基于任务驱动的专创融合实验...成都大学机器人工程专业为例_毛润.pdf

1511522023 年 第 6 期 教科园地色、融合特性以及研究性三个方面进行展开。为了满足智能制造产业升级背景下对机器人工程专业人二、专创融合实验体系改革探索才的需求，本文提出了基于任务驱动的专创融合实验体系改以成都大学机器人工程专业为例，成都大学作为一所办学革。当前机器人的实验教学中存在实验内容松散、单一，无定位为城市应用型大学的高等院校，本校采取校城融合、专创法满足产业需求的弊端。成都大学机器人工程专业基于专创融合的人才培养模式，立足于服务成都市国家中心城市建设，融合的人才培养思路，以产业需求为导向，结合成都大学办主动对接成都市“5+5+1”现代产业体系及电子信息产业功能学条件，按照任务驱动教学模式，对实验设置了体现科学性区，打造学科交叉渗透深度融合的电子信息专业群。机器人工和研究性的机器人导航与运动规划专题实验项目。实验项目程专业围绕校城融合、专创融合发展战略，全面实施优化师包含从底层控制到上层规划的整体实现，对于学生双创能力资、产学协同战略，采用创新城市型大学协同育人机制，构建的培养起到很好的促进作用。出如图1所示的校城融合、专创融合闭环学习认知体系。党的十九大明确提出高等教育要实现内涵式发展，深化产1教融合。现代高等教育发展主要是由经济发展所推动，而高等2教育培养的人才也将成为经济发展的支撑。成都大学作为一所城市大学，办学紧密结合成都的经济、社会、文化发展和人才需求，针对性建设学科专业，培养应用型人才，开展应用研究。成都大学机器人工程围绕川渝地区制造业发展，坚持应用创新教学思路，以专业培养和创新创业能力培养的专创融合为导向，以培养适应智能制造产业升级要求的人才为目标，建立了创新创业人才培养新机制。实验教学作为培养学生创新创业能力的重要抓手，对于学图1 专创融合人才培养模式的3-4生更加熟练掌握相关专业知识起到很好的促进作用。传统机闭环学习认知体系器人运动规划实验课程，学生一般按照实验手册编写各种类型（一）体现智能制造特色。的运动规划算法，这样学生很难掌握机器人的底层运行机理。机器人工程专业具有鲜明的智能制造行业特色，所培养的另外，实验内容较为单一，没有与生产实践相结合，这样培养人才主要服务于自动化、智能制造领域。智能制造是我国产业的学生无法适应当前的产业需求。专创融合的本质是将双创教升级的主要方向，作为制造业与新一代高新技术相结合的新型5模式，制造业智能化转型涉及了技术、装备、数据分析等多个育融入到专业课程当中，引导学生运用专业知识发现问题和解6决问题的能力，培养学生实践动手和创新创业能力。层面。机器人是智能制造的关键技术之一，我校机器人导航与一、专创融合实验现状运动规划理论教学内容注重体现机器人与智能制造的交叉融国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）合，围绕制造业生产过程中的场景，设置了定位、规划、控制指出，高等教育不同于初等教育，改善高等教育的途径绝不会等内容。在实验项目设计上，我们同样注重体现智能制造需是固守课堂，当然也不会仅仅是课堂外的科学研究，而应该是求，设计了巡线控制、视觉跟踪控制、2D建图导航、语音交互科研与教学的有机结合，以研促学，让学生在科学研究的过程控制、多机编队控制等内容，以培养学生在智能制造领域的中对教学的内容进行更深的认识。然而，当前我们所面临的情“双创”能力。形是大部分高校对科学研究的重视程度远远高于课堂教学，这（二）体现专业融合特性。就造成了学生驱动能力不足、专业融合特色不明显等缺点。因国家“双创”战略对高校“双创”教育的要求越来越高，此，在专创融合实验体系改革探索过程中，本文将从融合特旨在培养学生的创新素质和创业能力，这是高校人才培养面临基于任务驱动的专创融合实验体系改革毛 润 代华凤 胡 林 成都大学电子信息与电气工程学院 成都大学机械工程学院 以成都大学机器人工程专业为例的重要课题，包括首创精神、冒险精神、创业能力、独立工作学模式最大的亮点就是将创新创业、科学研究、课堂教学三条7平行线变成了相交线，推动产、学、研深度融合。能力以及技术、社交和管理技能的培养。我校十分注重“双创”教育，设置了双创素质拓展课程群。但创新创业课程属于通识教育课程范畴，没有与专业课程相结合，对于工科专业的1 罗辉,南国枝,刘东,等.基于专创融合的精细化工工艺学综学生来说，实践起来比较困难。如果“双创”教育脱离了专业合实验教学体系构建J.化工高等教育,2022,39(03):107-114.教育，没有融入专业人才培养体系，是无法实现“创新创业教2 张颜梅.应用型高校“专创融合”的难点及破解对策J.商育专业化”和“专业教育创新创业化”，导致专业教育和“双丘师范学院学报,2022,38(07):104-108.创”教育无法有机融合。3 姜翠玉,吕志凤,王芳珠,等.研究型化学实验教学体系的构实验教学是培养工科学生“双创”能力的重要手段，能够建与实践J.实验室研究与探索,2015,34(04):174-178.有效地将“双创”教育融入专业教育的抓手。我们结合机器人4 田福平,戴岳,张永策,等.物理化学实验智慧教学平台的构工程专业教师的科研项目以及研究方向，结合国家产业发展背建与实践J.化工高等教育,2021,38(02):82-85+131.景和市场需求，设置了与相关制造产业密切相关的专创融合实5 张彬,罗恩韬.“以赛促学、专创融合”的信息类创新型验，如AGV小车的巡线控制、多机器人协同作业控制等。融合人才培养模式研究J.湖南科技学院学报,2022,43(02):109-112.转化型实验项目教学充分发挥探究性学习的优势，让学生主动6 杨宏兵,迟文政,王传洋.智能制造工程专业特色建设的思参与、主动探索，完成知识体系的建构过程。学生从查阅文献考与实践以S大学智能制造工程专业为例J.黑龙江教育(高教资料、设计实验方案到分工合作完成并提交实验报告，再到调研究与评估),2022(07):23-25.研市场应用前景，可以经历创新创业的整个过程，从而具备独7 盛晓娟,李立威.“专创、产教”双融合视角下的实践创立策划项目并进行实施的初步能力。新人才培养模式研究与实践J.实验技术与管理,2019,36(09):206-（三）体现研究性。210.根据课程特点，将多个机器人运动规划与导航实验由浅入8 龙腾.全向轮AGV的导航与视觉抓取方法研究D.长沙理深结合起来，并强调与智能制造领域的交叉融合，设置了具有工大学,2019.研究性的系列实验项目。以“自适应蒙特卡罗定位实验”为基金项目：1.成都大学CC国家众创空间2021年度创新创业例，该实验解决了机器人运动规划与导航最重要的问题我在哪教育专项课题“基于项目与竞赛双驱动方式的大学生创新创业里？在实验过程中，学生先通过查阅相关文献资料，了解蒙特教育方法探索”（ccyg202101009）；2.教育部产学协同合作育人卡罗定位方法的基本原理与特点，然后进行随机采样一定数量项目“新工科背景下基于实践驱动的机器人导论课程体系改革研究”（202102518005）；3.成都大学2021-2023年研究生的可能位置，并对所有粒子计算权重，接着重新采样一定数量人才培养质量和教学改革项目“电子信息产业紧缺人才选拔和的粒子，最后进行状态转移计算，如此循环。该类型的实验项培养模式探索研究”（cdjgy2022046）。目综合性强，采用以学生为中心、以实际工程研发为目标的任作者简介：毛润（1990），男，四川成都市人，博士，务驱动教学模式，在定位精度、速度、抗干扰方面均取得良好成都大学电子信息与电气工程学院讲师，主要从事机器人运动的效果，在内容方面具有一定研究性。通过该实验项目，学生规划及创新创业教育研究。能经历从电路原理设计再到软件算法实现整个过程，进而增强实验兴趣、形成创新思维、提升“双创”能力。三、结束语专创融合是专业教育与创新创业教育的有机融合，通过开设交叉学科融合课程，强化实践等手段，促进专业知识和创新创业知识的耦合，培养学生的创新思维和能力。我校是地方性高水平应用大学，依托机器人工程专业，开展专创融合课程建设，通过对实践内容进行改革，将科学研究过程和机器人研发过程融入实验，构建了从底层控制到上层规划的全套实验项目，促使学生掌握机器人的设计开发流程，提高学生的专业能力的同时，激发他们创新创业的激情，取得了良好的教学效果。专创融合虽说已不是新的概念，但近几年各高校在专创融合、协同创新的过程中却存在诸多难题。专创融合不同于传统的理论教学与实验教学，它具有较强的任务驱动特点，有明确的问题导向特性。专创融合的实验教学模式运行四年来，已在本学院四个专业、八门课程中得以实施，同时也取得了比较理想的培养效果。高校的教学应当是与行业发展实际情况相结合、与学生就业紧密相连、要能够充分体现社会发展需求。教学最直接的目的应该是让学生知道自己在学什么、学了能做什么，而不是被动的填鸭式的学习。任务驱动的专创融合实验教【参考文献】1511522023 年 第 6 期 教科园地色、融合特性以及研究性三个方面进行展开。为了满足智能制造产业升级背景下对机器人工程专业人二、专创融合实验体系改革探索才的需求，本文提出了基于任务驱动的专创融合实验体系改以成都大学机器人工程专业为例，成都大学作为一所办学革。当前机器人的实验教学中存在实验内容松散、单一，无定位为城市应用型大学的高等院校，本校采取校城融合、专创法满足产业需求的弊端。成都大学机器人工程专业基于专创融合的人才培养模式，立足于服务成都市国家中心城市建设，融合的人才培养思路，以产业需求为导向，结合成都大学办主动对接成都市“5+5+1”现代产业体系及电子信息产业功能学条件，按照任务驱动教学模式，对实验设置了体现科学性区，打造学科交叉渗透深度融合的电子信息专业群。机器人工和研究性的机器人导航与运动规划专题实验项目。实验项目程专业围绕校城融合、专创融合发展战略，全面实施优化师包含从底层控制到上层规划的整体实现，对于学生双创能力资、产学协同战略，采用创新城市型大学协同育人机制，构建的培养起到很好的促进作用。出如图1所示的校城融合、专创融合闭环学习认知体系。党的十九大明确提出高等教育要实现内涵式发展，深化产1教融合。现代高等教育发展主要是由经济发展所推动，而高等2教育培养的人才也将成为经济发展的支撑。成都大学作为一所城市大学，办学紧密结合成都的经济、社会、文化发展和人才需求，针对性建设学科专业，培养应用型人才，开展应用研究。成都大学机器人工程围绕川渝地区制造业发展，坚持应用创新教学思路，以专业培养和创新创业能力培养的专创融合为导向，以培养适应智能制造产业升级要求的人才为目标，建立了创新创业人才培养新机制。实验教学作为培养学生创新创业能力的重要抓手，对于学图1 专创融合人才培养模式的3-4生更加熟练掌握相关专业知识起到很好的促进作用。传统机闭环学习认知体系器人运动规划实验课程，学生一般按照实验手册编写各种类型（一）体现智能制造特色。的运动规划算法，这样学生很难掌握机器人的底层运行机理。机器人工程专业具有鲜明的智能制造行业特色，所培养的另外，实验内容较为单一，没有与生产实践相结合，这样培养人才主要服务于自动化、智能制造领域。智能制造是我国产业的学生无法适应当前的产业需求。专创融合的本质是将双创教升级的主要方向，作为制造业与新一代高新技术相结合的新型5模式，制造业智能化转型涉及了技术、装备、数据分析等多个育融入到专业课程当中，引导学生运用专业知识发现问题和解6决问题的能力，培养学生实践动手和创新创业能力。层面。机器人是智能制造的关键技术之一，我校机器人导航与一、专创融合实验现状运动规划理论教学内容注重体现机器人与智能制造的交叉融国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）合，围绕制造业生产过程中的场景，设置了定位、规划、控制指出，高等教育不同于初等教育，改善高等教育的途径绝不会等内容。在实验项目设计上，我们同样注重体现智能制造需是固守课堂，当然也不会仅仅是课堂外的科学研究，而应该是求，设计了巡线控制、视觉跟踪控制、2D建图导航、语音交互科研与教学的有机结