网络环境下冶金工程教学模式改革研究

邱家用+居殿春+徐敏人+徐玉松

摘 要 信息化教学模式日益成为互联网大数据下高等学校教学研究改革与发展的重要基础，而信息化教学模式的改革离不开信息化教学资源建设。针对目前冶金学科传统教学模式普遍存在的问题，提出将现代信息技术整合到冶金工程学科教学当中，采用自主开发与多元引进相结合的创新模式建设信息化教学资源，以促进教学理论、教学结构、教学资源的数字化建设。最终形成网络环境下冶金学科“自主、协作、探究、资源利用开放式学习”的多元化网络交互教学模式，促进冶金学科教育技术的发展和人才培养质量的提升。

关键词 信息化教学资源 冶金工程 网络环境 网络交互教学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.10.039

0 引言

自21世纪以来，以网络化、数字化、多媒体化和智能化为代表的现代信息技术正在越来越广泛深入地影响着教学模式、教育内容、手段与方法，而以教师为中心的传统教学模式使学生大都处于“失声”状态，学生在整个教学活动过程中缺乏主观能动性和创造性。这种传统教学模式不利于创新型人才的培养，对其进行改革是当前的必要任务。随着信息技术的发展，将现代信息技术应用于教学模式的创新改革，建立以信息技术为载体的创新型教学模式结构，必然会促进现代教育技术的发展与进步。这种信息化教学模式就是以建构主义理论为指导，融合了学生、教师、教学资源、教学环境等要素。同时，信息化教学模式强调“学生是教学的主体，而教师主要起引导作用”，有利于发挥教学主体即学生自身的学习积极性和主观能动性。本文针对冶金工程传统教学模式存在的不足，探讨了网络环境下交互式教学模式的教学改革的有关问题，并提出采用自主开发与多元引进相结合的创新模式建设信息化教学资源的新思路。

1 网络环境下教学模式改革的背景

多媒体和网络技术为建构主义倡导的学习环境提供了强大的技术支持——使这种学习环境可以在各级各类学校的课堂中真正实现；而建构主义则为多媒体和网络教学，也为信息技术与各学科教学的整合提供了最有效的理论指导。在信息技术不断发展的背景下，教育技术研究的发展主要表现在教学过程、媒体教学、教学设计、网络教育、远程教育、信息技术教育研究以及网络信息环境下的学习模式研究等方面，在以教学设计、多媒体技术为核心的教育技术研究中，移动学习、协作学习、网络远程教育、教育信息化研究也日益成为研究热点。[1]大数据时代对高等教育人才培养提出了全新的挑战，未来学习者应该是能够善于利[2]用技术进行终身学习的创新型人才，这使得传统教学模式很难满足创新型人才培养的需求，迫切变革和重构现有的信息化教学模式。[3]现代信息技术在教学中的应用需要从边缘化的方式走向内核式的学习支持，把超越浅层学习、面向深度学习视为信息化教学的诉求和旨趣。因此，如何有效利用大数据时代背景下的“互联网+”促进现代信息技术与教育教学的深度整合，开展新的教学模式研究，是推动高等教育信息化发展的必由之路。

2 冶金工程传统教学模式存在的问题

冶金工程学科是工程应用实践性较强的本科专业，要提高冶金工程专业卓越工程师的培养质量，必须通过工程实践环节提升学生创新能力的培养。针对冶金学科教学的模式改革，需要解决以下问题：

（1）教学方法和教学模式的单一。冶金学科作为工程实践性较强的学科，要求学生在掌握有关冶金原理和基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力。传统教学普遍采用“课件+黑板+粉笔+讲授”的“传授式”教学模式，由于教学方法和手段单一，难以让学生对教学内容（特别是工艺流程和设备结构等）形成具体、形象生动的映像，对所学知识往往一知半解。同时，学生是被动地接受知识，教师与学生间的互动不足，不利于调动学生学习的主动性、积极性和创造性，使学生独立思考和实践操作能力难以得到真正的锻炼和提高，从而影响整个教学质量与效果。

（2）实践教学环节不满足教学需求。冶金工程实验教学基本是验证性实验，简单的实验设计不能适应现代冶金生产自动化、数字化需要，且多数为教师准备，学生观摩，没有体现以学生为主体的教学要求，不能提高学生动手能力、协作能力和组织能力。生产实习时间較短且集中，基本是走马观花式的参观，无法保证学生真正了解和学习生产全过程。

（3）教学资源缺乏有序管理。在互联网技术日益发达的网络环境下，由于缺乏对教学资源的有序管理，海量的信息资源难以发挥其优势。传统教学模式与现代信息技术的发展相脱节，不能充分利用现有的教学资源，尚未能形成基于信息技术的“自主、协作、探究式”新型教学模式，因而不能将现代信息技术的优势进行充分利用。

3 冶金工程网络交互式教学模式改革

为顺应当前大数据时代背景下教学模式改革的需求，基于现代信息技术开展网络环境下自主探究学习的教学模式研究，将现代信息技术与冶金学科教学整合，形成多元混合的网络交互式新型教学模式，促进冶金学科教育技术的发展和人才培养质量的提升。

3.1 现代信息技术和冶金学科教学的整合

有效利用多媒体、动画、先进模拟软件、课程网站、微课等现代信息技术手段，构建适应冶金学科教学的多媒体技术和网络技术的学习环境，实施学科课程“学”与“教”的活动。教师将现代信息技术与冶金学科教学内容进行整合处理，使之变为有利于学生学习的教学资源；学生以现代信息技术为手段，有效获取教学资源，从而完成对所学内容的知识重构。

3.2 建设互联网时代的冶金学科信息教学资源

结合本校冶金学科的特点和现有条件，采用“自主开发”与“多元引进”相结合的信息化教学资源的建设模式，构建包括教学类、素材类、管理服务类、应用软件类资源等数字化的学科教学资源。其中，教学类资源主要包括多媒体、网络视频公开课、网络精品课程、微课等资源。素材类资源主要包括冶金专业数字化素材库等。管理服务类资源主要有较完善的公共教学服务平台、教务管理信息系统等。应用软件类资源主要有相关教学、学习应用软件、数值模拟软件等。通过建设和不断完善冶金学科信息教学资源，为冶金工程网络交互式教学活动打下坚实的基础。endprint

3.3 学科课堂教学模式改革

利用现代信息技术，开展网络环境下多元混合的网络交互式教学模式改革，形成学生自主探究能力培养的创新教学模式，具体包括：

（1）现代信息技术下的“任务驱动—协作式”教学模式。任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，其强调学生的学习活动与任务相结合。通过任务驱动来调动学生学习知识、运用知识、拓展知识的积极性。在“任务驱动—协作式”教学模式下，学生受真实问题情境的任务驱动，在整个学习过程中不再是被动地接受知识，而是自主、协作式的学习。在这一模式下，学生由学习的被动者变为主动者，而教师则成为学习活动过程的任务设计者、情境创设者和内容组织者。

（2）现代信息技术下的“情境创设—自主式”教学模式。情境创设就是指教师为有效实施教学活动，根据实际学习内容而创设相应的学习氛围，构建师生互动的教学情境，激发学生的学习动机，提高学习兴趣。通过创设情境，有利于学生在教师指导下，根据需要自主选择学习内容，从而能够自觉能动地学习。这种学习模式是一种主动学习、独立学习和元认知监控的学习。

（3）现代信息技术下的“情境创设—探究式”教学模式。这种教学模式可以概括为：情景创设→思考讨论→实践探索→意义构建→实施评价。在探究式学习过程中，始终以学生为主体，教师对学生的学习兴趣起着引导和激发作用。

（4）网络信息数字化教学资源的“问题发现—资源利用—开放式”教学模式。數字化的教学资源是指利用现代信息技术对教学资源进行数字化处理，可以在网络环境下运行的、供学习者自主或协作学习的多媒体材料，包括文字、图像、声音、课件和视频等。这种模式可概括为：问题发现→学生自主学习和探究→陈述问题解决方案或答案→分析和反思通过学习资源解决问题的过程→实施结果评价。

4 结语

现代信息技术的发展进步对现代教育教学模式、教学环境、教学手段和方法产生了极其深刻的影响。针对冶金学科传统教学模式存在的问题，将现代信息技术与冶金学科教学进行整合，采用自主开发与多元引进相结合的创新模式建设互联网时代的冶金学科信息化教学资源，并最终形成网络环境下冶金学科“自主、协作、探究、资源利用开放式学习”的多元混合的网络交互式教学模式，促进冶金学科教育技术的发展和人才培养质量的提升。

参考文献

[1] 陈巧云，李艺.中国教育技术学三十年研究热点与趋势——基于共词分析和文献计量方法[J].开放教育研究，2013.19（5）：87-95.

[2] 张静，陈佑清.学习科学视域中面向深度学习的信息化教学方式变革[J].中国电化教育，2013（4）：20-24.

[3] 王靖，刘志文，陈卫东.未来课堂教学设计特性：具身认识视角[J].现代远程教育研究，2015.11（1）：71-78.endprint