苏锡常都市圈机器人相关专业人才培养研究

宋志强 夏庆锋 陈逸菲

[摘 要] 针对苏锡常都市圈内机器人相关专业人才培养存在的问题，给出了相关建议，以培养具有良好的科学文化素养、系统掌握机器人工程以及自动化领域中的基本理论与核心技术，能胜任机器人安装、编程与调试、开发、部署、运行维护等技术岗位的应用型人才。以无锡学院为例，探讨了应用型本科院校机器人工程专业课程改革的思路和建议，以期为我国其他应用型本科院校机器人工程专业建设和人才培养提供参考。

[关键词] 苏锡常都市圈;应用型本科院校;产教融合;人才培养

[基金项目] 2021年度第一批产学合作协同育人项目“应用型本科院校机器人工程专业人才培养模式改革研究”（202101187002）;2021年度第二批产学合作协同育人项目“应用型本科‘嵌入式系统设计’实验教材建设”（202102474008）

[作者简介] 宋志强（1977—），男，江苏张家港人，博士，无锡学院自动化学院副教授，主要从事机器人、嵌入式系统研究;夏庆锋（1982—），男，山东济南人，硕士，无锡学院自动化学院副教授，主要从事机器人、嵌入式系统研究;陈逸菲（1981—），女，江苏无锡人，博士，无锡学院自动化学院讲师，主要从事嵌入式系统研究。

[中图分类号] G640 [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2022）14-0185-04 [收稿日期] 2021-07-03

引言

东南大学首次招收机器人工程专业学生，这是我国机器人教育标志性的开端。王良燕对应用型本科机器人方向嵌入式系统课程教学方法探讨，给出了应用型本科嵌入式系统课程改进建议[1]。谷明信和鲁鹏以“机器人学基础”课程为例，探讨该课程的教学改革[2]。丁力等结合江苏理工学院机械工程学院的实际情况，对该校机器人课程教学进行改革[3]。刘坤等探索了应用型本科机器人专业理论课程体系建设和实践课程体系建设的相关内容[4]。曹阳等以工业机器人岗位需求为导向，探讨机器人工程专业人才课程体系的建设思路[5]。李庆梅和何玉安提出基于双证融通，改革工业机器人课程体系[6]。孙松丽和温宏愿按照“画像—塑像—成像”的专业建设线路，阐述如何设计机器人工程专业课程体系[7]。付强等提出机器人工程专业实践课程的项目式教学改革方法[8]。司海飞等介绍了金陵科技学院机器人工程专业基于专业学科一体化建设的主要内容和措施[9]。温宏愿等介绍了南京理工大学泰州科技学院工业机器人专业集群建设的具体实践[10]。吴峰华等从产学研用融合角度出发，分析人才培养之具体方向、课程和内容设置[11]。韩耀振等探讨在工程教育认证理念下的应用型本科院校机器人工程专业建设[12]。张程和张卓提出德国“双元制”教育模式对我国当前应用型本科机器人教育具有借鉴意义[13]。

一、苏锡常都市圈高校机器人相关专业发展现状

苏锡常都市圈共有本科院校12所（含民办1所，中外合作办学2所），另外有独立学院3所（苏州大学文正学院已转设为公办苏州城市学院，南京信息工程大学滨江学院已转设为公办无锡学院）。苏锡常都市圈内本科院校开设机器人工程专业情况如表1所示。

西交利物浦大学按专业大类招生，考生只要选择大类。学生入校后在大一期间确定专业，比如想在入学后攻读机器人工程的考生在填报志愿时不填“机器人工程”，而填“电子信息类”。西交利物浦大学2019级学生选机器人工程专业的人数为52人，故预计苏锡常都市圈内本科院校2020级机器人工程专业总人数大约400人。2015年教育部高职院校专业目录明确了“工业机器人技术”专业。苏锡常都市圈共有高职院校34所（含民办9所和中外合作办学1所），其中苏州17所，无锡10所，常州7所，开设工业机器人专业的有18所。

2021年江苏专转本招生计划一共计划招收30335人，招生院校一共是53所，苏锡常都市圈内共有9所高校有专转本计划，共计划招收5490人，其中3所院校开设有机器人工程专业，但没有该专业的专转本计划。

通过以上调研、分析，发现目前苏锡常都市圈内本科院校机器工程专业发展存在以下问题。

（一）苏锡常都市圈内开设机器人工程专业的本科院校偏少

苏锡常都市圈内仅有5所本科院校开设机器人工程专业，都市圈内的苏州大学和江南大学两所“双一流”建设高校均未开设机器人工程专业，造成原本想报考机器人工程专业的优秀高中考生不得不报考其他开设机器人工程专业的非苏锡常都市圈内的“双一流”建设高校。

（二）苏锡常都市圈内开设有机器人工程专业的本科院校暂无专转本计划

2020年，苏锡常都市圈共有18所高职院校共计划招收工业机器技术专业学生人数近1700人，而苏锡常都市圈内开设有机器人工程专业的本科院校暂无专转本计划，这使得18所高职院校工业机器技术专业想专转本的学生，则只能报考南通理工学院，因为江苏省内目前只有南通理工学院有机器人工程专业的专转本计划，但南通理工学院机器人工程专业专转本计划数为45人，很多考生不得不面临换专业的窘境。

（三）苏锡常都市圈内各本科院校的机器人工程专业课程设置不尽合理

机器人工程专业的专业课程仍然注重理论教学，实践教学所占课时数偏少。

二、蘇锡常都市圈本科院校机器人工程专业发展建议

结合教育部和江苏省对苏锡常都市圈教育高质量发展的要求，提出以下建议。

（一）苏州大学、江南大学两所“双一流”建设单位，应尽快开设机器人工程专业

以苏州大学为例，可以整合机电工程学院、计算机科学与技术学院、电子信息学院的师资，开设机器人工程专业，加上苏州大学的已有的控制科学与工程一级学科硕士点和智能机器人技术二级学科博士点，形成本、硕、博贯通的机器人相关人才培养体系。同时有利于高职“双高计划”院校与“双一流”建设单位和具有硕士学位授予权的本科高校开展联合培养机器人相关人才，有利于推动大企业参与专业学位研究生层次的协同育人。

（二）苏锡常都市圈本科院校尽快考虑机器人工程专业的专转本计划

目前苏锡常都市圈内高职院校每年招收近1800名工业机器人技术专业的学生，如果1/3的学生即近600名学生想继续深造，若想报考机器人工程专业，因江苏省内目前只有南通理工学院有机器人工程专业的专转本计划，故考生只能报考南通理工学院，其招生计划数为45人，学费为20000元/年，考生竞争压力大，学费也是不小的负担。苏锡常都市圈本科院校尽快考虑机器人工程专业的专转本计划既是都市圈区域经济发展对于人才的需求，又是人才成长发展的迫切要求。

（三）苏锡常都市圈本科院校主动对接高职和企业，制定符合都市圈经济社会高质量发展的机器人工程专业人才培养方案

苏锡常都市圈开设机器人工程专业的本科院校要主动对接开设工业机器人技术专业的高职院校，了解其人才培养方案，提前做好高职学生专转本后的机器人工程专业人才培养方案。

三、应用型本科院校机器人工程专业课程体系改革

通过调研发现，目前应用型本科院校还存在一些共性的问题。首先，与高职专业相比，应用型本科院校仍过多注重理论知识传授，忽视学生实践能力的培养。学生实践课时偏少，实践能力不足。其次，学生创新、创业、科研服务能力偏弱，表现在人才培养课程体系设计时，只在公共课中开设创新、创业指导课程，而实际情况是缺少实践指导深度，在专业课中并没有设置提升学生科研服务能力的相关模块或项目。

有的机器人工程专业课程体系中课程实验、综合实践等实践教学学分合计为56.3学分，占总学分比例为33.1%。培养符合社会需求的应用型人才，必须让产业、企业、行业、职业和学业紧密结合、深度融合。在充分调研并与产业、企业、行业相关专业充分研讨的基础上，对现有人才培养方案中的课程作出调整，建议修改后的机器人工程专业课安排如表2所示。

无锡学院机器人工程专业课程改革的思路是将原先的综合实践课融入专业课中，采用理实一体、讲练结合的方式开展教学。开展理实一体化的教育教学，综合实践中采用企业真实项目或案例，实现理论教学与实践教学目标的贯通对接，这样有助于学生更好地掌握相应理论和实践技能。学科基础课重点培养学生扎实的理论基础，同时增加实验课时，这样既能保证学生继续深造的需要，又能增强工程实践能力。专业主干课对原来培养方案中的课程做了较大调整，原来的专业主干课偏重理论讲授，而把实践课单独放到综合实践课教学环节，这样做的缺点是学生理论课学起来非常枯燥，有些章节由于没有实践，只能纸上谈兵，在学生还没掌握的情况下又开始学习新的理论知识，学生渐渐对理论课失去兴趣，导致理论知识没学好，接着去做后续的综合实践，由于理论没掌握好，理论不能很好地指导实践。学科基础课中的“机器人机械基础与机构学”和专业主干课中的“机器人学”“工业机器人系统”“ROS与机器人编程”等课程组合起来培养了学生的机器人安装、编程与调试、维护等技能，机器人相关企业迫切需要机器人安装、操作、编程调试、维护等方面的技术人才。专业选修课程没有设置过多，学生可以根据自己的兴趣选择至少6门课程，选修课同样注重理论与实践课时的分配。

结语

机器人工程专业属于国家战略新兴产业发展亟须的新工科专业，教育部和江苏省对苏锡常都市圈高等教育的高质量发展寄予厚望，在“十四五”开局之年，研究苏锡常都市圈应用型本科院校机器人工程专业人才培养具有重要意义。重点围绕苏锡常都市圈机器人相关专业目前存在的问题，对接都市圈机器人产业转型升级需求，以控制工程、计算机应用和工业机器人技术为基础，进行以“技术型、技能型”应用型本科人才培养为导向，以工程实践为抓手，以校企联合为平台，理实一体化的应用型本科院校机器人工程专业课程改革势在必行。

参考文献

[1]王良燕.应用型本科机器人方向嵌入式系统课程教学方法探讨[J].教育教学论坛，2018（29）：188-190.

[2]谷明信，鲁鹏.应用型本科院校机器人学课程教学改革探索[J].产业与科技论坛，2020，19（4）：192-193.

[3]丁力，叶霞，单文桃，等.应用型本科院校机器人课程改革探索[J].教育教学论坛，2018（45）：162-163.

[4]刘坤，刘娣，毕云蕊.应用型本科机器人专业课程体系建设的探索[J].中国现代教育装备，2018（295）：30-32.

[5]曹阳，孙松丽.应用型本科机器人工程专业课程体系改革与探索[J].高教学刊，2019（12）：41-43.

[6]李庆梅，何玉安.应用型本科高校基于“学分认可型双证融通”的工业机器人课程体系改革[J].上海第二工业大学学报，2020，37（2）：149-154.

[7]孙松丽，温宏愿.应用型本科机器人工程专业课程体系构建[J].机器人技术与应用，2020（1）：44-48.

[8]付强，罗天洪，潘春鹏.应用型本科院校机器人工程专业实践课程改革探索[J].教育现代化，2020，7（37）：88-92.

[9]司海飞，胡兴柳，唐玉娟，等.应用型本科高校一体化人才培养体系的构建研究：以金陵科技学院自动化专业、机器人工程专业为例[J].高教研究与實践，2018，37（4）：23-27.

[10]温宏愿，孙松丽，刘超.工业机器人专业集群建设探索与实践[J].高等工程教育研究，2019（3）：47-51.

[11]吴峰华，李婷雪，李连德，等.产学研用一体化机器人学科建设[J].实验室研究与探索，2019，38（8）：189-196+208.

[12]韩耀振，张煌，胡冠山，等.地方应用型本科院校机器人工程专业建设探究[J].教育现代化，2019，6（85）：185-186+204.

[13]张程，张卓.借鉴德国“双元制”教育模式的应用型本科高校机器人教育初探[J].高教学刊，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