现代学徒制实训课程立体化教材建设探索与实践

杨二静，王勤香

（1.黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004；2.开封市黄河土木工程实验中心，河南 开封 475004）

0 引言

为深化产教融合、校企合作，进一步完善校企合作育人机制，创新技术技能人才培养模式，教育部于2014 年提出开展现代学徒制试点工作的任务［1］。2020 年10 月国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》［2］和中共十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》 中再次分别提出推进探索中国特色现代学徒制， 大力培养技术技能人才的目标。截至2020 年12 月，我国已经设置了558 个现代学徒制试点单位，覆盖1 000 多个专业点［3］。 与传统教学相比， 现代学徒制教学活动的施教主体和场所都有所变化，却没有现成配套的教学资源。教材作为课程资源的核心部分， 是学生技术技能学习的重要工具， 是教学内容的主要载体和教学模式改革的重要支撑，是落实立德树人根本任务的主要抓手，教材建设是探索现代学徒制试点工作中一项不可回避的重要工作。但是，目前在高职院校教材建设中普遍存在编写人员结构单一、时效性较弱、职教特色不显著、立体化教材少［4－5］等问题。 现代学徒制实训教材建设中的问题更为突出，表现在：实训教材注重技术技能的培养，忽视了职业精神的培养，没有突出劳动育人的特点； 实训教材时效性更弱； 教材内容单一，多为工作规范节选，缺少工程背景，缺少必要的理论知识和实践知识的补充［6］；缺少启发性引导，学生往往知其然而不知其所以然。 现代学徒制教材直接用于生产实践， 对职业能力导向的职教特色要求更高，更加需要优质的视频、动画等立体化资源，以支撑学生自主学习和自我改进。鉴于教材现状，为实现人才培养“提质培优、增值赋能”的目标，现代学徒制实训教学亟需建设一批优质的立体化实训教材。

2017 年黄河水利职业技术学院（以下简称“黄河水院”）开始与云南云水工程技术检测有限公司合作探索水利水电建筑工程专业（以下简称“水工专业”）现代学徒制试点建设工作，教材建设同步开展。2019 年，水工专业成为黄河水院“双高”建设重点打造的中国特色高水平特色专业， 学校进一步加大力度，推进水工专业现代学徒制实训教材建设工作。本文试以黄河水院水工专业现代学徒制《土工技术实训》 教材为例， 进行立体化教材建设探索和实践研究，以期为其他教材建设提供借鉴和参考。

1 《土工技术实训》教材建设思路

土工技术实训是水工专业课程体系中重要的综合实训课程。 根据水工专业人才培养方案，该课程主要培养学生的土工试验检测技术技能，对接土工试验检测员职业岗位，在现代学徒制培养基地以“做中学”的方式开展教学。教材建设主要遵循以下原则。

1.1 突出劳动育人，注重德技并修

劳动教育是中国特色社会主义教育制度和国民教育体系的重要内容，是学生成长的必要途径，具有树德、增智、强体、育美的综合育人价值［7］。土工技术实训课程以技术技能培养为目标， 具备将教育与生产劳动相结合开展劳动教育的天然优势。 在现代学徒制培养基地，以技能训练为主线，以实际生产活动为抓手，可以让学生切实进行动手实践、出力流汗、接受锻炼、磨炼意志，具备开展劳动教育的资源和教学实践的平台，为劳动育人提供了得天独厚的阵地。教材开发应从以下角度引领学生崇尚劳动、 热爱劳动、辛勤劳动、诚实劳动，落实立德树人根本任务。第一， 将劳模和工匠事迹融入教材， 激励学生爱岗敬业、精益求精、追求卓越；第二，将劳动价值与试验检测实践融合起来，说明通过诚实劳动，每项试验可以创造的工程价值，强调投机取巧可能引发工程事故，引导学生崇尚劳动、精益求精；第三，做全、做精、做细立体化资源，增强学生完成试验的信心，激发学生动手操作的热情。同时，教师在授课过程中应悉心指导学生试验，帮助学生查找试验失败的原因，提高试验成功率，使学生在劳动过程中享受乐趣，从劳动成果中获得职业幸福感，从而更加热爱劳动。

1.2 依托现代学徒制，校企合作开发，产教深度融合

土工技术实训是在现代学徒制培养基地开展的边生产、边学习的课程，学徒既是学校的学生又是企业的员工， 学生的土工试验职业技能及求真务实等职业素养的培养直接关系到企业的生产效率和效益，所以，提高学生的职业能力是校企双方的共同愿望。 因此，应以职业能力培养为导向，围绕“提质培优、增值赋能”这一主线，校企合作共同进行教材的开发建设，确保课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、 毕业证书与职业技能等级证书对接、职业教育与终身学习对接，提高人才培养质量和针对性。

教材的开发建设从企业调研开始， 校企全程参与。教材内容选取以专业培养目标为核心，以职业能力培养为导向，基于OBE（Outcome－Based Education 是一种以结果为导向的教育理念） 成果导向教育理念进行反向设计。教材内容的选取过程为：明确培养目标→确定毕业要求→确定教学目标→确定知识目标、技能目标→确定教材内容。具体过程为：（1）分析土工技术支撑哪些毕业要求指标点；（2）根据毕业要求指标点确定土工技术实训课程的教学目标；（3）根据教学目标和学情分析确定知识目标、技能目标和素质目标；（4）根据教学目标确定教材内容；（5）根据教材内容编写立体化教材；（6）持续改进，将立体化教材用于现代学徒制人才培养， 在生产实践中检验教材质量并及时进行改进和更新， 动态生成新教材，以保证教材建设满足企业需求、紧跟产业升级步伐。

1.3 任务驱动，基于工作过程设计，凸显职教特色

土工技术实训是在现代学徒制培养基地实施的专业技能课程， 授课对象既是学校的学生又是企业的员工，在参加企业生产活动的同时开展课程学习，是真正的“做中学”。 该课程由一系列土工试验工作任务组成，具有工作流程明确、工学结合紧密、学习成果可见等基本特征，适合采用“做中学”的工作手册式教材形式［8］。 教材开发应基于职业能力导向，采用试验任务驱动方式， 按实际职业岗位工作任务选取教材内容、划分试验任务模块，按真实的工作过程进行设计和编写。

在任务框架设计上，应改变“在什么条件下利用什么工具完成什么操作”的传统教材编写模式，坚持问题导向、研究先行的原则，采用“哪里需要做，为什么做，用什么做，怎么做，为什么这么做”的基本框架，引导学生进行探究式学习，手脑并用，让学生不仅知其然，更知其所以然。

在任务内容选取上， 应在保证学生具有一技之长的基础上， 强调学生的终身职业发展和适应产业转型的需要。首先应强化价值引领，如，在“压缩试验模块”中引入“软土沉降对港珠澳大桥海底隧道的影响”案例，增强学生爱岗敬业的职业精神，激发学生的职业幸福感、自豪感、荣誉感，融入爱国主义教育。同时， 应增加必要的理论知识和人工智能等现代技术， 将新一代技术知识与传统技术知识深度融合起来，体现教育转型升级的特点，培养智能制造所需要的新一代技术技能人才，如，在“三轴试验模块”引入“传统试验仪器和数据自动采集的新型试验仪器的对比”，培养学生的革新意识和创新精神。

1.4 建设优质资源，有力支撑“做中学”教学模式

校企合作开发动画资源，采用“将试验隐蔽部分透明化、细小部分放大化”等虚拟现实、增强现实的技术手段，细扣动画中每一个操作细节，关注试验中每个数据的合理性，建设优质动画资源。录制校企专家能手试验操作视频，建设与动画资源互为补充、相得益彰的优质视频资源。采用对话形式，配以优质资源，步步启发引导学生动手操作，促使学生在操作中学习、在劳动中成长。 充分运用“AR 技术＋教材”“信息技术＋资源”等手段，打造集成在线教学资源的立体化教材。

1.5 结合学情，开发个性化活页教材

根据工作地点不同， 土工技术实训课程分为室内试验和现场原位试验两种。 现场试验一般不太适合女生操作，如，在土石坝坝壳的原位密度试验中，挖试坑时需要大量的体力劳动， 男生操作都比较费劲。 同样的，有些室内试验非常注重细致严谨，对体力要求不高，比较适合女生操作，如细粒土的颗分和土粒比重等试验项目。在实际工作中，不少女生成长为室内土工试验的能工巧匠； 动手能力强且心思缜密的男生可以进行室内外试验全面培养； 对于体力好、 喜欢大刀阔斧而不擅长精细化操作的男生则可以重点培养室外试验操作技能；对于悟性高、兴趣浓的学生还可以往高层次进阶培养， 如做湿法试样制备击实试验、 液塑限自动成图数据处理等。 综上所述，教师可根据学生个性化特点和试验特点，将教材建设成为个性化、活页式教材，因材施教，在满足能完成试验任务这一基本培养目标的前提下考虑个性化培养， 在每项试验任务模块中根据试验特点设置创新点和提高点， 培养学生的创新能力和可持续发展能力。

2 《土工技术实训》教材建设实践探索

2.1 教材内容选取

根据人才培养目标， 该课程对接土工试验检测员工作岗位，基于OBE 成果导向教育理念，以职业岗位能力为导向，反向设计教材内容（如表1 所示）。

课程目标 实训内容 实训成果 实训学时 实训地点1. 掌握室内土工试验及现场原位试验的工程意义、试验原理；2. 能进行室内和现场原位土工试验；3.培养学生不怕苦、脏、累的劳动精神， 精益求精的工匠精神， 求真务实、 细致严谨的科研精神， 团结协作的团队精神和探索、创新精神。室内土工试验：土样制备、含水率试验、密度试验、比重试验、全套颗粒分析试验、界限含水率试验、击实试验、相对密度试验、渗透试验、直接剪切试验、固结试验、三轴压缩试验。现场原位试验：原位密度试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、静力触探试验、动力触探试验、旁压试验、载荷试验、现场直接剪切试验、现场渗透试验（根据工程情况选定）。试验组织试验报告整理检测报告至少6 个月，与其他课程穿插进行现代学徒制培养基地

2.2 任务划分

基于职业能力导向，按照水利行业工程技术检测企业的土工试验真实工作情景，《土工技术实训》教材内容设计为工作须知（课程介绍）、室内试验、现场原位试验、试验组织和试验报告整理等5 个部分，包括课程介绍、21 个试验任务、1 个试验组织任务和1 个试验报告整理任务（如图1 所示），其中，多个试验的共性部分，如工作须知（包括填表说明、数据修约等）、土样制备、含水率试验，作为独立模块单独列出。教材采用电子教材形式， 紧跟产业升级更新相应模块，学生可根据工作需要选取对应模块的活页组合并随时打印，如，完成击实试验任务时，湿法可采用“含水率试验模块＋击实试验模块”，干法可采用“含水率试验模块＋液塑限试验模块＋击实试验模块”。

2.3 任务模块开发案例

按照真实的工作过程设计任务模块结构， 强调学生手脑并用，步步引导、启发学生，采用“做中学”的方式， 解决“哪些部位需要做这个试验”“为什么做”“用什么做”“怎么做”“为什么这么做”等问题，重点提升学生的综合职业能力。校企共同研讨，确定每个任务模块的8 个组成部分， 下面以击实试验模块为例，展示教材的模块结构（如表2 所示）。

任务模块结构 主要内容 资源素材 表述形式 劳动育人 意义和作用1.任务导入 情景导入工作任务。 视频、图片 明确此次试验任务的工程意义（哪里需要做）。2.试验目的 最优含水率和最大干密度的概念及工程意义。 视频、图片、动画 明确试验参数的工程意义（为什么做）。任务-实践-对话［6］3.知识储备 击实仪认知、试验锤击数的确定。 动画树德、增智（融入求真务实的职业精神、劳动精神）引导学生思考如何做，熟悉工具， 掌握关键知识（用什么做和怎么用）。提醒学生试验的考核点及高、中、低三个档次的试验要求及附加分值。5.引导问题 对话提问引导“怎么做”。 动画、视频 任务-实践-对话4.考核评价标准 基本分、附加分和扣分。 动画、视频 表格引导学生深入思考：怎么做？ 为什么这么做？6.试验指导湿法和干法击实试验的工作步骤、 操作方法、技术技巧；创新点，如土样制备和工具的创新。 动画、视频、“AR技术+教材”“信息技术+资源”。任务-实践-活动［6］树德、增智、强体、育美 （融入职业精神、 劳模和工匠事迹）通过能工巧匠的操作视频及精细的动画， 步步指导学生试验、 培养学生综合职业能力和创新思维 （怎么规范做和为什么这么做）。记录原始数据， 处理原始数据， 获得目标参数或检测结论 （怎么规范做和为什么这么做）。8.活页宝典 记录学习笔记和创新思7.记录表 试验原始记录及参数计算表。 表格树德、 增智、 育美（融入求真务实的职业精神）维点。 — 表格 增智 方便定位做笔记、 保存笔记。

按照表2 所示模块结构， 最终将《土工技术实训》教材建设为立体化活页讲义，用于现代学徒制土工技术实训课程教学，并紧跟企业土工试验新规范、新方法、新技术的使用动态更新资源，使所培养的人才满足企业用人需求。

3 《土工技术实训》教材建设成效

黄河水院2017 级和2018 级水工专业现代学徒制班的学生相继于2019 年9 月和2020 年6 月底开始进入企业现代学徒制培养基地接受工学结合培养。 基于“教材建设从企业中来，到企业中去”的原则，所建设的立体化活页讲义于2020 年6 月暑假开始用于2018 级现代学徒制土工试验工作岗位的教学和生产。 现代学徒制班的学生采用轮岗的方式进行人才培养，即每种试验安排2～3 人为一组，让学生边生产、边学习，达到试验工作基本标准之后再流动学习新的试验项目，直至学完所有试验项目，再按学生兴趣和特长选择某种试验项目进行创新培养，如试验数据的计算机处理等。

3.1 立体化活页讲义有力支撑了“做中学”教学模式实施

由于立体化资源制作精细， 学生可以模仿着动画或视频进行试验， 所以教师可以采用翻转课堂教学法。 课前，教师先将试验任务传达给学生，学生根据立体化讲义中的动画或视频资源链接观看立体化资源，分组讨论，并用部分土样仿着动画或视频完成试验。课中（工作时间），首先由学生取部分土样进行生产性试验操作， 企业师傅旁观指导， 确保试验正确， 然后师生共同对比分析课前和课中的试验成果差异，最后学生再利用剩余土样独立完成试验，师傅点评，学生自评。 课后，针对试验中的问题、难题，引导学生探索解决措施， 创新试验方法或改进试验工具。

3.2 使用成效明显

根据校企共同商讨确定的相关规范要求， 学生做土工试验时必须填写试验记录表并处理试验数据，记录表中由企业导师记录试验的起止时间。笔者通过统计学生的试验记录表发现， 在同一位企业导师指导下， 使用立体化教材的学生完成首次工作任务的平均用时比不使用立体化教材的学生减少64%， 首次独立完成试验任务的成功率平均提高178%。

3.3 评价与反馈

通过调查，学生方面认为，通过立体化活页讲义的使用，他们更加深刻地认识到工作的意义和价值，弄清楚了自己在工作领域的努力方向， 提升了专业自豪感和自信心， 并认为自己在土工试验领域大有可为， 希望通过自己坚持不懈的努力在工作领域有所成就，从而实现自身价值。

行业方面认为，教材中劳模事迹、工匠事迹、劳动价值的融入有效引领了学生爱岗敬业、诚实劳动、热爱劳动的价值观培育，激发了学生的职业幸福感，提高了学生学习的动力、积极性，培养了学生精益求精、一丝不苟的工作态度。教材设计不仅引导学生解决“怎么做”的问题，还引导学生思考“哪里需要做”“为什么做”“为什么这么做”的问题，更注重学生综合职业能力的培养。 教材的创新设计激发了学生的创新思维， 为土工试验方法的创新和试验工具的改进积蓄了有生力量。

企业师傅方面认为，使用立体化教材之前，学生课前预习主要靠自学规范， 规范文本中没有立体化资源， 初学者看不懂； 课上讲授主要靠师傅言传身教， 师傅现场演示时学生触动很大， 但很快就会遗忘，如果学生边观摩、边录制，不仅录制视频的质量不高、无法突出重点，还存在学习理解和录制视频之间的矛盾问题。 所建设教材中的立体化资源有效突破了教学难点，例如，三轴试验将设备中隐蔽的管路器件透明化， 可视的三维动画能清楚地展示每一步操作后的水体流动和土样变化， 起到了增强真实感的效果，解决了传授知识时“企业师傅表达难、学生理解难”的问题。

4 结语

现代学徒制人才培养模式为校企合作开发建设基于职业能力导向的具有职教特色的立体化教材创造了条件，教材建设源于企业、用于企业，能促使教材建设满足企业需求并紧跟产业升级的步伐。 根据土工技术实训课程的特点， 使劳动教育与具体的土工试验有机结合， 将劳动育人理念融入具体试验全过程，强化了价值引领，突出了德技并修、立德树人的特点。基于工作过程的引导启发式模块结构设计，强调了学思结合、知行统一、手脑并用，遵循了技术技能人才成长规律，引导学生进行探究式学习，能起到启智增慧的作用。