山东科技大学:新工科背景下的专业建设改革与实践
山东科技大学机器人工程专业从专业培养目标重塑、资源平台建设、专业培养模式构建、课程体系建设等方面进行专业建设探索,打造应用创新型人才培养新模式。
——以职业胜任力培养为牵引重塑人才培养目标
国家“十四五”规划和2035年远景目标强调要推进机器人产业创新发展,机器人产业目前正处于蓬勃发展期,对人才的需求也日益迫切。从类型上看,这些人才可分为统筹管理型、创新研究型、技术研发类,机器人产业既需要能够实现机器人关键核心理论和技术创新突破的人才,也需要掌握电气、机械、控制、软件等方面知识的技术应用型人才。从知识体系上,由于机器人产业本身涉及多学科交叉融合,其对人才知识体系的要求带有明显的学科交叉属性,需要机器人工程专业人才掌握机械设计、电气工程、电子信息、控制工程、工程力学等不同领域的知识。
为此,机器人工程专业深入调研机器人产业相关企业对机器人工程师职业胜任力的要求,构建职业胜任力模型,以此来指导机器人工程专业应用创新型人才培养目标的建立。职业胜任力可以体现职业对人才专业技术能力和综合素质的要求,于机器人工程专业而言,其职业胜任力包含需求调研和分析、方案规划与设计、关键技术突破、复杂工程问题解决、项目流程管理、项目沟通与协作、职业道德与素养等基本元素。
机器人工程专业以职业胜任力培养为牵引,从独立从事机器人相关领域的工程应用设计、应用研究和生产管理,解决机器人领域复杂工程的关键技术问题,了解并能够分析行业动态和发展趋势,遵守机器人工程科研或实践中的职业道德和规范,机器人工程项目管理、协调沟通、团队合作等五大方面切入,确定了32项毕业要求指标点,为机器人工程专业建设和人才培养指明方向。
——建强校地合作的人才培养资源平台
在机器人产业等外部创新主体引导和支持下,机器人工程专业紧抓校地各类可用资源,为专业建设和人才培养蓄力筑基,建强教师队伍和教学科研平台。
抓住新工科背景下现代产业学院建设机遇,与沈阳新松机器人、迈赫机器人等机器人领域优秀企业,联合共建省级机器人现代产业学院,构建融合人才培养、科技创新、企业服务于一体的主体。并与地方政府、国内机器人领域优势高校及企业联合共建科研平台,为面向产业需求的机器人工程专业人才培养提供支撑和保障。
同时,专业汇聚高层次人才,打造校企混编教师队伍。一方面,机器人工程专业紧抓青岛市系列人才工程和政策机遇,落实学校“一流人才强校工程”,吸引机器人领域领军人才,为专业人才培养带来顶尖教师和前沿研究。另一方面,依托高水平教学科研平台,汇聚企业导师服务专业人才培养。利用省级机器人现代产业学院,引入30余名企业导师协同开展课程体系优化、培养大纲修订、学生联合培养等。专业基于青岛智能无人系统研究院等科研平台,让学生参与企业导师的机器人工程项目和生产实践,同时让企业导师参与学生的科技竞赛、课程设计、生产实习、毕业设计等实践环节,助力学生创新创业能力培养。
——构建多维协同的人才培养模式
依托青岛智能无人系统创新研究院、山东省机器人现代产业学院等校企共建平台,机器人工程专业通过共设项目、共办培训、共同考核方式,构建以职业胜任力为目标的产教协同育人方式,深化校企合作育人。
为发挥科教融合育人属性,专业借助山东省机器人与智能技术重点实验室、山东省机器人与智能技术协同创新中心等教学科研平台,以机器人产业需求为牵引紧抓核心技术问题,突破材料与驱动、感知、人机交互、人工智能等机器人关键技术,将科研成果、技术示范、典型产品作为学生创新训练资源,为学生创新创业训练提供高质量平台和环境。
学院注重思政育人,建立起学院领导班子、辅导员、导师、任课教师四协同的意识形态工作队伍和机制;依托辅导员名师工作室,开展辅导员能力提升计划;成立教师党员先锋队,发挥先锋队在课程思政建设中的示范作用,提升教师课程思政教学能力;挖掘苏学成、樊炳辉等本专业老教师的艰苦奋斗与创新创业精神案例,形成具有机器人工程专业背景和特色的思政教育资源。
——建立以项目为中心的层次化专业课程体系
在梳理机器人工程专业学生所需核心知识点的基础上,对课程知识体系进行调整更新,将课程体系分为通识课程、基础课程、专业基础课程、专业课程、综合实践课程等5个层次(详见图1),融入行业产业教学内容和实践项目(企业项目、科研项目、竞赛项目、创新创业项目等),在不同层次设置创新创业必修环节,实现全覆盖的创新创业能力培养。
科技竞赛对学生创新能力的提升效果尤为显著,实现了科技竞赛与专业核心课程深度融合。一方面,把高水平机器人竞赛项目引入专业课程,将竞赛中实际使用的总体方案设计、机械与传动结构、环境感知系统、伺服驱动系统、控制系统与控制方法等拆解开来,融入专业核心课程的教学中。另一方面,在“机器人感知系统”“机器人伺服驱动”“机器人控制技术”等专业课程的内容建设中,持续将实际设计案例、应用场景、软硬件设计内容等更新到课程中,让专业课内容更贴近真实机器人工程实践范式、贴进行业产业需求。这一模式实现了竞赛与专业课程的同步改进、同步提升。
(作者简介:宋诗斌,山东科技大学机器人研究中心教学副主任;王传江,山东科技大学机器人研究中心副主任;李玉霞,山东科技大学副校长。)
作者:宋诗斌 王传江 李玉霞
编辑:扈美辰
审核:王骄