生通过参与训练项目，在校企导师的指导下，融合技术创新，能够提出一些有建设性的建议，提高实践创新能力。在项目实施阶段，对于机械类专业的学生，运用所学的专业技术知识，进行仿真（如ADAMS动力学仿真）和优化设计（如VB连杆优化），进而进行数控加工或3D打印，再进行整体组装调试，这个过程无一不体现专业教育和创新教育的结合。从长远来看，参与机械科技制作，将今后进入社会和企业从事的产品研发，甚至团队管理、成本预算等环节提前到大学阶段进行，积累相关经验，通过素质培育，提升大学生的工程综合能力。

（4）系统训练，项目申报、方案论证、季度报告、设计制作、结题答辩等，循序渐进提高学生科学素养。在产教融合双创项目循序渐进且环环相扣的进行过程中，大学生无论是从申报书的撰写、方案的论证、季度报告的提交、零件的设计加工，还是结题报告的总结和修改中，都得到科学的指导和锻炼，提高了科学素养，以正确的世界观和方法论为指导，专注细心、大胆创新，注重知识学科交叉等。这对于考研继续深造以及从事以后的产品研发、设计和制造工作等奠定了良好的基础。

（5）产出导引，成果自信，提升考研、就业竞争力，实现创业梦想。“以产出为导向”切合工程教育认证理念，成果以实物装置、论文、专利或比赛获奖而产出，有利于促进技术转移，使技术应用落地生根；同时项目成果大大提高了学生专业实践能力，提升了学生的自信，学风浓厚促进良性学习氛围。近五年，以学校承担的教育部资助项目为重要载体，合理选拔优秀学生，精心选择新颖创意，积极申报国家级、省级、学校内的大学生实践创新训练项目累计40余项。项目实施过程中，对学生进行从立项、中期检查、经费管理、撰写论文与科学总结报告到结项的全过程科研训练。一些项目参加国家、省级的机器人大赛、“挑战杯”比赛等，屡获佳绩，累计获得奖项30余个；同时创新成果申请专利，获得授权10余件，发表论文5篇，极大地提升了在考研和就业市场上的竞争力，给在学的同学建立了良好的就业导向。

（四）实验实训项目开展

机器人工程专业课内实验中，实验内容需要反映行业发展的最新成果，也来源于科研及工程项目的最新案例，综合性、创新性的实验涉及多个专业技术知识点，因此实践教学需要紧跟科技发展潮流，综合性的实验课程几乎都需要重构教学案例。综合性实验案例欠缺，不能很好地满足当前本科院校专业建设的需求，已经成为亟待解决的关键问题之一［7］。

在机器人实验室建设方面进行校企交流合作，企业提供创客实验室和机器人专业实验室建设方案，校企共建学科实验室。围绕专业核心课程建设中的案例进行探讨，在原有基础上，不断提供并融入课程新的案例，如水下机器人、CHR机器人设计等，并提供配套教材、教程和实验指导书，激发学生学习的热情。同时为进一步突出海洋特色，不断加强水下机器人实验室建设与合作。近三年，机器人工程专业致力于产教融合卓越人才培养模式改革，获批教育部产学合作协同育人项目多项。

（五）毕业设计（论文）双导师制

不断完善和改革教师聘任与评价制度，加强“双师双能型”教师队伍建设，建立校企专、兼任教师的互动机制。一方面，积极引进企业行业高级专业技术人才担任毕业设计专任或兼任教师［8］。另一方面，支持教师开展社会服务与对外交流、参加高水平学术会议、赴著名高校或科研院所访学、到企业挂职锻炼及参与校际校企合作课程建设，提升校内教师的专业实践能力。企业专家与高校教师共同承担指导学生毕业设计撰写等工作，加强毕业设计工作的有效性。结合企业生产一线和社会经济发展的实际需求，组织学生进行毕业设计选题，有效提升学生的理论与实践综合能力。对于选题内容，校外导师可以有针对性地安排学生直接到企业边实践边撰写，实现成果的真正转化，校内导师在毕业设计撰写环节对学生辅助监督，使学生在完成毕业设计过程中真正实现理论到实践的飞跃，促进工程能力、创新能力和工程素养的提升。

结语

根据毕业要求科学设计课程体系，适度加大专业核心课程的课内实验比例，适量提高专业实践环节的教学比例，提升学生专业实践应用能力，切实做到“基础好，能力强”。本专业通过学科融合与校企合作，协同开放，促进开放共享，优化课程设置，建立以产业需求为导引的课程体系，着力突破应用型本科人才课程知识体系与用人单位人才需求之间的差距，全面服务于本专业研究型和应用型人才培养目标。在课程与教学资源建设过程中，建设服务不同专业方向的课程教学资源，避免知识体系趋同性、改变过分追求知识的全面性，使教学能够瞄准基本目标。

参考文献：

［1］钟秋波，李青合，鲍吉龙.以新工科教育开辟“政产学研资用”产教融合新路径——以宁波工程学院机器人学院为例［J］.职业技术教育，2021，42（14）：1116.

［2］屈毅，张丽平，张卫婷，等.产教融合背景下产业学院开展校企合作体制机制的研究［J］.陕西教育（高教），2023（11）：8587.

［3］唐满宾，刘海燕，苏宇.基于开放式协同育人平台打造“双师型”师资队伍——以工业机器人类课程为例［J］.工业和信息化教育，2021（04）：7478.

［4］马春生，曾建潮，高春强，等.多学科交叉的人才培养模式研究——以智能机器人微专业为例［J］.高教学刊，2021，7（08）：133136.

［5］周珂，王首军，夏自祥.新工科背景下地方高校产教融合协同育人模式初探［J］.济宁学院学报，2020，41（05）：4145.

［6］仝月荣，陈江平，张执南，等.产教深度融合协同探索面向新工科的创新人才培养模式——以上海交通大学学生创新中心为例［J］.实验室研究与探索，2020，39（11）：194198.

［7］栗琳，郑莉芳，马飞，等.产教融合的机器人工程专业实践教学体系构建研究［J］.高等工程教育研究，2021（04）：8892.

［8］刘永霞，孙继宏.基于成果导向教育理念的“双导师”制应用型本科人才培养模式创新研究［J］.科技与创新，2021（23）：132133+136.

基金项目：教育部产学合作协同育人项目“基于产教融合的机器人工程专业师资共建模式研究”（22080349160348）；江苏省高等教育教改研究重点课题“基于OBE理念现代产业学院产教融合培养应用型人才的探索与实践”（2021JSJG084）；长三角高水平行业特色大学联盟专项课题（CSJYB202208）“江苏海洋大学机械工程学科服务地方特色海工装备产业模式研究”

作者简介：王晓丽（1978—），女，汉族，河北安国人，博士，副教授，研究方向：机器人工程。