本科層次職業教育裝備制造類專業新形態教材建設研究

關鍵詞：本科層次；職業教育；新形態教材

中圖分類號：G714 文獻標識碼：A 文章編號：1673-4289（2024）11-0044-05

職業教育教材是培養學生綜合職業能力的重要載體，新形態職業教育教材則是為主動適應新時代人才綜合職業能力培養要求應運而生的重要載體，本科層次職業教育新形態教材則更是為主動適應現代化職業教育體系中的本科層次職業教育人才培養要求的重要載體。本文圍繞本科層次職業新形態教育教材的政策演變、內涵特征進行分析，提出自動化技術與應用專業新形態教材建設的有效途徑。

一、本科層次職業教育教材發展階段及現狀

（一）政策演變

本科層次職業教育新形態教材經歷謀局、起步、推進三個階段。2018年9月，習近平總書記在全國教育大會上提出“圍繞教師、教材、教法推進改革”。2019年，國務院頒布《國家職業教育改革實施方案》，提出“開展本科層次職業教育試點，探索長學制培養高端技術技能人才”，要求“建設一大批校企‘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”。2021年，教育部辦公廳印發《“十四五”職業教育規劃教材建設實施方案》（以下簡稱《實施方案》），提出“加強長學制專業相應課程教材建設，促進中高職銜接教材、高職專科和高職本科銜接教材建設，遴選建設一批高職本科教材”，并提出分批開發不少于1000種深入淺出、圖文并茂、形式多樣的活頁式、工作手冊式等新形態教材，以真實生產項目、典型工作任務、案例等為載體組織教學單元，開展“崗課賽證”融通教材建設，推動數據化教材、融媒體教材建設。自此本科層次新形態職業教育教材建設進入快速推進階段。

（二）發展現狀

目前本科層次職業教育教材總體呈現數量少、以職業技術應用為主和教材形態新等特點。

首先是數量少。2023年6月，教育部對外公示首批“十四五”職業教育國家規劃教材，共有7251種教材入選，其中本科層次教材僅157本；再細分，本科層次教材以財經商貿、電子信息、教育與體育、裝備制造等專業大類教材數最多，分別為27本、23本、17本和15本，但遠低于其他層次同專業大類職業教育教材數量，教材數量相較于高等職業教育本科專業數量（281個）也偏少，遠遠不能滿足本科層次職業教育的需求。本科層次職業教育教材建設尚處于起步階段，目前還沒有本科層次職業教育數字教材入選“十四五”規劃教材。

其次是以職業技術應用為主、理論為輔。通過對157本教材的名稱進行詞云分析，發現其中提及技術15次、基礎14次、應用12次、設計10次、管理9次、概論6次、實踐4、理論4次、案例4次、創新3次。教材依然以技術為主、理論為輔，遵從職業教材的基本特征。

再次是教材形態新。通過對15本裝備制造專業教材進行分析，教材具有以下共性特點：根據本科層次職業教育的培養目標及企業行業崗位需求，以國家新電氣類標準為依據，以貫徹落實能力為本位理念，并結合“崗課賽證”要求，以實現職業能力培養為目標，依據項目任務驅動原則，設計了來源于裝備制造工業現場典型一般性任務案例，和更深層次、更復雜、更綜合且要求一定設計學術能力的現場拓展任務，采用活頁式或工作手冊形式編寫教材，還借助現代信息技術開發視頻、微課等數字化課程資源，呈現給在校學生或工程技術人員使用。

但是上述個別教材的教學內容設計依然存在職業特色欠缺、與崗位需求脫節、更新速度滯后行業發展等不足。

二、本科層次職業教育新形態教材的內涵特征

依據公布的首批本科層次職業教育教材特征及相關政策文件描述，從總體要求、類型定位、層次區分和形態技術等方面對本科層次職業教育新形態教材內涵特征進行分析。

（一）總體要求

本科層次職業教育教材作為本科層次職業教育的“總綱”，全方位展現育人目標、教學目標、教學標準、教學理念、教學內容和教學過程。《實施方案》提出三個層面要求：必須貫徹黨的教育方針，落實立德樹人育人目標，培根鑄魂；必須體現職業教育特色，堅持“統分結合、質量為先、分級規劃、動態更新”原則；必須保證內容突出權威性、前沿性、原創性，并適應本科層次職業教育發展的時代要求。

（二）面向產業引入“四新技術”，凸顯類型教育定位

2021年，教育部辦公廳印發《本科層次職業教育專業設置管理辦法（試行）》（以下簡稱《管理辦法》），其中第三條明確提出本科層次職業教育專業設置應體現職業教育類型特點。不同于普通本科教材的普適性知識教育，職業教材內的知識和技能應服務于特定崗位、特定職業和特定行業，應更加強調特定的職業能力教育，凸顯職業教育類型特征。與此同時，《實施方案》明確要求“開發服務國家戰略專業教材，教材應圍繞國家重大戰略，優先規劃建設先進制造、新能源、新材料、現代農業、新一代信息技術、生物技術、人工智能等產業領域課程教材……緊密對接產業升級和技術變革趨勢”，即本科層次職業教育教材內容必須體現產業發展的普適性、先進性、跟隨性、融合性及創新性等特征，面向新職業崗位，引入新技術、新工藝、新材料和新標準等“四新技術”，不斷更新優化。

（三）基于中高本銜接要求，加強教材深度、廣度、難度

《管理辦法》要求本科層次職業教育堅持高層次技術技能人才培養定位，進行系統設計，促進中等職業教育、專科層次職業教育、本科層次職業教育縱向貫通、有機銜接，促進普職融通。《實施方案》要求中高本不同層次職業教育的目標培養定位、體系課程應有區分，并有效確定教材內容，高質量完成銜接。不同層次的職業教育均面向區域經濟、圍繞生產領域問題開展培養。相比于中等、專科層次職業教育培養目標與規格，本科層次職業教育旨在突出“知識與技能的高層次，能夠解決較復雜問題和進行較復雜操作”和“高層次、高起點和高標準”，要求學習者要知其然，更要知其所以然，具備解決現場復雜的綜合問題的能力；相比于普通本科要求學習者具備一定的理論知識外，本科層次職業教育要求學習者還應具備解決復雜設備操作技能。因此，本科層次職業教育教材的內容應更廣、更深、更為綜合，更要強調同時兼顧理論和技能。

（四）引入信息技術，創新教材多元化形態

當前信息技術的迅猛發展，為教材呈現方式提供了多種的可能性，為新形態教材賦予了新概念和新內涵。新形態教材的“新形態”可分為內在表現和外在表現。內在表現指教材內容選取依據、組織邏輯形式，外在表現指教材外在形態的表現。內在表現要求對接行業標準和專業教學標準、崗位職責、崗位工作、典型任務、職業技能、職業標準、職業規范和相關理論知識，組織邏輯上則依據崗位職責不同采用模塊化、項目化、子任務等組織邏輯形式，這與普通本科教材以理論為主的特征不同。我國目前尚未發布外在形態準確的定義，但目前被廣泛認可的有活頁式、工作手冊式、“紙質+數字化資源”、全數字等。活頁式教材要保證編排靈活多樣，在不破壞教材整體結構的基礎上保持教材內容的更新頻率。工作手冊式教材須吸取企業生產操作指導手冊的專業性、規范性和標準化等特點，進行教學再設計，從而使其轉化為可進行普遍性教育的教材。“紙質+數字化資源”式教材中數字化資源是指以互聯網和移動互聯網為基礎，融合人工智能、虛擬現實和增強現實等新一代信息技術，即強調新的編輯技術和形態表現。

美國學者吉亞·弗萊登博格認為輔助紙質教材的資源是對應的視頻、課件等開放性資源，教材的動態性和與課程的互動性加強。瑞典有學者認為是一個動態數字學習環境，教師與學生在同一環境里教學或者學習。國內有部分學者認為新形態教材是集教材內容、在線課程和網絡課程平臺三位一體的教材，新形態教材載體不局限于教材本身，而是包含所有教學環境中的所有教學資料，如教材本體、線上線下的視頻、圖片、案例及其他一切可拓展的資料，甚至是其他教材的部分。新形態教材元素與網絡及信息技術緊密聯系，呈現動態化、數字化、網絡化、多樣化特性，實現不受時間和空間限制的可聽、可視、可練、可互動，較常規教材知識具有更新更及時、學習內容更豐富和學習環境可交互等特征。新形態教材中數字資源早期可追溯到CD-ROM音頻和視頻磁帶，但近期則經歷“紙質書+資源”“紙質書+課程”“紙質書+專有教學平臺”三個階段。前期階段數字資源大多以二維碼的方式嵌入教材，中間階段則是將教學內容呈現在在線課程中，最后階段則是全方位的升級，即配備專業知識服務平臺，將行業知識聚集到平臺。目前新形態教材正在第二階段蓬勃發展。

三、本科層次職業教育自動化技術與應用專業教材的建設路徑

目前，本科層次職業教育自動化技術與應用專業教材建設雖已有成功范例，但經驗積累仍然不足，根本原因為此類教材處于起步階段，次要原因為我國教育部尚未針對本科層次職業教育自動化技術與應用專業給出權威的專業教學標準和人才培養目標描述，導致教材編寫基礎不統一，教材質量不一致。但專業人才培養目標已基本形成共識，即面向自動控制、智能制造與自動化生產等職業群，培養具備理論基礎和綜合應用能力、分析和解決復雜問題的能力，能從事運動控制、工業過程控制、機器人與智能制造、自動控制系統等領域的系統分析與集成、設計與運行研究的高層次技術技能人才。鑒于此，結合上述描述的新形態教材內涵，提出此專業本科層次職業教育新形態教材建設路徑。

（一）以思政為引領，落實立德樹人根本目標

本科層次職業教育自動化技術與應用專業的教材必須堅持立德樹人、為黨育人。教材的思政內容要弘揚習近平新時代中國特色社會主義思想，貼合國家及區域經濟發展現狀，可基于自動化行業、自動化系統控制、工業機器人和智能制造等領域的特點，深度挖掘各領域內的人、事、技術成就，抒發家國情懷，發揚行業工匠精神，踐行職業標準與職業規范，塑造職業靈魂與生命，貫徹為黨育人方針策略，為新時代現代化技術技能人才培根鑄魂。

（二）以類型特征為根本，統籌中高本層次教材內容銜接

本科層次職業教育是職業教育中水平要求最高的一環，在培養定位上是以培養聯結研發環節與生產環節的高層次技術技能人才為主，相比高等專科層次，培養應更加適應職業崗位上移需要，即更注重學生理論知識、復雜問題的綜合解決能力以及技術創新思維的培養，突出技術技能的復合性。本科層次職業教育自動化技術與應用專業教材建設可采取以下措施：

專業基礎課程應提供深層次、與職業崗位工作場景相關的系統性技術理論知識及技術實踐知識，以便能為解決復雜、綜合的專業問題提供足夠的技術理論支撐，也為利用理論知識融會貫通、舉一反三地解決專業新問題提供扎實的理論基礎。如《電工技術》在中、高職層次理論的基礎上，深化電機電路和磁路的分析方法，夯實“交直流磁路”理論分析及其應用；《電子技術》可拓展各特種二極管伏安特性區別的基本原理及應用差異知識；《智能傳感器》可續接傳感器在自動生產線上的拓展設計和應用；《自動控制原理》可適當深化部分數學模型。

專業課程教材應擇取復雜、綜合、真實的工作項目作為教學內容，提升自動化相關工作中的綜合應用能力和分析解決復雜問題的技術技能，體現職業教育類型特征的同時，訓練對職業項目的操作能力，這與普通本科高等教育要求的非典型任務能力和非典型職業能力不同，同時強化了高等專科層次職業教育要求的技術技能。如《變頻及伺服應用技術》運動控制系統應用章節擇取V90PN伺服控制系統在剪切機定長控制系統應用的真實工作項目；《工業機器人》視覺系統章節可擇取PLC與主控計算機協同工件識別的真實工作項目。

本科層次職業教育教材理論，需提供特殊性理論知識，在技術技能上，應重點關注高綜合性職業能力的運用，推薦新增技術技能點。如《單片機及應用技術》可擇取嵌入新智能傳感器或集成控制模塊的真實工控綜合項目編程范例，此舉不同于普通本科高等教育中追求的普適性編程方法，也遠高于中高職層次職業教育要求的一般程度的編程能力，旨在提高含有傳感器和特定職業要求的新技能點。在知識面上，應拓寬學科涉及面，滿足本科層次的“復合型”人才需求定位的同時，保證與中高職教材內容的層次性、銜接性和延伸性。

（三）以需求為導向，服務國家和區域經濟社會發展

需求可分為國家和區域經濟發展需求以及本科層次職業教育發展需求。自動化技術是國家制造業的核心技術，是其他新型戰略產業經濟發展的命脈，本科層次職業教育教材必須以國家或區域經濟需求為導向，以已達成共識的專業教學標準、已發布的行業標準和職業標準規范為落腳點，強調自動化相關產業發展的普適性、先進性、跟隨性、融合性及創新性等特征。以專業核心課程“可編程控制器應用技術”為例，可選擇三菱新主流產品FX3U系列PLC，以按照某新標準實際升級后的生產線控制系統中某子系統為項目，學習高階版的模擬量特殊適配器、通信功能板等新設備的新功能及其新應用，同時進一步學習升級版的GXWorks2編程軟件及各設備多種工作方式下的編程，保持教材內容的先進性和跟隨性。專業課程教材須緊密結合“控制”“產線”“智能制造”“1+X”證書考核內容，保持與生產實際職業崗位的融合性。此外，為能生動再現戰略新興產業現場，須再現“集成系統”“智能”“數字”“網路”和“創新”等新特征，教材中也應新添入行業內的數字化仿真部分，甚至為接人行業AI技術留有余地，以保持教材內容和教學模式的創新性，最終引領自動化行業及其職業教育快速發展。

（四）以認知規律為原則，實施科學規范編寫

《實施方案》明確要求教材編寫應遵循教材建設規律和職業教育教學規律、技術技能人才成長規律。通常可以選擇企業一線的真實生產項目、典型工作任務、案例等為載體組織教學單元，依照認知規律，基于“崗課賽證”融通，聯合院校和行業企業、教科研機構、出版單位，組織專業教師、雙師型教師、企業一線專家等人員科學編排教學內容。以《變頻及伺服應用技術》為例，教材可分成認識變頻器、變頻器的運行功能預置和調試、PLC變頻控制系統的應用、運動控制系統的應用等四大學習模塊，科學安排各模塊項目及其子任務，按照“引導問題一知識鏈接一項目實施一項目延伸一課堂筆記一項目評價一電子活頁拓展知識一自我測評”的認知規律組織方式安排學習內容，每個任務配備詳細的實施過程、操作步驟和微課視頻，促使知識深度和操作難度逐步遞進。

（五）以優化教學效果為目的，深化新形態教材資源建設

本科層次職業教育自動化技術與應用專業實踐性強，為優化教學效果，可采用信息技術手段，將知識點碎片化、多樣化（視頻、微課、圖片、媒體、虛擬現實），融合在線課程資源、網絡平臺，實現數字化資源與活頁式、工作手冊式等新形態教材融合，推進職業本科教材的網絡學習空間建設，打造高質課程與教材。以郭艷萍主編“十四五”規劃教材《變頻及伺服應用技術》為例，該教材從教學實際出發，以教材開發為載體，依托智慧職教和愛課程平臺，打造電氣自動化技術專業（群）教學平臺，建設在線開放課程，完成課上和課下資源的同步建設。學生依靠新形態教材和在線開放課程，完成課堂教學和課后答疑；依托專業教學平臺完成課外學習和在線測驗和考核，全方位解決學生自主學習的需求。“一課一書一平臺”構建多維學習空間、多層次學習空間，破解教材、在線課程、教學資源三者融合度不高的教學痛點，塑造教與學新范式，最終達到優化教與學效果的目的。更深一步思索，隨著信息技術推廣和互聯網信息的融合，自動化技術與應用專業教材建設應借助數字化教材，依托已有或者自建自動化技術專業平臺，綜合諸多行業、領頭企業及相關學者多元參與者共組學術圈，深化相應教材建設。