基于工作过程导向的电力电子技术及应用课程的探讨
2011-12-07索迹祁春清曹丰文汪义旺
索迹,祁春清,曹丰文,汪义旺
(苏州市职业大学,江苏苏州215104)
基于工作过程导向的电力电子技术及应用课程的探讨
索迹,祁春清,曹丰文,汪义旺
(苏州市职业大学,江苏苏州215104)
基于工作过程的电力电子技术课程的教学组织是以职业情境为依托,以项目为载体来设计教学环节;教学过程中以学生为主体,应用各种教学手段,启发学生思考问题与解决问题,培养学生的综合发展能力。并且,对教学评价进行了较大力度的改革,形成了以行动能力为核心的整体评价体系。
工作过程导向;电力电子技术;课程模式
一、职业教育课程改革的制约因素
长期以来,职业教育课程改革止步不前的原因在于课程微观内容的设计与编排远未跳出学科体系的藩篱,因而,在这一传统观念束缚下编写的教材始终不能适应职业工作的需要。无疑,课程内容的序化已成为制约职业教育课程改革成败与否的关键。按照原来的课程安排顺序,更注重的是知识点间的前后衔接。但目前高职排课受到时间的限制,无法按照学科体系来执行,而且学科体系下的课程注重学科体系的完整,忽略了对学生实践能力的培养。这成为多年来高职课程改革无法突破的一个瓶颈。如果按照工作过程的顺序开发课程,就会解决这个矛盾。基于工作过程导向设计课程是一种凸显职业教育特色的课程开发方式,为高职教育课程改革找到了突破口。
二、基于工作过程的教学思想
基于工作过程的教育思想是德国模式职业教育的核心理念。工作过程是一个内涵丰富的概念,不仅仅是指工作的一系列工作流程和任务,同时,还包括工作实施的条件、环境及情景,工作所需要的能力和其他相关条件等,这些都是在未来工作岗位中所要认知、熟悉及所要具备的。因此,以工作过程为导向的课程必然要以实践活动来展开,实践性是这一课程的中心属性。工作过程导向的实践性课程,就是以工作任务为中心构建一定的教学情境,围绕工作任务的实施来展开学习。也就是说,课程活动内容是以经过教学改造的工作任务为中心来进行设定和组织,课程内容的学习在一定的情境中完成,而这些情境必须是构成工作任务内容的必要和重要组成部分。可以说,工作过程导向的实践性课程建立在行为主义构建的学习理论基础之上,行动导向是“做中学”这一朴素思想的集中反映,其研究的最主要任务是分析和探索如何在行为活动中获取知识和技能,以及行动(为)技能的获得。课程开发有两个基本要素:一是课程内容选择的标准,二是课程内容排序的标准。满足这两个基本要素来开发课程,会起到事半功倍的效果。
三、基于工作过程的电力电子课程设计
(一)课程能力需求分析
电力电子技术在电气自动化、机电一体化和应用电子技术等专业的人才培养方案中占有重要地位,是专业核心课程。“电力电子技术”是针对维修电工和电气工程师所从事的涉及电力电子相关工作的典型工作任务,如识读电力电子系统图纸、采购、筛选电力电子元器件以及典型电路的设计,根据电力电子系统电气线路图正确安装元件与接线、系统调试、系统的运行维护和故障诊断与维修等进行分析后,归纳总结出其所需求的电力电子系统的安装、调试、维护、检修等能力要求而设置的学习领域。
(二)课程项目的选择
本课程围绕维修电工和电气工程师所涉及的电力电子系统的安装、调试及运行和维护等工作过程,考虑由浅入深、由简单到复杂的原则,根据工作过程设置了四个学习情境:(1)开关稳压电源的设计与分析;(2)单相变频电源的设计与应用;(3)直流电动机调速装置主电路的设计与分析;(4)调光灯电路的设计与分析。整个学习领域共有88学时,通过四个学习领域,四个学习情境(以工程项目为载体)、十五个子情境实施。系统地训练学生在职业工作岗位上将从事的电力电子系统的安装、调试、运行与维护等工作过程的实施能力。课程设计思路如图1所示。
图1 电力电子技术及应用的设计思路
四个教学情境的实施,完全体现了电力电子技术及应用课程的教学特色:一是完全采用工程实例,项目载体即是现场工程项目,做到工学结合;二是个性化、开放型的教学特点,学生可以根据自己的基础及兴趣自主选择项目载体,在项目完成过程中,教师为学生创造一个开放的环境,学生可以充分发挥自己的能动性。
学习情境和子情境见图2所示。四个学习情境让学生完整地掌握电力电子技术及应用的基本知识、各种电力电子元器件的选择使用与维护、触发驱动电路的应用,各种变换电路的应用。在资讯—计划—决策—实施—检查—评价六步骤的学习情境教学组织中,也逐步培养了学生作为工作者的工作态度、职业道德、团队协作能力与沟通能力,并熟悉从事该行业应遵守的职业规范与工艺要求等标准。
图2 情境展示
新的课程教学设计体现了新的高职课程教学理念。突出了课程的能力目标,选择了符合要求的项目任务,开展了精心设计的项目实训,以学生为主体,实现了一体化的课程教学。其中的核心是“能力目标、项目载体和能力实训”三个重要原则。
(三)第一堂课设计
许多有经验的教师都知道,每门课程的第一堂课的设计尤为重要。在第一堂课中,要把这门课程的基本信息传达给学生。第一堂课不要上绪论,而是要让学生对本课程的能力分析有深刻的理解,直指问题的核心。学生通过第一堂课要知道,这门课是培养自己的哪些能力,与自己将来岗位的关联度有多少,由哪些模块构成、怎样实施课程和怎样考核课程,等等。
(四)能力考核设计
对学生成绩的评价,以往通常关注结果,重视学习阶段的终了状态的考核,这是一种显性的功利性的评价,它不能正确、客观与全面地对学生的能力作出判断。基于工作过程的教学评价,应该是以能力为本的整体性评价,注重的是隐性能力,评价的指向是过程性知识,重视经验的形成和策略的构建过程。这就要求注意以下四个方面:(1)完整性。它不是要求学生对电力电子技术知识完整性的“物理性”存储,而是对工作过程的“生物性”把握,是一种除技能之外的包括学习能力、反应和策略及应用、扩展的能力;(2)连续性。要关注学生学习的全过程,关注起点与终点之间能力发展的渐进的动态过程;(3)互动性。不只是老师对学生评价,而应有学生之间的自评与互评;(4)反馈性。行动中学生反馈出的新思路和新策略都是能力发展的表现。对学生的评价是一个很细致的过程,职业能力的评价应以职业实践所需的行动能力作为起点,对学生能力进行整体性评价。评价中要把握三点:(1)理论与实际的结合。平时的技能考试与总体的理论知识考核相结合;(2)过程与结果结合。教学中每个子项目就可以组成一个产品,不只考核产品形成及功能的正确性,还应设置故障考查学生判断与运用知识的思维能力,重视过程的完整性;(3)静态与动态结合。有笔试,考查对知识的储备和知识理解的深度;也有技能操作考试,主要考查以职业技能为主的操作能力、产品改造以及以不同方式实现和扩展产品功能的动态能力。能力考核总体设计如图3所示。
图3 能力考核总体设计
四、基于工作过程课程实施的困难
(一)工作过程中的“真实情境”问题
基于工作过程的教学,其实是对工作岗位的一种模拟,它不能等同于真实的工作岗位。其原因有两点:一是真实的工作岗位种类多,学校的教学模式无法一一替代;二是学生在校学习活动中的工作岗位和在实际工作中的岗位心理感受是不一样的,利益目标也不相同。因此,在教学设计中应使教学中的工作岗位与实际的工作岗位在客观层面上应有可比性,根据电力电子技术应达到的培养目标,分解项目内容,尽量设计“真情实境”,将设备、任务以及知识进行整合以求最佳组合。
(二)知识的完整性问题
以往教师在教学中较重视知识的完整性、系统性和全面性,而实际上有相当一部分知识理论性过强,学后遗忘快,甚至在以后的工作中用不上,学生只是“走马观花”、“蜻蜓点水”地学。因此,相应产生“必需够用”的观念。电力电子技术基于工作过程的教学方式,首先要在“必需”上做好文章,动手操作,规划、设计和完成应用电路。要求学生主动获得过程性知识,在操作中解决怎样做的问题,在观察中反思为什么要这样做,从而使理论知识的讲授变得利时顺势,接下来是怎样做才最好。引导学生探索获得相同结果的其他途径以及电路功能的扩展应用,以达到简捷、节约、环保和效用高,这些建立在行动体系上的教学,其效果是事半功倍的。不过,这样的教学保持了职业活动的完整性,却打破了知识系统的完整性,所以,教师在完成项目教学的同时,还需将达到“够用”数量的系统知识和定量理论进行梳理与整合,以知识包的形式授给学生。
(三)课程实施对任课教师提出较高要求
能够承担基于工作过程课程的教师,需要具备下面的能力:(1)具备电力电子技术的理论知识;(2)具备电力电子主回路及控制电路设计能力;(3)具备电力电子成套控制设备的研发及操作能力;(4)有3年以上电力电子技术应用开发经验或从事电力电子装置实践指导5年以上;(5)具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力。这些对教师能力的要求为课程的实施起到了制约的作用,这也是课程改革中最难实施的一个原因。这个问题的解决,需要学校和社会层面的努力,只有教师不断地到相关企业锻炼,才能具有基于工作过程的课程实施能力。
按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合、理论知识与实践知识整合,意味着适度、够用的陈述性知识的总量没有变化,而是这类知识在课程中的排序方式发生了变化。课程不再是静态的学科体系的显性理论知识的复制与再现,而是着眼于动态的行动体系的隐性知识的生成与构建。课程改革的目的就是提高教学质量,让广大学生受益。
2010年教育部电子信息教指委精品课程“电力电子技术及应用”(项目编号:4100224)
索迹,男,讲师,硕士,主要研究方向为电力电子技术相关的教学和科研;祁春清,女,副教授,主要研究方向为电力电子技术相关的教学和科研;曹丰文,男,教授,主要研究方向为电力电子技术相关的教学和科研;汪义旺,男,讲师,主要研究方向为电力电子技术相关的教学和科研。
G712
A 文献标识码:1674-7747(2011)12-0001-03
[责任编辑 李漪]