高职院校新工科活页式教材的开发流程探析
2023-11-21黄兆军
黄兆军
(珠海城市职业技术学院 广东 珠海 519090)
人工智能、大数据、云计算和工业互联网等新兴技术领域的不断突破和发展,正在不断改变着世界的产业格局,新兴产业异军突起。为适应新兴产业发展需求,支撑国家未来科技发展战略规划,教育部从2017 年开始进行高等工程教育改革,大力推行新工科建设。与高职院校传统工科相比,新工科最大的特点就是跨界和融合,旨在培养具有更强自主学习能力、更强实践操作能力和更强社会责任感和创新思维的新工科技能型人才[1]。而不管是升级传统工科专业还是新建工科专业,新工科建设都涉及人才培养模式、课程体系、教材开发、实训、师资等多个方面,其中教材改革是尤为关键的环节。传统的工科类教材已经不能适应新工科专业的教学需求,迫切需要在内容和组织形式等方面做出创新性变革,而活页式教材开发则是有效的突破口。
一、高职院校新工科活页式教材开发面临的困境
“活页式教材”这种说法并不是现在才被提出来的新概念,早在2019 年国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》就明确提出了“倡导使用新型活页式教材”的要求,也是从那个时候开始,活页式教材开始得到越来越多的关注。活页式教材以其“紧密贴合产业发展新需求、与信息化资源完美结合和基于能力本位的模块化、标准化的内容组织模式”等突出优势,与目前高职院校正在开展的新工科教材改革的新要求不谋而合,因此逐步成为职业教育领域教材改革的热点。但目前总的来说,活页式教材的研究和实践仍然处于一个起步阶段,相应的理论研究成果和可以参考的实践范例还非常少。因此,对于刚刚兴起的高职院校新工科而言,活页式教材的开发和研究多数也是处于“摸着石头过河”的初始探索阶段,面临着诸多困境。
(一)新工科活页式教材开发目标不明确
目前,国内高职院校的新工科专业建设如火如荼,活页式教材的开发逐步兴起。但综合分析目前已经公开出版的活页式教材可以发现,更多的是教材物理结构上的改变,把传统工科教材的理论部分和实践部分重新拆分组合,然后以活页的方式呈现而已。此类活页式教材的开发目标仍然是以知识传授和技能训练为主,这与新工科专业全面综合培育新人的人才培养目标还不能有效匹配,对高职院校新工科的专业定位和职业教育的类型属性认识不足,从而导致所开发的活页式教材难以有效匹配高职院校新工科的教学新目标。
(二)新工科活页式教材的内容选取缺乏时代性和双元性[2]
高职院校的新工科专业对应的是新兴产业领域的新岗位或者传统岗位的新要求,因此,新工科活页式教材必须及时体现这些新兴领域的新技术、新标准、新工艺和新规范,这样才能真正有效地培养出符合新岗位需求的新时代技能型人才。但由于长期以来存在的校企合作不深入和产教融合不足等问题,导致目前的活页式教材在内容选取上与新时代新产业的新情况依然存在较大程度的脱节,对当前科技和产业的新发展总体把握不足,从而导致所开发的活页式教材在内容选取上缺乏时代性和双元性,难以真正满足新工科的教学需求。
(三)新工科活页式教材的开发人员严重不足
活页式教材是以企业真实的工作过程为导向,以真实的工作任务为载体,基于能力本位而开发的模块化新型教材[3],其内容的选取和结构组织紧密贴合企业的实际情况,体现最新的企业岗位工作标准。且新工科对应的往往是新兴技术产业,这就要求新工科活页式教材的编写者必须对新技术、新规范和新工艺等有更加深入和全面的了解,才能有针对性地开发出新工科专业教学所需要的新型活页式教材。因此,对新工科活页式教材的开发者提出了较高的要求,既要熟悉职业教育,又要熟悉行业发展。纵观目前的活页式教材仍然是以学校教师为主体来开发,而很多教师缺乏企业工作经历,虽然目前对高职院校的专业课教师普遍有企业实践的要求,但往往受时间、岗位等因素限制,导致其对行业最新的发展情况了解不足,也就无法承担起活页式教材开发的重任,这也导致很多教师不愿意去触碰这个领域。而有的高职院校则把活页式教材的开发任务全部交给了企业人员,由于企业的工程技术人员对职业教育的特点和学生的学习认知规律认识不足,导致开发的教材更像企业现场的工作指导书,不适合课程教学。综合来看,活页式教材对开发人员的要求非常高,故合格的新工科活页式教材开发人员严重不足。
(四)新工科活页式教材的质量评价体系极不完善
与传统工科类教材相比,新工科活页式教材仍然是一个“新教材类型”,其目标设置、内容选取、组织结构和编写体例等各个方面都与传统的工科类教材有差异,其质量需要定量和定性的评价机制来衡量。从目前已有的研究成果来看,对新工科活页式教材质量评价方面的研究还是空白。因此,目前新工科活页式教材的有效性、针对性、科学性和适配性等还没有成熟的质量评价理论,这对活页式教材的进一步发展是很不利的。
二、高职院校新工科活页式教材的开发原则
目前来说,新工科活页式教材的一些基本问题还没有统一的定论,如活页式教材的定义、开发体例、组织结构等等,不同的人从不同的角度会有不同的解读,在这些基本问题上还没有形成科学的理论共识,这在某种程度上阻碍了高职院校和相关学者对活页式教材研究与实践的积极性[4]。但不管活页式教材与传统教材的差异有多大,归根结底还是要遵循职业教育对教材的基本要求,还是要符合高职院校学生的认知规律,还要适合新工科专业的教学需求,因此,必须遵守最基本的通用性开发原则。
(一)新工科活页式教材的内容要灵活适应业态发展的新趋势
新工科活页式教材的开发必须以新兴产业领域最新的典型工作任务为基础,而典型的工作任务必然来自真实的企业实践。与传统工科相比,新工科所对应的产业领域涉及工业机器人、云技术、大数据、人工智能等,这些领域里的企业在具体的工作内容、工作岗位、使用的设备和技术等方面都发生了新的变化,因此所对应的职业领域其实已经发生了根本性变化,这就要求新工科活页式教材的开发必须及时和全面地确定最新的典型工作任务,基于新的工作过程来设计和开发教材。
(二)新工科活页式教材的功能要体现全面育人
与传统工科专业相比,新工科专业的人才培养目标更着眼于学生的全面发展,因此,新工科活页式教材除了要增加新的知识,培养学生新的技能,更要注重全面提升学生的素养,实现全面育人。在活页式教材的目标设置上要真正关注知识、技能和素质三者的协调统一,在传授系统的新工科领域新知识和培养适应新领域工作岗位新技能的过程中,要以各种不同的手段和形式全面融合劳动教育、思政教育等内容,以润物无声的方式让学生在学习过程中实现综合素质的全面提升,引导学生成为能够适应新技术领域新岗位要求的新型技能型人才。
(三)新工科活页式教材的组织结构要符合学生的认知规律
与其他普通高校的学生相比,高职院校学生普遍存在着学习主动性不强、创新能力不足、喜欢动手而不喜欢理论学习等问题。因此,新工科活页式教材的编写必须充分考虑学生的学情和认知规律,着眼于激发学生的学习兴趣,以学生为本位进行教材结构的组织和设计;要注意梯度设计,尊重学生的认知发展规律,充分考虑学生的知识迁移水平,基于行动逻辑来组织教材编写,真正实现理论与实践相结合;让学生逐步养成“想学、真学、能学和会学”的习惯,从而为适应真实的工作过程奠定基础。
(四)新工科活页式教材的内容呈现要适应信息化教学的要求
随着信息技术的快速发展,各种不同形式的信息化教学资源层出不穷,学生获取信息的手段和途径也日益广泛和快捷,所以活页式教材必须实现与信息化资源的高度融合。新工科活页式教材要充分利用数字化技术将教材内容以不同的信息化手段重新进行编辑、制作和发布,将活页式教材的具体内容制作成各种数字化格式,以实现教材内容的多样性展示。同时,丰富多彩的信息化教学资源可以放到相应的教学平台上,学生可以在线获取学习资源,在PC、手机、平板等设备上,学生可以随时浏览和学习。此外,在学生学习过程中,教师可以通过在线交流、讨论或者在线做题等多样化的教学方式,加强教学效果,帮助学生更好地学习新知识、掌握新技能,提高新工科专业学生的学习兴趣,有效提升教学成效。
三、高职院校新工科活页式教材的开发流程
新工科活页式教材是以国家新工科类职业标准和新工科类专业教学标准为基本依据,以培养学生适应新时代产业发展所需要的职业能力为目标,以基于企业真实的工作案例而提取的典型工作任务为载体,紧紧围绕新工科领域对应的职业能力培养需求而设计和开发的模块化活页式新型教材。
(一)明确活页式教材所适用的新工科专业
在正式开始活页式教材开发之前,必须明确活页式教材所适用的新工科专业,这是首要条件。只有明确了专业适用范围,才能有针对性地在该新工科专业领域内收集活页式教材开发所需要的各类最新素材,特别是相关领域最新的企业真实工程案例和相关的新知识、新技术、新工艺和新岗位标准等,以便开发的活页教材更能适应最新的产业发展需求。由于新工科涉及的技术领域往往具有跨学科融合的特性[5],因此,与传统工科专业教材相比,新工科活页式教材所涉及的知识领域更宽泛和更多元,这就对编写者提出了更高的要求。编写者必须要对相应的新工科专业涉及的知识、技术、技能、岗位需求等有非常深入和清晰的了解,必须要做深入的调研和分析,才能有针对性地开发适用的活页式教材。
(二)确立活页式教材在新工科专业课程体系中的定位
活页式教材的内容选取、章节安排、结构形式和教材编写规模等都取决于活页式教材在对应的新工科专业课程体系中的定位(课程性质和学时安排),这是必要条件。它是公共基础课程,还是专业基础课程?是专业必修课程,还是专业核心课程?是平台课程,还是专业特色课程?这些都是活页式教材开发之前要明确的问题。不同的课程定位,对活页式教材的具体要求也是有差异的。如果定位为“专业群平台课”,则需要考虑通用性问题;如果是公共课,则要偏向于基础性和通识性;如果是专业核心课程或者专业特色课程,则要考虑专用性问题,在内容上往往与对应的新工科技术领域密切相关,针对性更强。
(三)组建校企双元的结构化活页教材编写团队
新工科活页式教材是以行动为导向,以任务为载体而设计开发,最终反映企业真实的工作过程、技术、标准和规范,这些恰恰是职业院校专任教师所不熟悉的,而且新工科活页式教材更加立体和多元,其开发绝对是一个“精细活”,所以必须建立校企双元结构化的活页教材编写团队。新工科活页式教材的编写团队要充分吸纳思政课教师、公共基础课教师、专业课教师和实训指导教师等,也需要行业企业技术人员、能工巧匠和管理人员的参与。
编写人员的来源要结构化,既要有职业院校的专任教师,也要有行业企业的工程技术人员,必要时还要有科研院所的研究人员参与;编写人员的年龄要结构化,要分层次和梯度,既要有经验丰富的老教师和资深企业人员,也要有中青年骨干教师的参与;在编写人员的特长方面也要考虑结构化的安排,既要有技能型和教学型的,也要有研究型的,这样才能更有利于实现结构化分工,实现优势互补,从而开发出更加贴合产业发展新需求的以培养岗位职业能力为目标、以企业真实项目任务为载体的模块化活页式教材。
行业企业的参与人员负责提出工匠精神和企业文化的基本要求,提供典型的生产工艺流程和案例,提供转型升级的新技术、新方法、新工艺和新标准等,提供基础数据、图像、视频等原始素材,提供相应的职业新标准和岗位新职责,参与案例、插图、文稿、微课等资源的建设;高职院校教师则负责对新的职业能力进行整理完善和教学化处理,对职业能力按教学规律进行逻辑序化,合理设计可持续发展的知识内容,融入课程思政保证素质目标实现,系统设计可视化、立体化的教学资源,总体统筹活页式教材的编制。
(四)挖掘新知识、新技术和新技能案例
编写团队组建后,接下来就要考虑基于本课程对学生知识、技能和素质的培养要求,从相应的新工科专业领域挖掘真实的企业案例,特别是涉及新知识、新技术和新技能方面的。然后紧紧围绕着“三新”,以内部讨论、研讨会或者评审会等方式,对案例进行全面的综合分析,明确解决案例问题所需要的知识、能力和素质要求,了解企业解决这些问题所实施的方法、途径和手段,并在此基础上重点关注怎样迁移,使之能够符合“教材”的呈现方式。特别是涉及具体企业技术标准、检验标准、岗位工作标准、工艺标准和企业文化等方面的内容,很多并不适合直接引入教材中,必须进行二次加工,使之符合学生的认知规律,适合学校的教学要求,这就需要对案例进行综合分析,并进行重新梳理和设计,最终形成可以用来进行参考的案例库。
(五)确定活页式教材编写体例
建立了相应的案例库后,活页式教材开发团队就要结合课程在知识、能力和素质方面的具体目标,基于新知识、新技能和新规范对新工科专业学生的新要求,经过团队讨论和评审之后,确定活页式教材的编写体例,为教材开发确立格式上的统一框架。虽然目前对活页式教材的开发还没有形成统一的体例格式,但考虑到活页式教材多数是以项目为载体,以任务为驱动,以过程为导向,注重前后知识点的链接,因此,其编写体例大体可沿着图1 所示的脉络开展。
图1 活页式教材编写体例示意图
(六)编写活页式教材提纲
确定了活页式教材编写体例后,就要着手编制教材大纲。课程编写团队需要根据新工科专业的人才培养目标、课程定位和具体的课程知识体系结构,确定教材的章节数量,每个章节对应的知识点、技能点和素质要求,每个章节的具体载体任务和对应的职业能力目标、遴选的工程案例、需要的信息化资源数量和形式等,特别是思政教育和劳动教育的内容要贯穿始终并恰当融入,最终形成一个总体的教材编写提纲。然后项目团队要组织对教材提纲进行讨论和评审,必要时邀请外部专家参与,保证教材编写符合“够用、适用和好用”的要求和成效。编写提纲一旦确定,后续将进行分工编写,按照规定的计划有序开展教材开发。
(七)活页式教材的编写实施
教材编写团队根据任务分工按照编写大纲进行教材的具体编制工作。编写人员要对所负责的章节进行详细设计,首先对任务进行具体描述,要把企业真实的任务描述清楚;接着确定学习目标,涉及知识、能力和素质要求,着力培养学生的创新思维和解决实际问题的能力;其次是任务书编制,要对涉及的设计要求、生产要求、工艺、材料等进行具体描述,提出具体可执行的任务要求;然后对案例进行详细解读,这个部分要融入知识链接、思政要点、企业真实的设计文件、生产文件或者工艺文件等,要对具体的工序和设计或加工过程进行描述,让学生体验真实的企业现场;下一步就是案例总结,对整个任务进行提纲挈领式的总结,帮助学生进行回顾和反思;然后就是任务分组和具体实施,让学生在完成任务的过程中进行创新分析和总结心得,使学生真正有所收获;最后通过小组活动和成果评比、展示等,对整个任务进行总体评价和反馈。
(八)配套数字化资源的开发
像大数据技术、云计算技术、工业机器人技术和人工智能技术等新工科专业所涉及的教学内容,与传统工科专业相比更加新颖、多元和复杂,多学科融合的特性比较明显,因此传统的工科类教材已经不能适应新工科对教材的新需求。活页式教材之所以与高职院校新工科教材改革的要求契合,是因为活页式教材具有“教学生态入口”的属性,活页式教材可以融合各种类型的信息化和数字化资源[6],为学生搭建立体化全方位的教学资源体系(如图2 所示),拓展学习空间,延伸学习时间,引导学生自主学、愿意学、随时学和持续学。海量多样的信息化、数字化教学资源可以大大拓展活页式教材的功能域,丰富其内容,活化其表达方式,满足个性化的教学要求。
图2 活页式教材配套资源开发示意图
新工科活页式教材的开发要依据新工科课程的知识、技能和素养要求,仔细分析每一个模块的具体内容和教学目标,根据模块内容所涉及的应用场景梳理出详细的知识点、技能点,根据学情调查梳理重点和难点。结合教学需求,选择合适的信息技术手段,设计出符合教学标准的信息化资源,具体包括文字、图片、音频、视频、动画等多种媒体形式,确保教材内容与资源类型的匹配性,明确信息化资源的功能定位,使其成为活页教材的有力补充。而且要考虑到信息化资源易存储和易呈现,学生能够很方便地通过智能手机、平板、电脑等终端通过扫码二维码等方式进行获取,也可以通过各类学习平台APP 进行推送,从而使学生能够通过活页式教材这个入口获取丰富多彩的海量学习资源,大大提高教学成效。
(九)建立全方位的教材质量评价体系
与传统工科专业相比,新工科涉及的专业方向和技术领域相对而言才刚刚兴起,因此其活页式教材的开发也处于刚刚起步的阶段,为保证其先进性、科学性和有效性,必须同步探索构建全方位的教材质量评价体系[7],从而保证活页式教材的可持续改进。
1.评价主体多元化
新工科活页式教材的开发、使用和改进的全过程所涉及的相关方都要参与评价,因此,教师、学生、企业和参与教材编制的第三方机构都应成为教材质量评价的主体。教师和学生主要基于教材内容的准确性、教学资源的匹配性、内容的详细程度、逻辑性、便利性和实用性等方面做出评价;企业主要通过有经验的高级工程师或高级技师根据自己的专业知识储备和技能操作经验直接对教材作出评价,同时还可通过新工科专业的毕业生对相应新工作岗位的胜任度来间接评价;第三方机构则是出版社、专业培训机构或权威的教育研究部门和专家等,主要是从理论研究的角度,根据职业教育的教学规律对教材的结构、编排、印刷排版、视觉呈现等方面进行直接评价。
2.评价方式多样化
为保证新工科活页式教材的评价成效,还需要建立校内评价、校间评价和校外评价的多样化评价机制。校内评价主要是新工科专业教师的自我评价、学生的主体评价、校内教师之间的相互评价;校间评价主要指不同高职院校之间可通过直接邀请外校教师参与评价的方式;校外评价则主要指参与教材编制的企业、使用该教材进行员工培训的其他企业或专业培训机构、参与教材编制的第三方专业机构和教材研究领域的专家等对教材进行综合评价。
3.评价时段持续化
相对于传统工科类教材,新工科活页式教材是“新教材类型”,需要不断地持续改进和完善,因此,对新工科活页式教材的评价要覆盖教材开发、使用、改进的全过程,要覆盖“校内教学时”和“学生工作后”,要覆盖课前、课中和课后的全时段。只有这样,才能保证活页式教材持续改进的可操作性和有效性。
活页式教材作为一种新型教学载体,已经成为当前高职院校新工科专业教材改革的一个突破口,是高职院校推进新工科专业建设的有力举措。怎样开发新工科专业活页式教材,目前还没有成熟的理论和统一的范例,需要高职院校在推进新工科专业建设的过程中不断探索、实践和总结。新工科活页式教材的开发流程涉及新工科专业的各个层面,需要考虑的要素很多,是一个需要长期探索、研究和实践的综合性教材改革任务。