劉陽京 周唯 文立 劉堃

摘要 為了滿足光伏行業(yè)中“小型光伏產(chǎn)品設計員”崗位對高素質(zhì)技術(shù)技能人才的需求，校企教材開發(fā)團隊對“光伏產(chǎn)品設計與制作”課程進行新型活頁式教材開發(fā)。教材組織模式以職業(yè)能力為主體構(gòu)建相互獨立的最小單元模塊；教材內(nèi)容開發(fā)以光伏電子產(chǎn)品開發(fā)職業(yè)領(lǐng)域為教材開發(fā)出發(fā)點，以“小型光伏產(chǎn)品設計員”崗位所需關(guān)鍵職業(yè)能力為教材開發(fā)核心點，結(jié)合“光伏工程技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)要求，挖掘思政元素，融入教材；并對教材重難點內(nèi)容開發(fā)配套的數(shù)字化教學資源。

關(guān)鍵詞 新型活頁式教材；結(jié)構(gòu)模塊化；職業(yè)能力；數(shù)字化；教學資源

中圖分類號：G423.3文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.15.012

1高職“光伏產(chǎn)品設計與制作”教材開發(fā)背景

“光伏產(chǎn)品設計與制作”課程是高等職業(yè)院?！肮夥こ碳夹g(shù)”專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。根據(jù)“光伏工程技術(shù)”國家專業(yè)教學標準中的文字描述，該門課程的主要教學內(nèi)容要求為設計與制作各類光伏應用產(chǎn)品。因為光伏行業(yè)的發(fā)展歷史并不長，市場上已出版可用于該課程教學的教材并不多，筆者通過閱讀已有教材，發(fā)現(xiàn)該類教材整體質(zhì)量有所提升，但還存在一定問題，具體問題如下：

1.1部分教材結(jié)構(gòu)雖進行了重構(gòu)，但重構(gòu)不徹底

根據(jù)課程特點，“光伏產(chǎn)品設計與制作”教材最適合以產(chǎn)品作為案例進行教學。但部分教材還是采用傳統(tǒng)的章節(jié)結(jié)構(gòu)；有些教材雖進行了項目化結(jié)構(gòu)重構(gòu)，但僅部分內(nèi)容采用了項目化結(jié)構(gòu)，其余內(nèi)容還是以學科體系形式呈現(xiàn)，教師還需要繼續(xù)重構(gòu)教材內(nèi)容才能更好開展實際教學。

1.2部分教材內(nèi)容不實用，未體現(xiàn)立德樹人方面的內(nèi)容

部分教材內(nèi)容理論偏多，與項目內(nèi)容聯(lián)系不緊密；大部分教材內(nèi)容體現(xiàn)知識和技能方面的內(nèi)容，但立德樹人方面的內(nèi)容未有涉及；少部分教材內(nèi)容陳舊，未體現(xiàn)最新技術(shù)、工藝和規(guī)范。

1.3教材未緊跟時代要求，無數(shù)字化教學資源

受新一代信息技術(shù)及科技進步等多方面因素影響，我國高等教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進度加快，教學資源的數(shù)字化讓學生學習不再受上課地點的限制。為適應時代發(fā)展要求，教材作為課程的主載體，應配有對應的數(shù)字化教學資源，但翻閱現(xiàn)有“光伏產(chǎn)品設計與制作”相關(guān)教材，發(fā)現(xiàn)并無配套的數(shù)字化資源。

綜合以上三點，并結(jié)合“國家職教改革二十條”提出的“校企雙元合作，倡導使用新型活頁式、工作手冊式教材并配套開發(fā)信息化資源”的要求，根據(jù)課程特點，“光伏產(chǎn)品設計與制作”課程需設計與制作各類光伏應用產(chǎn)品，實踐性較強，適合采用新型活頁式教材組織模式進行教材開發(fā)。

2《光伏產(chǎn)品設計與制作》立體化活頁式教材開發(fā)理念

《光伏產(chǎn)品設計與制作》教材組織模式開發(fā)基于新型活頁式教材內(nèi)涵（結(jié)構(gòu)模塊化理念），以職業(yè)能力為主體，構(gòu)建相互獨立的最小單元模塊。教材內(nèi)容開發(fā)基于“崗課賽證”融合理念，以光伏電子產(chǎn)品開發(fā)職業(yè)領(lǐng)域為教材開發(fā)出發(fā)點，以對應崗位所需關(guān)鍵職業(yè)能力為教材開發(fā)核心點，結(jié)合“光伏工程技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)要求，挖掘思政元素，融入教材；選擇關(guān)鍵職業(yè)能力對應重難點內(nèi)容開發(fā)配套的數(shù)字化教學資源。

校企教材開發(fā)團隊通過廣泛調(diào)研光伏電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，確定“光伏產(chǎn)品設計與制作”課程對應的職業(yè)崗位為“小型光伏產(chǎn)品設計員”，跟蹤訪談2013年以來光伏專業(yè)的畢業(yè)生，小結(jié)分析得出該崗位職業(yè)能力要求和典型光伏產(chǎn)品類別；同時分析該課程對應職業(yè)技能競賽（光伏電子工程、電子產(chǎn)品設計與制作、風光互補發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試）等賽項要求及1+X證書（光伏電站運維）考證“故障檢修模塊”內(nèi)容要求，了解到光伏電子產(chǎn)品的開發(fā)流程、產(chǎn)品設計及制作工藝方法，培養(yǎng)學生具有光伏產(chǎn)品設計與制作過程中光伏控制電路設計、PCB制作、光伏組件設計與制作、產(chǎn)品成套等設計制作、調(diào)試、故障檢修的關(guān)鍵職業(yè)能力；將光伏產(chǎn)品開發(fā)所需的最新技術(shù)、方法和設備（光伏組件最新技術(shù)、滴膠板光伏組件最新制備工藝、滴膠板光伏組件制備最新設備和PCB制版最新設備）進教材入課堂。

3《光伏產(chǎn)品設計與制作》立體化活頁式教材開發(fā)設計

3.1教材組織結(jié)構(gòu)設計

校企教材開發(fā)團隊根據(jù)調(diào)研結(jié)果，按照應用領(lǐng)域的不同，選出市場上對應的典型光伏產(chǎn)品作為案例，按照典型光伏產(chǎn)品設計與制作的工作過程，基于項目形式設計教材的組織結(jié)構(gòu)。此處的教材組織結(jié)構(gòu)設計分為項目結(jié)構(gòu)設計和單元模塊結(jié)構(gòu)設計。

3.1.1項目結(jié)構(gòu)設計

單個項目的組織結(jié)構(gòu)依據(jù)工作流程初步設計為項目描述―項目設計―項目制作―項目評估四部分。

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，各類光伏產(chǎn)品通常以主題形式進行設計開發(fā)，為便于教學，創(chuàng)設一定的學習情境，在“項目描述”前增加“項目導入”模塊；同時教材開發(fā)團隊考慮到學生基礎水平的差異性，將項目設計與制作所必備的基礎技能知識單獨放置，命名為“項目準備”，為正式項目開發(fā)提供必要的技能儲備；結(jié)合“光伏工程技術(shù)”專業(yè)人才培養(yǎng)方案中提出的“培養(yǎng)創(chuàng)新高素質(zhì)技能技術(shù)人才”的要求，設計“項目拓展”模塊，以創(chuàng)客舞臺命名，最終確定了教材目錄中各項目組織結(jié)構(gòu)為項目導入、項目描述、項目準備、項目設計、項目制作、項目評估、創(chuàng)客舞臺（項目拓展）七個模塊。

3.1.2單元模塊結(jié)構(gòu)設計

教材開發(fā)團隊將《光伏產(chǎn)品設計與制作》教材定位為教材和學材，各項目前設置學習目標，從技術(shù)知識、職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)三方面提出具體項目學習要求，便于教師教學及學生自學。

項目各模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)排序主要依據(jù)項目實施各階段的操作流程排序，同時考慮學生的學習規(guī)律和特點。項目導入模塊以各應用領(lǐng)域光伏產(chǎn)品背后的故事為切入點，創(chuàng)設該典型產(chǎn)品應用情境，引出項目描述。項目描述分為項目要求和涉及的活動，介紹企業(yè)真實產(chǎn)品功能要求及該項目完成所需開展的具體活動。項目準備和創(chuàng)客舞臺模塊內(nèi)各技能知識相互獨立，可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展情況，靈活替換更新；項目設計和制作模塊根據(jù)設計和制作流程組織教學內(nèi)容；項目評估按照項目實施流程，對照項目學習目標要求進行考核評價。項目準備、項目設計、項目制作內(nèi)各技能模塊相互獨立，教師可根據(jù)需求靈活調(diào)用到其他項目，也可根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平，以新代舊，而不影響整體項目。教材各模塊任務習題、測驗融入教材各項任務中?！豆夥a(chǎn)品設計與制作》教材單個項目組織結(jié)構(gòu)圖見圖1（p37）。

3.2教材內(nèi)容設計

3.2.1項目化教材內(nèi)容設計

教材內(nèi)容選取以《光伏產(chǎn)品設計與制作》教材開發(fā)理念為依據(jù)，根據(jù)“小型光伏產(chǎn)品設計員”職業(yè)崗位關(guān)鍵能力要求，以項目為載體，融入相關(guān)職業(yè)技能競賽和“1+X”證書內(nèi)容。

首先確定教材項目數(shù)量和名稱。教材開發(fā)團隊了解到光伏產(chǎn)品應用最廣泛的領(lǐng)域主要有四個，分別是光伏信號指示領(lǐng)域、光伏照明領(lǐng)域、光伏消費電子領(lǐng)域和光伏控制領(lǐng)域，從該四類領(lǐng)域中選出典型光伏產(chǎn)品作為項目案例，因此確定項目數(shù)量為4個；按照光伏應用產(chǎn)品市場占有率高低對項目進行排序，最終確定四個典型光伏產(chǎn)品排序分別為光伏指示裝置、光伏燈、光伏小車和光伏控制器。

接著確定項目各模塊內(nèi)容。項目內(nèi)容組織秉承“實踐為主、理論夠用”的原則，突出光伏產(chǎn)品開發(fā)關(guān)鍵職業(yè)能力方法的學習，根據(jù)學生職業(yè)能力成長規(guī)律，以螺旋上升模式進行各模塊內(nèi)容組織。

“項目導入”模塊融入課程思政元素，選擇該領(lǐng)域產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展史作為產(chǎn)品背后的故事。項目描述模塊提出“設計與制作典型光伏產(chǎn)品”的具體要求，對各項目具體功能要求從易到難進行設計，接著介紹實施該項目的具體流程活動。

“項目準備”模塊以該項目實施所必需“材料的識別和檢測”內(nèi)容為主，突出實踐技能的培養(yǎng)，還增加了一些該項目必備的基礎技能知識。

“項目設計”模塊根據(jù)產(chǎn)品設計流程組織教材內(nèi)容，突出介紹光伏組件版型設計和各類功能控制電路的設計方法，按照技能螺旋式上升模式，第三個項目增加結(jié)構(gòu)設計內(nèi)容。結(jié)合技能競賽要求，引入Altium Designer軟件，介紹光伏控制電路原理圖和PCB圖繪制方法；為便于分析控制電路及功能驗證，引入multisim軟件和面包板硬件內(nèi)容。

“項目制作”模塊根據(jù)產(chǎn)品制作流程組織教材內(nèi)容，先總述該項目制作具體內(nèi)容，提出注意事項和7S管理要求；再分項詳細介紹各產(chǎn)品組成單元制作方法，每個項目突出介紹的制作方法或工藝有所不同。

“項目評估”模塊按照項目實施流程，對照項目學習目標要求，從評估類別，評估內(nèi)容，評估形式，采用自評、互評和總評三種方式進行全過程考核評價。評估形式多樣化，有“說”功能視頻、“繪”流程圖、“做”實驗驗證、“調(diào)”PCB電路、“展”產(chǎn)品創(chuàng)新、知識測驗、問卷調(diào)查等多種方式?！皠?chuàng)客舞臺”模塊內(nèi)容主要設計為介紹各領(lǐng)域不同的光伏產(chǎn)品。

3.2.2課程思政融入設計

該教材以“學生成長成才需要”為中心，教材思政融入方式是對項目不同的模塊融入不同的思政要點，將思政元素貫穿全教材，通過四個項目的學習，讓學生的思想最終升華到技能報國。

項目導入模塊以對應光伏產(chǎn)品背后的故事引入，通過產(chǎn)品發(fā)展的歷程故事，幫助學生樹立職業(yè)的認同感、節(jié)約創(chuàng)新的理念及厚植愛國情懷；項目準備、項目設計、項目制作中融入職業(yè)道德和工匠精神，不同項目對應模塊內(nèi)容融入不同職業(yè)道德和工匠精神元素；項目評估體現(xiàn)公平公正；項目拓展以“創(chuàng)客舞臺”模塊形式呈現(xiàn)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

4教材呈現(xiàn)形態(tài)設計

4.1活頁式教材呈現(xiàn)形態(tài)設計

活頁式教材呈現(xiàn)形態(tài)主要有三種，一種是整本教材傳統(tǒng)活頁裝訂形式，教師授課按需選擇活頁內(nèi)容；一種為補充材料活頁裝訂形式，主教材采用膠裝形式，輔導資料等材料做成活頁式形式；第三種是模塊結(jié)構(gòu)活頁式教材，采用傳統(tǒng)的膠裝形式，但教材內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)靈活，若需調(diào)整或更換內(nèi)容，只需教材下次印刷時，重新調(diào)整裝訂即可，不影響整體教材。經(jīng)與出版社溝通，《光伏產(chǎn)品設計與制作》教材若采用活頁裝訂形式，則定價會高于傳統(tǒng)膠裝教材40%，且觀察高職學生使用教材的特點，文件資料保管能力不強，容易丟失部分活頁資料，因此該教材選用“模塊結(jié)構(gòu)活頁式教材”的呈現(xiàn)形態(tài)，裝訂采用膠裝，內(nèi)容上使用活頁式結(jié)構(gòu)，這也更符合新型活頁式教材的內(nèi)涵要求。

4.2可視化學習材料設計

該教材對應的學習者主要是高等職業(yè)教育光伏材料制備技術(shù)專業(yè)二年級和光伏工程技術(shù)專業(yè)三年級的學生。學生在學習該門課程之前，已經(jīng)學習過電工電子技術(shù)、新能源變換技術(shù)、單片機應用技術(shù)（C語言）等基礎課程，對電子產(chǎn)品開發(fā)和光伏組件有一定的認知，學生熱愛動手實踐，不喜歡枯燥的理論學習。根據(jù)學生學情，設計教材內(nèi)容呈現(xiàn)形式上，選用大量的圖片和表格等可視化學習材料，增加教材內(nèi)容閱讀的可視化和易懂性?！豆夥a(chǎn)品設計與制作》的第一版教材中已選用472張高清圖片和103個表格，文字、圖片、表格分開排列。

4.3數(shù)字化資源設計

該教材配套數(shù)字化資源的開發(fā)思路為“以視頻為主，文字、PPT資源、測驗試題庫為輔”。根據(jù)教材內(nèi)容，選取重難點關(guān)鍵技能進行視頻資源的制作，設計視頻PPT和腳本，視頻內(nèi)容呈現(xiàn)形式多樣化，有情景劇融入、PPT講解、軟件操作、實物展示操作等。視頻資源以二維碼形式出現(xiàn)在對應的教材內(nèi)容中，可定期實現(xiàn)更新，實現(xiàn)新技術(shù)、新工藝的引入，不再受紙質(zhì)教材的限制。在教材的首頁中，所有的視頻資源以表格形式，分項目標識名稱和頁碼。教材現(xiàn)已開發(fā)61個視頻資源，相應視頻資源和其他富文本資源（文字、PPT）、測試試題庫放置在學銀在線平臺省級精品在線課程《趣味光伏之旅——光伏產(chǎn)品設計與制作》中。

4.4封面及其他設計

考慮到教材項目主體是光伏產(chǎn)品，它是一種綠色的節(jié)能降碳產(chǎn)品，因此在封面設計時，封面整體色調(diào)設計成綠色，且封面放置各類典型光伏產(chǎn)品圖片，并標識為新形態(tài)一體化教材。教材正文標題文字、圖和表名文字均設置為藍色；設計圖紙中，除電路圖外，其他結(jié)構(gòu)、尺寸圖線條均設計為藍色。教材所有技能點的練習、測驗、提問、實驗表格等按需融入各項目任務內(nèi)容中，實現(xiàn)了教材課前有測驗、課中有實驗、課后有拓展的新的習題練習編排形式。

5結(jié)語

《光伏產(chǎn)品設計與制作》教材于2021年9月第一次出版以來，據(jù)出版社反饋，教材覆蓋面廣、實用性強，通過使用院校的反饋信息來看，各院校師生對該教材滿意度高，學生對典型光伏產(chǎn)品案例實際教學的學習興趣更大，動手參與性更高，生澀的知識更容易被吸收和掌握。項目的任務式教學在促進學生知識學習的同時，又培養(yǎng)了學生良好的溝通能力和團隊協(xié)作精神、工作有責任心等，學生的基本功扎實，綜合能力也有全面的提高。

立體化新型活頁式教材的開發(fā)是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要教材開發(fā)團隊結(jié)合企業(yè)崗位實際需求和國家發(fā)展需要，不斷調(diào)整教材內(nèi)容。在教材進行第二次印刷時，教材會融入黨的二十大的相關(guān)精神，對照行業(yè)要求，及時引入新技術(shù)、新工藝和新標準，比如光伏組件的最新技術(shù)和制作工藝等，繼續(xù)完善豐富教材內(nèi)容。

*通訊作者：劉陽京

基金項目：2020年湖南省職業(yè)院校教育教學改革研究項目《基于典型產(chǎn)品的高職電子開發(fā)類課程活頁式教材開發(fā)》（ZJGB2020426）；2021年度湖南省教育科學“十四五”規(guī)劃課題（XJK21CZJ083）；湖南省普通高等學校教學改革研究項目（ZJBZ2021053）；湖南省職業(yè)教育教學改革研究項目（ZJGB2022826）。

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