工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)核心課程新形態(tài)教材建設(shè)研究*

魏 星

（長春職業(yè)技術(shù)學院，吉林 長春 130033）

職業(yè)院校以向企業(yè)輸送高素質(zhì)技術(shù)技能型人才為主要目標，因而具有鮮明的職業(yè)屬性。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，要求職業(yè)院校教學內(nèi)容要緊跟時代發(fā)展的步伐，及時向?qū)W生傳遞新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范。在產(chǎn)教融合的背景下，讓企業(yè)參與職業(yè)院校的教學改革，加入到與企業(yè)實踐聯(lián)系最緊密的專業(yè)核心課程的教材改革中，有利于高校培養(yǎng)更符合企業(yè)需求的技術(shù)技能型人才?！肮I(yè)機器人編程與操作”是工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的核心課程，以ABB工業(yè)機器人的常用操作和示教編程為主要內(nèi)容，旨在提高學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生完成工業(yè)機器人示教編程的能力，以此滿足企業(yè)對工業(yè)機器人維修等相關(guān)專業(yè)的崗位需求。

1 新形態(tài)教材的概念

新形態(tài)教材是指在傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的基礎(chǔ)上，通過使用二維碼、網(wǎng)址等方法為傳統(tǒng)紙質(zhì)教材增加數(shù)字化教學資源，同時使用活頁式、手冊式等新的教材形式更好地與企業(yè)崗位進行對接。學生通過掃描課程二維碼可以獲得相應的教學資源，通過登錄教學平臺App或網(wǎng)站可以針對性地向教師提出關(guān)于學習過程中出現(xiàn)的問題，教師也可以通過教學平臺向?qū)W生布置學習任務(wù)并檢查任務(wù)的完成情況，從而實現(xiàn)教與學的良好互動。從傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材到電子教材，再到新形態(tài)教材，教材的內(nèi)容越來越豐富，教材的形態(tài)也越來越多樣，學習者的體驗感也越來越好[1]。

2 “工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材建設(shè)的必要性

2.1 職教改革推動新形態(tài)教材建設(shè)

2019年，國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中明確提出“建設(shè)一大批校企‘雙元’合作開發(fā)的國家規(guī)劃教材，倡導使用新型活頁式、工作手冊式教材并配套開發(fā)信息化資源”。教育部、財政部印發(fā)的《關(guān)于實施中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》中也提出“深化教材與教法改革，推動‘課堂革命’”。教育部印發(fā)的《職業(yè)院校教材管理辦法》中提出“倡導開發(fā)活頁式、工作手冊式新形態(tài)教材”。國家鼓勵職業(yè)院校順應時代發(fā)展進行教材改革，開發(fā)新形態(tài)教材，將行業(yè)的新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范融入教材中，并圍繞教材開發(fā)一系列的數(shù)字資源。

2.2 信息技術(shù)的發(fā)展推動教材改革

隨著智能手機、平板電腦等電子設(shè)備的普及，學生的閱讀習慣已經(jīng)發(fā)生改變。傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材呆板、枯燥，已經(jīng)無法滿足學生的學習需要，尤其是無法形象地為學生展示在操作工業(yè)機器人時機器人的動作、在程序運行時工業(yè)機器人的運動過程和運動軌跡。因此，要求教師及時進行教材改革以適應學生的學習特點，滿足課程教學的需要。

2.3 技術(shù)的快速發(fā)展要求教材及時更新

隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展、企業(yè)技術(shù)的不斷革新，職業(yè)院校的教材內(nèi)容也要隨行業(yè)的發(fā)展而不斷補充和更新。由于傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材建設(shè)更新速度慢，很難滿足技術(shù)發(fā)展的需要。因此，融入數(shù)字資源的新形態(tài)教材可以很好地彌補傳統(tǒng)教材的不足[2]。

3 “工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材的特征

3.1 知識更新速度快

《國家職業(yè)教育改革實施方案》中指出“每3年修訂1次教材，其中專業(yè)教材隨信息技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級情況及時動態(tài)更新。”但傳統(tǒng)的“工業(yè)機器人編程與操作”紙質(zhì)教材從編寫、審閱、出版再到訂購是一個漫長的周期，無法很好地滿足工業(yè)機器人技術(shù)日新月異的發(fā)展。新形態(tài)教材恰好彌補了傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的不足，工業(yè)機器人領(lǐng)域最新的技術(shù)發(fā)展動態(tài)可以以數(shù)字化資源的形式傳到“工業(yè)機器人編程與操作”課程網(wǎng)絡(luò)平臺上，學生可以及時對此進行學習。

3.2 內(nèi)容具有極強的拓展性

“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材中增加了大量的信息資源，借助網(wǎng)絡(luò)平臺為學生提供了多維度的前沿信息，滿足了不同學生的學習需要。此外，豐富的知識通過數(shù)字化資源的形象表達，有利于激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習效率。

3.3 為師生提供交流平臺

學生可以在“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材的在線課程中向教師提問，教師及時進行解答，可以實現(xiàn)師生的良好互動，同時教師也可以隨時掌握學生對于知識的學習情況和掌握情況。此外，新形態(tài)教材的使用為學生留有較多的思考空間，讓學生在課前有較多的時間對知識進行思考和探究，通過網(wǎng)絡(luò)、教學平臺等信息化手段獲取信息，嘗試解決問題。

3.4 滿足學生個性化學習需要

“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材包含豐富的數(shù)字化學習資源，學生可以根據(jù)自己的學習習慣選擇一種或多種方式進行學習，滿足學生個性化發(fā)展的需要[3-5]。比如，學生在學習使用示教器進行關(guān)節(jié)運動、線性運動、重定位運動時，可以選擇聽微課、觀看演示視頻或者通過虛擬仿真軟件進行實踐操作等方式進行學習。另外，學生可以根據(jù)自己的時間安排學習計劃，也可以根據(jù)自己的興趣拓展學習內(nèi)容。

4 “工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材開發(fā)

4.1 組建教材編寫團隊

1）以教學名師作為“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材編寫的核心人員。教學名師具有多年的教學經(jīng)驗，對于“工業(yè)機器人編程與操作”課程內(nèi)容有更深刻的理解，能確保新形態(tài)教材內(nèi)容的準確性。

2）聘請經(jīng)驗豐富的企業(yè)員工擔任教材編寫顧問。企業(yè)員工長期在一線工作，可以將了解到的行業(yè)最新動態(tài)和趨勢及時加入新形態(tài)教材中，并且在新形態(tài)教材的編寫過程中可以依據(jù)企業(yè)需求對教材內(nèi)容和側(cè)重點進行調(diào)整，使新形態(tài)教材內(nèi)容更符合企業(yè)崗位對人才的需求。

3）引入在數(shù)字化信息資源領(lǐng)域資深的教師。新形態(tài)教材必然要進行數(shù)字資源的建設(shè)，數(shù)字資源類型豐富，而且還在不斷涌現(xiàn)新的數(shù)字資源類型。因此，為更好地展示教材內(nèi)容，需要引入在數(shù)字化信息資源領(lǐng)域資深的教師參與到教材的編寫工作中，讓其選擇多種適宜的數(shù)字資源[6-7]。

4.2 開展調(diào)研

1）“工業(yè)機器人編程與操作”課程使用的是ABB工業(yè)機器人，可以組織教材編寫團隊成員到工業(yè)機器人使用企業(yè)中進行調(diào)研，依據(jù)企業(yè)調(diào)研的結(jié)果調(diào)整“工業(yè)機器人編程與操作”課程的課程標準和人才培養(yǎng)方案。

2）對“工業(yè)機器人編程與操作”課程的任課教師開展調(diào)研，收集教師在教學過程中發(fā)現(xiàn)的學生學習難點，以此作為新形態(tài)教材中數(shù)字化信息資源的重點建設(shè)目標以及對新形態(tài)教材的建設(shè)建議。

3）對學生開展調(diào)研，了解學生對工業(yè)機器人領(lǐng)域的掌握情況、學習特點以及對新形態(tài)教材的建議，以此作為新形態(tài)教材建設(shè)的參考。

4.3 設(shè)計教材內(nèi)容

以學生為中心，以工業(yè)機器人相關(guān)崗位需求為培養(yǎng)目標，設(shè)計“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材內(nèi)容。通過企業(yè)調(diào)研，將企業(yè)實際工作項目教學化，確定五個教學項目，如表1所示。將企業(yè)項目轉(zhuǎn)化為教學項目，有助于學生了解企業(yè)的實際工作，引導學生進入崗位角色，了解所學知識的應用價值，提高學生學習的積極性。邀請企業(yè)員工加入新形態(tài)教材編寫團隊，以幫助教師更好地將企業(yè)項目轉(zhuǎn)化為教學項目，并且在教材內(nèi)容的選取上更貼近企業(yè)實際。另外，要積極推進“工業(yè)機器人編程與操作”課程“1+X”證書的課證融通，在教材內(nèi)容的選擇上要加入工業(yè)機器人系統(tǒng)集成職業(yè)技能等級證書的考核內(nèi)容，以滿足學生考取相應證書的需要。確定教材大綱，編寫項目化紙質(zhì)教材，并列出資源目錄。

表1 企業(yè)項目與教學項目對應表

4.4 挖掘課程思政元素

在“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材的建設(shè)過程中，要有意識地挖掘潛藏的課程思政元素，確定愛國情懷、職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神、勞動教育、勞模精神5個思政目標，如表2所示。在每個項目中確定一個主要的思政目標，重點滲透，并在新形態(tài)教材中側(cè)重體現(xiàn)，其余思政目標則作為輔助目標。

表2 各任務(wù)思政元素一覽表

4.5 配套教學資源建設(shè)

根據(jù)列出的資源目錄，在“工業(yè)機器人編程與操作”新形態(tài)教材中建設(shè)電子教材、課件、微課、動畫、操作視頻、試題庫、案例庫、虛擬仿真軟件操作包，共8種數(shù)字化資源。電子教材、課件、試題庫主要由教師使用辦公軟件進行編寫；微課由教師在教室或?qū)嵱柣剡M行錄制；動畫將聘請專業(yè)人員按照教師的要求進行制作；操作視頻將由企業(yè)人員在企業(yè)或教師在實訓基地錄制；案例庫主要來自網(wǎng)絡(luò)資源；虛擬仿真軟件操作包將在RobotStudio軟件內(nèi)導入三維模型進行搭建。將制作好的數(shù)字資源通過編碼后生成二維碼粘貼在新形態(tài)教材中，學生在閱讀教材時，只需要掃描書中的二維碼就可以獲取相應的數(shù)字資源。利用現(xiàn)有的教學平臺職教云，建設(shè)“工業(yè)機器人編程與操作”線上課程，將創(chuàng)建好的數(shù)字資源上傳至課程平臺，學生也可以在課程平臺自主學習[8-10]。

5 結(jié)語

課題組以職業(yè)院校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的“工業(yè)機器人編程與操作”課程為切入點，落實產(chǎn)教融合、校企協(xié)同育人的教改理念，研究了新形態(tài)教材的建設(shè)途徑，共分為5個步驟。1）構(gòu)建由教學名師、企業(yè)員工和在數(shù)字化信息資源領(lǐng)域資深的教師組成新形態(tài)教材編寫團隊；2）對企業(yè)、授課教師和學生進行調(diào)研；3）編寫項目化紙質(zhì)教材，并列出資源目錄；4）深入挖掘教材內(nèi)容中的思政元素；5）制作數(shù)字化信息資源，并建設(shè)在線課程。