“互联网+”视域下综合课程数字教学资源开发的实践研究

陈育中　嵇朋朋

摘 要：本文结合“互联网+”着力开发集“教学-大赛-考证”于一体的工业机器人综合课程数字资源，较好地应用于江苏省内外职业院校的理论教学和实践教学，为相近专业综合课程数字教学资源的开发提供了参考，具有一定的理论意义和实践价值。

关键词：互联网+    工业机器人    综合课程    数字教学资源

课   题：本文系第五期江苏省职业教育教学改革研究立项课题《“对分课堂”教学模式在五年制高职现代通信技术专业群平台课程教学中的应用研究》（课题编号：ZYB548，主持人：冯金龙、陈育中）的阶段性成果。

在“互联网+”背景下，笔者从教师授课实际与学生职业需求的角度出发，系统思考工业机器人综合课程教学资源建设过程中的困惑，有效整合现有的碎片化教学资源，借助理实一体化、项目教学、情境教学、行动教学等教学形式，剖析现状及存在的问题，提出解决方案，运用“互联网+”技术，重点突出教师的教学主导作用和学生的学习主体地位。以电气自动化技术专业人才培养方案为依据，以“互联网+”技术为手段，开发符合学情的数字教学资源，通过线上、线下混合式教学实现个性化、泛在学习，压缩实习教学成本、减小操作安全风险、减少硬件材料损耗，有效提高教学效率和教学质量。

一、核心概念界定

（一）“互联网+”

运用互联网技术，重构、融合或改造互联网与传统行业，创造经济社会发展的新业态。“互联网”即新时代信息技术，以云计算、物联网、传感器、通讯和人工智能为代表的“云大物联”；“+”即互联网作用于各个行业的变革，以此渗透来催生传统行业向新兴行业的发展。

（二）工业机器人综合课程

根据五年制高职电气自动化专业人才培养方案设置的“2+1+1.5+0.5”课程体系，将工业机器人课程的多个知识点进行逻辑性、关联性地有效组合。这不是简单地将课程与课程“相加”，而是在“互联网+”时代不同课程、知识类型、课堂类型、教学手段和方法的综合体现，并以线上、线下结合的参与式选择性知识学习为主，强化实用的技术技能培养。

（三）数字教学资源

师生通过硬件环境（实验装置、教室等）、软件资源（图书、资料、课件、视频等）到“教、学、做”等教学应用的数字化，遵循职业教育发展规律和人的成长规律，拓展学习的时空维度，培养适应新时代需求的、具有国际思维和创新创业能力的综合型人才。随着互联网技术、通信技术、信息技术的高速发展而产生，伴随传统型的纸质化教学资源用于理论教学和实践教学。

二、开发所需的软硬件

以“工业4.0”为蓝本，服务“中国制造2025”发展战略，结合当下最前沿的“互联网+传感+工业机器人”技术，以智慧工场和智能制造为主线，建设培养工业机器人领域专业人才的平台，加速当地制造业由传统型向智能化、功能型和网络式方向发展的改革步伐。以通用型ABB机器人工作站为实施主体，以E-ROBOT体系为主线，以技术技能人才培养和师资队伍建设为根本，围绕专业人才建设目标和课程纲要，构建“理实一体、虚实结合”的电气自动化专业工业机器人综合课程和数字教学资源。

三、校企合作开发

依照“一主体、两平台”的建设框架，实施“大众创业、万众创新”教育，深度开展校企合作，着力加強产教融合。“一主体”即以提升学生创新创业素质与技术技能为主体，“两平台”即“众创空间”和“创客MALL”两个微网站平台。

（一）师资培养

根据培训目标不同，分为现场设备使用、技能提升与拓展、教学方法研讨与应用等培训环节，提供专业的专家培训服务。由工业机器人本体厂商工程师、系统集成应用行业专家和一线授课教师组成校企“混编”培训团队，满足从一般专业教师到骨干教师，再到各级各类的专业带头人、教学名师、技能大师的全面培训服务。

（二）资源开发

根据所采购设备和定制开发设备，共同开发定制课程，包括但不限于教材编写、微课开发、3D虚拟实训等内容，帮助学校共同申请省部级精品课程，提高教师业务能力和教学质量。

（三）实训基地及技能认证

校企共同申请“工业机器人技能认证教育中心”体系认证，获得“工业机器人公共实训基地”称号。实训基地所在职业院校向完成系统培训和体系考核的专业教师颁发“工业机器人教师资格认证”证书，向完成系统培训和体系考核的在校学生或社会学员颁发“工业机器人操作应用工程师认证”证书，进一步提升社会服务能力。

四、开发目标及技术路线

对职业院校工业机器人综合课程数字教学资源的现状进行调查分析，在对数字教学资源开发模式分析的基础上，以工业机器人涂胶工艺实现、码垛工艺实现两个典型教学项目为案例，分析工业机器人综合课程数字教学资源的开发目标，勾画开发的技术路线，从中提炼有效的经验，建构工业机器人数字教学资源开发的整体技术方案，探索适合职业院校的工业机器人综合课程数字资源开发的技术规范。

利用现有工业机器人实验实训设备、教学资源以及学校工业机器人项目资源，开发符合校情的数字教学资源，包括课程标准、校本教材、教学案例集、微视频案例、电子课件、知识技能习题库、知识技能操作测试题库、精品课程等完整的数字教学资源。

工业机器人综合课程数字资源开发技术路线为启动调研—分析研究—资源开发—教学实践。

五、数字教学资源应用

根据工业机器人的工作要求，将通用型ABB机器人工作站控制面板的“模式开关”切换到“运行”状态，将触摸屏从主画面切换至涂胶设定画面。若触发安全光栅，则报警。

按下触摸屏涂胶设定画面中的“运行”按钮，触摸屏开始计时，工业机器人回到Home点，拾取涂胶工具（涂胶笔）。涂胶工具的TCP位于涂胶单元轨迹线槽的中心线，偏离涂胶单元平面上方10mm距离、工具Z轴垂直于涂胶表面。

按照“A3-A4-A5-A6”顺序完成A轨迹基础涂胶（轨迹速度200mm/s）、“B1-B2-B3-B4”顺序完成B轨迹基础涂胶（轨迹速度150mm/s），完成该轨迹后，机器人回到Home点，停留3s。按照“C1-C2-C3-C4-C5-C6”顺序完成C轨迹基础涂胶（轨迹速度为100mm/s），完成该轨迹后，机器人回到Home点，暂停涂胶和计时。

完成基础涂胶工艺之后，开始定制涂胶工艺。在涂胶设定画面中，对所有定制轨迹参数进行设定，按下“运行”按钮，完成定制轨迹涂胶流程。默认情况下，涂胶工具的TCP位于涂胶单元轨迹线槽的中心线，偏离涂胶单元平面上方5mm距离、工具Z轴垂直于涂胶表面。

这个典型案例的操作结合当前的工业机器人硬件与软件，转化为“教学–大赛–考证”一体的可视的通用型数字教学资源，有助于促进职业院校专业建设和人才培养。

六、课程评价体系

新时代技术技能人才培养的要求多元，如何构建与之适应的新的评价体系，是当前职业教育的重要课题。首先要研透课程标准与教材；其次要构建体现新评价理念、内容、方法和标准；最后要建立健全多元主体共同评价的制度机制。

评价应与人才培养目标统一，既要关注学生掌握理论知识和提高实践技能，又要关注学生情感、态度和价值观的变化；既要关注学生学习的终结成果，又要关注学生学习的过程；既要关注教师对学生的客观评价，又要关注学生的自评以及生与生的互评。

（一）评价依据

以电气自动化专业人才培养方案和工业机器人综合课程的课程标准为依据，充分体现技术技能人才培养目标，着眼于评价的教育功能和激励功能。

（二）评价原则

遵循导向性、科学性、可操作性原则，坚持实事求是、客观公正、科学严谨的评价态度实施评价工作。明确评价的主体与责任、把握评价的依据与内容，采用师评、自评、互评以及“1+X”考证评价相结合，实施多元评价主体、多元评价形式、多元评价内容和多元评价目标相结合的评价。通过定性与定量、过程与结果等形式，从知识、技能、情感态度与价值观等方面进行评价，实施关注全体、因材施教的评价策略。

（三）评价方法

教师在进行过程性评价时，可以采用观察、沟通、交流和学生自评及学生互评等方式，对学生的课内外学习行為、学习习惯、学习动机和学习方法以及发展潜能进行评价。评价的表现形式可以多种多样，与开放式、鼓励性的语言描述评定相结合。

终结性评价侧重于考查学生的技术能力水平和运用知识的能力，可以采用实验观测、现场操作、实物制作、大作业、撰写案例和实践报告等多种方法进行综合评定。

在评价过程中，教师的角色要从评判员转变为学生自主学习的指导者、推动者，转变为学生探究学习的合作者和学习潜能的开发者。

参考文献：

[1]吕利强.对技工院校工业机器人应用与维护专业数字化资源建设的思考[J].职业，2018（17）.

[2]雷蕾.面向教学创新的学校数字化教学资源建设实践研究[D].武汉：华中师范大学，2018.

（作者单位：南京高等职业技术学校）