創新人才培養視域下新型活頁式教材的開發與探索
——以“數字化制造(CAM)”課程為例

曹旭妍，劉向紅，楊茂芽

(陜西國防工業職業技術學院，陜西 西安，710300)

0 引言

國家“十三五”規劃提出的“五大發展”理念中，“創新發展”位居首位。國家的發展依賴于科技的創新，而科技的創新離不開高素質的技術人才，職業院校的目標正是培養具有創新能力的復合型技術人才[1]。

要提高人才培養質量，必須要在職業院校推行“教師、教材、教法”改革，其中教材是解決“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”根本問題的重要載體，是教學內容的支撐和依據，是實施教學改革的基礎和體現形式。因此，要加快教材建設，更新教學內容，推進教學改革，才能培養出創新型人才[2]。

1 高職教材現狀分析

傳統的教材又稱為課本或者教科書，是根據教學大綱和實際需要，編寫的反映學科內容的教學用書，通常按照單元或者章節來進行劃分。

目前，高職院校的教材普遍存在以下問題： 一、教材內容一成不變，缺少新知識的補充和添加，且教材內容與崗位標準脫節，與企業實際應用符合度不高；二、教材的表現形式不能緊跟時代的發展，大多教材還是單一的以文字、圖片為主的靜態化展示；三、教材選用不規范，具有很大的隨機性，有的甚至選用本科教材[3]。

這種傳統形式的教材已經不能滿足人才培養的需求，因此，開發出能培養學生應用創新能力的新形態教材迫在眉睫。

2 解決思路

2.1 新型活頁式教材的提出

2019年2月，國務院發布《國家職業教育改革實施方案》，提出堅持知行合一、工學結合，制訂一大批校企“雙元”合作開發的國家規劃教材，倡導使用新型活頁式、工作手冊式教材，并配套開發信息化資源。由此可見，編寫和使用活頁式教材將是今后職業教育發展的一個趨勢，也是提高學生學習興趣和教學質量的有效途徑。

2.2 對新型活頁式教材的理解

目前，大多數教師對活頁式教材的理解尚存在一定誤區，認為活頁式教材只是簡單地將教材裝訂成活頁的形式。如果新教材僅在裝訂形式上發生變化，在內容上還是和傳統教材一樣，那么這樣的活頁式教材不但對提高學生的學習效果沒有任何意義，反而還增加了教材的裝訂成本。

筆者通過大量的理論和實踐探索研究，歸納出新型活頁式教材應具備的4項基本要求如下：

一是在教材內容上呈現“二表征”“三新”“四體現”及“N教法”的特征。活頁式教材是以項目為紐帶，以任務為載體(以下簡稱“二表征”)；應聚焦新技術、新工藝、新規范(以下簡稱“三新”)；應體現課程思政、體現“1+X”證書制度、體現創新創業教育、體現數字化資源(以下簡稱“四體現”)的新要求；最終使教師在使用該教材授課時能實現翻轉課堂教學法、案例教學法、項目教學法、演示教學法、情境教學法等多種教學方法(以下簡稱“N教法”)的靈活運用，提高教學效果。

二是在教材裝訂形式上不拘泥于“活頁”。活頁式表示類似于“活頁”的形式，并非一定要將教材裝訂成活頁，“活”體現在教材的動態更新，即及時將“三新”“四體現”等加入到教材、融入到教學中。因此，教材也可采用傳統裝訂形式，但必須加入部分留白頁，用來隨時補充和更新教學內容，這樣既節約了教材成本又體現了“活”的特征。

三是教材表達形式上的生動性。教材內容的表達應避免大段純文字，要圖文并茂、生動有趣、易于理解，對重點、難點知識采用數字化形式來形象地表達，構建“處處可學、時時能學、人人樂學”的學習空間，提升高職學生的學習興趣。

四是教材結構上應具備“五位一體”架構。新型活頁式教材在架構上不能再沿用傳統的“教材內容+習題”的模式，應體現以學生為中心，變教材為“學材”。因此，應采用“工作任務書+活頁筆記+功能插頁+工作訓練+數字化資源”五位一體的新型架構。

3 活頁式教材設計思路及體系框架

3.1 新型活頁式教材總體開發思路

新型活頁式教材按照“以學生為中心、以學習成果為導向、促進自主學習”的思路進行教材開發設計。應呈現“二表征”，聚焦“三新”、融入“四體現”，最終實現“N教法”。在編寫過程中，還應根據崗位要求的變化、學情的變化、培養目標的修訂，對教材內容進行不斷地調整和更新[4]。其具體開發設計思路如圖1所示。

圖1 新型活頁式教材開發思路

3.2 新型活頁式教材開發步驟

3.2.1 組建校企雙元編寫團隊

新型活頁式教材是以企業典型生產任務為載體，需要將企業先進的技術、工藝、方法等編寫進教材。因此，教材的編寫團隊成員必須要有來自企業的工程技術人員，參與編寫教材的教師還應具有一定的企業經歷。同時，建立校企雙向流通機制，即教師定期進企業頂崗鍛煉，企業工程技術人員定期在學校開展交流講座等，這樣才能保證教材的順利編寫，并在編寫完成后能持續更新，使教材內容和企業的新技術保持同步。

3.2.2 對標職業能力，修訂課程標準

對課程所對應的崗位要求、職業能力進行調研，形成職業能力清單，并結合崗位知識、能力、素質要求，聚焦課程目標，將核心能力分解成子能力，找到子能力對應的知識點以及技能點，對教學內容進行優化和整合，確定教學重點和難點，進而形成新的課程標準[5]。

3.2.3 典型工作案例教學化

教材編寫團隊針對企業崗位任職要求，搜集企業中涉及新技術、新工藝、新規范的典型工作案例，形成工作案例庫；然后對照課程標準，對知識、能力和素質要求進行分解，在工作案例庫中遴選出通過完成工作任務能讓學生達到知識、能力、素質要求的典型案例；再對這些企業典型工作案例教學化，轉換為“項目+任務”的形式。

3.2.4 設計教材編制流程

根據教材知識內容，挖掘知識點中蘊涵的思政元素及涉及數字化資源的內容，并將其融入教材編寫中。最后，將所有內容組織起來，形成新型活頁式教材。在教材使用過程中，可根據技術內容的更新，通過活頁筆記，隨時對教材進行動態調整，增添內容。其編寫流程圖如圖2所示。

圖2 新型活頁式教材編寫流程圖

3.3 新型活頁式教材體系框架構建

基于高職學生特點、新型活頁式教材基本要求及課程內容等，構建能體現學生在自主學習過程中的個性化學習內容、邏輯思路、工作或學習量化等內容的“工作任務書+活頁筆記+功能插頁+工作訓練+數字化資源”五位一體的活頁式教材[6]。其體系框架如圖3所示。

圖3 “五位一體”新型活頁教材體系框架

1) 工作任務書是教材的主體部分，是以學生為中心，以項目為紐帶，以企業典型工作任務為載體來進行編寫的，通過“項目+任務”的形式來體現，其結構簡單、功能明確、內容簡潔。

2) 活頁筆記是指在教材中預留一定的空白頁，用于補充新技術、新工藝、新規范等內容，同時，學生也可對重點、難點知識提出質疑，并對學習過程中的一系列活動進行記錄，使學生的自主學習過程更加靈活、個性化和可操作，可以有效提升學習效果和學習效率。

3) 功能插頁是把一些典型或適用的學習技巧、方法、總結等以列表或思維導圖的形式羅列出來，組成“功能插頁”序列，在學習的關鍵點或過程中及時有效地進行補充，或由學生自己填寫，輔助學生自主學習，提升學習效率。

4) 訓練模塊針對不同類型的課程各不相同。對于工程技術類專業課程，可以設置為工作訓練模塊，主要包括拓展工作任務、完成任務記錄、結果分析、設計方案、圖紙和學習成果評價等；對于通識類課程，訓練模塊可以設置為專業應用，主要結合專業進行知識應用、企業調研分析報告、解決專業或企業問題應用訓練等。

5) 數字化資源是對教材中的重點、難點知識，制作較為直觀的數字化資源輔助學生理解。這些資源包括電子文本、動態模型、視頻、動畫、課件等，可以采用二維碼、虛擬現實(VR)、 增強現實(AR)等形式在教材中體現。

4 新型活頁式教材開發案例簡述

以《數字化制造(CAM)》課程為例，該課程是機械類或者近機械類專業的核心課程，主要培養學生數字化設計與制造、數字化裝配等方面的能力。為適應高職學生的學習，基于上述開發思路，對該課程教材進行活頁式開發設計。下面主要以曲面加工項目中的任務五“航空模型連接件的加工”這一任務為例，來說明活頁式教材的開發要點[7]。

4.1 任務選取及分析

筆者在西安某精密制造有限公司頂崗實習期間接觸到涉及新工藝的企業實例，通過對原案例進行改編并對其進行教學化設計，形成“航空模型連接件加工”這一任務。航空模型連接件是典型的薄壁類零件，其模型如圖4所示，要求對零件所有結構進行自動編程及加工。零件材料為鈦合金TC4，是雙面加工零件，零件大部分壁厚都比較小，僅為2 mm，因此給裝夾和加工帶來一定的困難。

圖4 航空模型連接件三維模型

4.2 任務中“三新”的聚焦

TC4具有導熱系數低、彈性模量小等特點，且為薄壁類零件。為防止加工過程中零件發生變形，在零件自動編程加工中引入了企業新工藝。

1) 從材料的實際性能出發，研究零件的工藝創新、切削用量的優化等，制定適合該零件的加工工藝，并結合工廠的實際加工設備進行實際加工驗證。

2) 零件為薄壁類零件，不能采用虎鉗直接裝夾，為防止零件在加工過程中發生變形，設計適合該零件的工藝搭子，輔助零件加工。

在本任務的最后留出部分的空白頁，用于后續新技術、新工藝、新規范的更新和補充。

4.3 任務中“四體現”的融入

1) 課程思政元素的挖掘。在航空模型連接件工藝路線的制定、加工參數的設置、刀軌的優化，及最終零件的檢驗等環節中融入精益求精的工匠精神；在新工藝的講解過程中體現企業技術人員善于在工作中創新，以扎實的理論功底，結合實際生產，立足本職崗位創造性開展工作的職業素養，達到課程思政“潤物細無聲”的目的。

2) “1+X”證書制度的體現。該任務按照《數控車銑加工職業技能等級標準》中的相關要求來設計，融入了工藝編制、程序編寫、數控機床操作、檢驗檢測等相關工作崗位的教學內容，有助于學生考取相應職業的技能證書。

3) 創新創業能力的培養。在該任務的教學方法和評價機制等方面進行改革，并設計課后拓展任務，激發學生的創新思維和創新能力。

4) 數字化資源的建設。該任務具有很強的實踐性，只通過文字介紹，學生對部分知識很難理解，因此，在該任務中將自動編程操作步驟和企業實際加工的過程以二維碼的形式附在活頁教材上，方便學生觀看和理解。

5 結語

通過對高職學生進行調研，分析他們的課程特點和學習需求，并對傳統教材的弊端進行剖析，闡述了新型活頁式教材制訂的重要性，提出新型活頁式教材的開發設計思路，在其體系架構上進行重點創新，設計了“工作任務書+活頁筆記+功能插頁+工作訓練+數字化資源”五位一體的教材框架，并對《數字化制造(CAM)》活頁式教材中的“航空模型連接件加工”任務進行了詳細闡述，給新型活頁式教材的編寫提供了參考依據。但如何設計開發出更優的新型活頁式教材，更好地服務于高職院校學生，還需要進行持續探索與研究。