职业教育优质数字教材“五维一体”建设范式

发布日期:2025-11-12    浏览次数:

基于协同教育生态系统理论,并针对先进制造业等重点领域的特点及“高技能人才集群培养计划”需求,构建涵盖战略指导、内容重塑、技术支撑、产教融合与评估优化五大维度的数字教材建设范式。各维度环环相扣、协同运行,共同构成了从数字教材设计到实施再到持续改进的完整生命周期体系。

一、维度一:战略引领——对接“高技能人才集群培养计划”的顶层设计

战略引领是范式的起点和方向,确保数字教材的建设从一开始就与国家顶层设计同频共振,具备高度的系统性和权威性。

1. 核心课程体系化

对标“高技能人才集群培养计划”中“建体系”的核心思想,数字教材的开发不能是单点的、零散的,而应该是体系化的工程。首先,需联合链主(龙头)企业、高水平职业院校和行业协会,围绕先进制造业等重点领域的关键产业链(如高端数控机床与机器人、航空航天装备、新能源汽车等),通过梳理产业升级、技术变革、工艺改进等情况,升级改造已有专业,及时增设新专业。对应升级改造专业、新增专业的目标定位和专业内涵,重构专业课程体系,设计一个结构化、模块化、逻辑递进的数字教材体系。这个体系对接企业的真实岗位和典型工作任务,不仅覆盖专业核心知识,还要贯穿从基础技能培养到综合项目实践的全过程。

2. 内容标准对标

数字教材的权威性源于其标准的先进性。数字教材内容必须严格对标三大标准体系:一是教育部颁布的《职业教育专业简介》和相关专业教学标准,确保教学的基础性和规范性;二是人力资源和社会保障部发布的国家职业技能标准,确保培养目标的职业性;三是行业链主(龙头)企业采纳的最新技术标准、工艺规范和安全规程,以确保内容的产业前沿性。通过多重标准的对标,数字教材成为承载“官方知识”和“产业新知”的权威载体。

3.“金教材”建设目标

“高技能人才集群培养计划”中关于一流核心课程(金课)、优质教材(金教材)的“五金”建设要求,内化为数字教材的开发目标。为落实“以产定教、以产引教、以产改教、以产促教”的职业教育发展理念,将产教融合、校企合作落到实处,每一本数字教材都应配套一系列高质量的视频、动画、虚拟仿真等数字资源(支撑金课),实现教材内容和课程目标的高度统一。

二、维度二:内容重构——基于职业能力图谱的能力解构与重塑

内容是教材的灵魂,本维度旨在打破传统学科逻辑,以产业需求和岗位能力为原点,对知识体系进行彻底地解构与重塑。

1. 工作过程系统化分析

工作过程系统化分析是内容重构的起点。实施过程中需要组建由教学专家和行业龙头企业工程师构成的联合团队,深入企业一线进行岗位调研。团队需通过访谈、观察、任务分析等方法,系统梳理其典型工作任务(如生产线调试、设备故障诊断、工艺流程优化等),明确完成这些任务所需的技术技能、方法能力和社会适应能力,最终绘制出精准、翔实的职业能力图谱。

2.能力本位的内容组织

基于职业能力图谱对传统的学科知识、能力体系进行解构,并围绕真实的工作项目或任务进行重构。例如,在《高档数控机床操作与编程》数字教材中,不再按照“坐标系”“G代码”“M代码”的顺序进行讲解,而是设计一个“复杂航空叶轮零件加工”的真实项目。学生在完成“读取图纸”“制定工艺”“编写程序”“仿真验证”“上机加工”等一系列任务的过程中,自然地学习和应用相关知识点,实现“项目引领、任务驱动”和“做中学、学中做”的目标。

3.案例来源与场景还原

所有案例、工艺数据及技术规范均取自合作企业的真实生产资料,并由校企双方共同参与开发与验证。以故障诊断案例为例,直接采用企业设备维修日志中的真实故障记录,确保教学场景与职场环境高度一致,从根本上破解传统“教、学、做”脱节的难题。

三、维度三:技术赋能——前沿数字技术与教学场景的深度融合

技术是驱动教学创新的核心要素,本维度着眼于将先进数字手段与具体教学场景紧密结合,实现教学模式和学习体验的实质性跃升。

1. 沉浸式仿真训练

针对先进制造业等重点领域高技能人才培养中的“高投入、高风险、难再现”等痛点,构建基于虚拟现实的交互式仿真平台。学习者佩戴VR/AR设备,在高度还原的虚拟环境内完成设备拆装、工艺调试等操作,可多次练习而不受成本和安全限制,从而在安全可控的条件下反复打磨技能。

2. 数字孪生应用

数字孪生应用是技术赋能的更高阶形态。通过在数字教材平台中引入数字孪生技术,为关键的物理设备(如柔性生产线、工业机器人工作站等)创建一个高保真的虚拟副本。这个虚拟副本与物理实体实时数据同步,实现虚实联动。学生可以在数字孪生模型上进行编程、调试、参数优化等操作,其指令可以驱动物理设备运行,而物理设备的运行状态(如传感器数据、电机转速等)也能实时反馈到虚拟模型中。这种“虚实结合、以虚控实”的训练模式,是培养学生解决复杂系统问题能力的终极路径。

3. AI驱动的个性化学习

在数字教材中嵌入智能导师系统,利用人工智能和大数据分析技术,实时追踪和分析每位学习者的学习行为数据(如学习进度、答题正误、视频观看时长、仿真操作路径等)。基于数据分析,系统可以为学生构建个人能力画像,智能识别其知识薄弱点和技能短板,并自动推送个性化的学习资源、自适应的练习题和针对性的学习路径建议,真正实现规模化的“因材施教”。

四、维度四:产教融合——“三组长”下的协同开发与更新机制

产教融合是职业教育持续发展的核心动力,也是数字教材迭代完善的制度保障。本维度旨在构建多元主体深度参与、分工明确、高效运作的协同机制。

1.“三组长”联动管理

实施“企业专家、教学名师、行业专家”三位组长负责制。企业专家(来自行业龙头企业)提供最新工艺规范与现场案例,将生产实践融入教学内容。三方协同合作,确保教材具有产业水准、教学科学与技术先进性;教学名师(国家级或省级教学骨干)负责课程体系与教学流程设计,保障教材的可教性与易学性;行业专家(来自行业协会或研究机构)把握技术前沿,审定教材的产业适切性。

2. 跨界共建与资源共享

打破学校、企业、出版社三方壁垒,实现资源共建共享,共同投入研发资金、数据与师资资源:企业开放生产数据与设备模型用于仿真开发,学校组织骨干教师开展试点教学,出版社负责内容编辑审核与宣传推广。通过协作,可整合优势资源、降低单体成本,形成协同增效。

3. 制度化保障

建议构建完善的知识产权保护和利益分配体系。针对数字教材中企业核心技术与数据,签订保密与版权归属协议;探索运用区块链等技术对原创内容进行存证与追踪,防范侵权。与此同时,制定公平的收益分配机制,确保参与各方在人才培养、技术升级或经济回报方面均有实质性收益,以激发长期协作的积极性。

五、维度五:评价迭代——数据驱动的“教、学、评、改”闭环

科学的评价不仅可以检验课程教学成效,也能推动数字教材持续优化。本维度旨在通过数字化技术,构建科学、智能、动态更新的数字教材评价与改进体系。

1. 多维过程性评价模型

打破传统以单一考试作为评价的局限,基于能力图谱对学习开展全过程、多维度的评价。平台自动采集学习者在线学习数据、在线测试成绩、虚拟仿真操作轨迹与时长以及分组学习中的贡献度等数据,综合加权后可对学习者的知识掌握度、技能熟练度与素养达成度等进行科学评价,确保评价结果的客观全面。

2. 数据驱动的反馈闭环

学习数据不仅可以用于评估,还可以为教学和数字教材的升级提供依据。系统后台对海量学习记录进行深度挖掘与可视化分析,生成教学诊断报告,精准指出普遍难点、仿真环节漏洞以及高效资源类型。教师据此调整教学策略、精准辅导,数字教材研发团队则可依数据洞察有针对性地完善内容与功能。

3. 敏捷化迭代机制

在标准化快速修订流程中,将传统教材从数年更新缩短至数月甚至更短。每当数据分析、行业技术演进或企业反馈揭示改进需求时,开发团队即刻启动更新。依托数字化平台,修订内容经出版社按出版要求审核后可实时发布,所有用户即时同步最新版本。通过这种敏捷迭代,“教、学、评、改”形成闭环,保证数字教材始终贴近行业发展与教学需求。(节选自《河北软件职业技术学院学报》2025年第3期)

(来源:高职观察  作者:洪国芬)

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