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[摘要]：在现代教育环境下，传统的教育教学模式已经不能适应信息社会的教育现状，本文根据理工科类专业课的教学特点，结合专业教师的教学经验，运用现代教学手段，把现行的多媒体技术、信息技术及多种教学方法有机地结合起来，探讨了一种适合理工科类专业课教学的综合集成教学模式。
[关键词]：综合集成 多媒体 理工科专业课 多媒体课件 教学设计
中图分类号：TP311.134.3 文献标识码：TP 文章编号：1009-914X（2012）35- 0186 -02
一、引言
随着科学技术与信息技术的飞速发展，以多媒体技术为核心的现代教学手段在全国高校专业课的课堂教学中得到普遍应用，传统的教学模式已不完全适应信息社会的教育现状[1]。如何在较少的课时内，建立新型的教学模式，形成新的教学系统，将繁杂的教学内容深入浅出地，生动、透彻地讲解，同时把握住教学目标，着重培养学生综合素质和创新能力，是理工科专业课教师思考的一个问题。
本文根据理工科专业课的教学特点，结合专业教师的教学体会，应用综合集成思想和系统科学原理，借助现代教育技术以及教学设备与手段组织理工科专业课教学内容，把先进的多媒体技术、信息技术及多种教学方法有机地结合起来，探讨建立一种适合理工科专业课系统的综合集成教学模式。
二、传统教学法与多媒体教学的比较
（一） 传统教学的优势与缺陷
黑板+粉笔+口述是传统的黑板教学方法的基本特点，它的优势在于可以用语言、形体、启发和练习等方法把某些复杂的问题讲得清楚、透彻，并带有强烈的感情色彩和邏辑关系，这种教学手段至今仍有强大的生命力[2]，可以使学生比较系统地接收知识，增强应试能力。但传统教学方法学生只能静态地、被动地接收知识，很难有机会自己发现问题、思考问题，更谈不上解决问题，而且学生掌握知识的水平极大程度地受到教师水平的限制。与多媒体教学相比，传统教学法的局限性非常明显。比如：理工科专业课教学中，在讲授工程案例时，通过板书描述超大型钢结构施工工艺过程或画一台设备装配图往往需要花费大量的时间，有些图在有限的时间内根本无法画出来，结果必然是课堂讲授的容量小、效率低。而且黑板上的文字、符号、图形往往单调且静态，学生兴致不高。
（二） 多媒体教学的优势与不足
多媒体教学就是运用多媒体技术，通过文字、图形、图像、音频、视频和动画等各种媒体形式来表现教学内容的一种新型的教学手段。与传统教学法比较，多媒体教学的优势显而易见。
首先，多媒体教学效率高，节约大量的板书和画图时间，在有限的时间内，教师可将更多的精力集中在重点、难点内容的讲授上，从而增大教学信息量，有助于提高课堂教学的整体效果。
其次，多媒体课件中的示意图和工程图片直观清晰、文字规范、色彩丰富，还可设置动画和声音，视觉效果好，从多个方面刺激学生的感官，活跃了课堂气氛，容易吸引学生的注意力。
另外，多媒体课件具有重现性和灵活性的特点。在教学中可根据教学的具体情况对教学内容进行暂停、解释、再现，也可随时调用以前所学过的知识，便于复习巩固，这些都是传统教学法无可比拟的。
还有，多媒体教学很容易做到统一、规范，多名教师使用同一课件，教学内容高度一致。多媒体进入课堂后，打破了传统教育模式。学生面对的不只是过去的一块黑板、一支粉笔、一些静态的图片，而是一个个生动形象、妙趣横生、图文并茂的闪光世界[3]！
总之，多媒体教学使教师的教学工作、手段发生了根本的变化，由于多媒体课件容易修改，随着教师教学水平的提高和学科前沿的发展可以不断完善课程的教学内容而紧跟时代的步伐。不足之处在于，多媒体教学的课时内容一般是传统教学内容的2倍，讲课的节奏如把握不好，将使学生的思维节奏和接受速度跟不上，造成学生目不暇接，既没有时间完全搞懂，也没有时间进行分析、整合、记忆，常会使学生在短时间内产生大脑疲倦。
三、理工科类专业课新教学模式探索
（一）著名科学家钱学森曾对未来教育做出如下论述：“未来教育= 人脑+ 电脑+ 网络”。这就是说综合集成现代计算机信息技术、多媒体技术、人工智能技术、虚拟现实技术等引入到教学中，以解决许多用传统方法难以解决的问题，是教育的发展方向。所谓综合集成方法它是指针对某个应用目标，将分散的各种因素或单位结合成为一个更加和谐的整体，共享内部资源使整个系统获得更好的结果的全面解决方案实施过程。作为一种科学的方法论，其理论基础是思维科学，方法基础是系统科学，技术基础是以计算机为主的信息技术。综合集成的目的就是将各种信息收集过来，然后进行分类、整理、抽取和融合，获取有用的信息，学到知识，最终为应用服务，它为知识的管理和利用打开了方便之门，为人的创造力提供一个人机有效结合的良好环境。多媒体和网络技术对文本（ Text） 、图形（ Graph） 、图像（ Image） 、声音（ Audio） 、动画（ Animation） 和视频（ Video） 等信息具有综合集成处理的能力，为学生进行研究性学习提供了一个全方位的交互环境。网络技术由于资源共享，信息全面、量大、实时、快速而全面补充了教学资源，尤其是与理工科相关的教学素材。
同时，现代教育技术以它特有的科学性、形象性和运用的灵活性正越来越显示出其独特的内在魅力，为指导学生研究性学习提供了良好的环境，使师生互动、生生互动、人机互动变得更加丰富。
信息的综合集成可以获得知识，信息、知识的综合集成可以获得智慧。人类有史以来，是通过人脑获得知识和智慧的。现在由于以计算机为主的现代信息技术的发展，我们可以通过人机结合以人为主的方法来获得知识和智慧。综合集成方法就是这种人机结合获得知识和智慧的方法[4]。
（二） 理工科类专业课教学模式探索根据其专业课的特点，运用综合集成思想和系统科学的原理，对专业课的教学建立一种新的教学模式，即综合集成教学模式。 在这个教学系统中，各个组成部分都发挥着不同的功能。教师是综合集成现代教学模式中的组织者，即最重要的角色，是教学活动的中心，引导整个教学的活动，进行教学内容的组织以及教学媒体、教学方法、多媒体课件的运用，其任务是合理编制、设计教学流程，正确、科学地选择教学媒体、教学方法，灵活、有序地控制教学过程，及时处理学生反馈的信息，将各种信息作用于学生，使整个教学过程成为一个合理的、有序的系统结构体系，以达到最优化的教学效果；学生是这个教学模式中的接受者，并在教师启发下参与到教学活动中，其中多媒体课件、教学媒体（图片、音频、动画、视频、网络） 、教学方法（ 传统教学法、比喻教学法、重难点教学法、案例教学法、多媒体技术教学法） 经过教师精心策划、对其综合集成和它们之间有机的联系构成了一个整体性的课堂教学系统，这个系统将作用于学生，并从视觉、听觉、思维等不同方面刺激学生感官，以达到良好的教学效果。然后，学生进行分类、整理、抽取和融合，获取有用的信息，从而学到知识。多媒体课件涵盖了课程的全部章节内容，是教学的主线和灵魂。 教学媒体和教学方法是教师教学的手段，其中教学媒体里包含了与教学内容相关的图片、音频、动画、视频等文件和网络链接，可以按照教学流程和需要通过超级链接来穿插应用，是教与学的工具。而多媒体课件中课程的各个章节采用什么教学方法可以根据具体教学内容来选用。由于多媒体课件具有重现性和灵活性特点，因此，教学活动中途可以暂停、解释、再现，也可随时调用以前所学过的内容，实现教师、电脑、学生之间的三者对话。
该教学模式中的教学媒体、教学方法、多媒体课件是这个教学系统的重要组成部分，通过教师将它们综合集成。该教学模式的整体功能是使教师拥有了丰富的教学资源、先进的教学手段，能较好地解决理工科类专业课中的重点和难点问题。教师根据教学流程这条主线，能有条不紊的呈现主题、突出重点、突破难点。并可以根据学生的适时反映。调整讲课节奏，照顾不同层次学生，使学生学得明白，容易接受[5]。由此，笔者认为综合集成教学模式是教学观念现代化、教学手段现代化的具体体现，通过综合集成教學模式教学，可以促进教材观念与形式的变革、促进教学结构与教学方法的变革、促进教学思想与教学理论的变革以及教学体制与教学管理的变革。
（三） 教学案例实践
土木施工、建筑设备、安装原理、起重工艺等是理工科大学中讲授较多的专业课程，其中很多知识点需要动画、图片、录像、网络视频配合，学生才能理解、掌握。为了将各个专业课程形象、生动、逼真地展现给学生，按照综合集成教学模式，对这类课程有必要采用综合集成教学模式的教学设计。
例如土木施工是一门实践性很强的专业课程，工程案例是不可缺少的教学材料，然而受多方面因素的制约，学生参与相关工程实践的机会很少。这就要求教师能将实际工程的精华加以提炼，以丰富案例教学，从而给课堂教学注入活力。土木施工的教学设计有效地整合幻灯片、动画、工程图片、工程录像、网上视频等资源，形成多媒体组合课件，非常适合理工科类专业课程的特点。而以前的传统教学法不能达到这种效果，专业课的学习枯燥乏味，学生兴致不高。采用综合集成现代教学模式后，尤其是动画、工程图片、工程录像、网上视频的穿插教学使学生对专业课的兴趣大大提升，学生学习的积极性高，师生互动良好，实现了专业课的教学目标，达到了教学目的。
四、结束语
运用多媒体组合技术与各种教学方法有机结合建立的理工科类专业课程综合集成教学模式，教学效果有明显改观，值得推广应用。通过用现代教育技术和手段进行教学过程的控制和管理，使学生由被动地接受知识转变为主动地理解、探索、发现并创新知识，使学生学会并掌握构建自己知识体系的能力。
现代化教学模式已成为高校教学改革势不可挡的发展趋势，只有跟上时代的步伐，提高自身现代教育技术的应用水平，才能在高速发展的信息社会中培养出一代又一代的创新人才。
参考文献：
[1]于剑.教学模式的改革探索.高等工程教育研究[J].2008（ 4） ： 139 - 142.
[2]李旭东.多媒体教学和传统教学在高等数学课上的融合[J].高等教育研究. 2008（ 6） ： 53 - 61.
[3]池云，高峰，池红. 多媒体教学的几点思考[J].辽宁行政学院学报. 2005（ 4） ： 198 - 199.
[4]于景元.关于综合集成的研究方法、理论、技术、工程[J].交通运输系统工程与信息.2005（ 1） ： 3 - 10.
[5]王蔚佳，崔碧海，赵长荣，郑周练.论现代教育技术与传统教学法的结合[J].高等建筑教育.2002（ 2） ： 24 - 25.
[关键词]：综合集成 多媒体 理工科专业课 多媒体课件 教学设计
中图分类号：TP311.134.3 文献标识码：TP 文章编号：1009-914X（2012）35- 0186 -02
一、引言
随着科学技术与信息技术的飞速发展，以多媒体技术为核心的现代教学手段在全国高校专业课的课堂教学中得到普遍应用，传统的教学模式已不完全适应信息社会的教育现状[1]。如何在较少的课时内，建立新型的教学模式，形成新的教学系统，将繁杂的教学内容深入浅出地，生动、透彻地讲解，同时把握住教学目标，着重培养学生综合素质和创新能力，是理工科专业课教师思考的一个问题。
本文根据理工科专业课的教学特点，结合专业教师的教学体会，应用综合集成思想和系统科学原理，借助现代教育技术以及教学设备与手段组织理工科专业课教学内容，把先进的多媒体技术、信息技术及多种教学方法有机地结合起来，探讨建立一种适合理工科专业课系统的综合集成教学模式。
二、传统教学法与多媒体教学的比较
（一） 传统教学的优势与缺陷
黑板+粉笔+口述是传统的黑板教学方法的基本特点，它的优势在于可以用语言、形体、启发和练习等方法把某些复杂的问题讲得清楚、透彻，并带有强烈的感情色彩和邏辑关系，这种教学手段至今仍有强大的生命力[2]，可以使学生比较系统地接收知识，增强应试能力。但传统教学方法学生只能静态地、被动地接收知识，很难有机会自己发现问题、思考问题，更谈不上解决问题，而且学生掌握知识的水平极大程度地受到教师水平的限制。与多媒体教学相比，传统教学法的局限性非常明显。比如：理工科专业课教学中，在讲授工程案例时，通过板书描述超大型钢结构施工工艺过程或画一台设备装配图往往需要花费大量的时间，有些图在有限的时间内根本无法画出来，结果必然是课堂讲授的容量小、效率低。而且黑板上的文字、符号、图形往往单调且静态，学生兴致不高。
（二） 多媒体教学的优势与不足
多媒体教学就是运用多媒体技术，通过文字、图形、图像、音频、视频和动画等各种媒体形式来表现教学内容的一种新型的教学手段。与传统教学法比较，多媒体教学的优势显而易见。
首先，多媒体教学效率高，节约大量的板书和画图时间，在有限的时间内，教师可将更多的精力集中在重点、难点内容的讲授上，从而增大教学信息量，有助于提高课堂教学的整体效果。
其次，多媒体课件中的示意图和工程图片直观清晰、文字规范、色彩丰富，还可设置动画和声音，视觉效果好，从多个方面刺激学生的感官，活跃了课堂气氛，容易吸引学生的注意力。
另外，多媒体课件具有重现性和灵活性的特点。在教学中可根据教学的具体情况对教学内容进行暂停、解释、再现，也可随时调用以前所学过的知识，便于复习巩固，这些都是传统教学法无可比拟的。
还有，多媒体教学很容易做到统一、规范，多名教师使用同一课件，教学内容高度一致。多媒体进入课堂后，打破了传统教育模式。学生面对的不只是过去的一块黑板、一支粉笔、一些静态的图片，而是一个个生动形象、妙趣横生、图文并茂的闪光世界[3]！
总之，多媒体教学使教师的教学工作、手段发生了根本的变化，由于多媒体课件容易修改，随着教师教学水平的提高和学科前沿的发展可以不断完善课程的教学内容而紧跟时代的步伐。不足之处在于，多媒体教学的课时内容一般是传统教学内容的2倍，讲课的节奏如把握不好，将使学生的思维节奏和接受速度跟不上，造成学生目不暇接，既没有时间完全搞懂，也没有时间进行分析、整合、记忆，常会使学生在短时间内产生大脑疲倦。
三、理工科类专业课新教学模式探索
（一）著名科学家钱学森曾对未来教育做出如下论述：“未来教育= 人脑+ 电脑+ 网络”。这就是说综合集成现代计算机信息技术、多媒体技术、人工智能技术、虚拟现实技术等引入到教学中，以解决许多用传统方法难以解决的问题，是教育的发展方向。所谓综合集成方法它是指针对某个应用目标，将分散的各种因素或单位结合成为一个更加和谐的整体，共享内部资源使整个系统获得更好的结果的全面解决方案实施过程。作为一种科学的方法论，其理论基础是思维科学，方法基础是系统科学，技术基础是以计算机为主的信息技术。综合集成的目的就是将各种信息收集过来，然后进行分类、整理、抽取和融合，获取有用的信息，学到知识，最终为应用服务，它为知识的管理和利用打开了方便之门，为人的创造力提供一个人机有效结合的良好环境。多媒体和网络技术对文本（ Text） 、图形（ Graph） 、图像（ Image） 、声音（ Audio） 、动画（ Animation） 和视频（ Video） 等信息具有综合集成处理的能力，为学生进行研究性学习提供了一个全方位的交互环境。网络技术由于资源共享，信息全面、量大、实时、快速而全面补充了教学资源，尤其是与理工科相关的教学素材。
同时，现代教育技术以它特有的科学性、形象性和运用的灵活性正越来越显示出其独特的内在魅力，为指导学生研究性学习提供了良好的环境，使师生互动、生生互动、人机互动变得更加丰富。
信息的综合集成可以获得知识，信息、知识的综合集成可以获得智慧。人类有史以来，是通过人脑获得知识和智慧的。现在由于以计算机为主的现代信息技术的发展，我们可以通过人机结合以人为主的方法来获得知识和智慧。综合集成方法就是这种人机结合获得知识和智慧的方法[4]。
（二） 理工科类专业课教学模式探索根据其专业课的特点，运用综合集成思想和系统科学的原理，对专业课的教学建立一种新的教学模式，即综合集成教学模式。 在这个教学系统中，各个组成部分都发挥着不同的功能。教师是综合集成现代教学模式中的组织者，即最重要的角色，是教学活动的中心，引导整个教学的活动，进行教学内容的组织以及教学媒体、教学方法、多媒体课件的运用，其任务是合理编制、设计教学流程，正确、科学地选择教学媒体、教学方法，灵活、有序地控制教学过程，及时处理学生反馈的信息，将各种信息作用于学生，使整个教学过程成为一个合理的、有序的系统结构体系，以达到最优化的教学效果；学生是这个教学模式中的接受者，并在教师启发下参与到教学活动中，其中多媒体课件、教学媒体（图片、音频、动画、视频、网络） 、教学方法（ 传统教学法、比喻教学法、重难点教学法、案例教学法、多媒体技术教学法） 经过教师精心策划、对其综合集成和它们之间有机的联系构成了一个整体性的课堂教学系统，这个系统将作用于学生，并从视觉、听觉、思维等不同方面刺激学生感官，以达到良好的教学效果。然后，学生进行分类、整理、抽取和融合，获取有用的信息，从而学到知识。多媒体课件涵盖了课程的全部章节内容，是教学的主线和灵魂。 教学媒体和教学方法是教师教学的手段，其中教学媒体里包含了与教学内容相关的图片、音频、动画、视频等文件和网络链接，可以按照教学流程和需要通过超级链接来穿插应用，是教与学的工具。而多媒体课件中课程的各个章节采用什么教学方法可以根据具体教学内容来选用。由于多媒体课件具有重现性和灵活性特点，因此，教学活动中途可以暂停、解释、再现，也可随时调用以前所学过的内容，实现教师、电脑、学生之间的三者对话。
该教学模式中的教学媒体、教学方法、多媒体课件是这个教学系统的重要组成部分，通过教师将它们综合集成。该教学模式的整体功能是使教师拥有了丰富的教学资源、先进的教学手段，能较好地解决理工科类专业课中的重点和难点问题。教师根据教学流程这条主线，能有条不紊的呈现主题、突出重点、突破难点。并可以根据学生的适时反映。调整讲课节奏，照顾不同层次学生，使学生学得明白，容易接受[5]。由此，笔者认为综合集成教学模式是教学观念现代化、教学手段现代化的具体体现，通过综合集成教學模式教学，可以促进教材观念与形式的变革、促进教学结构与教学方法的变革、促进教学思想与教学理论的变革以及教学体制与教学管理的变革。
（三） 教学案例实践
土木施工、建筑设备、安装原理、起重工艺等是理工科大学中讲授较多的专业课程，其中很多知识点需要动画、图片、录像、网络视频配合，学生才能理解、掌握。为了将各个专业课程形象、生动、逼真地展现给学生，按照综合集成教学模式，对这类课程有必要采用综合集成教学模式的教学设计。
例如土木施工是一门实践性很强的专业课程，工程案例是不可缺少的教学材料，然而受多方面因素的制约，学生参与相关工程实践的机会很少。这就要求教师能将实际工程的精华加以提炼，以丰富案例教学，从而给课堂教学注入活力。土木施工的教学设计有效地整合幻灯片、动画、工程图片、工程录像、网上视频等资源，形成多媒体组合课件，非常适合理工科类专业课程的特点。而以前的传统教学法不能达到这种效果，专业课的学习枯燥乏味，学生兴致不高。采用综合集成现代教学模式后，尤其是动画、工程图片、工程录像、网上视频的穿插教学使学生对专业课的兴趣大大提升，学生学习的积极性高，师生互动良好，实现了专业课的教学目标，达到了教学目的。
四、结束语
运用多媒体组合技术与各种教学方法有机结合建立的理工科类专业课程综合集成教学模式，教学效果有明显改观，值得推广应用。通过用现代教育技术和手段进行教学过程的控制和管理，使学生由被动地接受知识转变为主动地理解、探索、发现并创新知识，使学生学会并掌握构建自己知识体系的能力。
现代化教学模式已成为高校教学改革势不可挡的发展趋势，只有跟上时代的步伐，提高自身现代教育技术的应用水平，才能在高速发展的信息社会中培养出一代又一代的创新人才。
参考文献：
[1]于剑.教学模式的改革探索.高等工程教育研究[J].2008（ 4） ： 139 - 142.
[2]李旭东.多媒体教学和传统教学在高等数学课上的融合[J].高等教育研究. 2008（ 6） ： 53 - 61.
[3]池云，高峰，池红. 多媒体教学的几点思考[J].辽宁行政学院学报. 2005（ 4） ： 198 - 199.
[4]于景元.关于综合集成的研究方法、理论、技术、工程[J].交通运输系统工程与信息.2005（ 1） ： 3 - 10.
[5]王蔚佳，崔碧海，赵长荣，郑周练.论现代教育技术与传统教学法的结合[J].高等建筑教育.2002（ 2） ： 24 - 25.