基于機器人的漸進推動式創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究與實踐

陳公興 蔣晶

【摘 要】本文提出以行業(yè)企業(yè)需求為導向，以應用實際為背景，以機器人工程技術為主線，通過產學研結合，將機器人案例和實踐項目引入實踐教學中，設置輻射型交叉學科融合的機器人實踐項目，著力提升學生的工程素養(yǎng)、實際應用能力、工程能力和創(chuàng)新能力。

【關鍵詞】機器人 漸進推動 創(chuàng)新人才

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）03C-0112-02

為了響應實踐型、應用型、工程型漸進推動式創(chuàng)新人才培養(yǎng)，我院與廣州園大智能設備有限公司深度產學研合作，師生參與項目培訓、焊接、電柜安裝、調試運行、機器人項目研發(fā)及企業(yè)現場調試，進入真實的機器人生產制造環(huán)境，共同研發(fā)出工業(yè)機器人，從中提升學生的實踐創(chuàng)新能力和工程應用能力，做到產學研的一體化，推動日常教學的滲透和學分制改革。

我校加強供給側結構性改革，根據我國社會經濟發(fā)展和珠江三角洲與廣東省經濟社會發(fā)展對應用型本科人才的實際需要，培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展，具有較強崗位適應能力的面向地方、面向行業(yè)企業(yè)的技術型創(chuàng)新人才，以有效的應用型人才供給解決就業(yè)的結構性矛盾。按照“面向需求、準確定位、注重內涵，打造特色”的原則，確立面向城鎮(zhèn)化建設戰(zhàn)略以及戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)模式。

一、構建漸進推動式創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系

（一）修訂機器人的人才培養(yǎng)方案，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，深化教學內容和課程體系改革。通過深入研究社會對人才知識、能力、素質結構的要求以及行業(yè)、學科發(fā)展的需求，修訂了人才培養(yǎng)方案，加大了實踐教學的比例，整合了課程銜接與課時數，修訂教學大綱的內容。積極開發(fā)反映社會需求和學科發(fā)展的新課程。將行業(yè)與產業(yè)形成的新知識、新技術、新工藝、新成果引入教學內容，著力減少課程間教學內容簡單重復問題，實現教學內容的模塊化。

（二）完善教材建設，建設精品課程，形成具有鮮明特色的專業(yè)核心課程群。積極推進自編特色教材、特色實驗實訓教材和教學課件三位一體的立體化教材建設，將實例和小項目知識融入到教材和實驗中。著力建設精品課程，建設優(yōu)質教學資源。按照培養(yǎng)厚基礎、強實踐、重應用、具有創(chuàng)新能力的工程應用型人才的指導思想，形成專業(yè)核心課程群。以可編程序控制器為核心的電氣控制系統(tǒng)，使學生掌握控制系統(tǒng)的設計、安裝、調試、運行和維護的能力。以嵌入式系統(tǒng)為核心的計算機控制系統(tǒng)，使學生掌握機器人設計、編程、調試、運行和維護能力。

（三）強化實踐教學環(huán)節(jié)，提高應用能力。通過將案例、項目問題帶入實踐教學，引導學生按照實際項目要求進行理論學習和實踐環(huán)節(jié)訓練，以培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，訓練學生綜合運用所學專業(yè)知識分析、解決實際問題的能力和團隊協(xié)作能力。在省級精品資源共享課數字電子技術的建設與改革中，實現了“案例教學—實驗驗證—綜合設計—項目綜合”的教學模式。理論教學選擇自編教材，采用案例模塊教學法，在實驗教學中進行案例驗證，通過綜合設計實驗培養(yǎng)學生的自主學習和設計能力，并在課程設計中引入小項目訓練學生的綜合應用能力。這種教學改革較大地提高了學生的實踐和應用能力。

（四）重視學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，推動學科競賽。重視學生的創(chuàng)新和實踐能力的培養(yǎng)，充分利用專業(yè)優(yōu)勢，積極引導和鼓勵學生參加學科、技能的比賽。由青年教師組成科創(chuàng)指導教師團隊，每年通過面試和筆試選拔學生，組成三大學科競賽創(chuàng)新訓練團隊，使創(chuàng)新訓練常規(guī)化。

（五）通過組織學生參與實際項目，與企業(yè)聯(lián)合指導畢業(yè)設計，實施實踐教學和工程訓練結合。聯(lián)合企業(yè)老師參與了機器人組裝、編程、調試和研發(fā)的整個過程。此外，還與廣州數控設備有限公司合作，聯(lián)合指導學生的畢業(yè)設計。由該企業(yè)提供實際應用項目作為畢業(yè)設計題目，并指派有經驗的工程師指導學生，我院指派多位教師與工程師協(xié)作，共同完成畢業(yè)設計的各項環(huán)節(jié)。學生通過參與實際項目的研究，工程應用能力得到了鍛煉和提高。

漸進推動式創(chuàng)新人才培養(yǎng)既需要良好的理論基礎，又需要有較強的實踐能力和工程素質。在實踐方面要使學生參加盡可能多的實踐，實施“實踐教學四年不斷線”。包括實驗、項目模塊訓練、專業(yè)實習、畢業(yè)設計和社會實踐，不斷增強學生實踐能力，以適應社會發(fā)展。積極鼓勵學生進行專業(yè)實踐活動，加強工程素質的引導。

在實踐科目的設計過程中，突出應用性、技能性，綜合性、創(chuàng)新性，強調實操應用能力，樹立以學生為本，知識傳授、能力培養(yǎng)、素質提高協(xié)調發(fā)展的教育理念和以能力培養(yǎng)為核心的實踐教學觀念。在實驗室管理上，建立和完善一系列符合實際，切實可行的規(guī)章和制度。制定開放式教學實施細則，加大實驗室的開放力度，建立有利于培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的實踐教學體系。

二、漸進推動式創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐改革

我校堅持創(chuàng)新辦學體制和運行機制，高度重視實踐教學，狠抓教育教學改革，堅持走校企合作，不斷推動產教融合、校企合作的人才培養(yǎng)道路，出臺了很多與教學教改相關的政策、管理機制和保障條件。在省級創(chuàng)新強校項目的建設中，學校投入了大量經費來支持教學改革和基礎環(huán)境建設，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。實踐改革具體內容如下：

（一）大力改革課程體系和教學形式。遵循實際應用技術設計的特征，強化實踐能力、應用能力和工程能力，重構課程體系和教學內容。開展以專業(yè)應用能力培養(yǎng)為重點的課程群建設。著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種探索性學習方法，加強學生創(chuàng)新能力訓練，“真刀真槍”做畢業(yè)設計。

（二）加強教師隊伍建設，培養(yǎng)應用型教師隊伍。改革教師管理機制，加強教師隊伍建設。完善校內專職教師到相關產業(yè)、行業(yè)和企業(yè)學習交流，聘請相關產業(yè)、行業(yè)和企業(yè)的人員到學校兼職授課的機制。積極引進和培養(yǎng)“雙師型”人才，指導學生進行工程實踐活動，增加實踐知識，提高解決工程實際問題的能力。鼓勵教師積極投身社會實踐和學科競賽活動，形成產、學、研結合的教學體系，形成教師培訓、交流和深造的制度化，努力培養(yǎng)能將教學與工程技術緊密結合的高素質應用型教師隊伍。

（三）建立校企合作機制，改革實踐教學。改革實踐教學，推進人才培養(yǎng)與生產勞動和社會實踐相結合。建立學生到行業(yè)和企業(yè)等實踐教學基地開展實踐實習的有效機制。建立學校、用人單位和行業(yè)、企業(yè)共同參與的學生考核評價機制。創(chuàng)立高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機制，共同制訂培養(yǎng)目標、共同建設課程體系和教學內容、共同實施培養(yǎng)過程、共同評價培養(yǎng)質量。學生到企業(yè)學習，學習企業(yè)的先進技術和先進企業(yè)文化，參與企業(yè)技術設計和工程開發(fā)，培養(yǎng)學生的工程技術能力和職業(yè)精神。

（四）改進教學管理制度，促進應用型人才培養(yǎng)。鼓勵教師積極參與教學改革，構建科學合理的教學質量保障體系和評估機制。根據學科和行業(yè)企業(yè)發(fā)展要求，結合本專業(yè)特點，研究專業(yè)的教學管理質量保障體系，不斷完善和改進教學管理制度，探索建立學校、行業(yè)、企業(yè)和用人單位共同參與的學生考核評價機制。

（五）構建合理的學科競賽運作模式，以賽促學，以賽促教，以賽代練。在現有學生參賽項目的基礎上，增加學生參加學科競賽的項目，拓展學科競賽團隊，擴大學生參加學科競賽的人數，構建合理的學科競賽運作模式；積極組織青年教師參與學科競賽的指導；通過學科競賽提高學生的實際應用能力和創(chuàng)新能力，促進青年教師知識更新、創(chuàng)新思維和實踐能力的提高。形成良好的學科競賽訓練模式，繼續(xù)組織學生參加大學生“電子設計競賽”、中國“機器人”大賽等創(chuàng)新大賽；鼓勵學生參加各類學科競賽團隊，擴大學生參加學科競賽的人數；構建學科競賽團隊選拔、培訓、以舊帶新、協(xié)作參賽的良性運作模式；采取合理的激勵機制，激發(fā)同學們創(chuàng)新和實踐的熱情，提高學生的自主創(chuàng)新和實踐能力。

以提高質量和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，以人才培養(yǎng)模式改革為突破口，以實踐教學管理制度改革為保障，適應區(qū)域經濟社會發(fā)展對高素質應用型人才和工程型人才的需求，緊密結合教育教學改革實踐，形成具有機器人鮮明特色的實踐教學體系。

三、解決漸進推動式創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關鍵問題

一是從實際應用項目研究出發(fā)，按照軟硬件結合，構建機器人方向的課程群，將項目貫徹于課程群的始終。項目建設中關注專業(yè)的系統(tǒng)性和整體性；在建設過程中，以實驗平臺和實際項目為基礎，結合課程群，緊密聯(lián)系理論和實踐教學，重點培養(yǎng)工程實踐能力。

二是著力機器人教學平臺建設，使之成為教師和學生的在線開放資源，加強微課和慕課建設，從中提高學生自主學習能力和創(chuàng)新能力。

三是重構機器人課程教學大綱和教學內容，通過將機器人案例、機器人項目問題帶入理論和實踐教學，引導學生按照實際項目要求進行理論學習和實踐環(huán)節(jié)訓練，以培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，訓練學生綜合運用所學專業(yè)知識分析、解決實際問題的能力和團隊協(xié)作能力。

四是探討實踐型培養(yǎng)、應用型培養(yǎng)與工程型培養(yǎng)有機結合、有機銜接、逐步推進的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，構建適應經濟社會發(fā)展需要的應用型課程體系。加強相關行業(yè)和企業(yè)發(fā)展趨勢和人才需求研究，形成有效機制，吸引產業(yè)、行業(yè)和用人單位共同研究課程計劃，制定與生產實踐、社會發(fā)展需要相結合的培養(yǎng)方案和課程體系，突顯實踐能力強的應用型人才的培養(yǎng)。

五是積極進行校企合作，將本專業(yè)學生的專業(yè)知識和實踐能力的培養(yǎng)與企業(yè)的實際需要相結合。依托行業(yè)、企業(yè)走開放式辦學的道路，到校外實習基地學習，邀請行業(yè)專家、高級工程師來校授課或舉辦講座。企業(yè)不僅可以為學生提供穩(wěn)定的校外實習基地，而且參與專業(yè)培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)方案的制定，支持校內外實訓基地的建設，承擔專業(yè)課和實踐教學任務，全方位地參與人才培養(yǎng)。使學生既能打好專業(yè)知識基礎，又熟悉業(yè)內的最新動態(tài)和企業(yè)的運作模式，使學生就業(yè)實現校企無縫對接。邀請本專業(yè)和其他相關專業(yè)的專家學者、企業(yè)高級技術人才和管理人員為學生開設學術講座，拓寬學生的思維，使學生的知識結構更加合理。積極開展實踐教學基地的建設，為實踐教學創(chuàng)造有利條件，提高學生的創(chuàng)造性和動手能力。

【參考文獻】

[1]宋鳳蓮，盛宗建.現代工程訓練與創(chuàng)新能力漸進式培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2016（9）

[2]盧振坤，葉海燕.基于循序漸進模式的學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)——以電子信息類專業(yè)為例[J].大學教育，2015（8）

【基金項目】2015年廣東省質量工程建設項目大學生實踐教學基地（2015SZL06）

【作者簡介】陳公興（1981— ），男，廣東湛江人，碩士，廣東技術師范學院天河學院講師，研究方向：電氣自動化技術。

（責編 丁 夢）