江本赤，刘玉飞，李公文，方 明，许德章，
(1.安徽工程大学 人工智能学院，安徽 芜湖 241000；
2.芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司，安徽 芜湖 241000)
机器人是融合现代制造、智能控制和先进信息技术的智能制造代表性产品，被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”。机器人的研发和应用被认为是衡量科技发展水平的重要标志[1]。目前，随着制造业向智能化转型步伐加快，机器人产业的人才严重缺乏[2]。高校的机器人工程专业作为人才培养的直接平台和载体，肩负着为新型产业育人的重要使命[3]。
2017年至今，已有300余所本科高校开设了机器人工程专业。但由于开设时间短，学生的培养质量还未受到工作岗位的充分检验，加之学科交叉特点明显，专业定位与建设容易偏离产业需求[4]。因此，要想增强机器人工程专业人才培养的产业适应性，必须突破对传统路径的依赖，从制定人才培养方案、构建课程体系、建设师资队伍和搭建实践教学平台等方面入手，探索产教融合的具体实现途径，并通过深化产教融合，完善人才培养协同机制。基于此，本文针对机器人工程专业的人才培养要素，探讨了产教深度融合模式及其实现途径，力求增强机器人工程专业人才培养的岗位适应性。
机器人工程本科专业培养的人才主要服务于机器人相关技术、产品研发及集成应用领域[5-6]。应用型高校的机器人工程专业主要是培养具有机械工程和控制工程基础、兼备机电控制系统设计能力、从事机器人关键零部件制造及搭建与维护机器人工作站的高素质应用型人才。研究型高校则更侧重于机器人的系统控制与计算理论，培养能够系统掌握机器人感知与驱动、机器智能等专业知识，具备智能机器人系统开发能力的高素质创新型人才[7]。因此，无论是应用型人才还是创新型人才培养，都服务于机器人相关产业，都必须以服务技术发展和产业创新为目标。机器人工程专业的能力-知识关系分析见表1。
表1 机器人工程专业的能力-知识关系分析
1)学科交叉影响了机器人工程专业的学科归属感
事实上，不同高校的机器人工程专业被划分在不同的学院，或在机械类学院，或在自动化类学院，或在计算机与信息类学院，学科归属感远不及传统优势专业。该专业的学科交叉特点在一定程度上影响了院校间的专业建设交流和校内资源分配。
2)知识传授与产业需求之间存在偏差
智能制造背景下的机器人工程作为一个新专业，是多学科先进技术融合的产物，起点较高，但学校知识传授与产业需求之间存在较大偏差。一方面，机器人工程专业存在的时间较短，没有成熟经验可以借鉴。部分地方高校是在条件不成熟的情况下开设的该专业，对于这一新工科专业的内涵建设尚在探索期。另一方面，得益于支撑技术的快速发展，机器人技术与产业发展较为迅速。为紧跟产业技术迭代的步伐，很多机器人企业对毕业生专业能力的要求较高。
3)学生对机器人产业发展的了解不足
近几年来，机器人概念的热度很高，部分学生出于从众心理或对机器人产品感兴趣而选择机器人工程专业，未深入了解该专业的内涵及就业环境。同时，学生对如何将所学知识运用于工作实践中和如何适应机器人产业发展趋势缺乏必要的思考。
4)学生的实践能力训练不够系统
在校学生获取的理论知识与行业、企业中解决实际工程问题所需的能力存在一定差距，学校教学与产业脱节的现象严重。主要原因在于产教融合实践教学平台尚未建立，与知识点对应的实践环节都是相对孤立的，实践内容比较零散，缺乏系统的、科学的实践训练体系。目前，部分课程设计的选择对象及项目设计的工程意义较低。例如，不少高校的机械设计课程设计仍在选用传统的普通减速器或液压泵，而不是典型的机器人机械部件；
PLC课程设计的控制对象仍在选用传统的流水灯控制，与机器人集成应用技术的关联度较低。此外，综合实验实训环节主要安排的是工业机器人示教编程及操作，而受限于一些客观原因，多数机器人专业的学生未参与机器人拆装及控制系统调试训练，因而对机器人的机械结构特点缺乏直观认知，对机器人的控制系统原理及作用了解不深。
作为典型的新工科专业，在智能制造背景下兴起的机器人工程专业承担着为产业育人的重要使命。因此，只有构建产教深度融合的培养模式，才能使人才培养适应产业发展需要。因此，围绕区域机器人产业发展需要，探索产教融合的机器人工程专业的育人新模式势在必行。产教融合的实现途径不一，需要从专业定位出发，结合专业性质和内涵建设的不同阶段采取最科学的产教深度融合形式。根据人才培养方案和质量评价体系，制定的产教深度融合模式的实现途径如图1所示。
图1 产教深度融合模式的实现途径
3.1 校企联合制定人才培养方案
在机器人工程专业的人才培养方案中突出产教融合思想，需要基于机器人产业的发展动态，以提高在校生对潜在工作岗位的理解能力为目标，以强化学生的工程能力为重点，推进产教融合协同育人实践。当前，多数高校的机器人工程专业是依托机械、电气或计算机等传统专业开设的，人才培养方案和课程体系尚未体现产教融合思想，因而需要打破传统专业课程体系的常规思路，借力地方产业资源优势和便利，就近将行业、企业的智力资源引入课程和课堂，使教学内容与机器人产业的发展实际紧密融合，并参照机器人产品的研发过程组织理论教学与过程管理。以能力为导向，科学整合学校和产业的育人资源要素，切实推进应用型人才产教融合培养模式的构建与实践，并结合产业发展及时优化人才培养模式。
3.2 校企深度合作开发专业核心课程
作为专业知识传递的重要工具和载体，专业课程的开发在人才培养过程中发挥着至关重要的作用。目前，多数高校的机器人工程专业课程相对独立，尚未形成体系，导致学生接受的知识不够系统，使学生对机器人的理解不够深入。因此，目前当务之急是校企深度合作开发专业核心课程。一方面，有必要让机器人产业的智力资源参与构建机器人工程专业理论课程体系和编写实践教学环节的教材。另一方面，紧跟支撑技术的发展步伐及时更新教学内容，紧盯机器人产业的发展动态，使其行业标准及时融入专业课程内容，并建设典型工程应用案例资源库。同时，依托机器人企业的技术升级项目，在课程教学内容、方法和手段中融入新发展成果。为充分体现机器人产业的特征，适当增加综合性实验实训环节的比重，特别是在考虑毕业设计选题范围时，将真实的研发项目(包括关键零部件在内的产品设计等)作为主要素材。
3.3 建设产教结合的教师队伍
为确保产教深度融合人才培养模式得到有效实施，需要形成建设产教结合教师队伍的有效路径，如制定支持政策，邀请主流机器人企业的研发骨干、产业协会成员定期走进课堂开展专题教学。同时，为深入推进产教结合教师队伍的建设和可持续优化，有必要建立特殊从教资格认证等机制。此外，还可以利用区域优势和信息化手段开展校企导师联合授课，联合指导实践教学环节，安排专业课教师参加机器人研发项目，切实打造高水平教学团队。企业导师对机器人产业的理解更深刻，对产品的设计研发、材料选择、生产流程较为熟悉，能有针对性地指导学生，引导学生少走弯路。经此环节，学生的综合能力能得到有效提升。
3.4 联合打造实践教学平台
2020年7月，教育部办公厅、工业和信息化部办公厅联合发布《现代产业学院建设指南(试行)》，以区域产业发展急需为牵引，面向行业特色鲜明、与产业联系紧密的高校，建设若干高校与地方政府、行业企业等多主体共建共管共享的现代产业学院，造就大批产业需要的高素质应用型、复合型、创新型人才，为提高产业竞争力和汇聚发展新动能提供人才支持和智力支撑[7]。作为实践性要求较高的机器人工程专业，其诸多理论知识需要通过实践环节加以巩固。例如，机器人机械结构设计、关键零部件研发、电气连接与调试、整机性能测试等。因此，为深化产教融合，可结合机器人行业产业的实际工作内容搭建项目式实践训练平台。例如，将企业研发产品的思路和方案引入实践环节，由校企双方共同引导学生参与实战化演练，帮助学生深刻理解机器人产业的工程问题，就近利用学校属地机器人产业资源便利，或借助企业力量构建服务专业实践教学的实习实训环境，在工程制图测绘课程设计、机械设计课程设计、电子技术课程设计、可编程控制器课程设计、机器人装配调试实训、机器人离线编程与仿真实训、专业认识实习以及毕业设计等重要实践性教学环节中发挥积极作用。
在阐述当前新工科人才培养共性问题的基础上，分析了机器人产业人才的能力构成要素，以及为达成人才能力培养目标所采取的产教融合途径。从人才培养方案制定、课程体系与内容选择、师资队伍建设、实践教学平台搭建等方面，探讨了具有较强可行性的产教深度融合模式，以期为智能制造下的机器人专业人才培养模式改革提供借鉴。
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