区域视角下机器人专业“产-科-教”一体化建设*

韩欢庆 ，刘 娜 ，曹彦玲

（北京理工大学珠海学院，广东 珠海 519088）

在地区产业背景的加持下，机器人专业在发展过程中应当深植于区域产业集群，进行学科和专业的一体化建设，这不仅是形成高校核心竞争力、强化内涵式发展、提高学校区域服务能力的需要，更是提升人才培养质量、实施区域人才供给的需要[1]。本文以北京理工大学珠海学院（以下简称“北理珠”）为例，探讨区域产业与高校专业建设和课程内涵式改革的关系。北理珠处在粤港澳大湾区、自由贸易试验区、现代化国际化经济特区、横琴粤澳深度合作区“四区”叠加的位置，应当在这一历史机遇的加持下，为服务国家和区域创新发展作出贡献，向着高水平理工科大学前行。同时，珠海市提出“产业第一”的系列举措，以加快构建现代产业体系、推动产业集群发展，北理珠在发展过程中更应紧密结合珠海市的产业结构深化内涵式发展。机器人工程专业作为一个在新工科和智能制造大背景下发展起来的新兴专业，也是该区域未来产业转型发展的重要方向。

在高校发展中，将教学科研一体谋划，科学有效地纳入到整个“学科-专业”建设的大系统内进行整体考量、循环建设，提高教学与科研的融合度和支撑度，对学校创新发展具有重要意义[2-3]。在这个发展过程中，更应注重与地区产业特点的结合，以促进产业和教育的有机结合，加强地区人才储备，这不仅是目前高等教育发展的趋势，也是当前高等教育改革的研究热点。史玮结合长三角的产业特点，以“5G+工业互联网”为产业背景进行了产教融合人才培养模式的研究[4]；
沈泽梅则更进一步地将政府部门以及相关协会纳入了协同体系，对基于“政校企协”四位一体的应用型本科产教融合的路径与方法进行了探索，并提出了具有针对性的发展路径与解决方案[5]。

在专业内涵式创新发展过程中，核心课程的建设尤为重要，“工业机器人”课程作为该校机器人专业的核心专业课程，开设目标是满足机器人技术在国内快速应用与发展而产生的人才需求，具有理论深入与实践性强的特点[6]，在专业教学体系中占有重要的地位。因此，基于该课程进行革新试验，实现“产-科-教”一体化建设，并探索课程建设与区域产业链的融合方式，进一步映射到学科、专业发展的维度，将有助于推动课程、专业以及学校的内涵式建设发展，也是高校服务区域产业集群的必然选择。

地方普通高校的教学和科研建设都是为地方经济发展服务的，而产业集群是地方产业的典型代表，在这一核心需求导向下，地方高校应站在区域产业需求的角度进行创新发展。以教学、科研的互动来支撑和引领产业集群全链式发展是高校服务区域产业集群的必然选择，也是高校内涵式发展的必由之路[7-8]。

因此，文章在综合考量北理珠机器人工程专业的定位以及区域内相关产业特点的基础上，针对教学科研协同建设薄弱、产业与教学联系不够紧密、科研与产业脱节的问题[9]，进行了基于区域产业视角的“工业机器人”课程“产-科-教”一体化建设研究，致力于以“工业机器人”这一专业核心课程为依托，进行更深层次的“产-科-教”融合发展的探索，以点带面，培养区域产业集群所需的新工科人才。改革内容主要以“平台共建、资源共享、成果共用、制度保障”的核心思想为引领，分为以下四个方面。

1.1 教学制度与科研制度一体化建设

针对学科与专业建设的自身内在属性和制度建设逻辑的差异性，教师难以协调科学研究与人才培养在时间等方面的安排。所以应进行教学制度与科研制度一体化建设的改革，首先，以“工业机器人”课程教研室为试验点建立一套科学、规范的制度，保障“产-科-教”一体化建设的实施。其次，通过制度平衡角色冲突、资源配置冲突以及考核评价冲突等问题，引导教师树立“科教融合”的理念，同时把最精耕的成果适时融入专业教学中，提高教学内涵。

1.2 科研方向与专业发展领域一体化建设

针对科研方向与教学方向偏差的问题，应以本校机器人工程专业人才培养目标和课程组教师的科研课题为导向，进一步凝练“工业机器人”课程教学体系，明确所在区域产业集群的发展需求和着力点，站在产业集群的科技需求上进行科研创新，站在产业集群的人才需求上进行教学设计。

1.3 科研团队与教学师资队伍一体化建设

针对师资队伍的全面发展需求，应当借助社会组织或区域相关企业的力量进行“双师”队伍的建设，来解决人才培养和技术应用的问题，并通过与高水平科研团队的调研交流来推动科研水平的提升，进一步引领产业及专业课程教学发展。基于共同的着力点，即产业集群，实现科研与教学良性互动。

1.4 科研平台与教学实践条件一体化建设

科研平台是学科建设的根本和基础，不仅可以为教师在科学研究中发现和解决产业发展面临的技术与科技问题提供基础和指引，还可以为学生参与科学研究、认识专业发展领域等提供条件。专业教学实验室有利于促进学生对专业知识的理解和吸收。科研平台从某种角度而言是专业内涵建设的延伸和引领，专业实践是教学平台的具体体现和应用[10]。因此，在建设过程中应主动谋求与政府及企业等主体的合作，扩大平台基础、强化实训条件、结成战略联盟、进行联合研究，集中财力、物力等来实施科研平台与教学实践条件一体化建设。

围绕“平台共建、资源共享、成果共用、制度保障”的核心思想，提供了全面的课程改革思路，在具体实施过程中，侧重点和关键点主要在于科研与教学的一体化，实现教学过程中科学思维的培养以及科研过程中教学思维的转化。由于“工业机器人”这一课程是具备理论深度和应用开发双重特性的课程，科研与教学两种行为的资源共生共享是“工业机器人”课程“产-科-教”一体化建设的关键，需要以学生为中心，从科研成果、方法、项目和设备这四个角度进行具体举措的研究。首先，实现科研成果与科研方法向课堂教学内容的转化；
其次，实现科研项目与学生实践能力培养的有机融合；
最后，科研设备向实践育人平台的适应性转化也是非常重要的一个环节。课程“产-科-教”一体化建设的具体举措，如图1所示。

图1 课程“产-科-教”一体化建设的具体举措

通过具体举措的实施，能够在进行改革路径探索的同时，使得学生的素养得到提升。为了对课程改革的效果进行评估，构建以“产-科-教”一体化建设为核心的“工业机器人”课程闭环评价体系也是良性发展的一个保障。因此，本文制定了内外结合、多轮次、多维度的闭环评价体系，如图2 所示。内部通过两轮评价实现教学效果和应用效果的闭环考量，维度涉及学生、专家、学院及教师，外部主要通过用人单位以及学生相关的产出进行综合评判，以建立起人才培养的实时跟踪与后评价体系，并通过持续改进推动课程和专业建设。

图2 闭环评价体系

对“工业机器人”这一课程进行路径探索与实践的过程，能够融合科研成果和方法去改革理论教学和实验教学内容以及授课方式，全面提升学生在机器人及智能制造领域相关行业的就业竞争力。基于改革，培养的最新一届机器人工程专业毕业生的就业率和就业质量均有了明显的提升，这得益于学生实践能力的提升；
用人单位满意度也逐步提升，就业率稳定在95%以上，用人单位满意度达85%。同时，基于机器人实训基地的建设以及科研资源的建设，实现了多层次的实践内容改革，课程的实践完成了内容由少到多，深度由浅至深，范围由窄到广的实质性变化，学生满意度逐步提升。基于实践水平的提升，学生在学科竞赛的获奖数量也取得了突破，接连在全国大学生机器人大赛（RoboMaster）、全国大学生机器人电视大赛（ROBOCON）、RoboCom 机器人开发者大赛等国家级大赛获奖。在企业共建方面，根据“产-科-教”一体化建设的指导思想，与周边机器人相关企业紧密联系，完成了数十位毕业生的共同培养，并且借助区域企业的力量通过横向课题合作、教师外派企业学习等举措，培养建设了一支结构合理、紧跟社会发展、教学科研水平并重的教学团队，初步实现了学校与区域企业之间“双师”培养与人才输送的良性循环。

本文围绕粤港澳大湾区产业集群的特点，以“机器人工程”这一新工科专业的核心课程为切入点，探讨并制定了一系列举措，以求实现教学与科研的一体化建设，助力粤港澳大湾区人才建设的内涵式提升，以期为区域产业发展带来人才储备，进一步提升产业发展的活力。从初步成效来看，以“产-科-教”一体化建设的思想进行课程体系改革，能够为多层次知识的转移提供着力点，以达到提升学生科研能力和实践能力的目的，进而形成教师与学生之间的良性互动。基于地理位置优势，充分借助粤港澳大湾区制造业产业集群的活力，实施科研平台与教学实践条件一体化建设的思想，能够有效进行人员与资源的整合，最终形成学科创新与专业教学同步化的效果。不管是企业、高校、教师还是学生，都能够在此过程中基于外需带动内需，提高自身的创新发展水平。

有关“工业机器人”课程的“产-科-教”一体化建设模式所取得的成果不仅对北理珠的人才培养与专业学科团队建设有着较大的借鉴和促进作用，而且对其他同类型、同定位高校的课程建设和区域产业的结合发展举措有着借鉴和参考价值，但该研究尚处于初步研究阶段，还需进一步挖掘和提炼。

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