“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下綜合課程數(shù)字教學資源開發(fā)的實踐研究

陳育中　嵇朋朋

摘 要：本文結合“互聯(lián)網(wǎng)+”著力開發(fā)集“教學-大賽-考證”于一體的工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字資源，較好地應用于江蘇省內(nèi)外職業(yè)院校的理論教學和實踐教學，為相近專業(yè)綜合課程數(shù)字教學資源的開發(fā)提供了參考，具有一定的理論意義和實踐價值。

關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+? ? 工業(yè)機器人? ? 綜合課程? ? 數(shù)字教學資源

課? ?題：本文系第五期江蘇省職業(yè)教育教學改革研究立項課題《“對分課堂”教學模式在五年制高職現(xiàn)代通信技術專業(yè)群平臺課程教學中的應用研究》（課題編號：ZYB548，主持人：馮金龍、陳育中）的階段性成果。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，筆者從教師授課實際與學生職業(yè)需求的角度出發(fā)，系統(tǒng)思考工業(yè)機器人綜合課程教學資源建設過程中的困惑，有效整合現(xiàn)有的碎片化教學資源，借助理實一體化、項目教學、情境教學、行動教學等教學形式，剖析現(xiàn)狀及存在的問題，提出解決方案，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術，重點突出教師的教學主導作用和學生的學習主體地位。以電氣自動化技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案為依據(jù)，以“互聯(lián)網(wǎng)+”技術為手段，開發(fā)符合學情的數(shù)字教學資源，通過線上、線下混合式教學實現(xiàn)個性化、泛在學習，壓縮實習教學成本、減小操作安全風險、減少硬件材料損耗，有效提高教學效率和教學質量。

一、核心概念界定

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”

運用互聯(lián)網(wǎng)技術，重構、融合或改造互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)，創(chuàng)造經(jīng)濟社會發(fā)展的新業(yè)態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)”即新時代信息技術，以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、通訊和人工智能為代表的“云大物聯(lián)”；“+”即互聯(lián)網(wǎng)作用于各個行業(yè)的變革，以此滲透來催生傳統(tǒng)行業(yè)向新興行業(yè)的發(fā)展。

（二）工業(yè)機器人綜合課程

根據(jù)五年制高職電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案設置的“2+1+1.5+0.5”課程體系，將工業(yè)機器人課程的多個知識點進行邏輯性、關聯(lián)性地有效組合。這不是簡單地將課程與課程“相加”，而是在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代不同課程、知識類型、課堂類型、教學手段和方法的綜合體現(xiàn)，并以線上、線下結合的參與式選擇性知識學習為主，強化實用的技術技能培養(yǎng)。

（三）數(shù)字教學資源

師生通過硬件環(huán)境（實驗裝置、教室等）、軟件資源（圖書、資料、課件、視頻等）到“教、學、做”等教學應用的數(shù)字化，遵循職業(yè)教育發(fā)展規(guī)律和人的成長規(guī)律，拓展學習的時空維度，培養(yǎng)適應新時代需求的、具有國際思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的綜合型人才。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術、通信技術、信息技術的高速發(fā)展而產(chǎn)生，伴隨傳統(tǒng)型的紙質化教學資源用于理論教學和實踐教學。

二、開發(fā)所需的軟硬件

以“工業(yè)4.0”為藍本，服務“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，結合當下最前沿的“互聯(lián)網(wǎng)+傳感+工業(yè)機器人”技術，以智慧工場和智能制造為主線，建設培養(yǎng)工業(yè)機器人領域專業(yè)人才的平臺，加速當?shù)刂圃鞓I(yè)由傳統(tǒng)型向智能化、功能型和網(wǎng)絡式方向發(fā)展的改革步伐。以通用型ABB機器人工作站為實施主體，以E-ROBOT體系為主線，以技術技能人才培養(yǎng)和師資隊伍建設為根本，圍繞專業(yè)人才建設目標和課程綱要，構建“理實一體、虛實結合”的電氣自動化專業(yè)工業(yè)機器人綜合課程和數(shù)字教學資源。

三、校企合作開發(fā)

依照“一主體、兩平臺”的建設框架，實施“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”教育，深度開展校企合作，著力加強產(chǎn)教融合?！耙恢黧w”即以提升學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質與技術技能為主體，“兩平臺”即“眾創(chuàng)空間”和“創(chuàng)客MALL”兩個微網(wǎng)站平臺。

（一）師資培養(yǎng)

根據(jù)培訓目標不同，分為現(xiàn)場設備使用、技能提升與拓展、教學方法研討與應用等培訓環(huán)節(jié)，提供專業(yè)的專家培訓服務。由工業(yè)機器人本體廠商工程師、系統(tǒng)集成應用行業(yè)專家和一線授課教師組成校企“混編”培訓團隊，滿足從一般專業(yè)教師到骨干教師，再到各級各類的專業(yè)帶頭人、教學名師、技能大師的全面培訓服務。

（二）資源開發(fā)

根據(jù)所采購設備和定制開發(fā)設備，共同開發(fā)定制課程，包括但不限于教材編寫、微課開發(fā)、3D虛擬實訓等內(nèi)容，幫助學校共同申請省部級精品課程，提高教師業(yè)務能力和教學質量。

（三）實訓基地及技能認證

校企共同申請“工業(yè)機器人技能認證教育中心”體系認證，獲得“工業(yè)機器人公共實訓基地”稱號。實訓基地所在職業(yè)院校向完成系統(tǒng)培訓和體系考核的專業(yè)教師頒發(fā)“工業(yè)機器人教師資格認證”證書，向完成系統(tǒng)培訓和體系考核的在校學生或社會學員頒發(fā)“工業(yè)機器人操作應用工程師認證”證書，進一步提升社會服務能力。

四、開發(fā)目標及技術路線

對職業(yè)院校工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字教學資源的現(xiàn)狀進行調查分析，在對數(shù)字教學資源開發(fā)模式分析的基礎上，以工業(yè)機器人涂膠工藝實現(xiàn)、碼垛工藝實現(xiàn)兩個典型教學項目為案例，分析工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字教學資源的開發(fā)目標，勾畫開發(fā)的技術路線，從中提煉有效的經(jīng)驗，建構工業(yè)機器人數(shù)字教學資源開發(fā)的整體技術方案，探索適合職業(yè)院校的工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字資源開發(fā)的技術規(guī)范。

利用現(xiàn)有工業(yè)機器人實驗實訓設備、教學資源以及學校工業(yè)機器人項目資源，開發(fā)符合校情的數(shù)字教學資源，包括課程標準、校本教材、教學案例集、微視頻案例、電子課件、知識技能習題庫、知識技能操作測試題庫、精品課程等完整的數(shù)字教學資源。

工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字資源開發(fā)技術路線為啟動調研—分析研究—資源開發(fā)—教學實踐。

五、數(shù)字教學資源應用

根據(jù)工業(yè)機器人的工作要求，將通用型ABB機器人工作站控制面板的“模式開關”切換到“運行”狀態(tài)，將觸摸屏從主畫面切換至涂膠設定畫面。若觸發(fā)安全光柵，則報警。

按下觸摸屏涂膠設定畫面中的“運行”按鈕，觸摸屏開始計時，工業(yè)機器人回到Home點，拾取涂膠工具（涂膠筆）。涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線，偏離涂膠單元平面上方10mm距離、工具Z軸垂直于涂膠表面。

按照“A3-A4-A5-A6”順序完成A軌跡基礎涂膠（軌跡速度200mm/s）、“B1-B2-B3-B4”順序完成B軌跡基礎涂膠（軌跡速度150mm/s），完成該軌跡后，機器人回到Home點，停留3s。按照“C1-C2-C3-C4-C5-C6”順序完成C軌跡基礎涂膠（軌跡速度為100mm/s），完成該軌跡后，機器人回到Home點，暫停涂膠和計時。

完成基礎涂膠工藝之后，開始定制涂膠工藝。在涂膠設定畫面中，對所有定制軌跡參數(shù)進行設定，按下“運行”按鈕，完成定制軌跡涂膠流程。默認情況下，涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線，偏離涂膠單元平面上方5mm距離、工具Z軸垂直于涂膠表面。

這個典型案例的操作結合當前的工業(yè)機器人硬件與軟件，轉化為“教學–大賽–考證”一體的可視的通用型數(shù)字教學資源，有助于促進職業(yè)院校專業(yè)建設和人才培養(yǎng)。

六、課程評價體系

新時代技術技能人才培養(yǎng)的要求多元，如何構建與之適應的新的評價體系，是當前職業(yè)教育的重要課題。首先要研透課程標準與教材；其次要構建體現(xiàn)新評價理念、內(nèi)容、方法和標準；最后要建立健全多元主體共同評價的制度機制。

評價應與人才培養(yǎng)目標統(tǒng)一，既要關注學生掌握理論知識和提高實踐技能，又要關注學生情感、態(tài)度和價值觀的變化；既要關注學生學習的終結成果，又要關注學生學習的過程；既要關注教師對學生的客觀評價，又要關注學生的自評以及生與生的互評。

（一）評價依據(jù)

以電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案和工業(yè)機器人綜合課程的課程標準為依據(jù)，充分體現(xiàn)技術技能人才培養(yǎng)目標，著眼于評價的教育功能和激勵功能。

（二）評價原則

遵循導向性、科學性、可操作性原則，堅持實事求是、客觀公正、科學嚴謹?shù)脑u價態(tài)度實施評價工作。明確評價的主體與責任、把握評價的依據(jù)與內(nèi)容，采用師評、自評、互評以及“1+X”考證評價相結合，實施多元評價主體、多元評價形式、多元評價內(nèi)容和多元評價目標相結合的評價。通過定性與定量、過程與結果等形式，從知識、技能、情感態(tài)度與價值觀等方面進行評價，實施關注全體、因材施教的評價策略。

（三）評價方法

教師在進行過程性評價時，可以采用觀察、溝通、交流和學生自評及學生互評等方式，對學生的課內(nèi)外學習行為、學習習慣、學習動機和學習方法以及發(fā)展?jié)撃苓M行評價。評價的表現(xiàn)形式可以多種多樣，與開放式、鼓勵性的語言描述評定相結合。

終結性評價側重于考查學生的技術能力水平和運用知識的能力，可以采用實驗觀測、現(xiàn)場操作、實物制作、大作業(yè)、撰寫案例和實踐報告等多種方法進行綜合評定。

在評價過程中，教師的角色要從評判員轉變?yōu)閷W生自主學習的指導者、推動者，轉變?yōu)閷W生探究學習的合作者和學習潛能的開發(fā)者。

參考文獻：

[1]呂利強.對技工院校工業(yè)機器人應用與維護專業(yè)數(shù)字化資源建設的思考[J].職業(yè)，2018（17）.

[2]雷蕾.面向教學創(chuàng)新的學校數(shù)字化教學資源建設實踐研究[D].武漢：華中師范大學，2018.

（作者單位：南京高等職業(yè)技術學校）