高职非电专业电类基础课立体教材建设研究与实践

摘    要：随着生产自动化、智能化的迅猛发展，以及教育信息化的迅速推进，各非电专业均需结合企业需求建设电类基础课立体教材。文章以纺织专业为例，介绍了教材建设的原则和流程，即教材内容应来自企业，内容项目化的同时项目成果应物化。教材立体化的同时应实现教学过程共享，教材开发应遵照调研、选取典型设备、排序重组、整合成项目、制作资源、形成在线课程的流程开展，教材对应课程的实施应以建构主义为指导，实行混合式教学。

关键词：电工电子;电类基础课;非电专业;教材;课程改革

中图分类号：G642      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2022）09-0063-03

一方面，随着发达国家再工业化和发展中国家工业化浪潮的席卷，全球范围内制造业技术升级步伐加快，轻工纺织等劳动密集型产业自动化水平提升加速，生产自动化、智能化已成为行业发展新常态，企业对从业者电气控制基础方面的要求也随之不断提高。另一方面，目前高职院校的生源多样，文理分科不一，学生总体上缺乏生活中必要的基础用电知识和技能。

在此双重背景下，高职院校工科类非电专业电类基础课需要大刀阔斧地改革。课程改革，教材先行。一本好的教材不仅应提供完备、先进的知识，还应配套完整、精良的教学资源，甚至应通过在线课程等形式分享行之有效的教学过程。文章以纺织专业为例，介绍高职工科类非电专业电类基础课立体教材建设的实践经验。

一、教材使用现状及问题分析

目前，高职工科类非电专业大都是沿用国家或部委规划的电工电子教材，以下称此类教材为通用教材。通用教材经过多年的改革，客观来讲一定程度上已经打破了学科体系架构，并普遍形成了项目化形式，在高职院校的接纳度有所提高。尽管如此，在现实教学中，非电专业直接沿用此类教材仍存在一些问题，具体如下。

1.知识内容仍显深奥，架构过于注重系统，没有突出专业应用导向。一方面，传统的二极管、三极管、放大电路等电子知识仍占主导地位，电路分析和计算仍是重点讲授内容。另一方面，制造业生产过程中，从业者直接接触的更多是电气控制，是面向电动机的运转控制。各个行业还包含各自常用的专业电器、传感器、变频器等，企业需要的人才应具备选型更换、故障排除等技能。通用教材不能完全满足专业需求，非电专业只有开发出适合自己专业的教材，才能突出专业应用导向，满足企业需求。

2.教材资源还不够全面，尤其缺乏专业应用方面的支撑资源。也正因为没有突出专业应用导向，导致目前教材的支撑资源仍囿于电工电子领域，一些企业的生产案例、图纸甚至说明书，都没有纳入到教材资源当中，使得用于教学的资源与学生专业学习中接触的设备缺乏联系。虽然目前已有部分教材以二维码形式将资源进行了共享，方便学生学习，但在整门课程的呈现方面仍存在一些问题。一是资源种类还不够丰富，二是各类资源具体效用缺乏规划，三是还没有做到共享教学过程。

3.教材在指导实训方面仍需完善，尤其是在探究性实验实训方面需要加强。纵观目前电工电子教材，实验实训大多仍是验证性的，而且需要电学领域的专业仪器设备，给非电专业的实训带来一定难度。而非电专业很多的生产场景，如电气故障排除、变频器操作等，极具探究性实验实训的特性，但这并没有纳入到教材当中。当然，这些企业中的生产场景，也并不能直接导出实训项目，需要进一步选择、序化和重组。

二、教材建设的原则

通过因素分析可以看出，高职工科类非电专业的电类基础课势必要打破学科体系重新构建，纺织专业也不例外。通过教材建设实践，文章认为这种重构应当遵循如下原则。

1.课程目标明确原则。作为专业基础课，课程目标应结合企业需求和学生发展需求，同时注重专业技能与生活技能的培养。同时平衡这些目标有一定难度，而且学生的基础也不尽相同，制定整齐划一的目标对他们缺乏灵活性，因此可采用一些最低性要求加以限定。比如，纺织专业的电类基础课，目标限定为：满足企业对学生专用电器设备应用知识与技能的最低要求，满足学生生活用电知识与技能的最低要求[1]。

2.教学内容取自企业原则。当前高职纺织专业电类基础课程最普遍的问题是课程内容专业性和应用性不突出，学习项目与企业项目脱节。一方面，行业设备均具有其自身的特殊性，纺织设备更综合了传感器技术和调速技术等新技术，如纺织设备中普遍使用的变频器、电磁制动器等，在一般电工电子教材中很少出现;另一方面，行业对于电类课程内容侧重于模块化应用，并不细究电路的分析计算，因此应加强应用型知识与技能的教学与训练。

3.教学内容项目化、项目成果物化原则。学科体系下的教材与资源面向的是电路而非具体某一装置，内容组织比较抽象，而旨在完成一个装置或产品的项目化组织架构则更具体，更适合目前的高职学生，能最大程度地促使学生利用各种资源完成产品。物化的成果，事前需要规划产品，事中需要理论实践结合，事后还必须试运行，如此就需要检查电路。这形成了一个工作过程的闭环，符合当前职业教育的人才培养观。

4.教材立体化、教学过程共享化原则。项目化的、实践为主的教学内容，决定了教师教学展示时必须是形象而多方位的，手段必须是高效而多样化的。“互联网+”泛在学习的时代，只有涵盖纸媒、视频和微课程等形式的立体呈现方式才能满足这一需要[2]。近年来，高等教育出版社推出的系列教材，正是由于广泛嵌入二维码的做法方便了学生的学习，受到了业界的好评。互联网时代，还应将整门课程的实施放到MOOC平台上，实现教学过程共享，以进一步方便社会学习者的应用，扩大受众面。

三、教材开发流程

在厘清教材使用中存在的问题、确定教材建设原则的前提下，教材的开发主要包括以下流程。

1.根据企业差异化需求，选取最具代表性的典型设

备、典型器件作为教材内容。纺织生产企业的纺织设备多种多样，企业从自身应用出发，对员工的需求呈现差异化特点。但在这些差异化的需求中，由于行业设备具有类似的运动特点，整体上又呈现出某些方面的同质性，如目前的纺织设备，无论是纺纱还是织造，最主要的运动仍是回转运动，而且这种回转的调速目前均采用交流变频方式，所以交流变频器就是纺织企业的一种典型设备。因此教材内容上应多加调研、分析和论证，选出最具代表性、典型性的电气元件和控制电路，做到“有用、够用”。

2.对筛选出的教学内容进行排序与重组。排序与重组既是对教学内容的进一步厘清，又是对其的进一步细化，而这个过程因教学内容选择有所交叉、反复，应统筹性看待。排序、重组后的教学内容如表1所示。由表1可以看出，教学内容与生产生活联系紧密，其顺序也经过排列，如稳压电路介绍二极管、电容，放大电路则涉及三极管，力传感器及其处理电路则用到放大电路，等等。同时，表中前部分为弱电，后部分为强电。

3.将企业的需求整合进具有典型产品的学习项目。企业对于学生技能的要求停留在表层应用性，并且是离散的、碎片化的，对此应科学设立有典型产品的学习项目，将知识和技能融于一体，做到既能促进学生学习，又能使学生习得较低层的知识与技能，实现以学生为中心设立项目。项目设定过程中还应考虑工作量的大小，对于工作量较大的项目，应按照开展过程或认知过程进行细化，细化后的呈现形式也应是任务式的。学习内容项目化结果如表2所示。

4.以应用为重点，收集、制作各种配套教学资源。新形态立体化教材的教学资源应能直接支撑教学，因此教学资源除数量足够外，还应尽量加强针对性、应用性和体验性，做到说明书、操作视频进资源，各种资源二维码进教材，注重发挥纸媒的导向性作用、电子教材的工具性作

用、视频的支撑性作用、微课程的主体性作用，且资源质量高、学习体验好，能对教学内容进行全方位支撑。

5.根据教学内容，合理搭配各种教学资源，形成在线课程。纸媒、电子教材、视频等不同媒体在传递不同教学信息时，有其自身的适用性，要发挥其最大效用，应在实践的基础上做好规划，并且要有传媒专业人员参与，最终形成“基本知识、导学导做——纸媒完成”“原厂说明书、参考资料——电子教材完成”“操作知识、难点知识——

教学视频完成”“重点知识学习、测试反馈——微课程完

成”的全方位、立体化教材，并形成对应的在线课程[3]。在线课程要体现教学的完整性，并重点凸显完成项目的连续性，最终实现共享教学过程。

四、教材对应课程的开展模式

课程实施依托教材，教材某种程度上决定了对应课程的开展模式。就课程而言，通用教材往往仍按电子电器元件分类形式架构，课程开展也随之采用单向传授加验证性实验的模式，采用的是认知主义学习理论，即教师主导课堂，侧重创造条件来影响和促进学生的内部心理过程。而项目化的教材以项目任务形式架构，课程开展主要是将学生置于具体任务情境，通过创造性实践及伴随其中的交流协作完成知识学习和体会，本质上采用的是建构主义学习理论，即学生是主体和中心，教师、教材和实训场所都是教学环境的一部分[4]。

单纯的纸质教材是无法满足建构主义学习理论指导的项目化课程需要的，因为此时信息加工主体和知识建构者是学生，抽象的电学知识采用纸质教材效率低且不便于体会。对此，教材立体化并配套在线课程的意义就显现出来，一方面，丰富的、有针对性的、形式多样的教学资源，便于学生快速获取信息，并能给学生带来直观体验;另一方面，混合式教学模式得以开展，时间、空间制约得以打破[5]。教材对应课程在学校内采用如图1所示的混合式教学模式。其中，对学生建构知识提升最大的创造性实践和讨论交流环节于课上完成，此时学生集中在一起，分组协作完成任务，并对在实践过程中遇到的问题进行现场交流讨论，承载课程开展的同时最大程度发挥建构主义学习理论的优势。

依照上述原则和流程建设的《纺织电气控制基础》立体教材，以企业需求为立足点，以培养人为宗旨，以建构主义学习理论为指导，在试用阶段即得到学生的一致好评。使用过此教材的学生认为，教材去除了枯燥的理论和复杂的计算，代以认识型、应用型、实践型知识，辅以具体产品的实践项目，配以丰富的教学资源，实用性、可操作性大大增强。教材完成编写后，同名课程“纺织电气控制基础”在“智慧职教”平台上线，拓展课程“纺织机电一体化”在中国大学MOOC上线，进一步增强了教材的易用性。由此也证明了上述非电专业电类基础课立体教材建设的原则和流程具有普适性，可作为其他非电专业的参考。

参考文献：

[1]  龙海燕，龚雪.服务于多专业的专业基础课程改革与实践——以“电工电子技术”课程为例[J].职教论坛，2017（15）：69.

[2]  张国生.多维立体教材建设研究与实 践[J].黑龙江教育（高教研究与评 估），2016，70（2）：28.

[3]  赖家胜.现代教育技术对高校电类课程  教学的影响[J].教育与职业，2010（2）：182.

[4]  刘志明.基于建构主义视角的高职课 堂情境创设[J].教育与职业，2014（33）：161.

[5]  余胜泉，路秋丽，陈声健.网络环境下 的混合式教学——一种新的教学模式[J].中国大学教学，2005（10）：51.

■ 编辑∕陈晶