民族地區高校信息技術與工科類課程整合的研究

賈佳+康順光

摘要：信息技術與工科類課程的整合對當代工程技術人才的培養起著至關重要的作用。針對民族地區高校信息技術與工科類課程的整合，文章分析了整合的意義、整合的現狀以及工科類課程的教學特征，提出了信息技術與工科類課程的立體化整合法，即實現課程數據庫立體化，落實課程目標的全面化。

關鍵詞：信息技術工科課程整合立體化

一、充分認識信息技術與工科類課程整合的重要意義

近年來，中國高等教育的發展很快，已成為世界高等教育的大國，其中工科學生的比例很高，因而中國也是工程教育的大國。工科的培養目標是在相應的工程領域從事規劃、勘探、設計、施工、原材料的選擇研究和管理等方面工作的高級工程技術人才，主要是要培養實際應用能力的工作人員。因此，結合工科培養人才的特點，有效利用教育信息技術，改革傳統教學模式，構建“以教師為主導、學生為主體”的新型教學結構，為學生在理論學習、實踐能力等方面打下比較扎實的基礎，最終實現改善教學效果，提高教學質量，培養優秀工程技術人才的目的。信息技術與課程整合所要達到的目標既是我們國家素質教育的主要目標，也是當今世界各國進行新一輪教育改革的主要目標。因此，我們可以把信息技術與工科類課程整合看作是培養創新的工程技術人才的重要途徑乃至主要措施。

二、工科類課程教學特征

為了更好的進行民族地區高校信息技術與工科課程的整合研究，要深入研究和挖掘工科類課程的教學特征，為此類課程在信息技術下的整合研究提供充分的依據，因此課程教學應結合工程知識的更新和發展，按照實踐教學與理論教學并重方針，在培養學生實踐操作能力的同時，借助信息技術促進對理論知識的理解和深化。總的來說， 民族地區高校工科類課程教學特征主要有以下兩方面。

1. 課程教學內容多，知識更新速度快

工科類課程內容包括基礎的理論知識和前沿的技術應用等很多方面，而教學內容還不僅僅是這些書面知識的傳播，工科類專業通常與實際工程聯系比較緊密，一些理論方法與技術的教學最后都要運用到實際工作中去，因此課堂教學與實際操作的有效結合也應該作為工科類專業課程教學的一個重點。

2.工科學生理論知識豐富，實踐動手能力弱

作為工科類專業的學生，他們理論知識豐富，自學能力較強，喜歡接受并追求新鮮的事物，渴望接觸實際的工程作業，但是他們實踐動手能力較差，這里的實踐動手能力不僅包括參與工程建設的經驗，也包括運用現代信息技術完成工程作業的能力。

三、信息技術與工科類課程整合的現狀

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）》中提到：“強化信息技術應用，提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果”，我國高校教育工科類教學的內容、形式、方法都發生了重大變革。但是，通過對塔里木大學以及疆內的兄弟院校工科類課程授課情況的調研，與重點院校相比較，關于信息技術與工科類課程的整合方面也存在一些問題。

1. 信息技術環境建設有待完善

民族地區某些高校在工科類課程教學中信息化水平仍然較低，其主要原因如下：第一，信息化設施不夠完善，甚至有些硬件設施老化現象嚴重。第二，信息技術環境建設相對滯后。第三，網絡環境不夠成熟；由于硬件的原因，網絡環境下的信息技術與工科類課程整合還不能很好的實施。

2.教學課件質量有待提高

雖然信息技術在工科類課程教學中起到了顯著的作用，使教學內容呈現圖文并茂、生動活潑，但教學質量并沒有顯著提高，主要有以下原因：第一，學生與教師以及學生與學生互動有限，學生仍只充當聆聽者的角色。第二，大多數課件只是傳統教育思想、教學模式、教學內容和教學方法的電子化，部分課件直接復制教科書內容。

3. 教學過程的創新不夠

有些課件在課程的整合方面做的不錯，但好的教學課件也需要運用先進教學理論和教學思想進行教學。引入信息技術后，不少教師追求形式多樣的人機交互手段，放棄最直接的面對面交流，或者讓學生與電腦屏幕進行交流，或者自己對著電腦講課。課件在教學過程中只是作為輔助教師的授課，即用于突破教學中重點、難點的演示教具。在整個教學過程中學生均處于比較被動的地位，難以達到理想的學習效果，更不可能培養出富有創造性的創新型人才。傳統的授課方式很難讓信息技術的優勢完全體現。

4.計算機網絡與課程資源的結合比較低級

計算機網絡與優質教育資源的結合能使學生突破限制，有效地開展第二課堂，例如課程微信平臺及教師個人微信公眾號建設等，實現學生個性化的優質學習。然而，由于資金、技術和觀念等原因，民族地區許多高校的校園網信息資源貧乏，另外教師又沒有足夠的動力、精力和時間來做這方面的研究。這些原因使得課程的數字化的資源缺乏，即使開發出來也僅僅是網絡與課程資源的低級組合和拼湊，而不是整合。由于缺乏足夠的課程學習資源，學生在課上的分組探究、在課前的預習和課后的拓展學習就無從談起，因而還是難以改變教師主宰課堂、學生被動學習的狀況。

四、信息技術與工科類課程整合的方法

工科類課程教學是教師、學生以及教學內容三者在教學實施過程中所表現出來的活動， 教師的個人素質、學生的接受能力以及教學內容的特征等因素都將影響著信息技術與工科類課程整合方式。教師必須要樹立以學生自主學習為依托的教學思想，了解學生的共性和個性，合理取舍教學內容，遵循因材施教原則， 結合工科培養人才的特點，有效利用教育信息技術， 改革傳統教學模式，構建“以教師為主導、學生為主體”的新型教學結構，為學生在理論學習、實踐能力等方面打下比較扎實的基礎，最終實現改善教學效果，提高教學質量。因此我們借鑒現有的立體化課程建設思想[1]、立體化教學探索[2-5]等研究成果，深入探討民族地區高校信息技術與工科類課程整合一種有效方法——立體化整合法。

1.立體化整合法的理論依據

理論依據之一是系統論。系統論是關于研究一切系統的模式、原理和規律的科學。立體整合方法構成的信息技術下的教學結構實質是運用系統論的整體原理安排教學結構的一種思想方法，并使課程整合在運用信息技術的環境下得以具體化和形象化。

理論依據之二是最優化教育理論。最優化理論要求根據工科類每門課程特征的不同， 分科目、分層次的多角度地整合。

理論依據之三是建構主義理論。建構主義學習環境相適應的教學模式為：“以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。”

2. 立體化整合法的基本內容

系統論、控制論和建構主義理論在教學領域中的應用，為我們研究民族地區高校信息技術與工科類課程的整合提供了充分的科學依據，這些理論改變了人們頭腦中認為教學只是教師教、學生學的單一模式，建立起一種課程目標全面化和課程數據庫立體化的教與學互動的課程整合框架。這種信息技術與工科類課程整合的方式改變了過去多媒體授課的單一性， 把教學課件的完善、師生之間的網絡平臺交流和工程實驗平臺作為立體化課程整合的主要組成部分，以求達到信息技術與課程整合的最優化。圖1給出了信息技術與工科類課程立體化整合的基本框架。這種立體化整合法綜合考慮多種因素， 無疑是一種非常適合于信息技術與工科類課程整合的方法， 在培養工程技術人才的過程中要靈活使用信息技術與工科類課程立體化整合的基本內容，且應注重以下幾個方面。

強化信息技術應用，實現課程數據庫立體化。課程數據庫是課程教學的基礎，是實現課程目標的重要過程，立體化的課程數據庫將打破傳統的單一課程資源，以多樣化的資源形式滿足課程教學的需要。課程內容既可以通過傳統的文字和插圖等形式展示，也可以通過動畫、視頻、網絡流媒體等數字資源形式展示，為學生的學習提供豐富的多媒體學習資料，利用先進的網絡信息技術，借助超媒體技術、流媒體播放技術以及模擬仿真等技術，在課程教學內容上構建與課程特征一致，和適應工科學生個性和學習風格的網絡教學課堂，為培養現代工程技術人才創造科學的學習環境。

培養多能型創新型工程技術人才，落實課程目標全面化。課程教學目標是一切信息技術與工科類課程整合的出發點， 是教學活動的中心和方向，對整個教學起著制約和導向作用。工程技術人才培養的目標是培養理論知識、實踐能力和創新意識三者有機統一的多能型創新型人才， 并能達到以下三個目標： 一是注重教學過程中的互動性，在多媒體的課堂教學中，要多留些思考時間，強化師生的互動和學生間的協作學習，培養學生的思考能力和團隊意識。二是采用探究式學習方式， 從工科領域或現實生活中選擇或者確立主題，培養學生獨立自主地發現問題、實驗、操作、調查、收集與處理信息、表達與交流等探索活動，獲得知識，培養能力，發展情感與態度，特別是發展學生的探索精神，提高學生的自學能力和創新能力；三是聯系工程實際，在工程試驗平臺上，結合項目案件分析和工程作業，培養學生收集、分析、利用信息的能力和發現問題、解決問題的能力，提高學生對理論知識的實際應用能力。總之，通過信息技術與課程的多角度整合模式，使教師明確教學目標，同時培養學生扎實的基礎理論、熟練的動手能力、敏銳的觀察能力，落實教學目標全面化。

參考文獻：

[1]劉成新等. 立體化課程建設的研究與實踐探索[J].電化教育研究，2006，（11）：48-51.

[2]崔恒林.《微生物學》課程立體化教學模式的探索與實踐[J]. 江蘇大學學報（高教研究版）， 2005， （4）： 78-80.

[3]張兢.立體化研究型教學模式的實踐探索[J]. 重慶工學院學報， 2006， （11） 144-146.

基金項目：塔里木大學高教研究室項目（TDGJ1307）

作者簡介：

賈佳（1985—），女，主要從事大學數學的教學與研究；康順光（1983—），男，主要從事大學數學的教學與研究。教育管理教育管理