胡光

摘要：本文结合产学合作协同育人的机遇和高等学校教学改革的实际需求，提出了公司和学校联合培养学生的教学模式。以工业机器人视觉系统应用课程为例设计改革方案，从课程体系设计、课程改革实现和创新教育等方面实施方法，为高等学校深入建设和发展产学合作项目提供了经验。

关键词：产学合作；机器人；视觉系统应用；课程改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）37-0104-02

一、引言

2015年3月5日，李克强总理在政府工作报告中指出，要实施“中国制造2025”，加快从制造大国转向制造强国[1]。而中国制造产业的龙头方向是人工智能，这为以人工智能为基础的机器人制造相关产业和教育行业带来了前所未有的发展机遇。在发展制造强国的前提下，以视觉系统为基础的工业机器人行业对相关科技人才的需求非常强烈，尤其是基于视觉系统应用的工业机器人平台的构建、实现和控制等领域。

目前对工业机器人相关专业的教育教学过程正处于发展阶段，基于视觉系统应用的工业机器人创新人才培养一直是大学相关专业教学改革的研究热点。如何密切关注学科和工业发展的前沿技术与学校教师教学科研成果的紧密融合，是当前教学改革的重要探究方向。为了更好地做好工业机器人领域产学研一条龙紧密结合，烟台大学和山东双元教育管理有限公司通过一系列教学和实践创新教育合作，对人工智能和智能制造领域联合培养高等专业人才取得了丰硕的教学成果。本文以“工业机器人视觉系统应用”课程为例，展示了产学合作协同育人的教学改革过程。

二、课程改革设计

随着工业机器人技术、机器视觉技术和传感技术的不断发展，学校教学团队在原有课程教学平台的基础上，重新进行课程体系结构的设计，使其符合产学合作协同育人的框架结构。

（一）教学团队构建

一个成熟的课程體系离不开完整的教师团队，一个完整的教师团队一定要符合协同育人的引导学生结构。本课程教师团队在重构过程中充分考虑到企业与学校的联合育人机制，采用了教师和企业导师联合团队的教育模式，形成公司和学校共同建立提供知识的平台。

如：在教学过程中为了让学生理解和掌握图像处理去噪和分割等知识点，教师会把最新的目标图像识别技术与企业导师进行现场测试，并让学生身临其境感受到理论转化为实践成果的过程，从而在团队教师的合作过程中掌握课程知识。

（二）课程体系构建

为了在学生中开展产学协同育人的创新教学体制，本课程教学团队充分调研了国内高校和产业园中有关工业机器人视觉及相关课程的发展现状。对于先进的教学理念和产学结合机制取其精华，并与自己的课程体系相融合，解决本课程当前遇到的问题，构建出适合自己学校学生现状的课程体系，使其更加符合因材施教的教学思想。

在教学团队的不断努力下，经过多年教学经验的积累，逐渐建立了基于工业机器人视觉技术的产学合作育人课程体系，该体系突破了不同课程之间过于独立的瓶颈，加强了课程之间知识的贯通性，将编程语言、仿真实验、操作系统、图像处理以及PID控制等课程融入到日常课堂教学中，对课程内容起到指导性作用[2]。

（三）课程内容构建

“工业机器人视觉系统应用”课程是机器人系统中不可或缺的子系统，在课程内容上改革了以往单纯讲授图像处理的情况，将其与互联网技术、供箱系统、传感器系统和驱动控制技术进行集成，让学生在学习过程中，对工业机器人整体系统建立清晰的逻辑思维，从而对视觉系统的应用有了更加明确的学习目标[3]。

三、课程改革实现

在课程体系和教学方案的指引下，将本课程应用到实际学生学习过程中是课程改革的最终目标。

（一）学生团队构建

由于机器人视觉系统不仅仅可以应用到工业和制造业，还可以扩展到其他与图像处理有关的行业，这种课程应用的多样性，便于学生在学习过程中建立相应的学习团队，以所学知识解决各种实际应用，对于将来的就业打下坚实的基础。

在课程开设之初，教师团队就给定多个与机器人视觉处理有关的项目，将其分配给学生进行选择，学生在组建学习团队时根据不同的项目任务进行选择，由此形成的学习团队具有共性兴趣点，会让学生实现挑战难题和提高学术水平。

（二）企业协同实践

在学生团队学习过程中，要不断进行算法设计和程序实现、模块设计、电路设计以及机器人视觉平台设计等。有了产学合作机制，企业导师会充分发挥其长处，将这些与工业实际联系紧密的过程与学生进行交流和沟通。有条件时还会带领学生进入企业现场进行机器人搭接、设计机器人结构，实现动作设计和编程仿真，真正实现企业协同实践。

（三）创新实践

通过产学合作协同促进机制，可以将创新实践课程体系对校内课程体系的进行有效扩充和延伸，着重加强实践部分的内容。在实践过程中，把课堂学习资料灵活地应用给每一名学生，让学生更深刻地体会课堂学习的内容。

四、课程改革框架

为了在学生中实现课程改革的创新教育过程，充分利用产学合作协同育人的优势，结合课程改革设计方案和课程改革实现方式，建立了完整的课程改革框架——学校内部课堂教学和企业实践训练。学校内部课堂教学包括机器人视觉和控制理论、企业实践训练包括视觉系统应用案例测试、机器人运动控制案例测试以及学生创新项目实现等。

五、结语

所有的教学改革和创新都是为了培养合格的高等专业技术人才，让学生在教学过程中学到真正的知识，成为产学合作协同育人的最终受益者，为国家人工智能和智能制造领域做出应有的贡献。本课程的教学改革在与公司长期合作的共同努力下，达到了产学双赢的利好效果。

参考文献：

[1]周济.智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J].中国机械工程，2015，（7）：2273-2284.

[2]陈东青，谭兆湛，邝禹聪，等.依托实验中心探索机器人实训教学模式[J].实验科学与技术，2015，（6）：164-165.

[3]陈小平，罗文坚.以机器人实验为载体的实践创新培养体系研究[J].研究生教育研究，2011，（3）：48-52.