新工科背景下高校产教融合教学模式的探索——以机器人工程专业为例

潘秋瑜

（广西工商职业技术学院，广西 南宁 530000）

0 引言

2017 年国务院办公厅发布《关于深化产教融合的若干意见》，强调教育和产业发展的协同进步。与此同时，应国家战略发展需求，高等教育领域迎来工程教育改革新浪潮——推动新工科的构建[1]。产教融合的教学模式将学术学习与行业实践紧密结合，目标是促进学生的全面发展。这种模式让学生能够在学习过程中深入理解并实践所学知识，以满足他们未来职业生涯的需求，对于高等工程教育的人才培养起到了核心作用。机器人工程专业汇集了自动化、智能控制、机电一体化以及计算机科学等多个领域的专业知识与技术，开展产教融合的教学模式不仅满足了新工科建设的需求，而且有利于机器人领域专业人才的系统培养，对机器人工程的发展具有深远的影响。

1 国内外机器人工程专业建设经验

“中国制造2025”战略旨在推进智能制造的进程，其核心支柱涵盖了机器人和各类智能设备。无论是工业领域的机器人、用于特殊环境的特种机器人，还是提供服务的机器人，在智能化生产中都扮演着关键角色，市场对它们的需求持续扩大[1]。因此，拥有专业技能的机器人行业人才面临着极大的市场需求。在中国，目前约有200 家高等教育机构开设了机器人工程专业。由于对人才培养目标的差异，各学院在课程安排和培养过程中都展现出了独特的考虑。职业技术高等院校更倾向于技能型人才的培养，强调机器人安装、操作、编程以及维护的实际操作技能培训。而应用技术型本科院校的目标是培养在机器人应用与工程设计方面有专长的专业人才，重视机械、电子、自动化控制等学科的知识教学和机器人系统的整体运用能力。研究型大学则在课程安排上更偏重于基础科学教育的广度和深度，同时促进学生在个性化发展、特色显著以及前沿科学研究和创新能力上的成长。

2 新工科背景下机器人工程专业产教融合模式实施的必要性

2.1 解决人才培养短板问题

通过实行产业与教育融合的模式，机器人工程专业能够有效解决高等教育机构在人才培育方面存在的困难。该模式依托校企合作平台，让学生在真实的企业环境下接受教育和进行实操练习，培育出既具备创新思维又能实际操作、具有强适应力和沟通技巧的优秀人才。近些年，中国政府发布了众多政策文件，例如《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》，旨在促进教育领域与产业界的深度融合[2]。因此，采纳产教融合教育模式作为机器人工程专业发展策略，不仅是对政策指引的有效响应，更是改善教育质量、完善人才培养机制的关键措施。

2.2 推动产业链与专业链相互结合，共同进步

在如今新工科建设背景下，机器人工程专业通过实行产教融合的教学模式，能够更紧密地将教学与产业需求对接，促进教育内容与职场技能要求之间的同步发展，培养能够迎合当前经济与科技发展的高素质专业人才。对于学生而言，这样的模式意味着他们将能增强自己的就业前景、实际操作技能以及综合职业素养，实现被企业紧密需要的多方位发展。同时，高等院校因更有效地对接产业界需求而培养出更有市场竞争力的新时代工科毕业生；企业则能从中获得更为坚实的技术与人才支持，确保在激烈市场环境中保持竞争力[3]。产教融合的实践不仅推进了专业知识与产业实践的结合，也为学生、高校、企业创造了互利共赢的局面。

3 新工科背景下探索机器人工程专业产教融合模式的路径

3.1 促进企业参与课程内容的设计

在新工科背景下，为了造就与企业需求相契合的机器人工程人才，学校与企业之间应实现密切协作。在制定专业课程计划的过程中，学校应主动征求企业的建议，并邀请企业共同参与到课程内容的构建中[3]。这种合作不仅涉及课程设计，还包括“定制式”人才培养模式的探索，即根据企业的具体需求来定制教育方案。具体而言，机器人工程专业的教育内容可被拆分为两个主要部分：专业理论学习和综合性实践学习。在进行实践教学时，应当以企业的具体需求作为出发点，协助学生深入了解机器人领域的软件与硬件技术，从而达到全方位培育专业人才的目标。另外，采用“定制式”教学模式，使得学校能够培育出更符合劳动市场所需的毕业生。这样不仅能帮助学生迅速适应职场，还能为企业减少培训费用与时间投入。通过学校与企业的共同协作，定制教育大纲与人才培养计划，可确保满足企业的特定需求。这种合作方式促成了学校、学生、导师和企业间的相互协作，共同促进产教融合，达成双赢的局面。

3.2 利用校企合作的优势，提升实践教学效果

在新工科建设背景下，机器人工程专业的培养目标是提升学生的实践操作能力。为实现这一目标，学校与企业的合作至关重要。学校可以增加实践课程的比重：大一学生进行一个月的实践，大二学生两个月，大三学生则三个月。这些实践不仅限于课堂，还包括毕业设计和研究生课题等形式。日常教学中也应融入更多实践内容，以此激发学生的学习兴趣，加强师生互动。

以东华理工大学机械工程专业为例，它倾听区域经济发展的需要，打造了一种全新的工程教育典范。该模式涵盖了工程学基础、创新和意识三大训练方向，并且依托该专业的独特优势，构建了一个集开放性、综合性和智能化于一体的实践教学平台[4]。这种教学模式不仅促进了中国工业从传统制造业向智能制造业转变升级，还增强了人才培育过程与社会及企业需求的一致性。通过此模式，机器人工程专业能够结合其专业特点和行业优势，为学生提供更多增强实操和专业技能的机会及环境。

3.3 加强产教融合，提高融合成效

在新工科教育背景下，将产学研结合起来，实现教育与产业的深度融合，已然成为高等教育培育技术人才的有效之道。为了提高这种融合的质效，需要精心设计与调整产教之间的协作关系。在机器人工程专业，需要通过优化产学互动，强化校企共育的模式，形成更卓越的人才培养成效[5]。对此，学校可以从两个层面入手进行改良和执行。首先，高校应当充分利用并完善既有的产学研平台，丰富其内容与内涵，确保企业能在这一平台中发现增值潜力，并能主动参与进来。在此框架之下，学校可以安排学生加入特定的研发项目，以实战的方式来锤炼学生的创新精神以及实操技巧。其次，学校与企业应携手并进，共筑人才培养的大厦。这包括企业直接参与专业课程的教学与实际操作训练，共同指导学生完成实习、帮助设计毕业论文，以及提供职业规划建议等。通过企业的深度参与，不仅让学生对专业知识有更深入的认识，而且培养新工科人才必备的思维与技能，实现校方、学生与企业三方面的共赢局面，不断推动产教融合的效果向更高层次迈进。

3.4 以学生为主体，改进教学方法

在机器人专业的教学中，应当将学生放在核心位置，通过汇聚各方资源，学生能够获得更多的动手实践学习机会，形成一个重实践教学模式的学习体系。机器人专业的实验教学更强调实践操作与创新能力的培养，鼓励学生独立设计和完成项目，教师则扮演辅助和指导的角色。为了实现这一目标，教育机构应该调动包括院校、企业以及国家级别的资源，例如，通过跨学科的协作和机器人领域的教研资源，来重新设计创新的实践性项目；借助企业举办的比赛以及在线资源，为学生提供亲身实践的机遇和技术援助；通过与行业联盟的合作，创造实习职位，使学生得以直面行业的实际需求；依托于教育部的教育协同平台，深化与企业间的合作关系，使学生能从中受益。

4 对新工科背景下机器人工程专业产教融合的思考

4.1 界定专业定位

要在新工科背景下有效推进机器人工程专业的产教融合，首步是明确专业的方向和独特性。考虑到很多院校都设有机器人工程专业，要想在众多学校中脱颖而出，吸引更多企业参与到产学结合的人才培养模式中，学校必须凸显自身的专业优势[5]。因此，学校需要不断增强机器人工程专业的教育资源，同时保障基本的数学、物理和化学知识的教学，将最新的机器人工程技术、理念及发展趋势融入课程。通过不断研究和更新，努力将机器人工程专业打造成学校的特色和品牌专业，从而为学校的产教融合发展提供支持。

4.2 结合教育与需求

在现今的社会经济背景下，社会和企业均期待教育机构能够培养出符合他们需求的人才。特别是在新工科的环境之中，实施机器人工程专业与产业结合的教学实践正是为了实现这一目标。在这个过程中，关键是要遵循市场需求导向的人才培育策略，并采取量身定做的教学方法。在产教融合的实施中，必须平衡好企业需求与学生个人发展的关系，确保学校、学生和企业能够相互促进、共同发展。

例如，福州大学特意为2017 级和2018 级机械制造与自动化专业的学生成立了机器人专班，培养具有高素质的机器人工程技术人员[6]。学校通过与企业进行深层次的交流，仔细规划了课程安排，包括必须学习的机器人动力学与控制、基于ROS 的机器人理论及其应用等科目。这些课程直接对接行业需求，这不仅满足了企业对人才的需求，同时也为学校的教育愿景和学生的职业成长提供了明确的指导。

4.3 拓展教学素材

在新工科背景之下，机器人工程专业的教育方式正在经历重大的变革，其目标是通过扩充课程知识和增加课堂活动，以丰富课程的内容，并满足行业的需求。此类改革涉及要把实验室、企业实地、创业中心等实践平台整合进课程教学之中，让学生能够直接沉浸于实际操作环境，从而提升机器人工程专业的教学质量，并构建符合新工科要求的产学融合课程体系。在细节上，教学方法需要不断创新，这是提高教育质量的关键所在。这意味着教师要重视发展数字教学资源，改革现有的教学模式和教学手段，同时更新教材内容以保持其时效性。针对机器人工程专业，学校可以以现有的教学平台为基础，建立一个将机器人技术的智能化、实用工程能力和网络互联功能结合在一起的创新教学体系。这不仅能使教育资源易于携带和共享，还能使教学内容更加丰富多样。鉴于机器人工程专业横跨众多学科领域，具有强烈的专业性和与实际生产紧密相关的特点，拥有充足的教学资源变得尤为关键。比如，整合最新的数控技术、虚拟现实技术等进入课程教学，可以丰富教学内容、教学方法和教学材料。通过使用企业的场景照片、视频等实例，向学生展示机器人工程领域的企业需求和研究成果，让学生提前熟悉现代化职场及其环境，从而进一步增强产教融合课程的效果。

5 结语

随着机器人工程行业的崛起，机器人在工业生产中的应用已成为衡量一个国家工业化水平的关键指标之一。在科技持续发展的今天，机器人工程正变得越来越自动化、智能化和专业化。面对建设新工科背景和人才培养与市场需求之间的不匹配的问题，高校对机器人工程专业人才的培养越发重视。在此背景下，产教融合模式成为未来发展的关键趋势，它是实现高质量人才培养的重要途径。为了优化现有的产教融合现状，同时在新工科背景下推进产教融合模式的持续革新与成长，我们需要通过邀请企业参与设计课程、增加实践教学的比例、深化校企合作以及革新教学策略来实现。