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基于能力本位的电力职业教育教材开发研究

2024-03-08周永闯周俊玲胡玉敏魏继红周晓利闪晨曦

山东电力高等专科学校学报 2024年1期
关键词:电工教材职业

周永闯,周俊玲,胡玉敏,魏继红,周晓利,闪晨曦

(1.郑州电力职业技术学院,河南 郑州 451450;2.河南郑开智能科技有限公司,河南 郑州 451450)

0 引言

教材作为教学内容的主要载体,在整个课程体系中具有重要的地位,是各类教学方法得以顺利实施的一个重要因素[1]。目前,一些职业院校已经开始引入新的教材开发理念,探索和改革职业教育教材的开发模式。例如,文献[2]指出职业教育教材存在形态单一和质量不高的问题,并提出了建立立体化教材的建议。文献[3]提出了与“1+X”证书制度相适配的“课证融通”教材开发理念。文献[4]分析了职业教育教材内容枯燥和开发主体单一的问题,并提出了可操作的活页式教材开发流程。文献[5]对活页式教材和手册式教材进行了辨析。此外,还有一些学者从学生核心素养培养、新形态教材内涵和特征等方面探讨了职业教育教材开发,并提出了一些可借鉴的经验[6-10]。

本文以学生认知理论为基础,以“电工技术基础”课程为例,以能力清单、能力培养为主线,以发电厂与电力系统中存在的实际问题为主题,结合发电厂、电力系统主要电气设备,在知识方面涵盖电工安全、直流电路、交流电路、暂态电路、磁路等方面内容,对基于能力本位的电力职业教育教材开发进行研究。从学生能力培养出发,以电力基本认知、电力系统问题发现、电力系统问题解决、电力系统职业素养培养为导向,注重学生思维过程训练、思维深度训练,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

1 基于能力本位的电力职业教育教材开发理念

能力本位与知识本位相对应,其教育和培训目的更侧重于学生能力的培养。职业教育是国家为培养大批高素质技术技能型人才而设立的一种教育类型。职业教育以经济社会发展为导向,面向企业生产一线,是与经济社会发展结合最为密切的教育形式。其培养目标是高素质劳动者和技术技能型人才,包括各行业熟练劳动者和社会所需的各类技术人员以及管理人员。

教材开发则涉及教材内容的呈现方式、组织模式和结构等方面的改革。职业教育教材开发的整体推进需要解决教材内容的选择、更新、组织模式和呈现方式等问题。图1 为基于能力本位的电力职业教育教材开发框图。

图1 基于能力本位的电力职业教育教材开发框图

电力职业教育教材开发研究以学生自信与认知能力的层次关系理论为出发点。教材开发侧重于培养学生的认知能力,包括发现问题、分析问题、解决问题的能力,以及学生在职场中所需的其他职业能力。在开发和更新教材内容时,应当根据课程性质调整教材组织模式,根据国家和企业需求选择电力职业教育教材的内容,根据当地生源特点调整教材的呈现方式,并根据国家和电力行业的发展及时更新教材内容。

2 基于能力本位的电力职业教育教材开发过程

教材编写要由电力企业协会内各会员单位共同确定企业需求的人才能力清单。结合这些企业需求,对学生进行基础能力测评,然后将评估结果分解到相应的课程中指导教材内容的开发和更新。

2.1 能力清单确定

学校需要定期与长期合作的电力企业进行双向交流。针对来校招聘的合作企业,应当开展深度座谈,建议将座谈安排在招聘会结束后。参与座谈的人员包括教研室主任、主管教学的领导以及骨干教师。通过交流座谈,学校能够了解用人单位对学校毕业生的评价,电力技术的发展趋势以及用人单位对人才的需求。负责教学相关事务的人员需要认真分析这些信息,及时调整人才培养方向,以紧密贴合岗位能力需求。

根据交流座谈的结果,需要确定或修订满足企业及行业需求的人才能力清单。这份清单涵盖了学生需要培养的综合能力,建议根据专业性质和岗位特点将清单进行分解。专业的基础课程和核心课程应协同发展,可通过联合培养的方式,真正提升学生的职业能力。

对“电工技术基础”课程而言,学生需要掌握电工安全、直流电路、交流电路、暂态电路、磁路等多方面的知识。从专业能力清单的角度来看,在与学校合作的20 家企业中,19 家企业要求学生持有高低压电工操作证及登高证,10 家企业要求学生持有锅炉证,这表明获得相关证书对电力员工的上岗至关重要。因此,在教材编写过程中,建议纳入相关证书要求的能力清单,并在教材对应的知识点处添加任务清单,使学生围绕任务清单完成学习,从而提升获取相关岗位证书的能力。

教材编写要与国家证书标准看齐。例如,电工证书要求学生能够分析电路、排查电路故障,因此,教材应增加电路故障分析的任务训练,以提升学生对电路中电位、电压等基础知识的应用能力,例如提供一个具体电路样例,让学生选择合适的参考点,并测量不同节点的电位。在初级训练阶段,教师可以提供正确的电位值供学生参考,并让学生进行比对。随后,学生应进行理论计算,并通过实际测量进行验证,以真正提高他们分析电路、解决电工岗位问题的能力。

大多数企业期望员工具备良好的沟通能力、抗压能力、主动学习能力、人际管理能力、独立分析判断的能力、解决问题的能力、创新能力、职业规划能力等。职业院校要将这些能力的培养融入课程知识清单中,并结合专业课程,强化教学内容,达到提升学生职业综合能力的目的。

“电工技术基础”课程在提升学生岗位综合能力方面发挥了重要作用。通过与企业的交流,学校要重点关注学生电工基础知识的认知能力、自学能力、职业态度、应用电工技术基础知识分析和解决问题的能力等。知识清单与能力清单对应关系如表1所示。

表1 知识清单与能力清单

针对不同的专业和生源特点,应根据实际情况对知识清单与能量清单进行灵活调整。调查显示,企业中新设备的使用和维护相对容易,可以在短时间内进行培训。然而,学生分析问题、解决问题、创新和沟通能力的培养需要学校多次训练才能见效。因此,建议不同学校根据自身条件,采用任务式、情景提问、分组探讨等方法,分阶段推进课程,全面提升学生能力。

2.2 教材内容与结构设计

能力清单确定后,根据认知理论,若教材直接阐述相关知识,教学效果会受到影响,学生的综合职业能力也不会得到有效提升。因此,教材编写时,引入相应问题来培养学生的思维能力并将电力系统置于真实场景中是至关重要的,只有让学生亲自体验、观察,才能使他们深刻理解电力知识的重要性。

根据认知理论,在教材编写过程中引入电力场景和相关问题,出现了一个现象:在相同的教学环境下,即使同一班级的教师、教材、实验内容和作业都一样,拥有相同学习经历的学生在考核时却呈现出明显的成绩差异。这个现象的原因值得深入思考,因为相同学习经历的学生却展现出不同的认知能力。一些学生使用的是表面的浅层思维模式,在“电工技术基础”课程中探讨电气设备在额定电压下工作电流是否等于额定电流时,大多数学生会认为两者相等,这种思维方式仅停留在表面。通过更深层次的思考,例如质疑空载变压器或空载三相异步电动机工作时的电流是否等于其额定电流,学生的思维深度就得到了提升。通过深度思考,学生分析问题时不再是追求一个表面上令人满意的答案,而是为了找到问题的真相。这种思维深度提高了学生对事物本质和知识源头的理解,使他们在众多学生中脱颖而出。因此,教材编写时引入电力场景和基础问题之后,另一个重要方面就是引入深度思维的问题,鼓励学生不满足于第一个浮现于脑海中的答案,而是积极地探索问题的真相和本质。

在教材中引入电力场景、浅层问题及深层问题之后,在接下来的教学中要针对这些问题引入可操作的实践环节。通过该环节,学生能够学习操作流程和需要注意的事项,并在教师的指导和协助下完成实践任务。实践环节结束后,教材应当增加总结与提升环节,让学生进行思维训练,得出结论。这个过程对学生的成长至关重要,通过这样的训练,他们能够对知识点进行由点到线、由线到面的总结。

在总结提升环节中,如果有必要,教材应该引导学生将所有相互独立的因素完整地罗列出来,并进行分析。例如,讨论基尔霍夫电流定律时,可以对该定律是否适用于所有电路的问题进行总结提升。首先,列举所有可能的电路形式,然后分别进行实验或理论分析,最后进行总结与提升。

在教材总结阶段,通过简明扼要地梳理基础知识,帮助学生整体理解各小节内容。学生掌握学科知识后,可通过相应练习以进行巩固。这些练习应选取接近企业实际的实用案例,并进行适度修改以检验学生的学习成果。基础课程和专业课程的案例处理方式有所不同,基础课程简化细节,而专业课程强化细节和实践方法。建议增加实验内容,鼓励学生自主实验。重要章节教学完成后,教师可以引入稍复杂的电力系统案例。例如,学生学习完直流电路后,教师可发布发电厂内直流系统短路故障分析与计算的习题。

教材提供思维指导,引导学生分析问题并找到解决方案。基础课的教材应降低难度,专业课的教材应补充需要更深入思考的问题。以发电厂内直流系统短路故障为例,教学分析时需明确问题核心、背景和相关因素,找出核心问题的关键原因,并提出解决方案和实施步骤。发电厂直流系统短路故障分析流程图如图2所示。

图2 发电厂直流系统短路故障分析流程图

2.3 教材思政元素设计

教材内容设计时,教研室教师应集体讨论可融入的思政要点,但需确保这些内容与教材的知识和能力点一致,避免使学生觉得课程偏离专业主题。

2.4 教材优化更新

经过教研室全体教师的审阅和出版社的审查,第一版教材已经出版并在学校相应专业教学中使用。收集和整理在使用过程中出现的问题,补充教学视频。搜集优秀的教学方法和课程案例,以便在下次教材更新时进行完善,具体如图3所示。

图3 教材优化意见汇总

3 基于能力本位的电力职业教育教材实施效果

为验证基于能力本位的电力职业教材的实际应用效果,对学校使用该教材的学生进行多次问卷调查。以“电工技术基础”课程为例,教学研究团队开展集体研讨,精心设计了调查问卷,并充分考虑了问卷的信度和效度。

调查范围涵盖了98%的在校学习学生。对回收的问卷进行预处理,以确保问卷质量,提高数据分析的准确性和可靠性。调查结束后,多次组织师生座谈会,结合问卷数据,探讨教材改进的意见。调查结果如图4所示。

图4 教材使用情况调查结果

调查结果显示,占比为81%的学生认为基于能力本位的电力教材难度一般,阅读和使用时比较容易理解和接受。另有占比为5%的学生觉得教材较难,主要因为他们物理方面的知识与能力相对较弱,需要加强训练。占比为83%的学生认为教材对日后工作很有帮助,仅有1%的学生表示教材存在缺陷,占比为94%的学生表示愿意继续使用基于能力本位的教材。

4 结语

本文以“电工技术基础”课程为例,以认知理论为基础,以企业反馈能力清单为依据,对基于能力本位的电力职业教育教材进行研究。研究重点在于启发学生认知,使学生摆脱低级认知层次。通过设置企业现实中存在的不同思维层级问题来推动学生进行深度思考,同时引导学生分析多种因素对定律或公式的影响,培养学生归纳总结、解决问题和多角度验证结论的能力。提高学生综合运用所学知识来分析企业存在的问题并寻求解决方案的能力,是基于能力本位的教材编写中设计实验方法与步骤的重点。在教材编写的过程中融入课程思政也是培养学生良好职业素养的关键。

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