金 辉 何 苗 路世青 邹 政

（重庆理工大学 重庆 400045）

近年来，随着我国产业升级和科技革新的深入，以科学为基础，技术创新为引擎，工程应用为手段的发展战略提升和增强了我国在国际中的竞争力。科技创新和工程应用的竞争即是人才的竞争，也是可持续发展的原动力。而培养符合新需求的人才，则对高校的学科建设和教育体系提出了新的要求。2017年2月以来，教育部积极推进“新工科”建设，后续形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，均为高校工程教育改革创新指明了新的方向和发展思路。

机器人工程作为“新工科”，是基于国家经济建设需求和国际产业发展趋势而设立的一个新兴专业，具有很强的新颖性、综合性和实践性。专业人才培养始于2017年，重庆市现有7所高校设立了该本科专业。由于专业设置时间短，全国尚无机器人工程专业本科毕业生，也尚无统一的课程建设规范和标准，且各高校的办学定位、培养目标、行业背景、研究基础和优势学科都各不相同。重庆理工大学作为重庆市首批高等学校科技成果转化和技术转移基地和教育部首批新工科研究与实践项目入选高校，其目标是培养本科应用型人才，学校对于本科学生在学习中所培养成的技术和综合能力体现较为重视，以系统学习并完成项目或功能构思、设计、加工、装配及运行的方式可以全面培养学生综合素质和技术能力，这就促使CDIO理念在我系制定机器人工程创新实践类课程体系方面的具有很好的指导意义。此外，根据我校2019版《本科人才培养方案的指导意见》，进一步深化创新创业教育改革，将创新创业实践纳入人才培养体系，着力培养学生创新能力与创业意识，这就要求在制定机器人工程专业创新实践类课程体系时既要体现新工科内涵，又要满足工程教育认证要求。因此，制定出科学合理的机器人工程专业创新实践课程体系具有非常重要的意义。

1 创新实践类课程存在的弊端

在调研中发现其他高校机器人工程专业和本校近似学科课程在创新实践类课程系统、教学模式、教学手段和考核方式多采用传统的教学方式，学生学习主动性、实践性、连续性等都有所欠缺，其主要表现在以下几个方面。

1.1 创新实践类课程之间有机关联性差

创新实践类课程在以前的本科课程设置中关注较少，传统本科专业创新实践类课程体系不够健全，实践课程不是按照构思、设计、实现和运作的思路设置，多为离散的分布在不同学期，课程之间互动和联系少，学生在完成一门实践课学习后，并不能将该课程学习的实践知识有机的联系和运用到后续的实践课程中。使得学生的知识呈现离散型，不仅不利于知识的记忆和应用，且无法体现实践课程的真实价值。因此，构建创新实践类课程体系架构是必要的。

1.2 创新实践类课程理论与实践结合紧密性弱

传统的本科实践课程教学中，主要分为理论学习和实践学习，实践多采用实验教学方式实现，在学习过程中，理论学习和实践学习多处于分散或者格子分布教学模式，如理论课程完成后，再进行实验课程学习。这种教学模式不仅不利于知识的巩固，而不便于理论知识在实践中的直观反馈。降低了实践学习的有效性。因此，探索理论与实践结合更为紧密的教学模式是必要的。

1.3 传统教法对学生学习兴趣激发程度不足

在调研中，主要参考重庆高校机器人专业和校内近似学科课程的教学模式。现设置的实践课程分为理论学习和实验学习。理论学习多以多媒体+讲授教学为主，实验学习多以讲授+动手实践为主。这两种学习中多采用多媒体、板书和实验方式，教学手段比较传统，学生在学习和接受知识中，其思维和思考的方向需跟随授课老师设定的课程架构、内容进行学习，学习方式为被动接收式学习，学生接受和吸收知识的情况无法掌握，学生参与程度较低，很难激发学生学习的兴趣，导致学习效率偏低。因此，激发机器人工程专业创新实践类课程多模式的教学手段是必要的。

1.4 应试考核对学生掌握程度反馈片面

现有的课程在考核模式上，不论是理论课程还是实践课程都以最后成绩作为主要的参考，考核内容和目标多为固定项，设置较为简单，甚至在多数课程中以“一考定终身”的考核方式，忽视了学生知识真实掌握情况和能力培养。虽然在一些实验课程中对于学生的动手能力有所培养，但其围绕实现目标，对于过程的学习和效果则无法考查，学生在学习中多会以针对性完成考核内容去学习，以掌握分数值为目标，不能很好的锻炼学生能力，也无法掌握学生实际应用能力，得到的结论也较为片面。因此，建立机器人工程专业创新实践类课程多维的考核评价体系是必要的。

2 机器人工程专业创新实践类课程体系

2.1 创新实践课程体系设计

工程教育认证的理念是目前工科专业建设中的指导理念。因此，针对当前传统本科专业创新实践类课程体系和课程设置中存在的问题，基于CDIO工程教育理念，针对我校人才培养目标与定位，以学生为中心，产出为导向，展开专业创新实践类课程体系研究。

结合学校制定2019版人才培养方案的指导意见，研究并制定出一套科学的、合理的、较完整的、可操作的创新实践类课程体系，完成包括认知实践、创新设计实践、专业设计实践和综合设计基于4个实践模块—9个项目平台—12门课程的实践课程体系设计，从而形成我校特色的机器人专业创新实践类课程系统。

2.2 基于“理实一体”的教学模式

同时，基于CDIO的“理实一体”教学模式，研究了一套具有强指向性，易操作性、恒稳定性和灵活性的可为创新实践类课程教学提供一定理论依据的模式化的教学法体系。完成了基于12门创新实践类课程具有课程特色且相辅相成关联的教学模式设计，包括多模态的教学模式适用范围；构建了基于学生—老师—课程“三位一体”的理论与实践双螺旋发展理论，促进了教学模式稳定性、持续性和灵活性。

2.3 创新实践类课程多模式的教学手段

为凸显创新实践的理念和能力培养，激发学生学习动力，开展基于竞赛式、项目式、积分式等多模式的教学手段，设计并完成了多元化，渗透化，区别化的教学手段和方法，包括竞技对抗，项目导向，分段或积分的教学手段研究。教学过程中实现了以设计任务为导向，竞技比赛为平台，对抗创新为标尺，创新创业课程为载体的教学手段研究；以性能为基准，模块驱动为分段，集成效应为总评，专业实践课程为载体的教学手段研究；以项目为总线，功能完成为定点，总体达成为目标，综合实践课程为载体的教学手段。拓展了课程的教学手段，增强了教学效果。

2.4 创新实践类课程多维的考核评价体系

为改变传统课程在成绩评定中片面的考核方式，设计并形成了以考核目标全程化、考核内容多元化、考核方式可选化、总评成绩综合化的机器人工程专业创新实践类课程多维的考核评价体系。完成了基于全程化跟踪和优化的考核目标设置，基于考核内容多元多样化及分项权值配置方法，基于面向不同课程的可选择考核方式，和基于针对差异性个体及课程的综合评价结构。

3 总结语

依据实践性和应用性的教学理念，围绕机器人工程专业人才创新和实践能力培养目标，以重庆市社会经济与产业发展需求为导向，以新工科建设为背景，明确应用型本科院校机器人工程专业本科人才培养特点及课程设置思路，基于CDIO理念和工程认证的指导，构建了具有我校特色的机器人工程专业创新实践类课程体系，探索了基于“理实一体”的教学模式，开展了基于多模式的教学手段研究和建立多维度的考核评价体系。不仅可以提高机器人工程本科专业的创新实践教学和人才培养质量，而且形成的创新实践课程体系可以借鉴或指导用于其他新工科专业的课程设置。