课题申报范本：4002-新建机器人工程专业实践教学体系的研究与实践—以武汉商学院为例

新建机器人工程专业实践教学体系的研究与实践—以武汉商学院为例

新建机器人工程专业实践教学体系的研究与实践

—以×××大学为例

一、问题的提出

高校人才培养要关注新问题,迎接新挑战。要实施“中国制造2025”发展战略，达到中国制造强国的发展目标，必然需要大量具有以机器人和数控机床为代表的高素质制造业人才。制造业企业急需机器人本科学历应用型人才，因此，2016年教育部批准了二十余所本科院校申办机器人工程专业的申请，其中，我校是湖北省第一个申报机器人工程专业获批的本科院校。因此，高校应把握新形势下的人才需求市场机会,积极建设机器人实践教学平台,提升高校机器人工程专业人才培养质量,增强学生综合能力,适应智能制造发展对高素质制造类人才的需要。

作为湖北省第一个获批设立机器人工程专业的应用型本科院校，我们要把专业办出我们的特色，既区别于985高校如东南大学的学术人才定位，又要在专科机器人相关人才培养基础上更上一个档次。如何对应用型本科人才进行准确定位以契合人才市场的需求，是我们要不断探索和实践的一个大课题。而实践教学是机器人工程专业人才培养中举足轻重的一个环节，因此，我们提出以培养机器人应用型人才为目标，以专业实践教学体系的研究与实践为核心的课题，研究新建机器人工程专业学生实践应用和创新能力培养的实践教学体系，探讨高素质应用型本科机器人人才培养的方法和路径，为智能制造业输送紧缺人才。

二、课题界定

机器人工程专业：机器人工程专业作为一个新兴本科专业，现在还没有一个准确的定义，课程设置各院校也不尽相同，重点本科院校偏重于培养机器人学术型研究人才，普通本科偏重于培养工程应用设计型人才，专科机器人方向培养机器人操作类人才。

实践教学：巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。有利于学生素养的提高和正确价值观的形成。

教学体系：是教学过程的知识基本结构、框架、教学内容设计、教学方法设计、教学过程设计和教学结果评价组成的统一的整体。包含：教学顺序、过程、方式、方法、形式、内容、反馈、评估、总结、比较和推导等一系列教学要素。

三、国内外研究现状述评

1、机器人教育的现状述评

在一些发达国家，机器人教育已经普及至大中小学，并都在积极探索机器人教育发展的道路。在美国，各州教育部门都设立了自己的机器人教育课程标准。将机器人技术知识的学习，归为一种特殊的机器人教育形式。美国高校的机器人教育也卓有成效。例如，麻省理工学院开设了《机器人学导论》等课程，课程的考试内容就是大学生具体动手制作的机器人应用作品，以此来检验大学生的机器人知识水平及操作能力。

从教育状况来看，国内的机器人教育水平还处于摸索学习的状态，市场上也是良莠不齐。很多机构虽然有一定的知名度，但是从软件和硬件上来说都没有独家的授权，没有自己研发的独立的课程体系，所以学生其实并不能接触真正的机器人教育。国内大学阶段的机器人学习和研究情况是：专科阶段有机器人方向或相关专业，研究生阶段有机器人方向，本科阶段近两年才开始有教育部批准机器人本科招生，所以机器人应用型本科人才培养还处于起步阶段，机器人教育事业还有很长的一段路要走。

2、机器人教学的研究述评

为培养应用型人才，部分学者对机器人实践教学做了一些研究。电子科技大学毛湘宇提出运用建构主义理论指导机器人实践教学的新型教学模式，通过分析实验教学中常见的问题，提出从优化实践课程设置，更新实践教学内容，改革实践教学方法等方面来建构新型的实践教学模式。浙江嘉兴学院张辉指出“在中国传统的教学方法中，机器人技术教学普遍存在重视知识传授、轻视能力培养，重视理论教学、轻视实践环节的问题，学生只满足于死记硬背知识点，不注重动手能力、综合分析问题和解决问题能力的培养。”同时，笔者针对有关机器人教育有关的文献做了内容分析研究，其中以研究“应用状况”和“教育问题”的内容最多。而最为重要的课程设计、教学设计方面的相关文献非常少。

由于国内机器人工程本科专业很少，近两年才有教育部批准申办的二十所院校，还没有本科毕业生，所以机器人本科专业教育的专项研究几乎为零，本课题选取应用型本科机器人工程专业实践教学体系研究为对象，以期研究和设计实践教学内容，体现应用型本科机器人人才培养的特色，适应智能制造业的人才需求。

四、选题意义与研究价值

中国的机器人产业发展需要强力的机器人技术支撑。中国机器人市场的快速增长，而机器人相关人才却不能持续跟进，造成了专业人才的用工荒，而这种情况直接制约着中国机器人产业的发展。现在的状况是，机器人市场在以每年20%-30%的速度递增，而相应的高层次技术人才储备数量和质量却捉襟见肘。

本课题针对高素质应用型本科机器人的实践应用能力和创新能力的培养，研究其人才培养的实践教学体系，既符合机器人行业对人才的需求现状，也满足高校对机器人工程专业人才培养方法、途径、课程内容设计等专业发展的需要，对应用型本科机器人工程专业的发展具有一定的示范和借鉴意义。

五、课题理论依据

1、机器人产业发展国家政策

《中国制造2025》规划落地，明确将工业机器人列入大力推动突破发展十大重点领域之一，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。根据《工信部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》，到2020年，要建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过3万亿元，实现装备的智能化及制造过程的自动化。

2、教育部专业设置

在教育部最近公布的《普通高校本科最新专业备案和审批结果》里，“机器人专业”被特别标注为“名副其实的新专业”。2015年东南大学开设的国内本科阶段首个“机器人工程"专业，我校成为湖北地区第一个获批设置机器人工程本科专业的高校。

六、研究目标

第一、优化应用型本科机器人工程专业人才培养目标，构建有特色的实践教学体系，以期培养行业企业需要的机器人应用技术型人才。

第二、通过研究和实践，探索如何以机器人为平台，培养学生的实践创新能力，提高人才的可持续发展能力。

第三、通过研究和实践，开发机器人实践教学项目，改进和优化机器人专业课内教学、课程设计、校内实训、毕业设计等实践教学环节的教学方法和教学手段。

第四、探讨机器人专业师资建设问题，如何使非机器人专业的教师成为合格的机器人专业教师。