民族地區(qū)高校信息技術(shù)與工科類課程整合的研究

賈佳+康順光

摘要：信息技術(shù)與工科類課程的整合對(duì)當(dāng)代工程技術(shù)人才的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。針對(duì)民族地區(qū)高校信息技術(shù)與工科類課程的整合，文章分析了整合的意義、整合的現(xiàn)狀以及工科類課程的教學(xué)特征，提出了信息技術(shù)與工科類課程的立體化整合法，即實(shí)現(xiàn)課程數(shù)據(jù)庫立體化，落實(shí)課程目標(biāo)的全面化。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)工科課程整合立體化

一、充分認(rèn)識(shí)信息技術(shù)與工科類課程整合的重要意義

近年來，中國高等教育的發(fā)展很快，已成為世界高等教育的大國，其中工科學(xué)生的比例很高，因而中國也是工程教育的大國。工科的培養(yǎng)目標(biāo)是在相應(yīng)的工程領(lǐng)域從事規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)、施工、原材料的選擇研究和管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才，主要是要培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力的工作人員。因此，結(jié)合工科培養(yǎng)人才的特點(diǎn)，有效利用教育信息技術(shù)，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，構(gòu)建“以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，為學(xué)生在理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力等方面打下比較扎實(shí)的基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的目的。信息技術(shù)與課程整合所要達(dá)到的目標(biāo)既是我們國家素質(zhì)教育的主要目標(biāo)，也是當(dāng)今世界各國進(jìn)行新一輪教育改革的主要目標(biāo)。因此，我們可以把信息技術(shù)與工科類課程整合看作是培養(yǎng)創(chuàng)新的工程技術(shù)人才的重要途徑乃至主要措施。

二、工科類課程教學(xué)特征

為了更好的進(jìn)行民族地區(qū)高校信息技術(shù)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(xué)特征，為此類課程在信息技術(shù)下的整合研究提供充分的依據(jù)，因此課程教學(xué)應(yīng)結(jié)合工程知識(shí)的更新和發(fā)展，按照實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重方針，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力的同時(shí)，借助信息技術(shù)促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的理解和深化。總的來說， 民族地區(qū)高校工科類課程教學(xué)特征主要有以下兩方面。

1. 課程教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)更新速度快

工科類課程內(nèi)容包括基礎(chǔ)的理論知識(shí)和前沿的技術(shù)應(yīng)用等很多方面，而教學(xué)內(nèi)容還不僅僅是這些書面知識(shí)的傳播，工科類專業(yè)通常與實(shí)際工程聯(lián)系比較緊密，一些理論方法與技術(shù)的教學(xué)最后都要運(yùn)用到實(shí)際工作中去，因此課堂教學(xué)與實(shí)際操作的有效結(jié)合也應(yīng)該作為工科類專業(yè)課程教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。

2.工科學(xué)生理論知識(shí)豐富，實(shí)踐動(dòng)手能力弱

作為工科類專業(yè)的學(xué)生，他們理論知識(shí)豐富，自學(xué)能力較強(qiáng)，喜歡接受并追求新鮮的事物，渴望接觸實(shí)際的工程作業(yè)，但是他們實(shí)踐動(dòng)手能力較差，這里的實(shí)踐動(dòng)手能力不僅包括參與工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，也包括運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)完成工程作業(yè)的能力。

三、信息技術(shù)與工科類課程整合的現(xiàn)狀

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》中提到：“強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用，提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果”，我國高校教育工科類教學(xué)的內(nèi)容、形式、方法都發(fā)生了重大變革。但是，通過對(duì)塔里木大學(xué)以及疆內(nèi)的兄弟院校工科類課程授課情況的調(diào)研，與重點(diǎn)院校相比較，關(guān)于信息技術(shù)與工科類課程的整合方面也存在一些問題。

1. 信息技術(shù)環(huán)境建設(shè)有待完善

民族地區(qū)某些高校在工科類課程教學(xué)中信息化水平仍然較低，其主要原因如下：第一，信息化設(shè)施不夠完善，甚至有些硬件設(shè)施老化現(xiàn)象嚴(yán)重。第二，信息技術(shù)環(huán)境建設(shè)相對(duì)滯后。第三，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不夠成熟；由于硬件的原因，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息技術(shù)與工科類課程整合還不能很好的實(shí)施。

2.教學(xué)課件質(zhì)量有待提高

雖然信息技術(shù)在工科類課程教學(xué)中起到了顯著的作用，使教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)圖文并茂、生動(dòng)活潑，但教學(xué)質(zhì)量并沒有顯著提高，主要有以下原因：第一，學(xué)生與教師以及學(xué)生與學(xué)生互動(dòng)有限，學(xué)生仍只充當(dāng)聆聽者的角色。第二，大多數(shù)課件只是傳統(tǒng)教育思想、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的電子化，部分課件直接復(fù)制教科書內(nèi)容。

3. 教學(xué)過程的創(chuàng)新不夠

有些課件在課程的整合方面做的不錯(cuò)，但好的教學(xué)課件也需要運(yùn)用先進(jìn)教學(xué)理論和教學(xué)思想進(jìn)行教學(xué)。引入信息技術(shù)后，不少教師追求形式多樣的人機(jī)交互手段，放棄最直接的面對(duì)面交流，或者讓學(xué)生與電腦屏幕進(jìn)行交流，或者自己對(duì)著電腦講課。課件在教學(xué)過程中只是作為輔助教師的授課，即用于突破教學(xué)中重點(diǎn)、難點(diǎn)的演示教具。在整個(gè)教學(xué)過程中學(xué)生均處于比較被動(dòng)的地位，難以達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果，更不可能培養(yǎng)出富有創(chuàng)造性的創(chuàng)新型人才。傳統(tǒng)的授課方式很難讓信息技術(shù)的優(yōu)勢完全體現(xiàn)。

4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與課程資源的結(jié)合比較低級(jí)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與優(yōu)質(zhì)教育資源的結(jié)合能使學(xué)生突破限制，有效地開展第二課堂，例如課程微信平臺(tái)及教師個(gè)人微信公眾號(hào)建設(shè)等，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)。然而，由于資金、技術(shù)和觀念等原因，民族地區(qū)許多高校的校園網(wǎng)信息資源貧乏，另外教師又沒有足夠的動(dòng)力、精力和時(shí)間來做這方面的研究。這些原因使得課程的數(shù)字化的資源缺乏，即使開發(fā)出來也僅僅是網(wǎng)絡(luò)與課程資源的低級(jí)組合和拼湊，而不是整合。由于缺乏足夠的課程學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在課上的分組探究、在課前的預(yù)習(xí)和課后的拓展學(xué)習(xí)就無從談起，因而還是難以改變教師主宰課堂、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀況。

四、信息技術(shù)與工科類課程整合的方法

工科類課程教學(xué)是教師、學(xué)生以及教學(xué)內(nèi)容三者在教學(xué)實(shí)施過程中所表現(xiàn)出來的活動(dòng)， 教師的個(gè)人素質(zhì)、學(xué)生的接受能力以及教學(xué)內(nèi)容的特征等因素都將影響著信息技術(shù)與工科類課程整合方式。教師必須要樹立以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為依托的教學(xué)思想，了解學(xué)生的共性和個(gè)性，合理取舍教學(xué)內(nèi)容，遵循因材施教原則， 結(jié)合工科培養(yǎng)人才的特點(diǎn)，有效利用教育信息技術(shù)， 改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，構(gòu)建“以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)，為學(xué)生在理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力等方面打下比較扎實(shí)的基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)改善教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。因此我們借鑒現(xiàn)有的立體化課程建設(shè)思想[1]、立體化教學(xué)探索[2-5]等研究成果，深入探討民族地區(qū)高校信息技術(shù)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(jù)

理論依據(jù)之一是系統(tǒng)論。系統(tǒng)論是關(guān)于研究一切系統(tǒng)的模式、原理和規(guī)律的科學(xué)。立體整合方法構(gòu)成的信息技術(shù)下的教學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)是運(yùn)用系統(tǒng)論的整體原理安排教學(xué)結(jié)構(gòu)的一種思想方法，并使課程整合在運(yùn)用信息技術(shù)的環(huán)境下得以具體化和形象化。

理論依據(jù)之二是最優(yōu)化教育理論。最優(yōu)化理論要求根據(jù)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(jù)之三是建構(gòu)主義理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境相適應(yīng)的教學(xué)模式為：“以學(xué)生為中心，在整個(gè)教學(xué)過程中由教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，利用情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的目的。”

2. 立體化整合法的基本內(nèi)容

系統(tǒng)論、控制論和建構(gòu)主義理論在教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，為我們研究民族地區(qū)高校信息技術(shù)與工科類課程的整合提供了充分的科學(xué)依據(jù)，這些理論改變了人們頭腦中認(rèn)為教學(xué)只是教師教、學(xué)生學(xué)的單一模式，建立起一種課程目標(biāo)全面化和課程數(shù)據(jù)庫立體化的教與學(xué)互動(dòng)的課程整合框架。這種信息技術(shù)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(xué)課件的完善、師生之間的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)交流和工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為立體化課程整合的主要組成部分，以求達(dá)到信息技術(shù)與課程整合的最優(yōu)化。圖1給出了信息技術(shù)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(shù)與工科類課程整合的方法， 在培養(yǎng)工程技術(shù)人才的過程中要靈活使用信息技術(shù)與工科類課程立體化整合的基本內(nèi)容，且應(yīng)注重以下幾個(gè)方面。

強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)課程數(shù)據(jù)庫立體化。課程數(shù)據(jù)庫是課程教學(xué)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的重要過程，立體化的課程數(shù)據(jù)庫將打破傳統(tǒng)的單一課程資源，以多樣化的資源形式滿足課程教學(xué)的需要。課程內(nèi)容既可以通過傳統(tǒng)的文字和插圖等形式展示，也可以通過動(dòng)畫、視頻、網(wǎng)絡(luò)流媒體等數(shù)字資源形式展示，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供豐富的多媒體學(xué)習(xí)資料，利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，借助超媒體技術(shù)、流媒體播放技術(shù)以及模擬仿真等技術(shù)，在課程教學(xué)內(nèi)容上構(gòu)建與課程特征一致，和適應(yīng)工科學(xué)生個(gè)性和學(xué)習(xí)風(fēng)格的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課堂，為培養(yǎng)現(xiàn)代工程技術(shù)人才創(chuàng)造科學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境。

培養(yǎng)多能型創(chuàng)新型工程技術(shù)人才，落實(shí)課程目標(biāo)全面化。課程教學(xué)目標(biāo)是一切信息技術(shù)與工科類課程整合的出發(fā)點(diǎn)， 是教學(xué)活動(dòng)的中心和方向，對(duì)整個(gè)教學(xué)起著制約和導(dǎo)向作用。工程技術(shù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)理論知識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)三者有機(jī)統(tǒng)一的多能型創(chuàng)新型人才， 并能達(dá)到以下三個(gè)目標(biāo)： 一是注重教學(xué)過程中的互動(dòng)性，在多媒體的課堂教學(xué)中，要多留些思考時(shí)間，強(qiáng)化師生的互動(dòng)和學(xué)生間的協(xié)作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。二是采用探究式學(xué)習(xí)方式， 從工科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活中選擇或者確立主題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集與處理信息、表達(dá)與交流等探索活動(dòng)，獲得知識(shí)，培養(yǎng)能力，發(fā)展情感與態(tài)度，特別是發(fā)展學(xué)生的探索精神，提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力；三是聯(lián)系工程實(shí)際，在工程試驗(yàn)平臺(tái)上，結(jié)合項(xiàng)目案件分析和工程作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生收集、分析、利用信息的能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。總之，通過信息技術(shù)與課程的多角度整合模式，使教師明確教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、熟練的動(dòng)手能力、敏銳的觀察能力，落實(shí)教學(xué)目標(biāo)全面化。

參考文獻(xiàn)：

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

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

[3]張兢.立體化研究型教學(xué)模式的實(shí)踐探索[J]. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2006， （11） 144-146.

基金項(xiàng)目：塔里木大學(xué)高教研究室項(xiàng)目（TDGJ1307）

作者簡介：

賈佳（1985—），女，主要從事大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)與研究；康順光（1983—），男，主要從事大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)與研究。教育管理教育管理