职业本科背景下《工业机器人操作与编程》教材探索与研究
摘  要：随着新科技革命爆发，企业对复合型技术技能人才需求迫切。职业教育为适应产业变革，开始探索职业本科。教材是职业本科建设中的重点内容。目前，职业本科教材研究刚刚起步。本文主要研究以学生为中心的职业本科教材设计思路及设计方法，并以工业机器人操作与编程课程教材设计为例，介绍教材总体构架。通过以学生为中心的教材内容设计、活页式教材设计与探索、工作手册式设计与融入、教材评价设计、多样化的立体化资源设计、虚拟仿真与教材的结合，对职业本科教材进行研究与探索。
关键词：职业本科；活页式教材；工业机器人
中图分类号：G710文献标识码：A 文章编号：
一、研究背景
随着技术的发展，科技革命需要新的复合技术技能人才，为满足产业变革对人才的需求，国家开始开展本科层次职业教育试点。2018年底，教育部将15所专科学校升格为本科职业学校，至此，我国有了独立建制的本科职业学校。2021年12月教育部办公厅印发了《“十四五”
职业教育规划教材建设实施方案》，提出加快建设新形态教材。适应结构化、模块化专业课程教学和教材出版要求，重点推动相关专业核心课程以真实生产项目、典型工作任务、案例等为载体组织教学单元。因此，教材建设成为了职业本科院校重要且迫切的挑战。目前，开发活页式教材是各大职业本科进行教材建设的重要方向和有效方法。本文以《工业机器人操作与编程》为例，探讨职业本科背景下新活页式教材的开发路径和设计方法。
二、《工业机器人操作与编程》教材存在的问题
1.内容与职业需求适切性不足
中国电子学会编制的《中国机器人产业发展报告2019》提到，我国工业机器人密度将在2021年突破130台/万人。工业机器人密度爆发式增加，预计2025年机器人工程师需求量将达到100万。对于机器人行业，职业本科教育主要是培养高层次技术技能型人才。《工业机器人操作与编程》作为职业本科教育中的一门课程，需要在教材上与当前的职业本科教育定位相匹配。但是，目前市面的《工业机器人操作与编程》教材的内容过于陈旧，没有基于现有的职业体系和教育体系进行开发建设，与职业需求不符，导致教材内容与实际工作内容脱节。
2.内容与教学理念相关性不足
《工业机器人操作与编程》是一门实践性较强的课程。不仅需要学生能领悟，还需要学生能够在实际场景中运用。然而，目前市面上《工业机器人操作与编程》教材大部分仍然以理论知识为主，实训内容相对较少。缺乏对学生的实训指导，不利于学生的实训技能培养，与职业本科教育的教学理念背道而驰。
3.内容与受众主体适应性不足
目前职业教育的受众主体是00后学生，00后学生因其出生的特有时代背景和成长经历，有着思想观念多元化、接受新鲜事物能力强、自我意识强烈、综合素质较高等特点。因此，《工业机器人操作与编程》教材，需要根据受众主体的特质做出适当改变。目前市面上的《工业机器人操作与编程》教材内容呆板、严肃、枯燥、不贴近学生生活、不切合学生学习方式。不能很好地培养学生学习兴趣，激发学生学习意志，引导学生钻研技能，让学生有更好的学习体验。
三、《工业机器人操作与编程》教材设计理念
1.强化产教融合
国家教材委员会印发的《职业院校教材管理办法》指出：职业教育需要强化全流程产教融合、校企合作，为培养技术技能型人才提供支撑。《工业机器人操作与编程》教材编写团队包含相关学科专业领域专家、教科研人员、一线教师、行业企业技术人员等。一方面能切合职业本科学校的学情，另一方面也能包含相关行业企业的新技术。教材许多内容都包含合作企业提供的实际应用案例，突出展示工业机器人在焊接、码垛、打磨等相关行业的实际应用，彰显产教融合的特。
2.提升职业核心能力
《工业机器人操作与编程》教材以职业岗位对学生的核心能力要求为出发点进行内容构建，强调提升职业核心能力，将职业所需的核心能力拆分成所需知识点，技能点和素质要求，以模块化的方式使学生更好、更快地接受并理解相关内容。同时教材内容参考职业标准，遵循职业本科院校的教学规律。不单单教授学生纯粹的技术知识，还教授学生行业标准、设备操作基础等非技术知识，提升学生的职业核心能力。
3.注重教材资源的多样化和立体化
《工业机器人操作与编程》教材内容除了包含教案、课件、习题、素材等传统资源外，还提供了完整的教学视频资源、微课资源。另外，职业本科院校的机器人类课程包含操作实践内容，对实训教学装备依赖性很强。而机器人实训装备价格高，很多学校没有实训设备，或实训设备无法满足需求，学生在课程中无法进行操作练习。很多职业本科学校都是在虚拟仿真教学实训平台上进行相关教学。针对该问题，本教材将大部分操作与编程内容融入到ABB robotstudio仿真平台中。通过仿真平台可以到教材大部分的操作与编程内容，学生预先在仿真平台上熟悉操作与编程内容后，再到实际设备上实训，能很快掌握课程内容。
四、《工业机器人操作与编程》教材的开发与设计过程
1.总体结构设计中国在线编程
教材采用三级模块化结构，进行总体设计，即模块，项目，任务。以任务为最小课程单元。模块，项目，任务，均为独立的模块结构。三个层级均可根据教学的需要进行增减，组合。课程主要分为工业机器人兴趣技术、操作与编程基础、应用实例、拓展技术应用4大板块8个模块30个项目。
2.以学生为中心的内容设计
（1）内容趣味化与时尚化
将工业机器人操作与编程课程名称设计为《怎样让工业机器人机器人飞起来？》，使课程更加趣味化。课程紧密结合科技的前沿与时尚，开篇介绍国内外最先进的机器人应用：网红机器人波士顿动力公司的大狗；和美女一起散步的阿西莫机器人；天天为我们物流做分拣的物流机器人；在上海洋山港鬼码头奔跑的机器人；汽车领域制造汽车的钢铁卫士等等。
（2）内容生活化
在机器人结构学习的课程中，教材专门制作了一期教学生如何用身边最简单的材料去制作一台可动的机器人模型，并且它有一定的实用功能。在介绍工业机器人基本编程的时候，用操作机器人绘制两颗桃心、绘制自己头像、将自己的头像绘制在T恤衫上等更加贴近学生生活内容的方式去使学生更快地学习、理解相关内容。
（3）内容微小化
课程围绕着激发学生学习兴趣的理念而设计，将知识点进行系统重构并做细微划分，划分为100多个短小精干的微知识点，全部以问题的形式呈现，以解答问题的形式讲解。例如:“什么是机器人的坐标系？”“工业机器人的类型有哪些？”“怎样启动机器人？”等等。结合典型工作岗位，引入企业案例，例如“工业机器人搬运项目”等，同时融入1+X证书标准内容。课程围绕“挥舞大国重器，匠心中国制造”展开课程思政内容。

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