引入信息技术的模块化教材体系建设概述

柳月婷

北京水利水电学校 北京 100024

绪论

排水工程是现代化城市发展不可缺少的重要基础设施，对城市化经济发展具有支撑保障作用，也是水污染防治的骨干工程。排水设施是衡量现代化城市水平的重要标志，排水管网被称为城市的“地下生命线”，维持城镇正常运转。排水系统建设是实现水资源循环利用的重要环节，排水工程技术发展是生态文明建设的时代新要求。

城市建设发展与运行需要大量专业技术人才。由于前几年的各种大暴雨使北京市的排水工程等设施的弊病不断显现，在这种情形下近几年北京市也十分重视排水工程的建设力度，体现在城市管网和污水处理厂的建设方面。以通州城市副中心为例，规划建设污水处理厂站80座，污水收集管网146公里，雨污合流排水管网改造30公里，建成区范围内污水管网全覆盖，实现污水全收集、全处理，通惠河、萧太后河水清岸绿，北运河水质明显改善。这种情形下就加快了对下水道养护工、污水处理工、污泥处理工人才数量的需求和对各工种人才水平的需求。如何进行课程改革，适应行业企业发展，应从教材整合编写入手，为行业企业培养合格人才，并在实际的教学中使学生更好地掌握实际工作岗位的基本操作。

教育部在《关于全面推进素质教育、深化中等职业教育教学改革的意见》[1]中指出：中等职业学校要根据实际需要，及时更新教学内容，开发教学资源，编写反映自身教学特色的补充教材和讲义。现如今，排水行业的教材内容陈旧，主要包括排水管渠系统和污水处理技术两部分。教材主要从基础知识方面进行编辑，对职业岗位能力要求与技术要求涉及的较少，不符合现代对岗位知识和技能要求的标准。需要根据实际岗位需求将教材中的知识和技能要求有所更新。所以在现代职业教育技术理念指导下，校本教材以排水工程所涉及的三大工作岗位，即下水道养护、污水处理、污泥处理为载体，进行岗位学习任务的开发，实现理实一体化教学，达到现代职业标准要求。

1 模块化校本教材的建立过程

1.1 深入岗位调研，掌控教材编写方向

在教材改革的过程中，调研方法的正确选择能够对改革起到方向性的引领作用。

首先，成立企业调研小组，选择不同的企业中的下水道养护工、污水处理工、污泥处理工的岗位人员进行调研。岗位人员主要以技术操作人士和学校的往届毕业生为主，以现场谈话等形式进行调研。调研企业中的三个岗位就业量、人才需求量及岗位能力级别的需求情况；调研毕业生对在校时所学内容与实际岗位对接过程中的问题，例如根据北京排水集团污水处理厂一线操作人员回答的第一道题的统计结果来看，泵站、格栅间、沉砂池、曝气池是最为重点巡视的构筑物，如图1所示，编写教材的过程中应将其设置为重点。此外，教材中原本被弱化的管道清通任务，在实际毕业生工作中也有相应的清通工作，所以在新教材编写的过程中应着重细化展开任务，注重学生知识和技能的掌握，使其能够零距离上岗。

图1 企业调研数据统计图

为了更深入了解岗位的具体工作内容，我们不仅将专家、 毕业生请进来，教师还要走出去到排水行业、企业一线工作岗位挂职锻炼，提升“双师”素质。进行实际管网、污水处理厂的岗位工作环境、工作流程的体验，向具有相关工作经验的一线操作人员调研不同任务的工作过程的重难点操作环节，以及对常见故障的识别和解决方法。根据体验内容，从运行、维护、管理角度梳理教学内容，在校本教材中强化工作流程、工作环境、工作技能、巡视管理等相关环节，把握好教材编写的方向。

1.2 确定校本教材形式，注重与岗位工种的结合

排水工程教材改革是以下水道养护工、污水处理工、污泥处理工的行业标准为基础，从行业基本标准入手，以排水工程操作技能为主线，理论结合实际。确定校本教材知识内容框架，主要包括：国内广泛应用的排水管道、污水处理设备、污泥处理设备、行业发展趋势等内容。教学形式主要是以岗位的能力要求为核心，将知识和技能有机地融入于就业的岗位工作环境下的典型工作任务中[2]，使学生在进入管网公司及污水处理厂的岗位前，能够掌握实际操作知识和技能。最后根据不同的工作岗位，将排水工程校本教材的知识点分模块进行整合，分为排水管网模块、污水处理模块、污泥处理模块，如图2所示三个模块。通过构建符合排水行业特点的校本教材，培养具有合理知识结构、基本操作技能、综合职业素质的一线技能型人才[3]。

图2 排水工程校本教材模块框架图

1.3 构建立体化教材体系，作为编写核心

排水工程校本教材体系必须按照立体化的思路构建，使排水基础教育与信息技术得到最大整合[4]，为学生自主学习、主动实践创设条件。所谓的立体化的教材体系是将校本教材作为教材体系中的主体，同时利用微课、仿真软件等信息技术资源作为教材体系中的支撑结构。立体化校本教材分排水管网模块、污水处理模块、污泥处理模块组织编写，每一模块编入对应工作岗位所需用知识与任务实施，主要工作任务涉及：排水管材的连接、排水管网的清通、格栅的操作及维护、曝气设备的异常现象检查和维护、板框压滤机的操作及维护、污泥沉降比的测定、有限空间的安全体验和安全规程、巡检的表格填写、异常情况的上报流程和处理等任务。立体化教材体系中的模块任务应利用校园课程平台、蓝墨云班课平台，将微课集、虚拟仿真软件资源、网络试题库、图片、视频、录像、二维码等信息资源进行优化组合，打破传统教材体系形式。

1.4 信息技术融入教材体系，攻克重难点

改革以往对较难较抽象知识点的学习方法，以信息技术中的微课、虚拟仿真等信息技术手段让学生进行自主探究体验，优化实际教学过程。例如学生在学习污水处理模块时，可以利用虚拟仿真软件资源进行污水处理厂区漫游，如图3所示，了解污水处理厂工作环境；进入检验室，进行排水工程中污水处理与污泥处理方面的实操考核任务；对厂区内的污水及污泥处理设备能够进行准确的故障识别与故障排除等工作。通过这种信息技术资源的使用，解决了教学中学生难以进入厂区进行实际操作的重难点问题，也可以使毕业生真正具有零距离上岗的能力。

图3 虚拟仿真软件污水处理厂区漫游图

2 模块化校本教材的教学应用

2.1 将明确教育理念作为教材应用的逻辑起点

教材将提高中职学生职业素养和职业能力作为编写的逻辑起点和宗旨目标，其意义是活化了理念。排水工程校本教材已在本校16级给排水工程施工与运行专业的中职班和“3+2”高职班，进行了实际教学应用。这些学生在知识应用和实际岗位的实操能力方面明显优于利用传统教材教授的14级、15级的学生。在教材的应用过程中能够使学生通过模块化的任务学习提高专业知识能力、利用信息技术资源等方式掌握目标工种的技能，呈现排水工程理论性与实践性相统一的课程性质和特点，真正实现“学生乐学、老师善教、企业需要”的教育理念。

2.2 将立体化教材作为教学实施的重点

立体化教材体系的实施过程应以教材为主体，若干教学资源为辅助的教学过程。这就要求教师具备在实际教学过程中恰当应用立体化教材中的信息技术资源的能力。例如，排水管网模块中的管道的机械清通任务。管道的机械清通在实际授课过程中很难让学生看到其工作的完整过程，如果到实际的工作现场进行操作又具有一定的危险性。基于此，为了解决课堂教学中的重点、难点内容，较为有效的方法是：课前，学生利用课程平台学习管道机械清通的微课资源，如图4所示，以微课的形式给学生呈现管道中不易被观察到的清通过程，同时学生完成平台中教师设定的管道问题并提交；课中，教师通过图片、视频引出管道的机械清通的使用范围；学生根据课前知识储备对机械清通的使用工具和原理进行总结，教师进行纠正；学生利用仿真软件对机械清通过程进行完整操作，如图5所示，解决了实际工作岗位中无法实际操作的重难点问题，同时软件对学生操作进行评分，教师引导学生总结操作过程中的注意点。这种立体化的教材体系有效地解决了实际教学问题，实现了本任务的教学目标。可以说，立体化教材体系不是教材编写形式上的“扩张”，而是教材根据教育理念进行体系的重构，以职业能力和素养重构课程体系、以信息技术为辅助重构教学任务。唯有如此，以学生发展为本，以立体化教材作为教学实施的重点，提升学生职业素养的宗旨目标才有了实现的基础。

图4 管道机械清通微课截图

图5 管道机械清通仿真截图

3 结束语

排水工程立体化校本教材主要是基于排水工程对应的职业岗位，主要研究了下水道养护、污水处理、污泥处理这三个职业岗位管理要求、工作内容，并利用信息化手段形成一套以职业技能为主线的全方位的立体化教材体系。教材编写方案设计是在职业教育新理念指导下，按照现代化的教育思路构建体系，并以校本教材的内容整合和体例结构改革为关键点，充分体现了“工学结合”的职业教育特色。在实际教学过程中通过引入信息技术的模块任务形式的教学手段，真正实现了以学生为主体的教材改革目的。