以职业能力为核心的校企双元活页式教材开发路径研究——以中职《工业机器人现场操作与编程》教材为例.pdf

B课程教材以职业能力为核心的校企双元活页式教材开发路径研究以中职工业机器人现场操作与编程教材为例文/佛山市华材职业技术学校左湘2022年5 月实施的新修订的中华人民共和国职业教育法以立法的形式首次明确职业教育的类型属性是为产业发展提供有能力、高素质的技术技能人才。教材作为教与学的桥梁，其内容设计与结构编排直接影响学生专业技能水平与教学效率。紧密对接产业升级和技术变革趋势，开发出能够体现以培养学生综合职业能力的职教理念，体现产业发展的四新技术（新技术、新工艺、新规范、新标准）的职业教育教材，对建设技能型社会，促进新时代职业教育的发展、缓解结构性就业矛盾具有重要意义。一、校企双元活页式教材的特点1.职业能力清单是校企双元活页式教材开发的基础2019年教育部发布的“描绘新时代教材建设蓝图”的职业院校教材管理办法，特别提出了职业院校的教材规划要适应新时代技能人才培养的新要求，专业课程教材的编写要突出实践性，适应模块学习、项目学习需要，以真实生产项目等为载体组织教学单元。校企双元活页式教材是融合企业四新技术，聚焦专业技能，以培养学生职业能力为目标，可灵活组合学习任务单元的总和，其本质上就是模块化教材。因此，校企双元活页式教材开发的基础是全面分析梳理职业能力清单，对课程进行模块化重构。2.校企双元结构化教学团队是校企双元活页式教材开发的条件保障中华人民共和国职业教育法（2 0 2 2 版）明确指出职业教育是培养92广东教育职教2 0 2 3 年第8 期从事某种职业或者实现职业发展所需要的职业道德、科学文化与专业知识、技术技能等职业综合素质和行动能力而实施的教育。职业院校的专业课程和教材门类繁多，更新要求快，只有吸纳行企技术骨干组建校企融合结构化的教学团队，才能从根本上解决职业教育滞后于产业发展的问题。校企结构团队共同开展专业建设，课程改革、活页式教材开发，可以将新技术、新工艺、新理念纳人职业学校教材，并可以通过活页式教材等多种方式进行动态更新。3.项目任务是校企双元活页式教材的教学单元活页式教材的特点是实现教材内容的灵活撤换。其可灵活撤换是课程中结构相对完整独立，具有可教育性的“最小”教学单元。传统学科体系的课程内容主要是逻辑性排序，内容缺乏独立性不适合灵活撤换；以培养职业能力为目标的职业教育更适合依据工作过程的重构模块化课程。模块化课程由相对独立的项目任务组成，每个项目任务以典型工作任务为载体，根据完成典型工作任务要求，灵活选取一组职业能力清单。各项目任务可根据产业转型升级要求，定期更新职业能力清单，并在此基础上灵活撤换。二、以职业能力为核心的校企双元活页式教材开发路径实践我校工业机器人技术应用专业国家级教学团队以三教改革为抓手主动探索出以职业能力为核心的校企双元活页式教材开发路径。团队以中职工业机器人技术应用专业核心课程工业机器人现场操作与编程教材开发为研究对象，通过融合岗位、课程、人才培养需求梳理职业能力清单，明确标准定位；以工作过程导向模块化内容重构，实现活页灵活更新特征；融合校企双元育人资源协同开发活页式教材，突出实践能力的培养，具体实践探索如下：1.融合“岗课人”三链需求梳理职业能力清单，明确目标定位根据OBE理论，教材编写团队明确教材目标定位为：融合工业机器人技术应用岗位能力、专业课程标准、未来工匠素养的教学需求，满足“岗课人”三链需求的教学目标。课题组面向广东省内4 6 家工业机器人本体制造、系统集成、典型应用型企业开展岗位能力需求调研明确三链需求；组建由佛山华数机器人等先进制造龙头企业的大国工匠和工程技术骨干等技术技能型人才为代表的课程建设实践专家，通过人才需求市场调研、职业能力分析等途径选取工业机器人现场操作与编程岗位的绘图等典型工作任务1 0 项，梳理出工业机器人操作与编程岗位职业能力清单7 8 5 条。2.以工作过程导向重构模块化内容，确定可灵活更新的教学项目按照典型生产任务的工作流程开发教材，组织教学是凸显职业教育本质特征的突破口。团队以职业能力清单为基础，依据教材目标定位要求，将教材内容整合为6 个模块对应以上工业机器人绘图、搬运、装配、涂胶、码垛等工作情景，采用项目任务的形式组织课程内容。每个项目均由（下转第1 2 0 页）B教学教法完成程序设计、点位示教等操作后，可以进行仿真运行。工作站中皮带上的物料动起、夹爪实现夹紧和松开、物料在皮带末端自动停止等功能是通过Attacher、D e t a c h e r、Li n e a r M o v e r、Planesensor、Po s e M o v e r 等组件实现的。如图9 所示，通过仿真控制可以实现工作站流程的开启和停止；采用监控中的I0仿真器可以对工作站中的信号进行监控；使用录制短片功能中的“录制应用程序”，可以录制工作站运行过程和用户操作过程，这项功能便于教学过程中项目作业的提交和检查。总之，基于RobotStudio建立的虚拟仿真系统使学生在虚拟环境下实现机器控制、参数调整、程序调试等操作，方便学生在程序设计时验证生产规划方案的可行性，在仿真环境中进一步完成生产流程的规划，并通过动态模拟运行过程预测机器人的运行状态，验证程序的合理性、评估生产效率，并为真机操作的具体实施、运行、优化等提供（上接第9 2 页）“任务准备一一示教编程运行优化综合应用”4个任务组成。每个模块内容相对独立，每项任务技能点、理论知识、实施流程、任务评价结构完整。活页编排的内容可随区域特点、产品更新快速更新、增补和排序调整，便于教材的二次开发，大大增加教材与岗位能力的匹配度。3.融合校企双元育人资源协同开发活页式教材，锚定实践能力的培养工业机器人是智能制造产业的明珠，其技术集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体，具有实践性强、复合度高等特点。其实践能力的培养对教学内容尤其是复合型技术技能、企业新技术、新工艺、新标准等方面提出了更高的要求。教学团队选取服务高端装备制造产业的产业教授一工程师一大城工匠三类企业兼职教师和学校工业机器人技术应用专业的专业领军人才120广东教育职教2 0 2 3 年第8 期流程开始变量aa=11a=2涂胶任务码垛任务单个多个涂胶工件坐标系的应用文件（基本建模仿真控制器（)RAPIDAdd-Ins,国仿真设定创建碰撞监控厨工作站逻辑激活机械装置单元碰撞监控配置依据。能够让学生不受时间、地点的限制进行教学实验，有利于构建以培养实践创新能力为导向的高效课堂，更能培养高素质劳动者和技术技能人才，同时骨干教师一一实训指导组建教材编写项目组。资深专任教师利用规范的工程算法逻辑和形象的控制流程图将企业师傅手口相关的经验固定下来，在学、做过程中逐步养成清晰的程序思维习惯、严谨的工程逻辑和精益求精的工匠精神追求。能工巧匠将长期工作经验、技能、技巧以“工程经验”“实施技巧”“易错点”“关键点”等方式标注，实现工匠技艺的传承。三、结语职业教育改革是增强职业教育适应性、实现职业教育高质量发展的抓手，教材改革是落实教学改革最重要基础环节，教材是课程标准的具体化，是教学内容的支撑和依据，是重点解决“教什么”的问题。本文结合当前中等职业院校教材开发的真实诉求与困境，主动破局探索以学生职业能力为核心的新型活页式教材开发路径，编写公开出版校企双元育人工业机=3安装任务单个多个物料安装单辅送链搬运单辅送排码垛图8 工作站运行流程图kaoshi3-2-ABBRobotStudio6.08(32位)四启用图播放暂停停止重置VTCP跟踪计时器信号分折器国信号设置仿真录象录制应用程序(A)录制图形(G)停止录象仿真器圆历史记录仿真控制监控图9 仿真工具图具有较高的安全性，可以减少实验室建设成本，提高学生自主学习能力，可以在专业课教学中进行推广和使用。责任编辑陈春阳器人现场操作与编程系列教材4本，配套开发的在线开放课程，其中两本教材获推荐参评国家十四五规划教材。其中，教材工业机器人现场操作与编程公开出版发行以来，成了佛山市现代学徒试点工业机器人技术应用专业的推荐教材，是公共实训基地企业员工培训的指定用书，工业机器人操作运维（FA N U C）初、中级考核点的考证辅导用书，全国近40 所职业院校通过必修课、考证辅导等方式进行使用，对教材的活页式装帧及内容结构设计给予充分的肯定。课题项目：本文是教育部第二批国家级职业教育教师教学创新团队子课题“以工业机器人技术应用专业领域学生职业能力评测为核心的教学质量评价体系创新与实践”的究成果，项目编号为：ZI2021020206。责任编辑朱守锂双辅送链码垛信号分析器工具坐标系的应用查看录兔录制短片