創(chuàng)新人才培養(yǎng)視域下新型活頁(yè)式教材的開發(fā)與探索
——以“數(shù)字化制造(CAM)”課程為例

曹旭妍，劉向紅，楊茂芽

(陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安，710300)

0 引言

國(guó)家“十三五”規(guī)劃提出的“五大發(fā)展”理念中，“創(chuàng)新發(fā)展”位居首位。國(guó)家的發(fā)展依賴于科技的創(chuàng)新，而科技的創(chuàng)新離不開高素質(zhì)的技術(shù)人才，職業(yè)院校的目標(biāo)正是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型技術(shù)人才[1]。

要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，必須要在職業(yè)院校推行“教師、教材、教法”改革，其中教材是解決“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人”根本問(wèn)題的重要載體，是教學(xué)內(nèi)容的支撐和依據(jù)，是實(shí)施教學(xué)改革的基礎(chǔ)和體現(xiàn)形式。因此，要加快教材建設(shè)，更新教學(xué)內(nèi)容，推進(jìn)教學(xué)改革，才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才[2]。

1 高職教材現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的教材又稱為課本或者教科書，是根據(jù)教學(xué)大綱和實(shí)際需要，編寫的反映學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)用書，通常按照單元或者章節(jié)來(lái)進(jìn)行劃分。

目前，高職院校的教材普遍存在以下問(wèn)題： 一、教材內(nèi)容一成不變，缺少新知識(shí)的補(bǔ)充和添加，且教材內(nèi)容與崗位標(biāo)準(zhǔn)脫節(jié)，與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用符合度不高；二、教材的表現(xiàn)形式不能緊跟時(shí)代的發(fā)展，大多教材還是單一的以文字、圖片為主的靜態(tài)化展示；三、教材選用不規(guī)范，具有很大的隨機(jī)性，有的甚至選用本科教材[3]。

這種傳統(tǒng)形式的教材已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的需求，因此，開發(fā)出能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的新形態(tài)教材迫在眉睫。

2 解決思路

2.1 新型活頁(yè)式教材的提出

2019年2月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》，提出堅(jiān)持知行合一、工學(xué)結(jié)合，制訂一大批校企“雙元”合作開發(fā)的國(guó)家規(guī)劃教材，倡導(dǎo)使用新型活頁(yè)式、工作手冊(cè)式教材，并配套開發(fā)信息化資源。由此可見，編寫和使用活頁(yè)式教材將是今后職業(yè)教育發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

2.2 對(duì)新型活頁(yè)式教材的理解

目前，大多數(shù)教師對(duì)活頁(yè)式教材的理解尚存在一定誤區(qū)，認(rèn)為活頁(yè)式教材只是簡(jiǎn)單地將教材裝訂成活頁(yè)的形式。如果新教材僅在裝訂形式上發(fā)生變化，在內(nèi)容上還是和傳統(tǒng)教材一樣，那么這樣的活頁(yè)式教材不但對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果沒有任何意義，反而還增加了教材的裝訂成本。

筆者通過(guò)大量的理論和實(shí)踐探索研究，歸納出新型活頁(yè)式教材應(yīng)具備的4項(xiàng)基本要求如下：

一是在教材內(nèi)容上呈現(xiàn)“二表征”“三新”“四體現(xiàn)”及“N教法”的特征。活頁(yè)式教材是以項(xiàng)目為紐帶，以任務(wù)為載體(以下簡(jiǎn)稱“二表征”)；應(yīng)聚焦新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱“三新”)；應(yīng)體現(xiàn)課程思政、體現(xiàn)“1+X”證書制度、體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、體現(xiàn)數(shù)字化資源(以下簡(jiǎn)稱“四體現(xiàn)”)的新要求；最終使教師在使用該教材授課時(shí)能實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、演示教學(xué)法、情境教學(xué)法等多種教學(xué)方法(以下簡(jiǎn)稱“N教法”)的靈活運(yùn)用，提高教學(xué)效果。

二是在教材裝訂形式上不拘泥于“活頁(yè)”?；铐?yè)式表示類似于“活頁(yè)”的形式，并非一定要將教材裝訂成活頁(yè)，“活”體現(xiàn)在教材的動(dòng)態(tài)更新，即及時(shí)將“三新”“四體現(xiàn)”等加入到教材、融入到教學(xué)中。因此，教材也可采用傳統(tǒng)裝訂形式，但必須加入部分留白頁(yè)，用來(lái)隨時(shí)補(bǔ)充和更新教學(xué)內(nèi)容，這樣既節(jié)約了教材成本又體現(xiàn)了“活”的特征。

三是教材表達(dá)形式上的生動(dòng)性。教材內(nèi)容的表達(dá)應(yīng)避免大段純文字，要圖文并茂、生動(dòng)有趣、易于理解，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)采用數(shù)字化形式來(lái)形象地表達(dá)，構(gòu)建“處處可學(xué)、時(shí)時(shí)能學(xué)、人人樂學(xué)”的學(xué)習(xí)空間，提升高職學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四是教材結(jié)構(gòu)上應(yīng)具備“五位一體”架構(gòu)。新型活頁(yè)式教材在架構(gòu)上不能再沿用傳統(tǒng)的“教材內(nèi)容+習(xí)題”的模式，應(yīng)體現(xiàn)以學(xué)生為中心，變教材為“學(xué)材”。因此，應(yīng)采用“工作任務(wù)書+活頁(yè)筆記+功能插頁(yè)+工作訓(xùn)練+數(shù)字化資源”五位一體的新型架構(gòu)。

3 活頁(yè)式教材設(shè)計(jì)思路及體系框架

3.1 新型活頁(yè)式教材總體開發(fā)思路

新型活頁(yè)式教材按照“以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向、促進(jìn)自主學(xué)習(xí)”的思路進(jìn)行教材開發(fā)設(shè)計(jì)。應(yīng)呈現(xiàn)“二表征”，聚焦“三新”、融入“四體現(xiàn)”，最終實(shí)現(xiàn)“N教法”。在編寫過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)崗位要求的變化、學(xué)情的變化、培養(yǎng)目標(biāo)的修訂，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行不斷地調(diào)整和更新[4]。其具體開發(fā)設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

圖1 新型活頁(yè)式教材開發(fā)思路

3.2 新型活頁(yè)式教材開發(fā)步驟

3.2.1 組建校企雙元編寫團(tuán)隊(duì)

新型活頁(yè)式教材是以企業(yè)典型生產(chǎn)任務(wù)為載體，需要將企業(yè)先進(jìn)的技術(shù)、工藝、方法等編寫進(jìn)教材。因此，教材的編寫團(tuán)隊(duì)成員必須要有來(lái)自企業(yè)的工程技術(shù)人員，參與編寫教材的教師還應(yīng)具有一定的企業(yè)經(jīng)歷。同時(shí)，建立校企雙向流通機(jī)制，即教師定期進(jìn)企業(yè)頂崗鍛煉，企業(yè)工程技術(shù)人員定期在學(xué)校開展交流講座等，這樣才能保證教材的順利編寫，并在編寫完成后能持續(xù)更新，使教材內(nèi)容和企業(yè)的新技術(shù)保持同步。

3.2.2 對(duì)標(biāo)職業(yè)能力，修訂課程標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)課程所對(duì)應(yīng)的崗位要求、職業(yè)能力進(jìn)行調(diào)研，形成職業(yè)能力清單，并結(jié)合崗位知識(shí)、能力、素質(zhì)要求，聚焦課程目標(biāo)，將核心能力分解成子能力，找到子能力對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)以及技能點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合，確定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)而形成新的課程標(biāo)準(zhǔn)[5]。

3.2.3 典型工作案例教學(xué)化

教材編寫團(tuán)隊(duì)針對(duì)企業(yè)崗位任職要求，搜集企業(yè)中涉及新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范的典型工作案例，形成工作案例庫(kù)；然后對(duì)照課程標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)知識(shí)、能力和素質(zhì)要求進(jìn)行分解，在工作案例庫(kù)中遴選出通過(guò)完成工作任務(wù)能讓學(xué)生達(dá)到知識(shí)、能力、素質(zhì)要求的典型案例；再對(duì)這些企業(yè)典型工作案例教學(xué)化，轉(zhuǎn)換為“項(xiàng)目+任務(wù)”的形式。

3.2.4 設(shè)計(jì)教材編制流程

根據(jù)教材知識(shí)內(nèi)容，挖掘知識(shí)點(diǎn)中蘊(yùn)涵的思政元素及涉及數(shù)字化資源的內(nèi)容，并將其融入教材編寫中。最后，將所有內(nèi)容組織起來(lái)，形成新型活頁(yè)式教材。在教材使用過(guò)程中，可根據(jù)技術(shù)內(nèi)容的更新，通過(guò)活頁(yè)筆記，隨時(shí)對(duì)教材進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，增添內(nèi)容。其編寫流程圖如圖2所示。

圖2 新型活頁(yè)式教材編寫流程圖

3.3 新型活頁(yè)式教材體系框架構(gòu)建

基于高職學(xué)生特點(diǎn)、新型活頁(yè)式教材基本要求及課程內(nèi)容等，構(gòu)建能體現(xiàn)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中的個(gè)性化學(xué)習(xí)內(nèi)容、邏輯思路、工作或?qū)W習(xí)量化等內(nèi)容的“工作任務(wù)書+活頁(yè)筆記+功能插頁(yè)+工作訓(xùn)練+數(shù)字化資源”五位一體的活頁(yè)式教材[6]。其體系框架如圖3所示。

圖3 “五位一體”新型活頁(yè)教材體系框架

1) 工作任務(wù)書是教材的主體部分，是以學(xué)生為中心，以項(xiàng)目為紐帶，以企業(yè)典型工作任務(wù)為載體來(lái)進(jìn)行編寫的，通過(guò)“項(xiàng)目+任務(wù)”的形式來(lái)體現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能明確、內(nèi)容簡(jiǎn)潔。

2) 活頁(yè)筆記是指在教材中預(yù)留一定的空白頁(yè)，用于補(bǔ)充新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范等內(nèi)容，同時(shí)，學(xué)生也可對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)提出質(zhì)疑，并對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的一系列活動(dòng)進(jìn)行記錄，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過(guò)程更加靈活、個(gè)性化和可操作，可以有效提升學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率。

3) 功能插頁(yè)是把一些典型或適用的學(xué)習(xí)技巧、方法、總結(jié)等以列表或思維導(dǎo)圖的形式羅列出來(lái)，組成“功能插頁(yè)”序列，在學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)或過(guò)程中及時(shí)有效地進(jìn)行補(bǔ)充，或由學(xué)生自己填寫，輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效率。

4) 訓(xùn)練模塊針對(duì)不同類型的課程各不相同。對(duì)于工程技術(shù)類專業(yè)課程，可以設(shè)置為工作訓(xùn)練模塊，主要包括拓展工作任務(wù)、完成任務(wù)記錄、結(jié)果分析、設(shè)計(jì)方案、圖紙和學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)等；對(duì)于通識(shí)類課程，訓(xùn)練模塊可以設(shè)置為專業(yè)應(yīng)用，主要結(jié)合專業(yè)進(jìn)行知識(shí)應(yīng)用、企業(yè)調(diào)研分析報(bào)告、解決專業(yè)或企業(yè)問(wèn)題應(yīng)用訓(xùn)練等。

5) 數(shù)字化資源是對(duì)教材中的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)，制作較為直觀的數(shù)字化資源輔助學(xué)生理解。這些資源包括電子文本、動(dòng)態(tài)模型、視頻、動(dòng)畫、課件等，可以采用二維碼、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等形式在教材中體現(xiàn)。

4 新型活頁(yè)式教材開發(fā)案例簡(jiǎn)述

以《數(shù)字化制造(CAM)》課程為例，該課程是機(jī)械類或者近機(jī)械類專業(yè)的核心課程，主要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、數(shù)字化裝配等方面的能力。為適應(yīng)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)，基于上述開發(fā)思路，對(duì)該課程教材進(jìn)行活頁(yè)式開發(fā)設(shè)計(jì)。下面主要以曲面加工項(xiàng)目中的任務(wù)五“航空模型連接件的加工”這一任務(wù)為例，來(lái)說(shuō)明活頁(yè)式教材的開發(fā)要點(diǎn)[7]。

4.1 任務(wù)選取及分析

筆者在西安某精密制造有限公司頂崗實(shí)習(xí)期間接觸到涉及新工藝的企業(yè)實(shí)例，通過(guò)對(duì)原案例進(jìn)行改編并對(duì)其進(jìn)行教學(xué)化設(shè)計(jì)，形成“航空模型連接件加工”這一任務(wù)。航空模型連接件是典型的薄壁類零件，其模型如圖4所示，要求對(duì)零件所有結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)編程及加工。零件材料為鈦合金TC4，是雙面加工零件，零件大部分壁厚都比較小，僅為2 mm，因此給裝夾和加工帶來(lái)一定的困難。

圖4 航空模型連接件三維模型

4.2 任務(wù)中“三新”的聚焦

TC4具有導(dǎo)熱系數(shù)低、彈性模量小等特點(diǎn)，且為薄壁類零件。為防止加工過(guò)程中零件發(fā)生變形，在零件自動(dòng)編程加工中引入了企業(yè)新工藝。

1) 從材料的實(shí)際性能出發(fā)，研究零件的工藝創(chuàng)新、切削用量的優(yōu)化等，制定適合該零件的加工工藝，并結(jié)合工廠的實(shí)際加工設(shè)備進(jìn)行實(shí)際加工驗(yàn)證。

2) 零件為薄壁類零件，不能采用虎鉗直接裝夾，為防止零件在加工過(guò)程中發(fā)生變形，設(shè)計(jì)適合該零件的工藝搭子，輔助零件加工。

在本任務(wù)的最后留出部分的空白頁(yè)，用于后續(xù)新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范的更新和補(bǔ)充。

4.3 任務(wù)中“四體現(xiàn)”的融入

1) 課程思政元素的挖掘。在航空模型連接件工藝路線的制定、加工參數(shù)的設(shè)置、刀軌的優(yōu)化，及最終零件的檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)中融入精益求精的工匠精神；在新工藝的講解過(guò)程中體現(xiàn)企業(yè)技術(shù)人員善于在工作中創(chuàng)新，以扎實(shí)的理論功底，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，立足本職崗位創(chuàng)造性開展工作的職業(yè)素養(yǎng)，達(dá)到課程思政“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的目的。

2) “1+X”證書制度的體現(xiàn)。該任務(wù)按照《數(shù)控車銑加工職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求來(lái)設(shè)計(jì)，融入了工藝編制、程序編寫、數(shù)控機(jī)床操作、檢驗(yàn)檢測(cè)等相關(guān)工作崗位的教學(xué)內(nèi)容，有助于學(xué)生考取相應(yīng)職業(yè)的技能證書。

3) 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。在該任務(wù)的教學(xué)方法和評(píng)價(jià)機(jī)制等方面進(jìn)行改革，并設(shè)計(jì)課后拓展任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

4) 數(shù)字化資源的建設(shè)。該任務(wù)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，只通過(guò)文字介紹，學(xué)生對(duì)部分知識(shí)很難理解，因此，在該任務(wù)中將自動(dòng)編程操作步驟和企業(yè)實(shí)際加工的過(guò)程以二維碼的形式附在活頁(yè)教材上，方便學(xué)生觀看和理解。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)高職學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，分析他們的課程特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求，并對(duì)傳統(tǒng)教材的弊端進(jìn)行剖析，闡述了新型活頁(yè)式教材制訂的重要性，提出新型活頁(yè)式教材的開發(fā)設(shè)計(jì)思路，在其體系架構(gòu)上進(jìn)行重點(diǎn)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了“工作任務(wù)書+活頁(yè)筆記+功能插頁(yè)+工作訓(xùn)練+數(shù)字化資源”五位一體的教材框架，并對(duì)《數(shù)字化制造(CAM)》活頁(yè)式教材中的“航空模型連接件加工”任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，給新型活頁(yè)式教材的編寫提供了參考依據(jù)。但如何設(shè)計(jì)開發(fā)出更優(yōu)的新型活頁(yè)式教材，更好地服務(wù)于高職院校學(xué)生，還需要進(jìn)行持續(xù)探索與研究。