工业机器人技术专业核心课程新形态教材建设研究*

魏 星

（长春职业技术学院，吉林 长春 130033）

职业院校以向企业输送高素质技术技能型人才为主要目标，因而具有鲜明的职业属性。随着产业技术的迅猛发展，要求职业院校教学内容要紧跟时代发展的步伐，及时向学生传递新工艺、新技术、新规范。在产教融合的背景下，让企业参与职业院校的教学改革，加入到与企业实践联系最紧密的专业核心课程的教材改革中，有利于高校培养更符合企业需求的技术技能型人才。“工业机器人编程与操作”是工业机器人技术专业的核心课程，以ABB工业机器人的常用操作和示教编程为主要内容，旨在提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，培养学生完成工业机器人示教编程的能力，以此满足企业对工业机器人维修等相关专业的岗位需求。

1 新形态教材的概念

新形态教材是指在传统纸质教材的基础上，通过使用二维码、网址等方法为传统纸质教材增加数字化教学资源，同时使用活页式、手册式等新的教材形式更好地与企业岗位进行对接。学生通过扫描课程二维码可以获得相应的教学资源，通过登录教学平台App或网站可以针对性地向教师提出关于学习过程中出现的问题，教师也可以通过教学平台向学生布置学习任务并检查任务的完成情况，从而实现教与学的良好互动。从传统的纸质教材到电子教材，再到新形态教材，教材的内容越来越丰富，教材的形态也越来越多样，学习者的体验感也越来越好[1]。

2 “工业机器人编程与操作”新形态教材建设的必要性

2.1 职教改革推动新形态教材建设

2019年，国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》中明确提出“建设一大批校企‘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”。教育部、财政部印发的《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》中也提出“深化教材与教法改革，推动‘课堂革命’”。教育部印发的《职业院校教材管理办法》中提出“倡导开发活页式、工作手册式新形态教材”。国家鼓励职业院校顺应时代发展进行教材改革，开发新形态教材，将行业的新技术、新工艺、新规范融入教材中，并围绕教材开发一系列的数字资源。

2.2 信息技术的发展推动教材改革

随着智能手机、平板电脑等电子设备的普及，学生的阅读习惯已经发生改变。传统的纸质教材呆板、枯燥，已经无法满足学生的学习需要，尤其是无法形象地为学生展示在操作工业机器人时机器人的动作、在程序运行时工业机器人的运动过程和运动轨迹。因此，要求教师及时进行教材改革以适应学生的学习特点，满足课程教学的需要。

2.3 技术的快速发展要求教材及时更新

随着科学技术的迅猛发展、企业技术的不断革新，职业院校的教材内容也要随行业的发展而不断补充和更新。由于传统的纸质教材建设更新速度慢，很难满足技术发展的需要。因此，融入数字资源的新形态教材可以很好地弥补传统教材的不足[2]。

3 “工业机器人编程与操作”新形态教材的特征

3.1 知识更新速度快

《国家职业教育改革实施方案》中指出“每3年修订1次教材，其中专业教材随信息技术发展和产业升级情况及时动态更新。”但传统的“工业机器人编程与操作”纸质教材从编写、审阅、出版再到订购是一个漫长的周期，无法很好地满足工业机器人技术日新月异的发展。新形态教材恰好弥补了传统纸质教材的不足，工业机器人领域最新的技术发展动态可以以数字化资源的形式传到“工业机器人编程与操作”课程网络平台上，学生可以及时对此进行学习。

3.2 内容具有极强的拓展性

“工业机器人编程与操作”新形态教材中增加了大量的信息资源，借助网络平台为学生提供了多维度的前沿信息，满足了不同学生的学习需要。此外，丰富的知识通过数字化资源的形象表达，有利于激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。

3.3 为师生提供交流平台

学生可以在“工业机器人编程与操作”新形态教材的在线课程中向教师提问，教师及时进行解答，可以实现师生的良好互动，同时教师也可以随时掌握学生对于知识的学习情况和掌握情况。此外，新形态教材的使用为学生留有较多的思考空间，让学生在课前有较多的时间对知识进行思考和探究，通过网络、教学平台等信息化手段获取信息，尝试解决问题。

3.4 满足学生个性化学习需要

“工业机器人编程与操作”新形态教材包含丰富的数字化学习资源，学生可以根据自己的学习习惯选择一种或多种方式进行学习，满足学生个性化发展的需要[3-5]。比如，学生在学习使用示教器进行关节运动、线性运动、重定位运动时，可以选择听微课、观看演示视频或者通过虚拟仿真软件进行实践操作等方式进行学习。另外，学生可以根据自己的时间安排学习计划，也可以根据自己的兴趣拓展学习内容。

4 “工业机器人编程与操作”新形态教材开发

4.1 组建教材编写团队

1）以教学名师作为“工业机器人编程与操作”新形态教材编写的核心人员。教学名师具有多年的教学经验，对于“工业机器人编程与操作”课程内容有更深刻的理解，能确保新形态教材内容的准确性。

2）聘请经验丰富的企业员工担任教材编写顾问。企业员工长期在一线工作，可以将了解到的行业最新动态和趋势及时加入新形态教材中，并且在新形态教材的编写过程中可以依据企业需求对教材内容和侧重点进行调整，使新形态教材内容更符合企业岗位对人才的需求。

3）引入在数字化信息资源领域资深的教师。新形态教材必然要进行数字资源的建设，数字资源类型丰富，而且还在不断涌现新的数字资源类型。因此，为更好地展示教材内容，需要引入在数字化信息资源领域资深的教师参与到教材的编写工作中，让其选择多种适宜的数字资源[6-7]。

4.2 开展调研

1）“工业机器人编程与操作”课程使用的是ABB工业机器人，可以组织教材编写团队成员到工业机器人使用企业中进行调研，依据企业调研的结果调整“工业机器人编程与操作”课程的课程标准和人才培养方案。

2）对“工业机器人编程与操作”课程的任课教师开展调研，收集教师在教学过程中发现的学生学习难点，以此作为新形态教材中数字化信息资源的重点建设目标以及对新形态教材的建设建议。

3）对学生开展调研，了解学生对工业机器人领域的掌握情况、学习特点以及对新形态教材的建议，以此作为新形态教材建设的参考。

4.3 设计教材内容

以学生为中心，以工业机器人相关岗位需求为培养目标，设计“工业机器人编程与操作”新形态教材内容。通过企业调研，将企业实际工作项目教学化，确定五个教学项目，如表1所示。将企业项目转化为教学项目，有助于学生了解企业的实际工作，引导学生进入岗位角色，了解所学知识的应用价值，提高学生学习的积极性。邀请企业员工加入新形态教材编写团队，以帮助教师更好地将企业项目转化为教学项目，并且在教材内容的选取上更贴近企业实际。另外，要积极推进“工业机器人编程与操作”课程“1+X”证书的课证融通，在教材内容的选择上要加入工业机器人系统集成职业技能等级证书的考核内容，以满足学生考取相应证书的需要。确定教材大纲，编写项目化纸质教材，并列出资源目录。

表1 企业项目与教学项目对应表

4.4 挖掘课程思政元素

在“工业机器人编程与操作”新形态教材的建设过程中，要有意识地挖掘潜藏的课程思政元素，确定爱国情怀、职业素养、工匠精神、劳动教育、劳模精神5个思政目标，如表2所示。在每个项目中确定一个主要的思政目标，重点渗透，并在新形态教材中侧重体现，其余思政目标则作为辅助目标。

表2 各任务思政元素一览表

4.5 配套教学资源建设

根据列出的资源目录，在“工业机器人编程与操作”新形态教材中建设电子教材、课件、微课、动画、操作视频、试题库、案例库、虚拟仿真软件操作包，共8种数字化资源。电子教材、课件、试题库主要由教师使用办公软件进行编写；微课由教师在教室或实训基地进行录制；动画将聘请专业人员按照教师的要求进行制作；操作视频将由企业人员在企业或教师在实训基地录制；案例库主要来自网络资源；虚拟仿真软件操作包将在RobotStudio软件内导入三维模型进行搭建。将制作好的数字资源通过编码后生成二维码粘贴在新形态教材中，学生在阅读教材时，只需要扫描书中的二维码就可以获取相应的数字资源。利用现有的教学平台职教云，建设“工业机器人编程与操作”线上课程，将创建好的数字资源上传至课程平台，学生也可以在课程平台自主学习[8-10]。

5 结语

课题组以职业院校工业机器人技术专业的“工业机器人编程与操作”课程为切入点，落实产教融合、校企协同育人的教改理念，研究了新形态教材的建设途径，共分为5个步骤。1）构建由教学名师、企业员工和在数字化信息资源领域资深的教师组成新形态教材编写团队；2）对企业、授课教师和学生进行调研；3）编写项目化纸质教材，并列出资源目录；4）深入挖掘教材内容中的思政元素；5）制作数字化信息资源，并建设在线课程。