陳育中　嵇朋朋

摘 要：本文結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”著力開發(fā)集“教學(xué)-大賽-考證”于一體的工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字資源，較好地應(yīng)用于江蘇省內(nèi)外職業(yè)院校的理論教學(xué)和實踐教學(xué)，為相近專業(yè)綜合課程數(shù)字教學(xué)資源的開發(fā)提供了參考，具有一定的理論意義和實踐價值。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+? ? 工業(yè)機器人? ? 綜合課程? ? 數(shù)字教學(xué)資源

課? ?題：本文系第五期江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究立項課題《“對分課堂”教學(xué)模式在五年制高職現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)群平臺課程教學(xué)中的應(yīng)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(lián)網(wǎng)+”背景下，筆者從教師授課實際與學(xué)生職業(yè)需求的角度出發(fā)，系統(tǒng)思考工業(yè)機器人綜合課程教學(xué)資源建設(shè)過程中的困惑，有效整合現(xiàn)有的碎片化教學(xué)資源，借助理實一體化、項目教學(xué)、情境教學(xué)、行動教學(xué)等教學(xué)形式，剖析現(xiàn)狀及存在的問題，提出解決方案，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，重點突出教師的教學(xué)主導(dǎo)作用和學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。以電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為依據(jù)，以“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)為手段，開發(fā)符合學(xué)情的數(shù)字教學(xué)資源，通過線上、線下混合式教學(xué)實現(xiàn)個性化、泛在學(xué)習(xí)，壓縮實習(xí)教學(xué)成本、減小操作安全風(fēng)險、減少硬件材料損耗，有效提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

一、核心概念界定

（一）“互聯(lián)網(wǎng)+”

運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，重構(gòu)、融合或改造互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)，創(chuàng)造經(jīng)濟社會發(fā)展的新業(yè)態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)”即新時代信息技術(shù)，以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、通訊和人工智能為代表的“云大物聯(lián)”；“+”即互聯(lián)網(wǎng)作用于各個行業(yè)的變革，以此滲透來催生傳統(tǒng)行業(yè)向新興行業(yè)的發(fā)展。

（二）工業(yè)機器人綜合課程

根據(jù)五年制高職電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)置的“2+1+1.5+0.5”課程體系，將工業(yè)機器人課程的多個知識點進行邏輯性、關(guān)聯(lián)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(lián)網(wǎng)+”時代不同課程、知識類型、課堂類型、教學(xué)手段和方法的綜合體現(xiàn)，并以線上、線下結(jié)合的參與式選擇性知識學(xué)習(xí)為主，強化實用的技術(shù)技能培養(yǎng)。

（三）數(shù)字教學(xué)資源

師生通過硬件環(huán)境（實驗裝置、教室等）、軟件資源（圖書、資料、課件、視頻等）到“教、學(xué)、做”等教學(xué)應(yīng)用的數(shù)字化，遵循職業(yè)教育發(fā)展規(guī)律和人的成長規(guī)律，拓展學(xué)習(xí)的時空維度，培養(yǎng)適應(yīng)新時代需求的、具有國際思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的綜合型人才。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)的高速發(fā)展而產(chǎn)生，伴隨傳統(tǒng)型的紙質(zhì)化教學(xué)資源用于理論教學(xué)和實踐教學(xué)。

二、開發(fā)所需的軟硬件

以“工業(yè)4.0”為藍本，服務(wù)“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合當(dāng)下最前沿的“互聯(lián)網(wǎng)+傳感+工業(yè)機器人”技術(shù)，以智慧工場和智能制造為主線，建設(shè)培養(yǎng)工業(yè)機器人領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的平臺，加速當(dāng)?shù)刂圃鞓I(yè)由傳統(tǒng)型向智能化、功能型和網(wǎng)絡(luò)式方向發(fā)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(shù)技能人才培養(yǎng)和師資隊伍建設(shè)為根本，圍繞專業(yè)人才建設(shè)目標(biāo)和課程綱要，構(gòu)建“理實一體、虛實結(jié)合”的電氣自動化專業(yè)工業(yè)機器人綜合課程和數(shù)字教學(xué)資源。

三、校企合作開發(fā)

依照“一主體、兩平臺”的建設(shè)框架，實施“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”教育，深度開展校企合作，著力加強產(chǎn)教融合?！耙恢黧w”即以提升學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)與技術(shù)技能為主體，“兩平臺”即“眾創(chuàng)空間”和“創(chuàng)客MALL”兩個微網(wǎng)站平臺。

（一）師資培養(yǎng)

根據(jù)培訓(xùn)目標(biāo)不同，分為現(xiàn)場設(shè)備使用、技能提升與拓展、教學(xué)方法研討與應(yīng)用等培訓(xùn)環(huán)節(jié)，提供專業(yè)的專家培訓(xùn)服務(wù)。由工業(yè)機器人本體廠商工程師、系統(tǒng)集成應(yīng)用行業(yè)專家和一線授課教師組成校企“混編”培訓(xùn)團隊，滿足從一般專業(yè)教師到骨干教師，再到各級各類的專業(yè)帶頭人、教學(xué)名師、技能大師的全面培訓(xùn)服務(wù)。

（二）資源開發(fā)

根據(jù)所采購設(shè)備和定制開發(fā)設(shè)備，共同開發(fā)定制課程，包括但不限于教材編寫、微課開發(fā)、3D虛擬實訓(xùn)等內(nèi)容，幫助學(xué)校共同申請省部級精品課程，提高教師業(yè)務(wù)能力和教學(xué)質(zhì)量。

（三）實訓(xùn)基地及技能認證

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

四、開發(fā)目標(biāo)及技術(shù)路線

對職業(yè)院校工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字教學(xué)資源的現(xiàn)狀進行調(diào)查分析，在對數(shù)字教學(xué)資源開發(fā)模式分析的基礎(chǔ)上，以工業(yè)機器人涂膠工藝實現(xiàn)、碼垛工藝實現(xiàn)兩個典型教學(xué)項目為案例，分析工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字教學(xué)資源的開發(fā)目標(biāo)，勾畫開發(fā)的技術(shù)路線，從中提煉有效的經(jīng)驗，建構(gòu)工業(yè)機器人數(shù)字教學(xué)資源開發(fā)的整體技術(shù)方案，探索適合職業(yè)院校的工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字資源開發(fā)的技術(shù)規(guī)范。

利用現(xiàn)有工業(yè)機器人實驗實訓(xùn)設(shè)備、教學(xué)資源以及學(xué)校工業(yè)機器人項目資源，開發(fā)符合校情的數(shù)字教學(xué)資源，包括課程標(biāo)準(zhǔn)、校本教材、教學(xué)案例集、微視頻案例、電子課件、知識技能習(xí)題庫、知識技能操作測試題庫、精品課程等完整的數(shù)字教學(xué)資源。

工業(yè)機器人綜合課程數(shù)字資源開發(fā)技術(shù)路線為啟動調(diào)研—分析研究—資源開發(fā)—教學(xué)實踐。

五、數(shù)字教學(xué)資源應(yīng)用

根據(jù)工業(yè)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(guān)”切換到“運行”狀態(tài)，將觸摸屏從主畫面切換至涂膠設(shè)定畫面。若觸發(fā)安全光柵，則報警。

按下觸摸屏涂膠設(shè)定畫面中的“運行”按鈕，觸摸屏開始計時，工業(yè)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(chǔ)涂膠（軌跡速度200mm/s）、“B1-B2-B3-B4”順序完成B軌跡基礎(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)涂膠工藝之后，開始定制涂膠工藝。在涂膠設(shè)定畫面中，對所有定制軌跡參數(shù)進行設(shè)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(jié)合當(dāng)前的工業(yè)機器人硬件與軟件，轉(zhuǎn)化為“教學(xué)–大賽–考證”一體的可視的通用型數(shù)字教學(xué)資源，有助于促進職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)。

六、課程評價體系

新時代技術(shù)技能人才培養(yǎng)的要求多元，如何構(gòu)建與之適應(yīng)的新的評價體系，是當(dāng)前職業(yè)教育的重要課題。首先要研透課程標(biāo)準(zhǔn)與教材；其次要構(gòu)建體現(xiàn)新評價理念、內(nèi)容、方法和標(biāo)準(zhǔn)；最后要建立健全多元主體共同評價的制度機制。

評價應(yīng)與人才培養(yǎng)目標(biāo)統(tǒng)一，既要關(guān)注學(xué)生掌握理論知識和提高實踐技能，又要關(guān)注學(xué)生情感、態(tài)度和價值觀的變化；既要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的終結(jié)成果，又要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過程；既要關(guān)注教師對學(xué)生的客觀評價，又要關(guān)注學(xué)生的自評以及生與生的互評。

（一）評價依據(jù)

以電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案和工業(yè)機器人綜合課程的課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，充分體現(xiàn)技術(shù)技能人才培養(yǎng)目標(biāo)，著眼于評價的教育功能和激勵功能。

（二）評價原則

遵循導(dǎo)向性、科學(xué)性、可操作性原則，堅持實事求是、客觀公正、科學(xué)嚴(yán)謹?shù)脑u價態(tài)度實施評價工作。明確評價的主體與責(zé)任、把握評價的依據(jù)與內(nèi)容，采用師評、自評、互評以及“1+X”考證評價相結(jié)合，實施多元評價主體、多元評價形式、多元評價內(nèi)容和多元評價目標(biāo)相結(jié)合的評價。通過定性與定量、過程與結(jié)果等形式，從知識、技能、情感態(tài)度與價值觀等方面進行評價，實施關(guān)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(xué)生自評及學(xué)生互評等方式，對學(xué)生的課內(nèi)外學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)方法以及發(fā)展?jié)撃苓M行評價。評價的表現(xiàn)形式可以多種多樣，與開放式、鼓勵性的語言描述評定相結(jié)合。

終結(jié)性評價側(cè)重于考查學(xué)生的技術(shù)能力水平和運用知識的能力，可以采用實驗觀測、現(xiàn)場操作、實物制作、大作業(yè)、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(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、推動者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究學(xué)習(xí)的合作者和學(xué)習(xí)潛能的開發(fā)者。

參考文獻：

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（作者單位：南京高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校）