王成琳 谷明信

摘   要：随着科技全球化进程的不断深入和国内工业化、信息化的深度融合，以机器人为代表的先进智能制造设备正实现蓬勃发展。为应对变化、塑造未来，培养未来多元性、创新性工程技术人才对工程教育提出新的要求。本文以新工科专业建设要求、工程教育专业认证，专业教学质量标准为依据，按服务地方经济社会发展的目标，对机器人工程专业教学现状进行分析，以重庆文理学院为例对地方应用型本科院校机器人工程专业人才培养目标、课程体系、实验实训条件、人才培养模式等进行分析和探索，通过校企协同育人培养模式，完善机器人工程专业人才培养方案，提高地方应用型高校机器人工程专业的人才培养质量。

关键词：机器人工程  新工科  应用型本科  人才培养模式

中图分类号：G642.0;TP242                    文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）08（c）-0155-03

近年来，随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术和传统工业技术的快速融合，新一轮科技革命和产业革命浪潮席卷全球，智能制造成为全球制造业发展的核心方向。作为智能制造产业的核心装备，机器人被誉为制造业皇冠顶端的明珠，其研发、设计、制造、装配和应用是衡量一个国家科技创新和高端制造水平的重要标志。机器人技术是集机械工程、电子信息、计算机科学、电气工程、通信工程、传感与检测、材料科学等多学科于一体的交叉融合型科学工程。机器人作为工程教育人才培养的教学载体，涉及多学科交叉融合、理论与实践结合、软件与硬件、创意创新并举。据估计，到2020年产业发展和国家战略对机器人工程技术人才的需求将达750万，缺口达300万。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》中的第二十二条优化结构办出特色部分指出：重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。应用型本科院校人才培养的定位是服务地方经济社会发展，培养应用型、复合型、创新型的高素质工程技术人才。“中国制造2025”、“互联网+”和“一带一路”等重要国家战略对中国高等教育的改革和发展提出了新的要求，工科专业面临着新的机遇和挑战。机器人工程专业作为典型的新工科专业，探索应用型本科院校服务地方经济的新工科背景下机器人工程人才培养模式具有重要意义[1-3]。

1  新工科背景下机器人工程专业教学概况

1.1 机器人工程专业特点

机器人工程专业具有综合性强、交叉融合性强、实践性强、前沿创新强等特点[4]。因此，对机器人工程专业人才培养应具有厚基础、宽口径、重实践、多学科、有创意创新等新要求。机器人工程专业涉及多学科、多领域的交叉和融合，学生获取知识面宽，有利于学生创新能力和综合素质的提高。以机器人为载体的教学，会增强学生学习的兴趣和主动性，要求实践性强和综合性强，会提升学生工程应用能力。

1.2 机器人工程专业开设情况

据统计，截止到目前全国共有187所本科高校（如图1）开设机器人工程本科专业，其中北京大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等“985”、“211”重点高校仅20余所，大部分院校为普通本科院校，且地方应用型本科院校居多（如图2）。国内外开设机器人工程专业的高校，根据自身传统学科优势和服务地方经济社会、产业背景的不同，多开设在机械工程类、自动化类、电子电气工程类二级学院中。

1.3 应用型本科院校与机器人工程专业

长期以来，我国机器人人才培养多集中在机械工程、自动化、计算机应用技术等专业某一个方向的硕士、博士研究生阶段进行培养，整体上机器人人才培养规模小、层次较高、不成体系。近年来，随着机器人产业的发展和国家战略发展需要，国内各本科院校、高职院校、中职学校相继开设了机器人工程或工业机器人技术专业，中、小学也引入机器人或人工智能的相关课程内容，机器人人才的培养逐步规模化、层次化、体系化，有效满足了机器人全产业链的人才需求。

应用型本科院校作为本科院校机器人人才培养的主力军，服务地方经济社会发展和提供智力和人力资源。重庆文理学院服务永川高新区建设机器人及智能装备产业基地和重庆以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略，为永川和重庆汽车摩托车和笔记本电脑产业中机器人应用企业提供服务。

既区别于高职院校机器人人才培养定位于工业机器人使用与维护（安装、调试、使用、维修、维护、销售），又区别于研究型大学机器人人才培养定位于机器人系统及零部件的研发与设计，应用型大学人才培养定位于工业机器人系统集成工程师，即包括工业机器人应用的工艺流程设计、夹具设计、工业机器人与数控机床、变位器、AGV、PLC等智能产线的系统集成等。

2  机器人工程专业人才培养模式

按服务地方经济社会目标，结合学校机械工程一流学科建设的传统优势，以及自动化、机器人工程专业教学质量标准，工程教育认证等制定人才培养方案。分析机器人工程专业人才培养目标、课程体系、实验实训条件、人才培养模式等进行分析和探索，通过校企协同育人培养模式，完善机器人工程专业人才培养方案，提高地方应用型高校机器人工程专业的人才培养质量。

2.1 培养目标与专业特色

机器人工程毕业生主要从事机器人工程领域的机器人整机、核心零部件、机器人系统集成应用、智能制造与服务等相关领域的科学研究、科技开发、应用与维护、运营与管理工作，并具备在工作中持续学习、不断更新知识的能力。以工业机械臂集成应用夹具設计、制造与装配、维护与使用等实践能力培养为特色，结合学生个人兴趣和特点，培养智能化自动化为核心的创新型工程技术人才。

2.2 课程体系

结合本校机械工程传统优势学科，以CDIO工程教育模式为理念，以机械类专业工程教育认证、机械类专业教学质量国家标准，侧重机电系统设计、伺服系统、控制系统、传感检测系统，特别是机器人机械部件、机电传动、机器人应用与测试工具、机器人工装设备、机器人辅助联动与作业机械设备的研发、设计与加工[5]。将机器人产业链与课程体系相映射，实现初步的课程体系，以机器人系统集成（工业机器人）和智能机机器人（服务机器人）为模块构建课程体系（如图3）。

2.3 教学条件

实验实训中心设备在数量和功能上满足教学需要，计算机网络、图书电子资源满足学生、教师的教研需要，稳定的师资和规范的教学管理服务等教学条件。

基础性大类课程既有基础验证性实验，又有综合性实验，满足足够的台套数，和较高的利用率。实验实训课程要有相对独立的实验实训室和实验设备，如桌面级机械臂、智能移动小车，串并联工业机器人、工业机器人应用工作站、柔性国产线、标准化开源机器人软件硬件设备等。

2.4 人才培养模式

根据机器人工程专业多学科交叉、实践性、创新性、前沿性等特点。需要构建以学校为主体、多位联动的培养机制，即构建“产、学、研、用”机器人全生态链的一体化校企协同育人机制，联合制定人才培养方案、协同实施实践教学、实习、毕业设计等。以学生为中心，构建“教、学、做、用”四位一体的应用型人才培养模式。

3  结语

2013年，重庆文理学院机电工程学院在机械工程专业开设工业机器人技术方向开始了机器人工程技术人才培养，2017年，设置机器人工程本科专业开始系統地探索地方应用型本科院校机器人人才培养模式。本文通过对机器人工程专业教学思考，不断探索校企协同育人培养模式，完善人才培养方案，提高地方应用型高校机器人工程专业的人才培养质量。

参考文献

[1] 张立伟.新工科背景下的机器人工程人才培养探索与实践[J].教育现代化，2019，6（4）：4-6.

[2] 龙樟.中国制造2025背景下本科院校机器人专业人才培养模式研究[J].创新创业理论研究与实践，2019，3（5）：94-95.

[3] 魏长赟.新工科背景下研究型高校机器人工程专业课程体系建设与探究[J].教育教学论坛，2019，6（23）：87-88.

[4] 李湛，林伟阳，杨学博.机器人教育在自动化专业创新人才培养中的理论与实践[J].理论研究，2018（12）：24-25.

[5] 信息技术新工科产学研联盟机器人专业工作委员会.机器人工程专业建设方案（建议稿）[Z].2019（3）：6-8.