近年来,随着高等教育的发展和社会对人才需求的变化,很多地方省属院校提出了高层次应用型人才的培养目标。高层次应用型人才的培养是一个复杂的系统,涉及教育观念、培养模式、实践教学、教材建设等很多方面。教材是教师教学的重要依据和学生学习的基本材料,在教与学中起着非常关键的作用,在人才培养方面发挥着重要作用。高层次应用型人才的培养目标对相关专业的教材建设与出版提出了新的要求,教材的编写思路和出版思路也需要做出相应的变化。笔者根据电气类专业的基础课程教材的特点,结合近几年电气类专业本科生教学的实践经验,经过与学生、教师,专家和出版社的多次讨论,从几个方面探索了符合高层次应用型人才培养目标的、适应社会需求的电气类专业基础课程教材出版的策划与选题建设策略[1,2,3]。
以培养高层次应用型人才为目标的普通高等学校电气类专业基础课程教材存在的问题主要有以下几个方面。
电气类专业相关课程都有很强的工程应用背景,为了培养学生的工程意识,教材中应该有工程背景的实际问题丰富教材内容。受传统高等教育观念的影响,大部分出版社出版的如《数字电子技术》《模拟电子技术》《电路》等专业基础课教材,内容偏重理论知识的传授和解题方法的介绍,缺乏相关专业案例,淡化了课程的应用性,不符合高层次应用型培养目标的要求。
目前,普通本科院校电气类专业基础课在教材的选用方面一般倾向于选择大型出版社出版的学术性“权威”教材、有一定市场占有率的教材或是自编教材,但其中部分教材内容陈旧,已经落后于电气类专业的学科发展水平。电气行业发展迅速,新方法和新技术不断出现,而大多数出版社出版的不同版本电气类专业基础课程教材的内容基本没有变化,这样的教材不能让学生掌握电气类专业及其相关学科的最新技术发展动态,导致知识层次落后于电气行业的发展,这不利于学生将来的就业和发展。
高层次应用型人才注重培养学生的动手能力,实验课程是最直接最有效的方法,但是目前广泛存在实验教材与理论课程教材不配套,实验教材不规范的现象。为了更好地实现高层次应用型人才的培养目标,考虑到知识的系统和衔接,教材必须要有与理论课程教材配套的实验教材。国内实验教材的策划与出版一直没有引起足够的重视,学生做实验所用的实验指导书大部分是由实验室内部整理的非正式出版的“作坊式”印刷品。这类指导书存在很多的问题:①没有经过正规出版社编校,内容及文字表述缺乏规范,印刷质量堪忧;②实验内容陈旧,实验电路单一,没有学生自由发挥的空间;③涉及新型的电子元器件或电气设备较少;④对实验中可能出现的问题以及应该注意的问题没有详细说明。这样的实验指导书导致实验课的效果很差,无法满足高层次应用型人才培养目标中实践能力和工程素养培养的要求。
随着现代教育技术的发展和教育资源的不断丰富,单纯把纸质教材作为知识传授的载体已经不能满足教师和学生的要求[4]。电气类专业基础课程教材涉及大量的电路元件、电子器件和器件原理,目前绝大部分出版社出版的教材没有常用的、最新的电子元器件的清晰图片,缺少与之配套的音像素材作为教材的立体化支撑,尤其缺乏网络在线互动与演示,学生对所学的相关内容缺乏直观的视觉认知。即使有些教材有配套光盘或网络链接支持,但其内容单一,多是教材内容的简单重复或者一般的教学课件,并没有真正形成音像电子出版与互联网出版对传统教材出版的立体化服务。
高层次应用型人才的培养目标希望培养出来的学生具有扎实的理论基础,能够理论联系实际,具有一定的创新能力,可以应对不同层次的工程应用问题,在解决工程实际问题的同时能具备探索新问题的能力。专业基础课程教材建设应充分考虑工程应用背景,拓宽应用口径,注重理论联系实际和应用创新能力的培养;教材结构安排应注重培养学生从解决实际问题到提出新问题的思维方式等主动运用知识的创新思维模式。因此,电气类专业基础课教材的编写从课程内容的组织和结构的安排必须充分考虑高层次应用型人才的培养目标,尊重电气类专业的学科特点和发展规律,打造真正适用于电气类专业高层次应用型人才培养目标的精品教材。
随着教学体系的不断改革和课程内容的不断创新,教材内容的组织上,从绪论、课程的理论内容、结构安排几个方面都要进行相应的改革,努力提高教材质量。针对目前专业基础课程学时减少的现状,教材中基础理论内容应保证本学科知识的连贯性和为专业课服务的原则,努力做到内容精炼、重点突出。教材内容要紧跟电气专业的学科发展,及时增加电气专业出现的新方法和新技术,保证教材的知识层次和电气专业的最新发展水平一致,开阔学生的视野。教材中相关习题的设置上应突出应用特点,结构上按照提出问题、解决问题的方式,培养学生解决实际问题的能力。最终建设成绪论具有启发性、激励性和趣味性,教材内容具有针对性、实用性、先进性和工程应用性、能够反映电气类学科发展前沿和教学改革成果,引领电气类专业基础课教材建设潮流的精品教材。
实验教材是教师和学生进行实践教学环节的必备材料,对学生有着重要的引导作用,是以学生为主的辅助性教材。随着电气专业新技术、新仪器仪表的不断出现,实验教材建设越来越引起大家的重视。电气类专业实验教材的实践性较高,可操作性强,为保证实验教材的编写质量,紧跟电气行业发展趋势,教材编写人员尤其是主编必须要有丰富的教学经验积累,编写教材时既要注意对旧教材精华部分的继承与发扬,又要把握最新行业动态,并与出版社编辑多沟通,规范内容与文字表述,提高实验教材的出版质量,摆脱“作坊式”产品的烙印。
实验教材的策划编写必须要与理论教学一致,注重知识的衔接,深入浅出地阐述理论知识在工程中的应用。在策划编写配套实验教材时需注意以下3个方面:
(1)教材中增加有关实验仪器仪表结构性能、使用方法和注意事项的章节,让学生首先熟悉实验中接触的仪器仪表,以更好地进行相关实验。针对专业基础课中常见的验证性试验,只给出实验命题,省略实验步骤,由学生自行设计实验方案和实验步骤。其次,试验内容要“新颖”,及时引入国内外先进的实验技术方法。
(2)实验教材的内容应配合很多高校正在进行的开放实验室模式,配合学校的试验条件,设计出合理的实验教材。在实验项目的设计上,增加能够锻炼学生综合能力的综合性实验、开放性实验和扩展性试验,培养学生实践能力,开拓学生的思维。
(3)开发多种实验教学资源。随着多媒体技术和各种网络教学形式的出现,在实验教材的建设过程中,应注重开发与之配套的多媒体实验教学素材、实验教学演示系统等,为学生自主学习提供条件。
在数字化时代,随着慕课、微课、翻转课堂等新的学习形式和教学方式的出现,知识传承的载体愈加丰富,对教材建设提出了新的挑战,学生最需要的是个性化的学习解决方案,表现形式单一、无法针对学生的个体差异因材施教的纸质教材已无法满足如今数字化教学的需要[7]。针对电气专业的特点,开发与教材配套的数字化资源,出版具有丰富媒体表现形式的立体化教材势在必行。
(1)书配盘是多年来立体化教材出版中最常见的形式。与教材配套出版的光盘,除了包含与教材内容相关的一般教学课件,还应加入与课程教材有联系的实际工程案例、原理动画演示、模拟场景等视频介绍,增加教材的附加值,使教材更有深度,更立体。
(2)搭建与教材配套的教学网站,网站内容不仅仅包括配套光盘中的数字化资源,还应随时更新电气行业最新的业界动态,以及针对学生在网站上反映的学习中遇到的问题,对该问题的相关知识点进行讲解并做成微课视频,都可以作为与教材配套数字化的资源上传到网站。“交互”是教学网站不可或缺的功能,定期通过网站以文字或者视频直播的形式与学生交流、答疑解惑,将大大拉近教师与学生的距离,调动学生的学习积极性,实现真正的立体化教学。
(3)教材编写在一些实验操作步骤、设备使用或者知识点处,加入二维码技术,学生通过手机扫描二维码,可以观看实验演示、现场设备操作录像、知识点微课视频等,从而建设多元化、多层次、更有生命力的电气类专业基础课程教材体系。
(4)为了顺应当前移动学习的需求和趋势,教材编写还可以与出版社积极协调合作,着手开发与教材配套的基于手机客户端的APP应用平台。
在立体化教材的策划与编写中,出版社应充分发挥互联网时代的优势,发掘各种技术手段的应用潜力,使教育内容不断创新和系统化,为学生提供比传统教育形式更有价值、更有效的教育服务。
在当今世界,很多电气行业最先进的技术与研究成果都集中在西方发达国家,因此出版社在策划适合高层次应用型人才的专业基础课程教材时,除了组织国内高校教师和专家编写,出版社还应该考虑“引进来”国外一些优秀的电气类原版教材版权。闭门造车是不可取的,而应主动吸取国外原版教材中的精华,为我所用。例如,与国内专业基础课教材内容相比,国外有些原版教材有针对性的工程应用实例较多。如电子工业出版社引进的美国原版电路教材,每一章都有针对性的工程实例,这样更贴近现场实际,便于教师讲解和学生学习理解,更适合高层次应用型人才的培养。
培养高层次应用型人才,应把教材建设放在重要的位置,开发能促进学生的全面发展,培养学生专业实践能力和创新能力的高质量教材以更好地满足教学环境和需求的变化。与高层次应用型人才的培养目标一致,作为应用背景较强的电气专业,其专业基础课程教材在保证基本理论的同时,要注重教材内容应用性、实践性和先进性以及与专业课程的衔接性。电气类专业基础课程教材建设和出版应综合考虑教材内容,与教材配套的实验教材和数字化资源,建设和出版更有生命力的与培养高层次应用型人才目标一致的具有先行性、科学性的高质量教材。
青岛理工大学名校建设工程专业建设与教学改革项目(MX4-126)。