民族地区高校信息技术与工科类课程整合的研究

贾佳+康顺光

摘要：信息技术与工科类课程的整合对当代工程技术人才的培养起着至关重要的作用。针对民族地区高校信息技术与工科类课程的整合，文章分析了整合的意义、整合的现状以及工科类课程的教学特征，提出了信息技术与工科类课程的立体化整合法，即实现课程数据库立体化，落实课程目标的全面化。

关键词：信息技术工科课程整合立体化

一、充分认识信息技术与工科类课程整合的重要意义

近年来，中国高等教育的发展很快，已成为世界高等教育的大国，其中工科学生的比例很高，因而中国也是工程教育的大国。工科的培养目标是在相应的工程领域从事规划、勘探、设计、施工、原材料的选择研究和管理等方面工作的高级工程技术人才，主要是要培养实际应用能力的工作人员。因此，结合工科培养人才的特点，有效利用教育信息技术，改革传统教学模式，构建“以教师为主导、学生为主体”的新型教学结构，为学生在理论学习、实践能力等方面打下比较扎实的基础，最终实现改善教学效果，提高教学质量，培养优秀工程技术人才的目的。信息技术与课程整合所要达到的目标既是我们国家素质教育的主要目标，也是当今世界各国进行新一轮教育改革的主要目标。因此，我们可以把信息技术与工科类课程整合看作是培养创新的工程技术人才的重要途径乃至主要措施。

二、工科类课程教学特征

为了更好的进行民族地区高校信息技术与工科课程的整合研究，要深入研究和挖掘工科类课程的教学特征，为此类课程在信息技术下的整合研究提供充分的依据，因此课程教学应结合工程知识的更新和发展，按照实践教学与理论教学并重方针，在培养学生实践操作能力的同时，借助信息技术促进对理论知识的理解和深化。总的来说， 民族地区高校工科类课程教学特征主要有以下两方面。

1. 课程教学内容多，知识更新速度快

工科类课程内容包括基础的理论知识和前沿的技术应用等很多方面，而教学内容还不仅仅是这些书面知识的传播，工科类专业通常与实际工程联系比较紧密，一些理论方法与技术的教学最后都要运用到实际工作中去，因此课堂教学与实际操作的有效結合也应该作为工科类专业课程教学的一个重点。

2.工科学生理论知识丰富，实践动手能力弱

作为工科类专业的学生，他们理论知识丰富，自学能力较强，喜欢接受并追求新鲜的事物，渴望接触实际的工程作业，但是他们实践动手能力较差，这里的实践动手能力不仅包括参与工程建设的经验，也包括运用现代信息技术完成工程作业的能力。

三、信息技术与工科类课程整合的现状

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》中提到：“强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果”，我国高校教育工科类教学的内容、形式、方法都发生了重大变革。但是，通过对塔里木大学以及疆内的兄弟院校工科类课程授课情况的调研，与重点院校相比较，关于信息技术与工科类课程的整合方面也存在一些问题。

1. 信息技术环境建设有待完善

民族地区某些高校在工科类课程教学中信息化水平仍然较低，其主要原因如下：第一，信息化设施不够完善，甚至有些硬件设施老化现象严重。第二，信息技术环境建设相对滞后。第三，网络环境不够成熟；由于硬件的原因，网络环境下的信息技术与工科类课程整合还不能很好的实施。

2.教学课件质量有待提高

虽然信息技术在工科类课程教学中起到了显著的作用，使教学内容呈现图文并茂、生动活泼，但教学质量并没有显著提高，主要有以下原因：第一，学生与教师以及学生与学生互动有限，学生仍只充当聆听者的角色。第二，大多数课件只是传统教育思想、教学模式、教学内容和教学方法的电子化，部分课件直接复制教科书内容。

3. 教学过程的创新不够

有些课件在课程的整合方面做的不错，但好的教学课件也需要运用先进教学理论和教学思想进行教学。引入信息技术后，不少教师追求形式多样的人机交互手段，放弃最直接的面对面交流，或者让学生与电脑屏幕进行交流，或者自己对着电脑讲课。课件在教学过程中只是作为辅助教师的授课，即用于突破教学中重点、难点的演示教具。在整个教学过程中学生均处于比较被动的地位，难以达到理想的学习效果，更不可能培养出富有创造性的创新型人才。传统的授课方式很难让信息技术的优势完全体现。

4.计算机网络与课程资源的结合比较低级

计算机网络与优质教育资源的结合能使学生突破限制，有效地开展第二课堂，例如课程微信平台及教师个人微信公众号建设等，实现学生个性化的优质学习。然而，由于资金、技术和观念等原因，民族地区许多高校的校园网信息资源贫乏，另外教师又没有足够的动力、精力和时间来做这方面的研究。这些原因使得课程的数字化的资源缺乏，即使开发出来也仅仅是网络与课程资源的低级组合和拼凑，而不是整合。由于缺乏足够的课程学习资源，学生在课上的分组探究、在课前的预习和课后的拓展学习就无从谈起，因而还是难以改变教师主宰课堂、学生被动学习的状况。

四、信息技术与工科类课程整合的方法

工科类课程教学是教师、学生以及教学内容三者在教学实施过程中所表现出来的活动， 教师的个人素质、学生的接受能力以及教学内容的特征等因素都将影响着信息技术与工科类课程整合方式。教师必须要树立以学生自主学习为依托的教学思想，了解学生的共性和个性，合理取舍教学内容，遵循因材施教原则， 结合工科培养人才的特点，有效利用教育信息技术， 改革传统教学模式，构建“以教师为主导、学生为主体”的新型教学结构，为学生在理论学习、实践能力等方面打下比较扎实的基础，最终实现改善教学效果，提高教学质量。因此我们借鉴现有的立体化课程建设思想[1]、立体化教学探索[2-5]等研究成果，深入探讨民族地区高校信息技术与工科类课程整合一种有效方法——立体化整合法。

1.立体化整合法的理论依据

理论依据之一是系统论。系统论是关于研究一切系统的模式、原理和规律的科学。立体整合方法构成的信息技术下的教学结构实质是运用系统论的整体原理安排教学结构的一种思想方法，并使课程整合在运用信息技术的环境下得以具体化和形象化。

理论依据之二是最优化教育理论。最优化理论要求根据工科类每门课程特征的不同， 分科目、分层次的多角度地整合。

理论依据之三是建构主义理论。建构主义学习环境相适应的教学模式为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”

2. 立体化整合法的基本内容

系统论、控制论和建构主义理论在教学领域中的应用，为我们研究民族地区高校信息技术与工科类课程的整合提供了充分的科学依据，这些理论改变了人们头脑中认为教学只是教师教、学生学的单一模式，建立起一种课程目标全面化和课程数据库立体化的教与学互动的课程整合框架。这种信息技术与工科类课程整合的方式改变了过去多媒体授课的单一性， 把教学课件的完善、师生之间的网络平台交流和工程实验平台作为立体化课程整合的主要组成部分，以求达到信息技术与课程整合的最优化。图1给出了信息技术与工科类课程立体化整合的基本框架。这种立体化整合法综合考虑多种因素， 无疑是一种非常适合于信息技术与工科类课程整合的方法， 在培养工程技术人才的过程中要灵活使用信息技术与工科类课程立体化整合的基本内容，且应注重以下几个方面。

强化信息技术应用，实现课程数据库立体化。课程数据库是课程教学的基础，是实现课程目标的重要过程，立体化的课程数据库将打破传统的单一课程资源，以多样化的资源形式满足课程教学的需要。课程内容既可以通过传统的文字和插图等形式展示，也可以通过动画、视频、网络流媒体等数字资源形式展示，为学生的学习提供丰富的多媒体学习资料，利用先进的网络信息技术，借助超媒体技术、流媒体播放技术以及模拟仿真等技术，在课程教学内容上构建与课程特征一致，和适应工科学生个性和学习风格的网络教学课堂，为培养现代工程技术人才创造科学的学习环境。

培养多能型创新型工程技术人才，落实课程目标全面化。课程教学目标是一切信息技术与工科类课程整合的出发点， 是教学活动的中心和方向，对整个教学起着制约和导向作用。工程技术人才培养的目标是培养理论知识、实践能力和创新意识三者有机统一的多能型创新型人才， 并能达到以下三个目标： 一是注重教学过程中的互动性，在多媒体的课堂教学中，要多留些思考时间，强化师生的互动和学生间的协作学习，培养学生的思考能力和团队意识。二是采用探究式学习方式， 从工科领域或现实生活中选择或者确立主题，培养学生独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识，培养能力，发展情感与态度，特别是发展学生的探索精神，提高学生的自学能力和创新能力；三是联系工程实际，在工程试验平台上，结合项目案件分析和工程作业，培养学生收集、分析、利用信息的能力和发现问题、解决问题的能力，提高学生对理论知识的实际应用能力。总之，通过信息技术与课程的多角度整合模式，使教师明确教学目标，同时培养学生扎实的基础理论、熟练的动手能力、敏锐的观察能力，落实教学目标全面化。

参考文献：

[1]刘成新等. 立体化课程建设的研究与实践探索[J].电化教育研究，2006，（11）：48-51.

[2]崔恒林.《微生物学》课程立体化教学模式的探索与实践[J]. 江苏大学学报（高教研究版）， 2005， （4）： 78-80.

[3]张兢.立体化研究型教学模式的实践探索[J]. 重庆工学院学报， 2006， （11） 144-146.

基金项目：塔里木大学高教研究室项目（TDGJ1307）

作者簡介：

贾佳（1985—），女，主要从事大学数学的教学与研究；康顺光（1983—），男，主要从事大学数学的教学与研究。教育管理教育管理