“互聯網+”視域下綜合課程數字教學資源開發的實踐研究

陳育中　嵇朋朋

摘 要：本文結合“互聯網+”著力開發集“教學-大賽-考證”于一體的工業機器人綜合課程數字資源，較好地應用于江蘇省內外職業院校的理論教學和實踐教學，為相近專業綜合課程數字教學資源的開發提供了參考，具有一定的理論意義和實踐價值。

關鍵詞：互聯網+? ? 工業機器人? ? 綜合課程? ? 數字教學資源

課? ?題：本文系第五期江蘇省職業教育教學改革研究立項課題《“對分課堂”教學模式在五年制高職現代通信技術專業群平臺課程教學中的應用研究》（課題編號：ZYB548，主持人：馮金龍、陳育中）的階段性成果。

在“互聯網+”背景下，筆者從教師授課實際與學生職業需求的角度出發，系統思考工業機器人綜合課程教學資源建設過程中的困惑，有效整合現有的碎片化教學資源，借助理實一體化、項目教學、情境教學、行動教學等教學形式，剖析現狀及存在的問題，提出解決方案，運用“互聯網+”技術，重點突出教師的教學主導作用和學生的學習主體地位。以電氣自動化技術專業人才培養方案為依據，以“互聯網+”技術為手段，開發符合學情的數字教學資源，通過線上、線下混合式教學實現個性化、泛在學習，壓縮實習教學成本、減小操作安全風險、減少硬件材料損耗，有效提高教學效率和教學質量。

一、核心概念界定

（一）“互聯網+”

運用互聯網技術，重構、融合或改造互聯網與傳統行業，創造經濟社會發展的新業態。“互聯網”即新時代信息技術，以云計算、物聯網、傳感器、通訊和人工智能為代表的“云大物聯”；“+”即互聯網作用于各個行業的變革，以此滲透來催生傳統行業向新興行業的發展。

（二）工業機器人綜合課程

根據五年制高職電氣自動化專業人才培養方案設置的“2+1+1.5+0.5”課程體系，將工業機器人課程的多個知識點進行邏輯性、關聯性地有效組合。這不是簡單地將課程與課程“相加”，而是在“互聯網+”時代不同課程、知識類型、課堂類型、教學手段和方法的綜合體現，并以線上、線下結合的參與式選擇性知識學習為主，強化實用的技術技能培養。

（三）數字教學資源

師生通過硬件環境（實驗裝置、教室等）、軟件資源（圖書、資料、課件、視頻等）到“教、學、做”等教學應用的數字化，遵循職業教育發展規律和人的成長規律，拓展學習的時空維度，培養適應新時代需求的、具有國際思維和創新創業能力的綜合型人才。隨著互聯網技術、通信技術、信息技術的高速發展而產生，伴隨傳統型的紙質化教學資源用于理論教學和實踐教學。

二、開發所需的軟硬件

以“工業4.0”為藍本，服務“中國制造2025”發展戰略，結合當下最前沿的“互聯網+傳感+工業機器人”技術，以智慧工場和智能制造為主線，建設培養工業機器人領域專業人才的平臺，加速當地制造業由傳統型向智能化、功能型和網絡式方向發展的改革步伐。以通用型ABB機器人工作站為實施主體，以E-ROBOT體系為主線，以技術技能人才培養和師資隊伍建設為根本，圍繞專業人才建設目標和課程綱要，構建“理實一體、虛實結合”的電氣自動化專業工業機器人綜合課程和數字教學資源。

三、校企合作開發

依照“一主體、兩平臺”的建設框架，實施“大眾創業、萬眾創新”教育，深度開展校企合作，著力加強產教融合。“一主體”即以提升學生創新創業素質與技術技能為主體，“兩平臺”即“眾創空間”和“創客MALL”兩個微網站平臺。

（一）師資培養

根據培訓目標不同，分為現場設備使用、技能提升與拓展、教學方法研討與應用等培訓環節，提供專業的專家培訓服務。由工業機器人本體廠商工程師、系統集成應用行業專家和一線授課教師組成校企“混編”培訓團隊，滿足從一般專業教師到骨干教師，再到各級各類的專業帶頭人、教學名師、技能大師的全面培訓服務。

（二）資源開發

根據所采購設備和定制開發設備，共同開發定制課程，包括但不限于教材編寫、微課開發、3D虛擬實訓等內容，幫助學校共同申請省部級精品課程，提高教師業務能力和教學質量。

（三）實訓基地及技能認證

校企共同申請“工業機器人技能認證教育中心”體系認證，獲得“工業機器人公共實訓基地”稱號。實訓基地所在職業院校向完成系統培訓和體系考核的專業教師頒發“工業機器人教師資格認證”證書，向完成系統培訓和體系考核的在校學生或社會學員頒發“工業機器人操作應用工程師認證”證書，進一步提升社會服務能力。

四、開發目標及技術路線

對職業院校工業機器人綜合課程數字教學資源的現狀進行調查分析，在對數字教學資源開發模式分析的基礎上，以工業機器人涂膠工藝實現、碼垛工藝實現兩個典型教學項目為案例，分析工業機器人綜合課程數字教學資源的開發目標，勾畫開發的技術路線，從中提煉有效的經驗，建構工業機器人數字教學資源開發的整體技術方案，探索適合職業院校的工業機器人綜合課程數字資源開發的技術規范。

利用現有工業機器人實驗實訓設備、教學資源以及學校工業機器人項目資源，開發符合校情的數字教學資源，包括課程標準、校本教材、教學案例集、微視頻案例、電子課件、知識技能習題庫、知識技能操作測試題庫、精品課程等完整的數字教學資源。

工業機器人綜合課程數字資源開發技術路線為啟動調研—分析研究—資源開發—教學實踐。

五、數字教學資源應用

根據工業機器人的工作要求，將通用型ABB機器人工作站控制面板的“模式開關”切換到“運行”狀態，將觸摸屏從主畫面切換至涂膠設定畫面。若觸發安全光柵，則報警。

按下觸摸屏涂膠設定畫面中的“運行”按鈕，觸摸屏開始計時，工業機器人回到Home點，拾取涂膠工具（涂膠筆）。涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線，偏離涂膠單元平面上方10mm距離、工具Z軸垂直于涂膠表面。

按照“A3-A4-A5-A6”順序完成A軌跡基礎涂膠（軌跡速度200mm/s）、“B1-B2-B3-B4”順序完成B軌跡基礎涂膠（軌跡速度150mm/s），完成該軌跡后，機器人回到Home點，停留3s。按照“C1-C2-C3-C4-C5-C6”順序完成C軌跡基礎涂膠（軌跡速度為100mm/s），完成該軌跡后，機器人回到Home點，暫停涂膠和計時。

完成基礎涂膠工藝之后，開始定制涂膠工藝。在涂膠設定畫面中，對所有定制軌跡參數進行設定，按下“運行”按鈕，完成定制軌跡涂膠流程。默認情況下，涂膠工具的TCP位于涂膠單元軌跡線槽的中心線，偏離涂膠單元平面上方5mm距離、工具Z軸垂直于涂膠表面。

這個典型案例的操作結合當前的工業機器人硬件與軟件，轉化為“教學–大賽–考證”一體的可視的通用型數字教學資源，有助于促進職業院校專業建設和人才培養。

六、課程評價體系

新時代技術技能人才培養的要求多元，如何構建與之適應的新的評價體系，是當前職業教育的重要課題。首先要研透課程標準與教材；其次要構建體現新評價理念、內容、方法和標準；最后要建立健全多元主體共同評價的制度機制。

評價應與人才培養目標統一，既要關注學生掌握理論知識和提高實踐技能，又要關注學生情感、態度和價值觀的變化；既要關注學生學習的終結成果，又要關注學生學習的過程；既要關注教師對學生的客觀評價，又要關注學生的自評以及生與生的互評。

（一）評價依據

以電氣自動化專業人才培養方案和工業機器人綜合課程的課程標準為依據，充分體現技術技能人才培養目標，著眼于評價的教育功能和激勵功能。

（二）評價原則

遵循導向性、科學性、可操作性原則，堅持實事求是、客觀公正、科學嚴謹的評價態度實施評價工作。明確評價的主體與責任、把握評價的依據與內容，采用師評、自評、互評以及“1+X”考證評價相結合，實施多元評價主體、多元評價形式、多元評價內容和多元評價目標相結合的評價。通過定性與定量、過程與結果等形式，從知識、技能、情感態度與價值觀等方面進行評價，實施關注全體、因材施教的評價策略。

（三）評價方法

教師在進行過程性評價時，可以采用觀察、溝通、交流和學生自評及學生互評等方式，對學生的課內外學習行為、學習習慣、學習動機和學習方法以及發展潛能進行評價。評價的表現形式可以多種多樣，與開放式、鼓勵性的語言描述評定相結合。

終結性評價側重于考查學生的技術能力水平和運用知識的能力，可以采用實驗觀測、現場操作、實物制作、大作業、撰寫案例和實踐報告等多種方法進行綜合評定。

在評價過程中，教師的角色要從評判員轉變為學生自主學習的指導者、推動者，轉變為學生探究學習的合作者和學習潛能的開發者。

參考文獻：

[1]呂利強.對技工院校工業機器人應用與維護專業數字化資源建設的思考[J].職業，2018（17）.

[2]雷蕾.面向教學創新的學校數字化教學資源建設實踐研究[D].武漢：華中師范大學，2018.

（作者單位：南京高等職業技術學校）