李 琦,關(guān)志偉,童敏勇,袁 也
(天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院,天津 300222)
職業(yè)技術(shù)院校汽車智能技術(shù)專業(yè)與傳統(tǒng)職業(yè)技術(shù)院校的汽車專業(yè)不同,基本可劃分到汽車電子類專業(yè)中。大部分高職的汽車電子類專業(yè)課程基本可分為兩大類:第一類是公共基礎(chǔ)類課程,以介紹基礎(chǔ)知識(shí)和基本的專業(yè)技能為主,例如:《高等數(shù)學(xué)》《政治理論》《思想品德與法律基礎(chǔ)》《形勢(shì)與政策》等,這類課程的教材多由國家專門的機(jī)構(gòu)制定、修編[1],這類教材基本符合高職校學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需要。第二類是專業(yè)課程,這類課程有很強(qiáng)的操作實(shí)踐性,例如:《汽車電路識(shí)圖及分析》《汽車電機(jī)與控制》《汽車電器設(shè)備構(gòu)造與維修》《電子線路輔助設(shè)計(jì)》《汽車智能儀表與檢測(cè)技術(shù)》《嵌入式應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》等。由于汽車電子技術(shù)發(fā)展迅速,這類課程的教材也需要隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展而不斷更新。針對(duì)第二類課程的教材,由職業(yè)技術(shù)院校結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,開發(fā)校本課程是一種較好的方式。本文以《汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)原理檢修》為例,經(jīng)過調(diào)研和分析提出了職業(yè)技術(shù)院校汽車智能技術(shù)專業(yè)校本教材開發(fā)的意義、原則以及流程,并以汽車智能傳感器認(rèn)知一節(jié)為案例,介紹校本教材開發(fā)的實(shí)施過程。
根據(jù)高等職業(yè)教育擬招生專業(yè)設(shè)置備案結(jié)果數(shù)據(jù)檢索顯示,2017年全國開設(shè)汽車智能技術(shù)專業(yè)的高職高專院校共有14所,如表1所示。
表1 2017年開設(shè)汽車智能技術(shù)專業(yè)高職高專院校
從表1可知,全國職業(yè)技術(shù)院校院校中開設(shè)汽車智能技術(shù)專業(yè)的還較少,隨著汽車智能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,在智能汽車系統(tǒng)及部件、車載智能操作系統(tǒng)及計(jì)算平臺(tái)、高精度地圖、北斗高精度定位、5G網(wǎng)絡(luò)及車載通訊、新一代人工智能、大數(shù)據(jù)云控基礎(chǔ)平臺(tái)、智能交通基礎(chǔ)設(shè)施和安全管理設(shè)施等方面會(huì)出現(xiàn)大量人才缺口,現(xiàn)有人才數(shù)量不能滿足汽車智能化發(fā)展的需求。另外,國內(nèi)現(xiàn)有職業(yè)技術(shù)院校院校汽車專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案與新興的汽車智能技術(shù)市場(chǎng)需求契合度低,所培養(yǎng)的學(xué)生不能適應(yīng)汽車智能技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展。因此,培養(yǎng)一批高技能型汽車智能技術(shù)專業(yè)人才迫在眉睫[2]。
隨著職業(yè)教育的全面推進(jìn)以及課程改革的持續(xù)深化,每個(gè)職業(yè)技術(shù)院校都需開發(fā)校本教材。當(dāng)今我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,與此同時(shí)對(duì)人才的需求也不斷提高。目前汽車智能技術(shù)專業(yè)還屬于新興專業(yè),國內(nèi)開設(shè)此專業(yè)的職業(yè)技術(shù)院校院校并不多,專門為此專業(yè)開發(fā)校本教材的職業(yè)技術(shù)院校院校更是少之又少,許多職業(yè)技術(shù)院校院校教師直接搬用類似專業(yè)的教材進(jìn)行授課。這樣的教材不能完全適用于汽車智能技術(shù)專業(yè),對(duì)教學(xué)效果影響較大。所以,開發(fā)專門屬于汽車智能技術(shù)專業(yè)的校本教材是非常有意義的。
在查閱、歸納、整理相關(guān)教育學(xué)和校本教材開發(fā)等方面的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)出校本教材開發(fā)的基本原則。
2.1.1 適應(yīng)性原則
職業(yè)教育的課程模式與普通高等教育不同,教材的開發(fā)應(yīng)根據(jù)教學(xué)模式的不同有所改變,普通的教材理論篇幅較多,實(shí)踐技能模塊內(nèi)容較少,再加上職業(yè)技術(shù)院校的汽車智能技術(shù)專業(yè)具有其自身的特點(diǎn),所以普通教材不能適應(yīng)教學(xué)需要。
職業(yè)技術(shù)院校校本教材的開發(fā)要做到適應(yīng)企業(yè)、行業(yè)的特點(diǎn)。在開發(fā)校本教材前應(yīng)對(duì)相應(yīng)行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,了解畢業(yè)生所要選擇的企業(yè)和職位,再根據(jù)目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)確定教材內(nèi)容以及難易程度。使校本教材的內(nèi)容深入到行業(yè)一線當(dāng)中,將理論知識(shí)與實(shí)際工作相聯(lián)系,并使二者緊密結(jié)合起來,真正做到學(xué)生所學(xué)即企業(yè)所需。
校本教材的開發(fā)還應(yīng)適應(yīng)學(xué)校情況。學(xué)校情況包括設(shè)備、師資、生源質(zhì)量等。例如:學(xué)校引進(jìn)了一批智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,在校本教材的編寫過程中就可加入實(shí)驗(yàn)臺(tái)架內(nèi)容作為實(shí)踐技能模塊。又如學(xué)校教師水平較高,同時(shí)學(xué)生素質(zhì)也較高,就可適當(dāng)增加校本教材內(nèi)容的難度,以實(shí)現(xiàn)職業(yè)化的優(yōu)質(zhì)教學(xué)。
2.1.2 時(shí)效性原則
目前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速,汽車的智能化和網(wǎng)聯(lián)化已成為發(fā)展趨勢(shì),汽車智能技術(shù)專業(yè)是以“信息技術(shù)”為核心,將信息技術(shù)服務(wù)于汽車產(chǎn)業(yè),培養(yǎng)智能網(wǎng)聯(lián)汽車新技術(shù)人才[3]。根據(jù)這一培養(yǎng)宗旨,汽車智能技術(shù)專業(yè)的校本教材開發(fā)就必須具有很強(qiáng)的時(shí)效性,這就要求校本教材的開發(fā)人員時(shí)刻關(guān)注最新智能網(wǎng)聯(lián)汽車動(dòng)態(tài),并按照其變化不斷更新教材內(nèi)容,這樣才能做到編寫出的教材能夠適應(yīng)新時(shí)代的要求,同時(shí)所培養(yǎng)的學(xué)生也能夠符合社會(huì)和企業(yè)的要求。
2.1.3 能力本位原則
能力本位指以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為本位,汽車智能技術(shù)專業(yè)要以突出汽車智能裝置裝調(diào)與測(cè)試、汽車智能裝置的輔助研發(fā)等職業(yè)能力的培養(yǎng)為主線,著重培養(yǎng)學(xué)生分析解決融合汽車智能技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力和學(xué)習(xí)智能汽車新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的能力。因此,汽車智能技術(shù)專業(yè)校本教材開發(fā)需要圍繞職業(yè)能力這條主線對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),在對(duì)職業(yè)能力模塊進(jìn)行構(gòu)建時(shí),要注意加強(qiáng)學(xué)生的基本實(shí)踐能力與操作技能、專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力與專業(yè)技能、綜合實(shí)踐能力與綜合技能的培養(yǎng);同時(shí)還要對(duì)學(xué)生有一定了解,明確學(xué)生認(rèn)知水平所處程度,這樣校本教材才能符合學(xué)生的認(rèn)知和學(xué)習(xí)規(guī)律,更好地幫助學(xué)生獲取知識(shí),實(shí)現(xiàn)從學(xué)校到工作的良好過渡[4]。
以《汽車智能駕駛輔助系統(tǒng)原理檢修》為例,在校本教材的開發(fā)過程中,首先確定課程標(biāo)準(zhǔn),課程標(biāo)準(zhǔn)是一門課程的綱領(lǐng),是對(duì)整個(gè)課程的全面的描述和規(guī)定,所以開發(fā)校本教材應(yīng)該根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)確定校本教材開發(fā)的目標(biāo)。然后確定教材編寫大綱,根據(jù)教材編寫大綱編寫教材樣章,樣章中呈現(xiàn)了教材章節(jié)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。第三,經(jīng)過專家和老師們討論修改,依樣編寫教材全書,在經(jīng)過專家審核后即可使用。在使用過程中,發(fā)現(xiàn)問題和不足還要不斷修改和完善[5]。校本教材開發(fā)流程如圖1所示。
圖1 校本教材開發(fā)流程
校本教材開發(fā)目標(biāo)要符合校本課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課程目標(biāo),本專業(yè)的校本課程的目標(biāo)是“培養(yǎng)具備汽車維修工崗位操作能力和汽車智能電子產(chǎn)品組裝、調(diào)試、檢修的能力,具備單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)開發(fā)的拓展能力;培養(yǎng)能從事汽車維修、汽車電子設(shè)備生產(chǎn)、調(diào)試、設(shè)計(jì)、服務(wù)等崗位工作,具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才”?;谛1菊n程的培養(yǎng)目標(biāo),校本教材的內(nèi)容應(yīng)為學(xué)生提供汽車電路、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、C語言程序設(shè)計(jì)、汽車構(gòu)造與檢修的基本理論,力求提高學(xué)生相關(guān)技術(shù)能力。鑒于本專業(yè)的特點(diǎn),校本教材的開發(fā)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式,保證校本教材既符合學(xué)生的個(gè)體發(fā)展規(guī)律又符合職業(yè)教育的要求,將學(xué)生的專業(yè)能力和自主性更好地發(fā)揮出來,培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)習(xí)慣,為未來走向工作崗位奠定好基礎(chǔ)。
校本教材總體結(jié)構(gòu)分為前言、目錄、教材主體、附錄及參考文獻(xiàn)。教材的主體分為7大部分,分別為概述部分、傳感器與測(cè)試技術(shù)、路徑規(guī)劃原理與應(yīng)用、無線通信技術(shù)與應(yīng)用、導(dǎo)航定位技術(shù)與應(yīng)用、先進(jìn)輔助駕駛系統(tǒng)與檢修以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用。其中,傳感器與測(cè)試技術(shù)在企業(yè)應(yīng)用中屬于核心技術(shù)且人才需求量較大,故在教材中屬于重點(diǎn)部分。教材中的每部分又可分為多個(gè)小節(jié),每一小節(jié)的教材包括情景導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、結(jié)構(gòu)認(rèn)知、理論知識(shí)、實(shí)踐技能、情景分析、學(xué)習(xí)小結(jié)和自主學(xué)習(xí)8個(gè)部分。具體的校本教材目錄如表2所示。
3.2.1 基礎(chǔ)性原則
校本教材立足于打好學(xué)生理論基礎(chǔ)和實(shí)際操作基礎(chǔ),故校本教材的開發(fā)不宜過深、過難,校本教材的開發(fā)過程應(yīng)充分考慮學(xué)校教師隊(duì)伍的綜合實(shí)力和職業(yè)技術(shù)院校學(xué)生的整體水平、發(fā)展?fàn)顩r以及學(xué)校的硬件設(shè)施,如實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、教學(xué)儀器等因素[6],結(jié)合目前汽車智能技術(shù)相關(guān)企業(yè)的運(yùn)作模式,使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)運(yùn)用,使之具備基本的從業(yè)能力。
3.2.2 操作性原則
為了充分體現(xiàn)職業(yè)技術(shù)院校院校以學(xué)生的實(shí)際需要為主導(dǎo)的教學(xué)特色,課程模式應(yīng)以實(shí)際操作為主。汽車智能技術(shù)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也多是以實(shí)訓(xùn)臺(tái)為主,校本教材的編寫也應(yīng)盡量以實(shí)訓(xùn)臺(tái)為基礎(chǔ),多采用實(shí)圖展示,再配以適當(dāng)動(dòng)畫和視頻講解的方法,某些抽象概念也盡量配以實(shí)物圖示說明,設(shè)置具體的情景,幫助學(xué)生理解知識(shí)的同時(shí),也學(xué)會(huì)實(shí)訓(xùn)臺(tái)的具體操作。
3.2.3 與企業(yè)需求相聯(lián)性原則
校本教材是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的工具,也是聯(lián)系社會(huì)職業(yè)崗位內(nèi)涵、外延及人才規(guī)格的橋梁[7]。所以,在開發(fā)校本教材時(shí)應(yīng)面向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè),面向企業(yè)生產(chǎn)、管理前線,做到以崗位為目標(biāo),以能力為本位,以服務(wù)為宗旨。按照本地區(qū)企業(yè)崗位特點(diǎn),典型工作任務(wù)設(shè)置校本教材的理論知識(shí)模塊和實(shí)訓(xùn)操作模塊,確保教材的先進(jìn)性、針對(duì)性和職業(yè)性,保障學(xué)生職業(yè)能力得到充分發(fā)展,為今后的上崗工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
表2 校本教材目錄
職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力,以培養(yǎng)職業(yè)能力為核心,校本教材的開發(fā)應(yīng)以項(xiàng)目式教學(xué)法為主,使學(xué)生在獨(dú)立完成一個(gè)項(xiàng)目的同時(shí),能夠綜合學(xué)習(xí)理論知識(shí)和實(shí)踐操作知識(shí)[8]。例如:《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)》這門課程包含激光雷達(dá)傳感器、毫米波雷達(dá)傳感器、視覺傳感器等眾多傳感器的檢測(cè)、標(biāo)定以及數(shù)據(jù)采集等內(nèi)容,單純進(jìn)行理論知識(shí)的傳授,學(xué)生很難理解其原理,也達(dá)不到教學(xué)效果。而通過實(shí)訓(xùn)臺(tái)架讓學(xué)生親自動(dòng)手操作傳感器的檢測(cè)、標(biāo)定、編程、數(shù)據(jù)采集等工作,在實(shí)訓(xùn)車間這個(gè)具體的教學(xué)環(huán)境中,教學(xué)更加直觀、全面,學(xué)生也會(huì)更有興趣,能更加快速地掌握這方面內(nèi)容,對(duì)于知識(shí)的掌握程度也更加牢固。
校本教材開發(fā)出來后,必須經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)教材在編寫過程中存在的問題,然后針對(duì)問題進(jìn)行修改、完善。校本教材的實(shí)施需要明確以下幾點(diǎn):
(1)教學(xué)實(shí)踐的目標(biāo)和實(shí)踐對(duì)象
校本教材的實(shí)施對(duì)象主要是針對(duì)職業(yè)技術(shù)院校院校汽車智能技術(shù)專業(yè)的任課教師和學(xué)生。實(shí)踐的目標(biāo)是教學(xué)中不斷改進(jìn)校本教材,保證校本教材具有針對(duì)性且有助于學(xué)生能力的提高。
(2)教學(xué)方法
教學(xué)過程中可以同時(shí)采用多種教學(xué)方法,如講授法、討論法等傳授學(xué)生間接經(jīng)驗(yàn),同時(shí)可讓學(xué)生自行觀察、自主探究、合作獲得直接經(jīng)驗(yàn),也可采用練習(xí)和訓(xùn)練法讓學(xué)生逐漸掌握相關(guān)技能和方法,但無論采用哪種教學(xué)方法都要做到課堂教學(xué)以學(xué)生為中心,學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)后獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù),教師僅起到引導(dǎo)和監(jiān)督作用。
(3)教學(xué)組織形式
教學(xué)組織形式以班級(jí)授課制為主,教學(xué)場(chǎng)所可選在教室或?qū)嵱?xùn)車間,教學(xué)時(shí)間也可靈活掌握,適當(dāng)采取分組活動(dòng)形式或其他形式。
(4)教學(xué)過程
在正式教學(xué)前教師應(yīng)介紹該堂課內(nèi)容的背景和學(xué)習(xí)目的,使學(xué)生在正式學(xué)習(xí)前做到心中有數(shù)[9]。在教學(xué)過程中采用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方式,教師為學(xué)生設(shè)立一個(gè)真實(shí)的職業(yè)行動(dòng)情景,給學(xué)生充分的自主權(quán)利,讓學(xué)生積極參與到教學(xué)情境當(dāng)中。
根據(jù)職業(yè)技術(shù)院校學(xué)生的特點(diǎn),教材在內(nèi)容選擇上不應(yīng)過多、過難,要突出重點(diǎn),篇幅適量,盡量以圖片或者圖表的形式代替文字描述,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,便于學(xué)生快速掌握;在每一章節(jié)的開頭應(yīng)加入情景導(dǎo)入環(huán)節(jié),將學(xué)生帶入一個(gè)具體的情境中,以達(dá)到使學(xué)生快速進(jìn)入課堂狀態(tài)的目的。以下選取智能汽車傳感器概述這一小節(jié)為教材開發(fā)案例。
情景導(dǎo)入:假如你是百度公司無人事業(yè)部實(shí)習(xí)生,某朋友對(duì)百度阿波羅無人車環(huán)境感知系統(tǒng)比較關(guān)注,請(qǐng)你向朋友介紹百度阿波羅無人車環(huán)境感知系統(tǒng)組成及特點(diǎn)。
學(xué)習(xí)目標(biāo):①掌握智能汽車環(huán)境感知傳感器的概念。②掌握智能汽車環(huán)境感知系統(tǒng)組成。③掌握各感知傳感器的特點(diǎn)。④了解傳感器信息融合技術(shù)。⑤正確找到各傳感器安置位置。
結(jié)構(gòu)認(rèn)知:結(jié)構(gòu)認(rèn)知模塊需要增加較多圖片,方便學(xué)生能夠直觀地看到,尤其對(duì)于認(rèn)知模塊的學(xué)習(xí)尤為重要。首先在實(shí)車的位置圖中加入3個(gè)傳感器,讓學(xué)生知道智能汽車上的傳感器分別安裝在哪些位置,實(shí)車的傳感器分布如圖2所示。接下來可以分別介紹智能汽車上的各個(gè)傳感器的實(shí)物圖片和基本功能,如Velodyne16線激光雷達(dá)實(shí)物圖片如圖3所示。
圖2 實(shí)車的傳感器分布
圖3 Velodyne16線激光雷達(dá)實(shí)物圖片
理論知識(shí):理論知識(shí)模塊對(duì)傳感器的基本概念、組成、類型以及工作原理等幾個(gè)方面的基本知識(shí)進(jìn)行介紹,在講解傳感器組成或結(jié)構(gòu)等內(nèi)容時(shí),可采用爆炸圖、動(dòng)畫或視頻等形式進(jìn)行講解,如激光雷達(dá)分解,如圖4所示。本模塊的教材內(nèi)容保證知識(shí)是必需的、夠用的即可,語言盡量做到通俗易懂,便于理解。
圖4 激光雷達(dá)分解
實(shí)踐技能:實(shí)踐技能模塊是理論實(shí)踐一體化教材的重點(diǎn),是區(qū)別于其他傳統(tǒng)教材的標(biāo)志。該模塊需介紹學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)際操作技能,以圖片加文字的形式編寫,做到圖片清晰,文字簡潔明了。以傳感器認(rèn)知這一小節(jié)為例,向?qū)W生展示激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)采集過程。激光雷達(dá)室內(nèi)測(cè)試圖如圖5所示,激光雷達(dá)室內(nèi)測(cè)試點(diǎn)云圖如圖6所示。
圖5 激光雷達(dá)室內(nèi)測(cè)試圖
圖6 激光雷達(dá)室內(nèi)測(cè)試點(diǎn)云圖
情景分析:情景分析模塊需要對(duì)情景導(dǎo)入的問題進(jìn)行解答,解決學(xué)生的疑惑。
學(xué)習(xí)小結(jié):該模塊是教材中必不可少的一個(gè)部分,能幫助學(xué)生總結(jié)重點(diǎn),理清脈絡(luò),加深記憶,鞏固知識(shí)。這一模塊的編寫需提煉出整節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn),最好以框架圖的形式讓學(xué)生對(duì)整堂課的知識(shí)有系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí),而不是一個(gè)個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)。
自主學(xué)習(xí):編寫該模塊的目的是鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力,在內(nèi)容的編寫上可以預(yù)留幾個(gè)問題供學(xué)生在課后查閱資料,獨(dú)立思考解答。問題可以在與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)上做延伸,也可以編寫一些讓學(xué)生自主創(chuàng)新的題目,通過對(duì)這兩類題目的思考,既可以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,也可以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
校本教材的開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程,應(yīng)按步驟循序漸進(jìn)地開展。在開發(fā)校本教材之初,必須要明確校本教材目標(biāo),確定合適的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目內(nèi)容和教學(xué)方法,以便順利地推進(jìn)校本教材的教學(xué)實(shí)施。最后,應(yīng)尋求多方專家和相關(guān)人員的專業(yè)指導(dǎo),及時(shí)對(duì)校本教材的開發(fā)作出客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià),以便校本教材后續(xù)的改進(jìn)和完善。
天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)學(xué)報(bào)2019年1期