蘇錫常都市圈機器人相關專業(yè)人才培養(yǎng)研究

宋志強 夏慶鋒 陳逸菲

[摘 要] 針對蘇錫常都市圈內(nèi)機器人相關專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，給出了相關建議，以培養(yǎng)具有良好的科學文化素養(yǎng)、系統(tǒng)掌握機器人工程以及自動化領域中的基本理論與核心技術，能勝任機器人安裝、編程與調(diào)試、開發(fā)、部署、運行維護等技術崗位的應用型人才。以無錫學院為例，探討了應用型本科院校機器人工程專業(yè)課程改革的思路和建議，以期為我國其他應用型本科院校機器人工程專業(yè)建設和人才培養(yǎng)提供參考。

[關鍵詞] 蘇錫常都市圈;應用型本科院校;產(chǎn)教融合;人才培養(yǎng)

[基金項目] 2021年度第一批產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目“應用型本科院校機器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究”（202101187002）;2021年度第二批產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目“應用型本科‘嵌入式系統(tǒng)設計’實驗教材建設”（202102474008）

[作者簡介] 宋志強（1977—），男，江蘇張家港人，博士，無錫學院自動化學院副教授，主要從事機器人、嵌入式系統(tǒng)研究;夏慶鋒（1982—），男，山東濟南人，碩士，無錫學院自動化學院副教授，主要從事機器人、嵌入式系統(tǒng)研究;陳逸菲（1981—），女，江蘇無錫人，博士，無錫學院自動化學院講師，主要從事嵌入式系統(tǒng)研究。

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A ? [文章編號] 1674-9324（2022）14-0185-04 [收稿日期] 2021-07-03

引言

東南大學首次招收機器人工程專業(yè)學生，這是我國機器人教育標志性的開端。王良燕對應用型本科機器人方向嵌入式系統(tǒng)課程教學方法探討，給出了應用型本科嵌入式系統(tǒng)課程改進建議[1]。谷明信和魯鵬以“機器人學基礎”課程為例，探討該課程的教學改革[2]。丁力等結(jié)合江蘇理工學院機械工程學院的實際情況，對該校機器人課程教學進行改革[3]。劉坤等探索了應用型本科機器人專業(yè)理論課程體系建設和實踐課程體系建設的相關內(nèi)容[4]。曹陽等以工業(yè)機器人崗位需求為導向，探討機器人工程專業(yè)人才課程體系的建設思路[5]。李慶梅和何玉安提出基于雙證融通，改革工業(yè)機器人課程體系[6]。孫松麗和溫宏愿按照“畫像—塑像—成像”的專業(yè)建設線路，闡述如何設計機器人工程專業(yè)課程體系[7]。付強等提出機器人工程專業(yè)實踐課程的項目式教學改革方法[8]。司海飛等介紹了金陵科技學院機器人工程專業(yè)基于專業(yè)學科一體化建設的主要內(nèi)容和措施[9]。溫宏愿等介紹了南京理工大學泰州科技學院工業(yè)機器人專業(yè)集群建設的具體實踐[10]。吳峰華等從產(chǎn)學研用融合角度出發(fā)，分析人才培養(yǎng)之具體方向、課程和內(nèi)容設置[11]。韓耀振等探討在工程教育認證理念下的應用型本科院校機器人工程專業(yè)建設[12]。張程和張卓提出德國“雙元制”教育模式對我國當前應用型本科機器人教育具有借鑒意義[13]。

一、蘇錫常都市圈高校機器人相關專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

蘇錫常都市圈共有本科院校12所（含民辦1所，中外合作辦學2所），另外有獨立學院3所（蘇州大學文正學院已轉(zhuǎn)設為公辦蘇州城市學院，南京信息工程大學濱江學院已轉(zhuǎn)設為公辦無錫學院）。蘇錫常都市圈內(nèi)本科院校開設機器人工程專業(yè)情況如表1所示。

西交利物浦大學按專業(yè)大類招生，考生只要選擇大類。學生入校后在大一期間確定專業(yè)，比如想在入學后攻讀機器人工程的考生在填報志愿時不填“機器人工程”，而填“電子信息類”。西交利物浦大學2019級學生選機器人工程專業(yè)的人數(shù)為52人，故預計蘇錫常都市圈內(nèi)本科院校2020級機器人工程專業(yè)總?cè)藬?shù)大約400人。2015年教育部高職院校專業(yè)目錄明確了“工業(yè)機器人技術”專業(yè)。蘇錫常都市圈共有高職院校34所（含民辦9所和中外合作辦學1所），其中蘇州17所，無錫10所，常州7所，開設工業(yè)機器人專業(yè)的有18所。

2021年江蘇專轉(zhuǎn)本招生計劃一共計劃招收30335人，招生院校一共是53所，蘇錫常都市圈內(nèi)共有9所高校有專轉(zhuǎn)本計劃，共計劃招收5490人，其中3所院校開設有機器人工程專業(yè)，但沒有該專業(yè)的專轉(zhuǎn)本計劃。

通過以上調(diào)研、分析，發(fā)現(xiàn)目前蘇錫常都市圈內(nèi)本科院校機器工程專業(yè)發(fā)展存在以下問題。

（一）蘇錫常都市圈內(nèi)開設機器人工程專業(yè)的本科院校偏少

蘇錫常都市圈內(nèi)僅有5所本科院校開設機器人工程專業(yè)，都市圈內(nèi)的蘇州大學和江南大學兩所“雙一流”建設高校均未開設機器人工程專業(yè)，造成原本想報考機器人工程專業(yè)的優(yōu)秀高中考生不得不報考其他開設機器人工程專業(yè)的非蘇錫常都市圈內(nèi)的“雙一流”建設高校。

（二）蘇錫常都市圈內(nèi)開設有機器人工程專業(yè)的本科院校暫無專轉(zhuǎn)本計劃

2020年，蘇錫常都市圈共有18所高職院校共計劃招收工業(yè)機器技術專業(yè)學生人數(shù)近1700人，而蘇錫常都市圈內(nèi)開設有機器人工程專業(yè)的本科院校暫無專轉(zhuǎn)本計劃，這使得18所高職院校工業(yè)機器技術專業(yè)想專轉(zhuǎn)本的學生，則只能報考南通理工學院，因為江蘇省內(nèi)目前只有南通理工學院有機器人工程專業(yè)的專轉(zhuǎn)本計劃，但南通理工學院機器人工程專業(yè)專轉(zhuǎn)本計劃數(shù)為45人，很多考生不得不面臨換專業(yè)的窘境。

（三）蘇錫常都市圈內(nèi)各本科院校的機器人工程專業(yè)課程設置不盡合理

機器人工程專業(yè)的專業(yè)課程仍然注重理論教學，實踐教學所占課時數(shù)偏少。

二、蘇錫常都市圈本科院校機器人工程專業(yè)發(fā)展建議

結(jié)合教育部和江蘇省對蘇錫常都市圈教育高質(zhì)量發(fā)展的要求，提出以下建議。

（一）蘇州大學、江南大學兩所“雙一流”建設單位，應盡快開設機器人工程專業(yè)

以蘇州大學為例，可以整合機電工程學院、計算機科學與技術學院、電子信息學院的師資，開設機器人工程專業(yè)，加上蘇州大學的已有的控制科學與工程一級學科碩士點和智能機器人技術二級學科博士點，形成本、碩、博貫通的機器人相關人才培養(yǎng)體系。同時有利于高職“雙高計劃”院校與“雙一流”建設單位和具有碩士學位授予權的本科高校開展聯(lián)合培養(yǎng)機器人相關人才，有利于推動大企業(yè)參與專業(yè)學位研究生層次的協(xié)同育人。

（二）蘇錫常都市圈本科院校盡快考慮機器人工程專業(yè)的專轉(zhuǎn)本計劃

目前蘇錫常都市圈內(nèi)高職院校每年招收近1800名工業(yè)機器人技術專業(yè)的學生，如果1/3的學生即近600名學生想繼續(xù)深造，若想報考機器人工程專業(yè)，因江蘇省內(nèi)目前只有南通理工學院有機器人工程專業(yè)的專轉(zhuǎn)本計劃，故考生只能報考南通理工學院，其招生計劃數(shù)為45人，學費為20000元/年，考生競爭壓力大，學費也是不小的負擔。蘇錫常都市圈本科院校盡快考慮機器人工程專業(yè)的專轉(zhuǎn)本計劃既是都市圈區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對于人才的需求，又是人才成長發(fā)展的迫切要求。

（三）蘇錫常都市圈本科院校主動對接高職和企業(yè)，制定符合都市圈經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的機器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案

蘇錫常都市圈開設機器人工程專業(yè)的本科院校要主動對接開設工業(yè)機器人技術專業(yè)的高職院校，了解其人才培養(yǎng)方案，提前做好高職學生專轉(zhuǎn)本后的機器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案。

三、應用型本科院校機器人工程專業(yè)課程體系改革

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前應用型本科院校還存在一些共性的問題。首先，與高職專業(yè)相比，應用型本科院校仍過多注重理論知識傳授，忽視學生實踐能力的培養(yǎng)。學生實踐課時偏少，實踐能力不足。其次，學生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、科研服務能力偏弱，表現(xiàn)在人才培養(yǎng)課程體系設計時，只在公共課中開設創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)指導課程，而實際情況是缺少實踐指導深度，在專業(yè)課中并沒有設置提升學生科研服務能力的相關模塊或項目。

有的機器人工程專業(yè)課程體系中課程實驗、綜合實踐等實踐教學學分合計為56.3學分，占總學分比例為33.1%。培養(yǎng)符合社會需求的應用型人才，必須讓產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、行業(yè)、職業(yè)和學業(yè)緊密結(jié)合、深度融合。在充分調(diào)研并與產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、行業(yè)相關專業(yè)充分研討的基礎上，對現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案中的課程作出調(diào)整，建議修改后的機器人工程專業(yè)課安排如表2所示。

無錫學院機器人工程專業(yè)課程改革的思路是將原先的綜合實踐課融入專業(yè)課中，采用理實一體、講練結(jié)合的方式開展教學。開展理實一體化的教育教學，綜合實踐中采用企業(yè)真實項目或案例，實現(xiàn)理論教學與實踐教學目標的貫通對接，這樣有助于學生更好地掌握相應理論和實踐技能。學科基礎課重點培養(yǎng)學生扎實的理論基礎，同時增加實驗課時，這樣既能保證學生繼續(xù)深造的需要，又能增強工程實踐能力。專業(yè)主干課對原來培養(yǎng)方案中的課程做了較大調(diào)整，原來的專業(yè)主干課偏重理論講授，而把實踐課單獨放到綜合實踐課教學環(huán)節(jié)，這樣做的缺點是學生理論課學起來非?？菰?，有些章節(jié)由于沒有實踐，只能紙上談兵，在學生還沒掌握的情況下又開始學習新的理論知識，學生漸漸對理論課失去興趣，導致理論知識沒學好，接著去做后續(xù)的綜合實踐，由于理論沒掌握好，理論不能很好地指導實踐。學科基礎課中的“機器人機械基礎與機構(gòu)學”和專業(yè)主干課中的“機器人學”“工業(yè)機器人系統(tǒng)”“ROS與機器人編程”等課程組合起來培養(yǎng)了學生的機器人安裝、編程與調(diào)試、維護等技能，機器人相關企業(yè)迫切需要機器人安裝、操作、編程調(diào)試、維護等方面的技術人才。專業(yè)選修課程沒有設置過多，學生可以根據(jù)自己的興趣選擇至少6門課程，選修課同樣注重理論與實踐課時的分配。

結(jié)語

機器人工程專業(yè)屬于國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟須的新工科專業(yè)，教育部和江蘇省對蘇錫常都市圈高等教育的高質(zhì)量發(fā)展寄予厚望，在“十四五”開局之年，研究蘇錫常都市圈應用型本科院校機器人工程專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要意義。重點圍繞蘇錫常都市圈機器人相關專業(yè)目前存在的問題，對接都市圈機器人產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求，以控制工程、計算機應用和工業(yè)機器人技術為基礎，進行以“技術型、技能型”應用型本科人才培養(yǎng)為導向，以工程實踐為抓手，以校企聯(lián)合為平臺，理實一體化的應用型本科院校機器人工程專業(yè)課程改革勢在必行。

參考文獻

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[13]張程，張卓.借鑒德國“雙元制”教育模式的應用型本科高校機器人教育初探[J].高教學刊，2019（9）：27-29.

Research on the Cultivation of Robotics-related Talents in Suzhou-Wuxi-Changzhou?Metropolitan Region

SONG Zhi-qiang， XIA Qing-feng， CHEN Yi-fei

（School of Automation， Wuxi College， Wuxi， Jiangsu 214105， China）

Abstract： In view of the existing problems in the training of robotics-related talents in Suzhou-Wuxi-Changzhou Metropolitan Region， relevant suggestions are given to cultivate applied talents who have good scientific and cultural literacy， systematically master the basic theories and core technologies in the field of robotics engineering and automation， and who are qualified for the robot installation， programming and debugging， development， deployment， operation， maintenance and other technical jobs. Taking Wuxi University as an example， this paper discusses the ideas and suggestions on the curriculum reform of robot engineering major in application-oriented undergraduate colleges， in order to provide a reference for the construction and talent training of other application-oriented undergraduate colleges in China.

Key words： Suzhou-Wuxi-Changzhou metropolitan region; applied undergraduate universities; fusion of industry and education; talent training