郭洪红 张东波
（北京联合大学，北京，100101）
摘要：本文介绍了本校机电学院在机器人课外科技活动、创新训练计划方面取得的成绩，提出了基于“校企合作”的机器人创新平台的建设。
关键词：机器人，校企合作，创新平台
“高等学校本科教学质量与教学工程”要求高校推进素质教育，着力培养大学生的创新精神和实践能力。机器人是跨专业、多学科理论与技术综合的高新技术产品和系统，是进行创新教育改革的理想对象。机器人创新平台的建设既能满足本科生的专业课程要求、课程设计、毕业设计课题、机器人竞赛的需要，还可以在创新实践活动的引导下，培养学生综合应用能力、科研能力和创新能力，而且机器人创新平台也能服务于教师的科研，对完善学校学科专业体系建设、提升学校办学质量等方面具有重要意义。
北京联合大学机电学院自成立以来，在机器人课外科技活动，创新训练计划方面已经取得了一定的成绩，并在在2013年底成立机器人创新实验室。但由于实验设备、场地、经费等条件的限制，学生对机器人领域的知识掌握有限，应用也受到限制，为此本文提出基于“校企合作”的机器人创新平台的建设。对于学校来说，这种建设模式有非常重要的意义。
1）有利于专业建设
企业的运营完全是基于市场的需求，它们更了解市场对学科专业的要求，在理论课程、实践课程的建设方面能够提出更有效的建议，在这样的前提下，搭建机器人创新实验平台能为学校的学生和教师提供一个综合的专业机器人教育和研究平台，引导学生专业课程的学习和实践，提高学生的创新能力和动手能力，完善院校学科专业体系，提升整个专业的教学水平。
2）有利于提高学生的动手能力和创新能力
机器人设计与制作是一项综合性、高难度的科技活动。通过学生参与企业的实习，比如机器人的设计、组装、调试等工作，充分调动学生的积极性，发挥创造力，使学生在实践中进一步提高自己的综合能力。学生们通过实践与交流，将所学到的理论知识应用到实际当中，提高动手能力，科研思维能力和创新能力。
3）有利于提高教师的科研水平
目前机器人领域纵向课题的申请多数要求解决机器人产业化瓶颈问题，比如，“2015年的国家高技术研究发展计划”中有关智能机器人的几个重点支持项目，包括“机器人RV减速器研制及应用示范”、 “移动操作机械臂核心技术研究及应用示范”等，均需要企业牵头申报，还有“国家自然科学基金”、“北京市自然科学基金”等。如果能有相关企业提供实验条件或配合资助，申请成功的机率会大大提高。如果能与企业加强合作，得到地方或政府资助的机率也会提高，这无疑能为教师创造更多的科研机会，提高教师整体的科研水平。
4）有利于参加机器人赛事
近年来，每年国内外都会举行各种机器人比赛，比如，中国大学生机器人技术电视大赛、RoboCup、FIRA等机器人大赛。企业有较强的将设计转换为实际产品的能力，通过与企业合作的方式，能尽快检验学生竞赛作品的可行性，缩短将设计转化成现实产品的周期，提高竞赛机器人的可靠性、结构强度与精度，对于学生在机器人竞赛中取得好的成绩非常有帮助。
通过对高水平学校或机构的调研，比如，北京理工大学的机器人国家重点实验室、中国科学院沈阳自动化研究所的机器人学国家重点实验室等，学习这些机构机器人实践平台的建设模式，取长补短。同时也对机器人生产企业进行调研，分析这些公司主流产品和设计理念的优势，与本院的人才培养方案相结合，选择符合本院教学需要、教学特色的产品，集中进行机器人创新实验室建设。
目前，学校主要与北京森汉科技机器人有限公司共同建设机器人创新平台，组织相关专业的教师及学生参加专业培训，根据学院已有的软硬件条件开发适合本专业学生特点的基础机器人平台。
目前主要完成了以下几项工作。
1）机器人创新实验室的建设
机器人创新实践平台的基础是实验室建设，针对学院目前实验室的资源情况及师资情况，结合已有的一些机器人实验设备及科研成果建立一个集中的机器人创新实验室，做到实验室设备种类齐全，层次多样，可服务于教学、竞赛、产品研发等。主要工作包括实验室设备类型及数量的确定、教师及企业人员的配置、待开发的机器人实验平台等。
根据学院各专业的培养方案、教学计划、学生人数、实验室的面积、实验室现有的硬件条件，以及机器人创新实验室建设的目的来确定机器人创新实验室的配置方案，并确定了机器人创新实验室的功能分区。
2）机器人创新项目库的开发
综合考虑学生个人兴趣、专业基础等因素开发设计各种层次和类型的机器人创新项目，建立一个标准的、可扩展的项目库。设计的项目需要解决生产生活中的实际问题，为学生提供一个完整的从设计、仿真、加工、调试的机会，培养学生的创新意识与创新能力。
创新项目大致有两类：
一类是教师或企业提出一个任务，一般来自于生产生活的需要或者各类机器人比赛，要求机器人完成特定的任务，学生需要自己独立完成整个设计方案，教师和企业工程师共同对学生的设计过程进行指导。
一类是完全由学生自己去发现问题，可以依托学校每年的“大学生科研提升项目”，结合自己的专业水平、实践能力去开发的项目，如目前正在进行的平行四连杆移动机器人的开发。
3）校企合作方式的研究
有效利用企业和学校软硬件优势，实现优势互补，合作共嬴，所以需要确定明确的校企合作方式，责权分明，才能实现校企共嬴、互惠互利，共同发展。
与企业主要的合作方式主要有5种：
①横向课题的开展，学校教师承担公司委托的开发项目，在研发过程中申请的知识产权可协商部分为学校所有。
②学生及教师到企业实践，根据企业的需求以及学生的特点，每年的暑假派教师、学生去公司进行企业实践活动，全程参与机器人的设计、生产、销售全过程。
③校企共同进行新产品的研发，根据企业需求共同进行新产品的研发，提高教师及学生解决实际问题的能力及创新意识。
④校企共同开发机器人创新实验设备，根据学院学生的特点、课程的特点，学院的老师与公司专门为机器人创新实验室研发机器人实验设备。
⑤共同服务于机器人竞赛，学校主要负责竞赛机器人的设计，企业负责机器人的加工，缩短机器人竞赛平台的开发周期。
通过机器人创新平台的建设，成立了校级机器人实验班，已完成了学生的选拔、培养方案及课程的制定。
校企合作进行机器人产品的开发，与北京森汉科技有限公司合作，在2014年重点开发了两款机器人：一是为北京电视台“2014最美和声”节目开发的递麦克的机械手；二是为某大型商场开发的大型擎天柱机器人。
利用机器人创新平台的通过参加机器人比赛，培养出了大批动手实践能力强的学生，他们多次在北京及全国的电子设计竞赛、飞思卡尔智能车比赛、机械创新大赛、各种级别的机器人比赛中荣获多个奖项，为本校赢得了较好的荣誉，大大提高了本校的知名度。
近几年，本校的机器人创新平台经过不断的探索和改革，取得了一些成绩，总结一下有以下几个创新点：
1）校企合作、产研结合。学校与企业共同参与机器人创新实践平台的决策、开展等，这在机器人创新教育方面属于开创性的举措；
2）功能综合、应用为本。机器人创新平台既可服务于实验教学、学生创新竞赛活动，也可用作教师的科研平台，也是企业新产品的研发基地；
3）面向前沿、服务生产。机器人创新实践平台的科研立足于解决机器人设计、生产、应用当中的实际问题，在与企业的合作过程中，加速科研成果转化，使科研成果尽快服务于生产。
总之，机器人创新平台的实践及成果在推进学生素质教育方面发挥了重要的作用。机器人创新平台的建设是教学改革的一种有益的尝试，它将根本改变现有的实践教学模式，充分利用教学资源，提高办学效益，促进创新人才的培养，是实践教学改革中的重大举措。
本文是北京联合大学人才强校计划人才资助项目，项目编号12210994501/002
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