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摘要:在新工科建设背景下,各层次本科院校相继申请机器人工程本科专业招生,与此同时,我国在2016年已经正式成为华盛顿协议正式会员国,我国的工程教育专业认证正进行得热火朝天,虽然由于专业建设时间短等原因,目前机器人工程专业未列入工程教育专业体系内,但在工程教育认证框架下开展工科专业建设已经大势所趋,因此在工程教育认证理念框架下开展机器人专业建设意义重大。
关键词:机器人工程专业;培养目标;毕业要求;可考核指标点;工程教育认证
本文引用格式:韩耀振,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):179-180,198.
机器人工程专业是新工科热门专业之一,近年来学生报考热度持续攀高,众多本科院校陆续开设该专业,既有双一流院校,也有地方应用型院校,专业定位要考虑社会发展需求、学校定位等众多因素。
一培养目标
经过充分调研相关企业、兄弟院校、用人单位以及从事相关工作的校友,在多次专家论证基础上,制定本专业培养目标。我校为山东省高等教育应用型人才培养特色名校立项建设单位,是教育部应用技术大学改革试点战略研究单位,学校以“培养交通事业有成长力、有国际视野的高级应用型专门人才”为人才培养目标,持续推进应用型人才培养改革,本专业根据学校定位、社会需求、行业分析、学生发展预期、不同利益相关方预期制定了培养目标。
本专业培养适应国家经济与科技发展的需求,能够在机器人工程及智能制造领域从事系统集成、开发应用、项目管理、运行维护等工作,并能承担社会经济、科技及可持续发展的责任,以技术或管理骨干的角色,在创造性工程实践活动中取得成就的应用型工程师。
预期学生在毕业后5年左右能达到以下具体目标:
(1)具有良好的工程职业道德、人文科学修养,具有社会责任感和安全与环保意识,具有良好的沟通能力、协作精神,能够在团队中担任骨干或领导角色,发挥有效作用。
(2)能够运用专业知识与工程技能,具备独立发现、研究与解决机器人工程、智能制造等领域复杂工程问题的能力。
(3)在考虑社会、法律、环境等多种非技术因素的影响下,具备从事机器人工程、智能制造相关领域的软硬件研究设计、应用开发、系统集成和运行维护等方面的工作能力。
(4)具备终身学习能力、知识更新与自我完善能力,具备创新能力和一定的国际视野,能适应社会发展要求。
为使专业相关教师、在校学生、社会等本专业利益相关方理解专业培养目标并对其进一步优化和完善,采取以下渠道对培养目标进行宣传。教师方面,通过全员参与制定、教学例会交流、班会等方式使教师深入理解本专业培养目标。学生了解的渠道主要有招生网络宣传、入学教育、专业导论、选课指导、专业课学习指导等,社会了解本专业培养目标的途径主要包括通过校庆、校友座谈、校友聚会、校园开放日等校友聚集度较高的活动,通过发放招生宣传册等方式向校友宣传本专业的培养目标及培养方案、对招聘单位讲解、校友问卷调查、实习合作单位走访等。此外建立了培养目标合理性评价制度与措施,规定评价周期为4年。
二课程体系
(一)课程设置概况
毕业要求的达成是实现培养目标的核心[1],科学完备的课程体系是毕业要求达成的落脚点,本专业毕业要求的制定充分考虑国际工程教育认证标准及新工科建设需求,在此基础上科学合理设置机器人工程专业课程体系。本专业学生需修满170+10(第二课堂)学分且毕业设计(论文)答辩合格准予毕业。其中创新与创业教育需修满6学分(创新创业课程4学分、创新创业实践2学分)。专业的主干学科是控制科学与工程、计算机科学与技术,核心课程包括:电子技术、自动控制原理及应用、机器人学、电气控制与PLC应用、伺服电机与驱动技术、工业机器人应用基础、工业机器人离线编程仿真技术。各课程模块学时学分结构如表1所示。
学科基础课中,涵盖了电子、电路、机械基础、力学基础、机器人学、嵌入式、传感器,专业必选课包括电控与PLC技术、伺服电机与驱动技术、工业控制网络技术、图像处理与机器视觉、机器人专业英语,设置工业机器人、服务机器人两个专业方向,各有三门理论课程支撑,设置11门专业任选课,要求最低选修6学分,实现专业任选课的自选,同时要求至少修4学分创新创业课程,2学分美育课程。课程的设置既体现了控制学科基础要求,也体现了对机械基础的要求,还包含了机器人的几门核心课程。
(二)实践教学课程体系
实践教学课程体系的构建充分调研了用人单位、其他兄弟院校的情况,结合我校特色,制定了本专业实践课程环节共计14个,包含38学分,如表2所示。
三师资建设
师资队伍对于专业发展至关重要[2,3],本专业现有专业教师18人,全部具有硕士以上学位,师资毕业于中科院沈阳自动化所、山东大学、华北电力大学等重点院校。近年来,学校重视双师型人才培养,多名骨干教师到企业锻炼,完成机器人相关横向课题等。主要师资主要问题是没有形成有效的教科研团队,有工业机器人系统集成实际工作经验的教师少。
下一步主要努力方向包括:(1)规划几个紧密的教学团队、科研团队,增强团队的问题攻克能力。(2)加大人才引进力度,重点侧重于高端人才,或者有实际工程经验的博士及企业高级工程师。(3)加大人才培养力度,鼓励教师进修学位、鼓励教师到企业实践锻炼。(4)吸引企业高端人才到学校兼职,能够为学生上课、带实践课或者做专题讲座等多种形式。
四实验室建设
良好的实验室条件是教学质量的保障[4-6],目前本专业实验室条件已基本形成体系,可满足机器人工程专业学生教学、实践及创新活动。机器人工程专业相关实验室主要有:工业机器人实验室(4大家族配齐),柔性制造智能控制实验室、自动控制技术实验室、桌面式机械手创新实验室、电子技术实验室、大学物理实验室、单片机技术实验室、电子工艺实验室、工业控制PLC实验室、传感器技术实验室、大学生科技创新实验室等。可以说已经完全满足本专业基本教学。主要问题包括:(1)缺少大规模的智能制造成套设备。(2)高精尖的机器人科研设备偏少。
五结论
制定符合工程教育认证要求的培养目标是进行机器人工程专业建设、修订人才培养方案最重要的一个环节。本文结合学校定位、社会需求,在广泛调研、充分论文,反复研究的基础上,制定了我校机器人工程专业培养目标,文中介绍了本专业课程体系、师资、实验室情况,为后续深入开展专业建设打下基础。
参考文献
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[6]顾晓薇,王青,邱景平,等.工程教育认证“毕业要求”达成度的认识与思考[J].教育教学论坛,2016(14):24-26.
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