创新人才培养视域下新型活页式教材的开发与探索——以“数字化制造(CAM)”课程为例

曹旭妍，刘向红，杨茂芽

(陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安，710300)

0 引言

国家“十三五”规划提出的“五大发展”理念中，“创新发展”位居首位。国家的发展依赖于科技的创新，而科技的创新离不开高素质的技术人才，职业院校的目标正是培养具有创新能力的复合型技术人才[1]。

要提高人才培养质量，必须要在职业院校推行“教师、教材、教法”改革，其中教材是解决“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”根本问题的重要载体，是教学内容的支撑和依据，是实施教学改革的基础和体现形式。因此，要加快教材建设，更新教学内容，推进教学改革，才能培养出创新型人才[2]。

1 高职教材现状分析

传统的教材又称为课本或者教科书，是根据教学大纲和实际需要，编写的反映学科内容的教学用书，通常按照单元或者章节来进行划分。

目前，高职院校的教材普遍存在以下问题： 一、教材内容一成不变，缺少新知识的补充和添加，且教材内容与岗位标准脱节，与企业实际应用符合度不高；二、教材的表现形式不能紧跟时代的发展，大多教材还是单一的以文字、图片为主的静态化展示；三、教材选用不规范，具有很大的随机性，有的甚至选用本科教材[3]。

这种传统形式的教材已经不能满足人才培养的需求，因此，开发出能培养学生应用创新能力的新形态教材迫在眉睫。

2 解决思路

2.1 新型活页式教材的提出

2019年2月，国务院发布《国家职业教育改革实施方案》，提出坚持知行合一、工学结合，制订一大批校企“双元”合作开发的国家规划教材，倡导使用新型活页式、工作手册式教材，并配套开发信息化资源。由此可见，编写和使用活页式教材将是今后职业教育发展的一个趋势，也是提高学生学习兴趣和教学质量的有效途径。

2.2 对新型活页式教材的理解

目前，大多数教师对活页式教材的理解尚存在一定误区，认为活页式教材只是简单地将教材装订成活页的形式。如果新教材仅在装订形式上发生变化，在内容上还是和传统教材一样，那么这样的活页式教材不但对提高学生的学习效果没有任何意义，反而还增加了教材的装订成本。

笔者通过大量的理论和实践探索研究，归纳出新型活页式教材应具备的4项基本要求如下：

一是在教材内容上呈现“二表征”“三新”“四体现”及“N教法”的特征。活页式教材是以项目为纽带，以任务为载体(以下简称“二表征”)；应聚焦新技术、新工艺、新规范(以下简称“三新”)；应体现课程思政、体现“1+X”证书制度、体现创新创业教育、体现数字化资源(以下简称“四体现”)的新要求；最终使教师在使用该教材授课时能实现翻转课堂教学法、案例教学法、项目教学法、演示教学法、情境教学法等多种教学方法(以下简称“N教法”)的灵活运用，提高教学效果。

二是在教材装订形式上不拘泥于“活页”。活页式表示类似于“活页”的形式，并非一定要将教材装订成活页，“活”体现在教材的动态更新，即及时将“三新”“四体现”等加入到教材、融入到教学中。因此，教材也可采用传统装订形式，但必须加入部分留白页，用来随时补充和更新教学内容，这样既节约了教材成本又体现了“活”的特征。

三是教材表达形式上的生动性。教材内容的表达应避免大段纯文字，要图文并茂、生动有趣、易于理解，对重点、难点知识采用数字化形式来形象地表达，构建“处处可学、时时能学、人人乐学”的学习空间，提升高职学生的学习兴趣。

四是教材结构上应具备“五位一体”架构。新型活页式教材在架构上不能再沿用传统的“教材内容+习题”的模式，应体现以学生为中心，变教材为“学材”。因此，应采用“工作任务书+活页笔记+功能插页+工作训练+数字化资源”五位一体的新型架构。

3 活页式教材设计思路及体系框架

3.1 新型活页式教材总体开发思路

新型活页式教材按照“以学生为中心、以学习成果为导向、促进自主学习”的思路进行教材开发设计。应呈现“二表征”，聚焦“三新”、融入“四体现”，最终实现“N教法”。在编写过程中，还应根据岗位要求的变化、学情的变化、培养目标的修订，对教材内容进行不断地调整和更新[4]。其具体开发设计思路如图1所示。

图1 新型活页式教材开发思路

3.2 新型活页式教材开发步骤

3.2.1 组建校企双元编写团队

新型活页式教材是以企业典型生产任务为载体，需要将企业先进的技术、工艺、方法等编写进教材。因此，教材的编写团队成员必须要有来自企业的工程技术人员，参与编写教材的教师还应具有一定的企业经历。同时，建立校企双向流通机制，即教师定期进企业顶岗锻炼，企业工程技术人员定期在学校开展交流讲座等，这样才能保证教材的顺利编写，并在编写完成后能持续更新，使教材内容和企业的新技术保持同步。

3.2.2 对标职业能力，修订课程标准

对课程所对应的岗位要求、职业能力进行调研，形成职业能力清单，并结合岗位知识、能力、素质要求，聚焦课程目标，将核心能力分解成子能力，找到子能力对应的知识点以及技能点，对教学内容进行优化和整合，确定教学重点和难点，进而形成新的课程标准[5]。

3.2.3 典型工作案例教学化

教材编写团队针对企业岗位任职要求，搜集企业中涉及新技术、新工艺、新规范的典型工作案例，形成工作案例库；然后对照课程标准，对知识、能力和素质要求进行分解，在工作案例库中遴选出通过完成工作任务能让学生达到知识、能力、素质要求的典型案例；再对这些企业典型工作案例教学化，转换为“项目+任务”的形式。

3.2.4 设计教材编制流程

根据教材知识内容，挖掘知识点中蕴涵的思政元素及涉及数字化资源的内容，并将其融入教材编写中。最后，将所有内容组织起来，形成新型活页式教材。在教材使用过程中，可根据技术内容的更新，通过活页笔记，随时对教材进行动态调整，增添内容。其编写流程图如图2所示。

图2 新型活页式教材编写流程图

3.3 新型活页式教材体系框架构建

基于高职学生特点、新型活页式教材基本要求及课程内容等，构建能体现学生在自主学习过程中的个性化学习内容、逻辑思路、工作或学习量化等内容的“工作任务书+活页笔记+功能插页+工作训练+数字化资源”五位一体的活页式教材[6]。其体系框架如图3所示。

图3 “五位一体”新型活页教材体系框架

1) 工作任务书是教材的主体部分，是以学生为中心，以项目为纽带，以企业典型工作任务为载体来进行编写的，通过“项目+任务”的形式来体现，其结构简单、功能明确、内容简洁。

2) 活页笔记是指在教材中预留一定的空白页，用于补充新技术、新工艺、新规范等内容，同时，学生也可对重点、难点知识提出质疑，并对学习过程中的一系列活动进行记录，使学生的自主学习过程更加灵活、个性化和可操作，可以有效提升学习效果和学习效率。

3) 功能插页是把一些典型或适用的学习技巧、方法、总结等以列表或思维导图的形式罗列出来，组成“功能插页”序列，在学习的关键点或过程中及时有效地进行补充，或由学生自己填写，辅助学生自主学习，提升学习效率。

4) 训练模块针对不同类型的课程各不相同。对于工程技术类专业课程，可以设置为工作训练模块，主要包括拓展工作任务、完成任务记录、结果分析、设计方案、图纸和学习成果评价等；对于通识类课程，训练模块可以设置为专业应用，主要结合专业进行知识应用、企业调研分析报告、解决专业或企业问题应用训练等。

5) 数字化资源是对教材中的重点、难点知识，制作较为直观的数字化资源辅助学生理解。这些资源包括电子文本、动态模型、视频、动画、课件等，可以采用二维码、虚拟现实(VR)、 增强现实(AR)等形式在教材中体现。

4 新型活页式教材开发案例简述

以《数字化制造(CAM)》课程为例，该课程是机械类或者近机械类专业的核心课程，主要培养学生数字化设计与制造、数字化装配等方面的能力。为适应高职学生的学习，基于上述开发思路，对该课程教材进行活页式开发设计。下面主要以曲面加工项目中的任务五“航空模型连接件的加工”这一任务为例，来说明活页式教材的开发要点[7]。

4.1 任务选取及分析

笔者在西安某精密制造有限公司顶岗实习期间接触到涉及新工艺的企业实例，通过对原案例进行改编并对其进行教学化设计，形成“航空模型连接件加工”这一任务。航空模型连接件是典型的薄壁类零件，其模型如图4所示，要求对零件所有结构进行自动编程及加工。零件材料为钛合金TC4，是双面加工零件，零件大部分壁厚都比较小，仅为2 mm，因此给装夹和加工带来一定的困难。

图4 航空模型连接件三维模型

4.2 任务中“三新”的聚焦

TC4具有导热系数低、弹性模量小等特点，且为薄壁类零件。为防止加工过程中零件发生变形，在零件自动编程加工中引入了企业新工艺。

1) 从材料的实际性能出发，研究零件的工艺创新、切削用量的优化等，制定适合该零件的加工工艺，并结合工厂的实际加工设备进行实际加工验证。

2) 零件为薄壁类零件，不能采用虎钳直接装夹，为防止零件在加工过程中发生变形，设计适合该零件的工艺搭子，辅助零件加工。

在本任务的最后留出部分的空白页，用于后续新技术、新工艺、新规范的更新和补充。

4.3 任务中“四体现”的融入

1) 课程思政元素的挖掘。在航空模型连接件工艺路线的制定、加工参数的设置、刀轨的优化，及最终零件的检验等环节中融入精益求精的工匠精神；在新工艺的讲解过程中体现企业技术人员善于在工作中创新，以扎实的理论功底，结合实际生产，立足本职岗位创造性开展工作的职业素养，达到课程思政“润物细无声”的目的。

2) “1+X”证书制度的体现。该任务按照《数控车铣加工职业技能等级标准》中的相关要求来设计，融入了工艺编制、程序编写、数控机床操作、检验检测等相关工作岗位的教学内容，有助于学生考取相应职业的技能证书。

3) 创新创业能力的培养。在该任务的教学方法和评价机制等方面进行改革，并设计课后拓展任务，激发学生的创新思维和创新能力。

4) 数字化资源的建设。该任务具有很强的实践性，只通过文字介绍，学生对部分知识很难理解，因此，在该任务中将自动编程操作步骤和企业实际加工的过程以二维码的形式附在活页教材上，方便学生观看和理解。

5 结语

通过对高职学生进行调研，分析他们的课程特点和学习需求，并对传统教材的弊端进行剖析，阐述了新型活页式教材制订的重要性，提出新型活页式教材的开发设计思路，在其体系架构上进行重点创新，设计了“工作任务书+活页笔记+功能插页+工作训练+数字化资源”五位一体的教材框架，并对《数字化制造(CAM)》活页式教材中的“航空模型连接件加工”任务进行了详细阐述，给新型活页式教材的编写提供了参考依据。但如何设计开发出更优的新型活页式教材，更好地服务于高职院校学生，还需要进行持续探索与研究。