摘要:職業教育教學標準、課程、教材(簡稱“職教三項”)是產業新技術、新工藝、新規范、新標準在教學中的體現,是技術技能人才培養的重要規范和載體,是深化產教融合、“三教”改革的重要抓手。經過多年的發展沉淀,“職教三項”建設已取得了很大的進步,但還存在著各自為戰、割裂脫鉤等問題,因此,系統性思考“職教三項”建設,開發一體化解決方案已經成了我國職業教育“十四五”時期迫在眉睫的任務[1]。本文以內蒙古機電職業技術學院出版的“十四五”國規教材《三維建模與加工》為例,圍繞課程體系重構、模塊化教學內容開發、項目導向學習設計、數字化資源建設等內容,淺談高職數控加工類專業核心課程“教學做”一體化教材建設的研究與實踐。
關鍵詞:教學做一體化;項目導向;任務驅動
中圖分類號:G4"""""""文獻標識碼:A""""""doi:10.19311/j.cnki.16723198.2025.08.069
1"背景與簡介
《三維建模與加工》教材是《高等職業教育創新發展行動計劃》教材建設成果,在國家大力發展智能制造業,專業建設服務傳統產業向高端化、智能化、綠色化發展的背景下,教材編寫團隊針對現有數控加工領域教材職業特色不夠鮮明、教材學程互動性不夠突出、教材使用功能不夠豐富等問題,緊扣專業教學標準和行業標準要求,對接行業新技術、新工藝、新規范,融入課程思政、技能大賽等元素,在原有數控編程與操作課程基礎上進行課程升級,采用工作過程系統化重構課程體系,以標準為引領進行內容設計、以模塊化模式進行教材編寫、以任務為驅動組織教學實施、以產品質量為依據檢驗教學成果,形成了標準引領、模塊支撐、任務驅動、成果檢驗的教材編寫框架。通過行企專家與課程團隊反復研討論證確定教材學習情境、提煉工作任務、配套開發數字化資源、創新多元評價體系,形成了一本結構嚴謹、體系合理、職業特色鮮明、學程互動性強的高職高專信息化教材。2019年《三位建模與加工》公開出版為標志,開始全面應用實踐。2023年獲批首批“十四五”職業教育國家規劃教材。
2"主要解決的教學問題
教材職業特色不夠鮮明。現有職業教育數控加工領域教材沒有充分運用新的教學形式、教學方法去設計教材結構、編排教學內容、開發教學任務,教學過程中缺少符合專業特色的“對口”教材。教材學程互動性不夠突出。學生運用教材學習的單向性,造成學生不能在互動中提高學習效果與學習興趣,使得職業教育培養過程中的實踐性、能力取向特點得不到充分彰顯。教材使用功能不夠豐富。專業課教材僅在課堂學習中作為工具書應用,隨著課程的結束,教材使用壽命也隨之結束,教材二次使用率不高[1]。
3"主要解決方法
3.1"多元協同創新教材開發流程、重構結構體系、融入多方元素、配套信息化資源、凸顯職業特色
3.1.1"創新開發流程
與企業合作,邀請行業專家和一線技術人員參與教材編寫,確保教材內容與行業標準和企業需求相匹配,提高教材的實用價值。該教材的開發流程為組建團隊、選擇載體、設計內容、建設資源、整合出版、優化推廣等6個階段,每個階段都由校行企社多元協作共同完成。
3.1.2"重構教材結構
基于工作過程和職業能力分析,重構課程體系,確保教材內容與實際工作流程緊密結合,強調知識與技能的實用性和針對性。將教材內容按照實際工作任務和職業能力要求,分解成多個學習模塊,每個模塊包含理論知識、操作技能和實踐項目,實現理論與實踐的無縫對接。《三位建模與加工》以模塊—任務—子任務—教學活動階梯式結構進行編排,全書設計三大模塊,11個典型工作任務,44個子任務,構成了一套完整的數控加工知識體系。根據數控加工元素的特征分配教學任務,根據零件加工元素的特征設計教學訓練,遵循數控加工的生產規律,結構設計上體現了模塊化、系列化、過程化。
3.1.3"設計項目導向學習
以具體項目為載體,設計教學活動,學生在完成項目的過程中,掌握相關知識和技能,培養解決實際問題的能力。以標準為引領進行內容設計,教材在內容選取上,貫徹專業教學標準、數控車銑職業資格證書標準,團隊成員對接自治區數控加工領域實際需求,反復研討論證確定教材學習情境、提煉工作任務,編寫內容體現反映產業升級的新知識、新技術、新工藝和新方法要求,采用教、學、做一體化現場教學模式,培養學生實踐技能的同時注重學生的職業素質的培養。任務設計由簡到難,梯度明顯,符合學生認知規律。以任務為驅動組織教學實施,教材設計11個任務,每個任務設計了4個環節,包含加工工藝、軟件建模、教學加工、檢測評價,形成4個子任務。依據任務的不同難度進行子任務學時的合理分配與活動設計,每個任務設計了任務導引和任務實施兩部分,由“任務導引”配合加工任務單,導出“任務目標”;“任務實施”中包含圖樣工藝分析、軟件建模及加工參數設置、生成G代碼、零件加工四部分,整體編排結構清晰,任務明確。以子任務為單元開展教學活動,每個子任務通過知識鏈接、練習與實踐、評價評分等步驟組織教學。以模塊一任務五為例,這是一個軸的綜合件加工,設計8學時,其中子任務1加工工藝設計了2學時,2學時里又設計3個教學活動,在活動過程中實現了團隊協作、學生自主學習能力的培養。
3.1.4"融入多方元素
融入標準。教材在內容選取上,貫徹數控專業教學標準,對接數控車、銑職業資格證書標準,將實踐內容與數控車銑職業資格證書考核標準全面接軌,對接崗位需求,編寫內容體現反映產業升級的新知識、新技術、新工藝和新方法要求。
融入思政。針對不同教學任務,將安全意識、職業素養,愛崗敬業等職業素質采用布點形式融入任務實施過程中,實現學生職業綜合能力與職業素質的全面提升。目前融入“數控加工之綱—安全文明生產”“數控加工之魂—工匠精神”“數控加工之光—技能成才”等二維碼,從職業技能、職業精神、職業素養等角度隱性融入思政,契合了黨的二十大報告中“落實立德樹人”“培養造就德才兼備的高素質人才”的要求。例如在模塊二,融入“數控加工之魂—工匠精神”二維碼,結合課上播放《大國工匠》微視頻,學習2021年“大國工匠年度人物”劉湘賓匠心筑夢的故事,了解他的技能成長之路,在學習中培養讀者的工匠情懷,在實踐中鍛造工匠精神。
融入技能大賽。將職業技能大賽比賽真題、訓練項目融入教材內容,構建崗—課—賽—證融通。其中模塊二的任務五、模塊三的任務一來自往年職業技能大賽真題。同時思政設計也融入技能大賽元素,例如在模塊三中,融入“數控加工之光—技能成才”二維碼,通過2022世界技能大賽特別賽數控車項目中奪得金牌的廣東省機械技師學院的吳鴻宇同學的成長之路,激發讀者的技能報國熱情。
3.1.5"配套信息化資源
利用現代信息技術,如虛擬仿真、在線課程等,豐富教材資源,提供多元化的學習方式,滿足不同學生的學習需求。該教材開發了61個微課視頻等動態資源,包含2D、3D動畫13個,視頻43個、微課5個。包括了課程介紹、加工現場操作、軟件操作、重難點工藝講解等多種形式,理論知識與應用實踐匹配度高,信息化資源與重難點知識一一對應。在圖書銷售過程中,根據讀者需求補充了電子課件、課后習題等教學資源,已同步在機械工業出版社教育服務網。
3.2"以學生為中心進行“教學做”一體化設計
3.2.1"載體選擇服務學生發展
教材在選擇任務實施的載體過程中力求結合生產實際、共性與個性共存。采用企業典型工作零件作為載體,培養學生知曉工作過程知識,掌握各工作要素及其相互關系,從而達到培養關鍵職業能力和提高綜合素質的目的。同時穿插吊鉤等趣味性載體,吸引學生關注度,促進他們主動探究數控加工的工藝與編程知識。
3.2.2"任務設計突出生產實際
每個任務通過工藝準備、工藝分析、零件建模、參數設置、代碼生成、機床設置、練習與實踐、檢測評價等環節建構,把數控專業規定的教學內容融于實際生產任務模擬之中。通過任務為載體的實施,促進學生順利形成崗位職業核心競爭力。
3.2.3"學習活動聚焦實踐操作
本教材是以工作場景為中心開展教學活動,每個環節需要學生完成相應的學習任務。根據實訓設備實際情況,每人配備計算機、每2-3人安排1臺數控機床,圍繞工作任務開展小組合作式學習、自主學習、探究式學習等多種教學形式,整個學習活動始終在“做中學,學中做”完成。
3.2.4"教學單元體現學程互動
以子任務為教學單元組織實施,每個子任務學生可以獨立完成也可以小組成員共同完成,但子任務之間相互聯系,相互影響,每個子任務的完成質量將影響后續任務的開展,學生在實施的過程中需要不斷地溝通與討論才能確保每一步數據的可靠。在活動過程中實現了團隊協作、學生學習能力的培養。
3.2.5"課后習題交互式設計
每個任務后有“知識拓展”和交互式習題碼,便于課后學生自測學習效果。
3.3"集實踐指導、學習工具、工程案例功能于一體進行教材內容開發
本教材內容引入企業真實工作任務,服務學生學習工作,功能開發集實踐指導書、學習工具書、工程案例于一體,大大提高了教材的使用率。
實踐指導書。全書設計了11個教學任務,每個任務都是一個獨立的個體,配有全套文本、動畫、微課、視頻等資源,可以單獨拿出來作為一個任務實施的指導書,指導學生獨立完成加工全過程。
工程案例集。全書的11個教學任務,44個子任務,來源于企業實踐、來源于大賽真題,具有一定代表性,可作為一本工程案例集供學生使用學習。
學習工具書。教材編寫過程中,依托武漢華中數控、德瑪吉森精機等大型數控行業龍頭企業,以企業真實工作任務及解決方案為學習項目,教材中編入大量來自企業一線、企業真實在用的表格和圖片,學生可在學習和工作中作為工具書使用,延長教材使用生命力。
4"創新點
4.1"教材編排——“三融四化五真”
融標準、融思政、融大賽——將實踐內容與數控車銑職業資格證書考核標準全面接軌,構建書證融通“直通車”;將職業素養和職業態度融入內容,通過技能訓練,培育工匠精神;將職業技能大賽標準、試題、項目融入教材內容,構建崗—課—賽—證融通。
結構模塊化、模塊項目化、項目任務化、任務成果化。內容整體按照模塊化開發與編排,全書編排3大模塊,包含數控車、數控銑、數控車銑復合領域知識;根據“項目為載體、任務驅動、工作導向”的思路,把3個模塊中的基本知識及實踐操作技能聚焦到一個個項目上,將項目中的知識點和技能點分解到44個子任務中進行組織實施;學生按進度完成各子任務,子任務的累計完成最后形成一項成果,檢驗學生學習效果,教學任務完成的成果大部分來自企業真實產品和技能大賽樣題,學生完成后成就感十足。
真崗位、真任務、真過程、真檢驗、真達成。本教材以按照“針對職業定崗位—針對崗位定能力—針對能力定課程”的原則設計教學任務,教材中崗位、任務、過程、檢驗均為企業真實情境,學生任務的完成要按照企業生產過程及標準執行,體現“五真”。
4.2"呈現形式——深動新活
深——教材內容深度開發。校企聯合基于崗位實際工作過程對教學內容進行模塊化組織重構,開發緊密貼近企業生產實際需求、注重能力培養的項目化教學內容和教材。
動——呈現形態動起來。教材配套的在線課程網站有豐富的微課、動畫等立體化直觀化教學資源,高效指導學生實踐操作,賦能線上線下混合教學。
新——教材編排形式新。以模塊—任務—子任務—教學活動階梯式結構進行編排,邏輯清晰明了。個任務之間既獨立又相互聯系、既遞進又可按教學需求剝離,體現了任務設計的靈活性。
活——編寫思路活。將11個任務以新型活頁式模式編寫,以實際工作任務展開,方便獨立實施、考核。
4.3"編寫團隊——結構合理、實踐能力突出
教材是與武漢華中數控股份有限公司、北京數碼大方科技股份有限公司合作完成,團隊成員技能型人才居多,擁有全國優秀指導教師1人,自治區五一勞動獎章3人、草原英才1人、國家級裁判2人、自治區級裁判5人,團隊成員長期赴數控加工領域企業實踐與訓練,工程實踐經驗豐富。
5"未來開發趨勢
職業教育教學做一體化教材開發的未來趨勢將更加注重實踐性、創新性和個性化,更加注重技術的應用、個性化學習、跨學科整合、實踐導向和終身學習,旨在培養具有創新精神、實踐能力和全球視野的高素質技術技能人才[2]。
5.1"智能化與數字化
隨著人工智能、大數據、虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等技術的發展,未來的教材將更加智能化和數字化。例如,通過虛擬實驗室、智能模擬軟件,學生可以在安全的虛擬環境中進行實踐操作,提高技能熟練度;利用大數據分析,可以為學生提供個性化的學習路徑和資源推薦[3]。
5.2"跨學科與綜合性
未來的教材將更加注重跨學科整合,將不同領域的知識和技能有機融合,如在工程教育中融入設計思維、在信息技術教育中融入倫理學等。
5.3"項目導向與問題解決
項目導向學習(PBL)和基于問題的學習(PBL)將成為主流,通過解決真實世界的問題,學生可以將理論知識與實踐技能相結合,培養創新思維和團隊協作能力。
5.4"終身學習與自我驅動
隨著職業環境的快速變化,未來教材將強調終身學習的理念,鼓勵學生發展自我驅動的學習能力,通過在線課程、MOOCs(大型開放在線課程)等靈活的學習方式,不斷更新知識和技能。
5.5"評估與反饋機制的創新
未來教材將配備更加智能的評估工具和反饋系統,通過實時數據分析,提供及時的反饋和個性化的學習建議,幫助學生及時調整學習策略,提高學習效果。
參考文獻
[1]陳華政,周利紅.職業教育教學標準、課程、教材一體化開發研究[J].中國職業技術教育,2022,(20):4044.
[2]楊洋.加快職業教育數字化教材開發與應用[N].新華日報,20240712.
[3]孫芙蓉,胡紅珍.數字教材編寫應凸顯“三新”特質[N].中國教育報,20240906(05).