引入信息技術的模塊化教材體系建設概述

柳月婷

北京水利水電學校 北京 100024

緒論

排水工程是現代化城市發展不可缺少的重要基礎設施，對城市化經濟發展具有支撐保障作用，也是水污染防治的骨干工程。排水設施是衡量現代化城市水平的重要標志，排水管網被稱為城市的“地下生命線”，維持城鎮正常運轉。排水系統建設是實現水資源循環利用的重要環節，排水工程技術發展是生態文明建設的時代新要求。

城市建設發展與運行需要大量專業技術人才。由于前幾年的各種大暴雨使北京市的排水工程等設施的弊病不斷顯現，在這種情形下近幾年北京市也十分重視排水工程的建設力度，體現在城市管網和污水處理廠的建設方面。以通州城市副中心為例，規劃建設污水處理廠站80座，污水收集管網146公里，雨污合流排水管網改造30公里，建成區范圍內污水管網全覆蓋，實現污水全收集、全處理，通惠河、蕭太后河水清岸綠，北運河水質明顯改善。這種情形下就加快了對下水道養護工、污水處理工、污泥處理工人才數量的需求和對各工種人才水平的需求。如何進行課程改革，適應行業企業發展，應從教材整合編寫入手，為行業企業培養合格人才，并在實際的教學中使學生更好地掌握實際工作崗位的基本操作。

教育部在《關于全面推進素質教育、深化中等職業教育教學改革的意見》[1]中指出：中等職業學校要根據實際需要，及時更新教學內容，開發教學資源，編寫反映自身教學特色的補充教材和講義。現如今，排水行業的教材內容陳舊，主要包括排水管渠系統和污水處理技術兩部分。教材主要從基礎知識方面進行編輯，對職業崗位能力要求與技術要求涉及的較少，不符合現代對崗位知識和技能要求的標準。需要根據實際崗位需求將教材中的知識和技能要求有所更新。所以在現代職業教育技術理念指導下，校本教材以排水工程所涉及的三大工作崗位，即下水道養護、污水處理、污泥處理為載體，進行崗位學習任務的開發，實現理實一體化教學，達到現代職業標準要求。

1 模塊化校本教材的建立過程

1.1 深入崗位調研，掌控教材編寫方向

在教材改革的過程中，調研方法的正確選擇能夠對改革起到方向性的引領作用。

首先，成立企業調研小組，選擇不同的企業中的下水道養護工、污水處理工、污泥處理工的崗位人員進行調研。崗位人員主要以技術操作人士和學校的往屆畢業生為主，以現場談話等形式進行調研。調研企業中的三個崗位就業量、人才需求量及崗位能力級別的需求情況；調研畢業生對在校時所學內容與實際崗位對接過程中的問題，例如根據北京排水集團污水處理廠一線操作人員回答的第一道題的統計結果來看，泵站、格柵間、沉砂池、曝氣池是最為重點巡視的構筑物，如圖1所示，編寫教材的過程中應將其設置為重點。此外，教材中原本被弱化的管道清通任務，在實際畢業生工作中也有相應的清通工作，所以在新教材編寫的過程中應著重細化展開任務，注重學生知識和技能的掌握，使其能夠零距離上崗。

圖1 企業調研數據統計圖

為了更深入了解崗位的具體工作內容，我們不僅將專家、 畢業生請進來，教師還要走出去到排水行業、企業一線工作崗位掛職鍛煉，提升“雙師”素質。進行實際管網、污水處理廠的崗位工作環境、工作流程的體驗，向具有相關工作經驗的一線操作人員調研不同任務的工作過程的重難點操作環節，以及對常見故障的識別和解決方法。根據體驗內容，從運行、維護、管理角度梳理教學內容，在校本教材中強化工作流程、工作環境、工作技能、巡視管理等相關環節，把握好教材編寫的方向。

1.2 確定校本教材形式，注重與崗位工種的結合

排水工程教材改革是以下水道養護工、污水處理工、污泥處理工的行業標準為基礎，從行業基本標準入手，以排水工程操作技能為主線，理論結合實際。確定校本教材知識內容框架，主要包括：國內廣泛應用的排水管道、污水處理設備、污泥處理設備、行業發展趨勢等內容。教學形式主要是以崗位的能力要求為核心，將知識和技能有機地融入于就業的崗位工作環境下的典型工作任務中[2]，使學生在進入管網公司及污水處理廠的崗位前，能夠掌握實際操作知識和技能。最后根據不同的工作崗位，將排水工程校本教材的知識點分模塊進行整合，分為排水管網模塊、污水處理模塊、污泥處理模塊，如圖2所示三個模塊。通過構建符合排水行業特點的校本教材，培養具有合理知識結構、基本操作技能、綜合職業素質的一線技能型人才[3]。

圖2 排水工程校本教材模塊框架圖

1.3 構建立體化教材體系，作為編寫核心

排水工程校本教材體系必須按照立體化的思路構建，使排水基礎教育與信息技術得到最大整合[4]，為學生自主學習、主動實踐創設條件。所謂的立體化的教材體系是將校本教材作為教材體系中的主體，同時利用微課、仿真軟件等信息技術資源作為教材體系中的支撐結構。立體化校本教材分排水管網模塊、污水處理模塊、污泥處理模塊組織編寫，每一模塊編入對應工作崗位所需用知識與任務實施，主要工作任務涉及：排水管材的連接、排水管網的清通、格柵的操作及維護、曝氣設備的異常現象檢查和維護、板框壓濾機的操作及維護、污泥沉降比的測定、有限空間的安全體驗和安全規程、巡檢的表格填寫、異常情況的上報流程和處理等任務。立體化教材體系中的模塊任務應利用校園課程平臺、藍墨云班課平臺，將微課集、虛擬仿真軟件資源、網絡試題庫、圖片、視頻、錄像、二維碼等信息資源進行優化組合，打破傳統教材體系形式。

1.4 信息技術融入教材體系，攻克重難點

改革以往對較難較抽象知識點的學習方法，以信息技術中的微課、虛擬仿真等信息技術手段讓學生進行自主探究體驗，優化實際教學過程。例如學生在學習污水處理模塊時，可以利用虛擬仿真軟件資源進行污水處理廠區漫游，如圖3所示，了解污水處理廠工作環境；進入檢驗室，進行排水工程中污水處理與污泥處理方面的實操考核任務；對廠區內的污水及污泥處理設備能夠進行準確的故障識別與故障排除等工作。通過這種信息技術資源的使用，解決了教學中學生難以進入廠區進行實際操作的重難點問題，也可以使畢業生真正具有零距離上崗的能力。

圖3 虛擬仿真軟件污水處理廠區漫游圖

2 模塊化校本教材的教學應用

2.1 將明確教育理念作為教材應用的邏輯起點

教材將提高中職學生職業素養和職業能力作為編寫的邏輯起點和宗旨目標，其意義是活化了理念。排水工程校本教材已在本校16級給排水工程施工與運行專業的中職班和“3+2”高職班，進行了實際教學應用。這些學生在知識應用和實際崗位的實操能力方面明顯優于利用傳統教材教授的14級、15級的學生。在教材的應用過程中能夠使學生通過模塊化的任務學習提高專業知識能力、利用信息技術資源等方式掌握目標工種的技能，呈現排水工程理論性與實踐性相統一的課程性質和特點，真正實現“學生樂學、老師善教、企業需要”的教育理念。

2.2 將立體化教材作為教學實施的重點

立體化教材體系的實施過程應以教材為主體，若干教學資源為輔助的教學過程。這就要求教師具備在實際教學過程中恰當應用立體化教材中的信息技術資源的能力。例如，排水管網模塊中的管道的機械清通任務。管道的機械清通在實際授課過程中很難讓學生看到其工作的完整過程，如果到實際的工作現場進行操作又具有一定的危險性。基于此，為了解決課堂教學中的重點、難點內容，較為有效的方法是：課前，學生利用課程平臺學習管道機械清通的微課資源，如圖4所示，以微課的形式給學生呈現管道中不易被觀察到的清通過程，同時學生完成平臺中教師設定的管道問題并提交；課中，教師通過圖片、視頻引出管道的機械清通的使用范圍；學生根據課前知識儲備對機械清通的使用工具和原理進行總結，教師進行糾正；學生利用仿真軟件對機械清通過程進行完整操作，如圖5所示，解決了實際工作崗位中無法實際操作的重難點問題，同時軟件對學生操作進行評分，教師引導學生總結操作過程中的注意點。這種立體化的教材體系有效地解決了實際教學問題，實現了本任務的教學目標。可以說，立體化教材體系不是教材編寫形式上的“擴張”，而是教材根據教育理念進行體系的重構，以職業能力和素養重構課程體系、以信息技術為輔助重構教學任務。唯有如此，以學生發展為本，以立體化教材作為教學實施的重點，提升學生職業素養的宗旨目標才有了實現的基礎。

圖4 管道機械清通微課截圖

圖5 管道機械清通仿真截圖

3 結束語

排水工程立體化校本教材主要是基于排水工程對應的職業崗位，主要研究了下水道養護、污水處理、污泥處理這三個職業崗位管理要求、工作內容，并利用信息化手段形成一套以職業技能為主線的全方位的立體化教材體系。教材編寫方案設計是在職業教育新理念指導下，按照現代化的教育思路構建體系，并以校本教材的內容整合和體例結構改革為關鍵點，充分體現了“工學結合”的職業教育特色。在實際教學過程中通過引入信息技術的模塊任務形式的教學手段，真正實現了以學生為主體的教材改革目的。