摘要：在经济全球化、终身教育的学习化社会背景下，社会和市场对工科毕业生提出了更高的要求，希望把“从理论到实践”的过渡教育在高校内完成，使学生一毕业就很快胜任工作，因此高等教育实施课程教学模式改革势在必行。在高校工科专业课教学中，传统的单一课堂教学模式已经不适应时代的需求，工科专业课教学开始从教师及教材中心的讲授为主的传统模式向以学生为中心的多元化及信息化的生态模式转化，新型的生态教学模式既利于实现教学目标，也有利于创新型及复合型工程人才的培养。
关键词：工科专业课 生态教学模式 多元化 信息化
中图分类号：G642.0
文献标识码：A
DO1：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.008
在经济全球化、终身教育的时代大背景下，学习化社会决定了高校教育改革的必然性，高等教育改革的根本内容主要是教学内容和教学模式两个基本问题。教学内容包括课程体系和课程教学内容，主要解决“教什么”的问题，或是学生“学什么”的问题；教学模式是在一定教学思想指导下建立起来的，为完成某一教学课题而运用的比较稳定的教学方法的程序及策略体系，由若干个教学方法组成，主要是解决“怎么教”的问题。随着社会的转型发展用人单位对工科毕业生使用效率的要求明显提高，而课堂教学是人才培养的主要途径与渠道，这就要求高校的课堂教学模式应该与时俱进，工科专业课堂教学应从教师及教材为中心的讲授为主的传统化教学模式向以学生为中心的多元化、信息化、生态化的新型教学模式转变。把“从理论到实践”的过渡教育在高校内完成，使学生一毕业就很快胜任工作。新型的生态教学模式既利于实现教学目标，也有利于创新型及复合型工程人才的培养。
1 多元化教学模式
近年来高校的各工科专业课教学中出现很多新型的教学方法，这些方法不仅向学生传授知识，更重要的是向学生传授思维方法，以培养学生的学习能力、动手能力及分析和解决问题的能力。教师在教学中通常使用几种以上的教学方法，这种在多个教学方法参与下的综合教学模式称为多元化教学模式。多元化教学模式强调教学的完整性，从单一的讲授式教学走向多元的案例式、分组式、角色扮演式、项目式、现场式等教学方式，突出教学的主体性，从传统的教师及教材中心的教学走向以学生为中心的教学。下面简介多元化教学模式中几种常用的教学方法。
1.1 案例教学法
案例教学法，又称“苏格拉底式教学法”，是指教师根据教学目标和内容的需要，选定有代表性的工程案例，引导学生有针对性地剖析、讨论，让学生在具体案例中积极思考、主动探索，以提高学生思考问题、分析问题和解决问题等综合能力的一种教学方法。通过在课前引人工程案例和教学过程中应用案例，启发学生的思维、联想和学习兴趣，使他们能够积极主动地进行学习，真正达到以学生为主体，教师为主导的新型教学模式。案例教学法以问题为中心，从生动的形象思维人手，以学生为主体对案例进行分析、判断、讨论以及总结，在教学过程中，学生带着问题去预习及查找相关资料，在潜移默化中增强了学生主动思考的意识，锻炼了自学能力。
1.2 PBL教学法
以问题为导向的教学方法（ problem-hased leaming，PBL），是基于现实世界的以学生为中心的教育方式，近二十年来引入各类工程学等相关领域，成为国际上较流行的教学方法。PBL在学习方法上强调以问题为导向，以工程项目为基础，让学生在解决现实问题中获取知识、学会学习、并通过反思构建自己的知识；在学习形式上以小组工作的形式，通过相互合作、相互交流来解决问题，分享知识，以培养学生的组织管理、自主管理以及合作与交流的能力；在学习内容上跨越了传统的单一学科，学生通过解决具体工程问题，可能需要多学科的知识，学科交叉成为主要特征，学生自己选题，自己设置目标，自己作研究，教师则扮演指导者的角色，通过学生的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，提高解决问题的技能和自主学习的能力。
2 信息化教学模式
2012年3月，教育部印发《教育信息化十年发展规划（2011-2012）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响”，要求通过信息化与教育深度融合，促进教育公平、提高教育质量，甚至推动教育理念变革，创建学习型社会。信息化时代的教学模式，我们称之为信息化教学模式，是相对于传统教学而言的现代教学的一种表现形式，它以信息技术的支持为显著特征，涉及到现代工程教学理念的指导和现代教学方法的应用。下面简介信息化教学模式中几种典型的教学方法。
2.1 精品开放课程
精品开放课程起源于2001年4月麻省理工学院启动的OCW（Open Course Ware，开放课程计划）项目，很快席卷全球。我国精品开放课程包括精品视频公开课与精品资源共享课，是以普及共享优质课程资源为目的、体现现代教育思想和教育教学规律、展示教师先进教学理念和方法、服务学习者自主学习、通过网络传播的开放课程。精品开放课程通过“爱课程”网、中国网络电视台、网易3个网络平台向社会大众免费开放。高校工科教师可将名师讲授的精品开放课程资源应用于课程教学中，学生可在学习中反复试听，也可作为学生课前预习材料，节省基础知识的讲授时间，将课堂时间多用于学生对所学内容的分析掌握方面。合理应用精品开放课程能有效促进学生对基础知识的掌握，提升工程知识的应用理解能力，促进工程知识的吸收掌握。
2.2 MOOCs
MOOCs是近几年新涌现出来的一种在线课程开发模式，是大规模网上开放课程（Massive Open Online Course）的简称，其特点一是大规模，所能容纳的学生数几千到十几万；二是面对全球网络的开放，不分国籍；三是在线，任何人上网都能注册课程，全部学习过程在网上完成。注册同一课程的学生通过加入学习小组或在线论坛讨论等方式互相促进与学习，课程成绩由学生互评所产生。MOOCs设计成10分钟以内的微视频，视频会中途暂停数次，以测试学生对知识的掌握，然后系统自动给出反馈。学生课后要完成相关练习，且作业的完成和提交有时间限制，迟交就没有学分。MOOCs注重的是学习通道的建立，是一种互动式的学习方式，是一种全新的、融合教师与学生互动、学生与学生交流的立体动态课程模式。慕课自2011年产生以来，其影响力巨大，是当前最热门的课程教学模式。
2.3 翻转课堂教学法
翻转课堂（Flipped Classroom）是一种新型教学模式，把传统的学习过程翻转过来，让学生在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习，课堂则主要用于解答疑惑、汇报讨论，从而达到更好的教学效果。 翻转课堂来源于美国的两位化学教师，2007年他们用录屏软件将授课用的课件讲解录制成教学视频传到网上，因故不能按时上课的学生补习使用后取得惊人的效果。萨曼·可汗创建的可汗学院以翻转课堂教学模式著称，通过在线图书馆收藏了3500多部微教学视频，向世界各地的人们提供免费的高品质教育。微课程是翻转课堂的主要载体，微视频形式具有时间短、目标明确、可反复学习等特点，注重知识碎片化。翻转课堂与微课程完美结合，为现在的工科专业课堂教学带来新的思路。翻转课堂教学模式为工科学生提供了个性化的学习空间和多种学习途径，实现了资源共享，无形中扩大了教学信息量，协作交流等活动的开展为师生互动和生生合作提供了机会，提高学生自主学习能力，也促进教师教学水平和教育技术能力的提高。
3 生态化教学模式
生态教学指运用生态学理论来研究教学问题，注重以一种生态的角度和方法来思考、解释复杂的教学问题，并且用生态的方式来进行教学实践。生态化教学模式是一种可持续发展的课程教学模式，具有开放性、强调师生互动、以人为本、个性化及创新意识等特点，是全面提高工科大学生整体素质的新型教学模式。
3.1 生态优化的教学方法
生态课堂由教师生态主体、学生生态主体、教学内容、教学媒介等构成一个完整的、具有动态生成的系统。在自然、和谐、民主的环境中让学生富有个性地、自主地实现教学内容。师生的多层次互动，使师生不断的开发潜能、创造自我并取得教学效率和生命质量的整体提升。生态化教学模式的显著特征是在教学中采取生态多样的教学方法。注重教与学的互动、生成与实效，使教学达到自然天成的境地。体现为：一是根据不同的教学目标选择不同的教学方法，二是根据学科研究对象不同而选择不同的教学方法，三是根据教学对象的差异选择不同的教学方法，四是根据不同的时间和物质条件选择不同的教学方法。
3.2 生态混合的学习模式
生态化教学模式是一种混合学习模式，把“以学为主”和“以教为主”的教学设计结合起来称作“学教并重”的教学设计，它把传统的学习模式和现代的数字化、网络化学习模式融合在一起，充分发挥各自的优势。但两者不是简单的表面融合，而是在分析具体的教学情景下，结合学生的情况及教学目标考虑最大效益化的教学模式。工科专业课采用M00Cs混合式的学习方式比单纯的面对面教学能产生更好的效果，而且成本更低。部分课程通过在线的方式完成，部分课程通过线下的方式完成，同一课程内部，线上与线下的学习内容及测试可有机结合起来。生态化的混合学习模式可以因地制宜、取长补短，运用多种学习资源、环境，最大程度上丰富工科专业课教学内容，发挥其优势，满足学生的多种需要。
4 结语
随着我国向知识社会的转型发展，新型现代技术在课堂中得以广泛应用，高校工科专业课堂教学模式也向以学生为中心的多元化、信息化、生态化的新型教学模式演变，未来的高校工科专业课堂应是一种平等、和谐、开放的生态系统，坚持以人为本，使教育的各因素相互依存、促进和协调合作，形成完美的教学生态，从而促进学生自我激励、自我成长和自我完善，把工科专业课堂优化成智能性、开放性、混合性、交互性等多位一体的人性化高效课堂。我国工科高校要全面反思脱离时代的教育教学，借鉴国际上先进有效的教育经验，引入最前沿的教学模式，走出一条有中国特色的教育之路，从而提高我国教育的综合实力，培养出更多创新型、复合型的工程人才。
参考文献：
【1】李诗明，姜君.解决高校课堂教学模式单一化问题的策略研究【J】.黑龙江教育学院学报，2012，（1）：51-53.
【2】郑广娟，隋立里，夏雷.多元化教学法探讨【J】.中医教育，2002，（5）：41- 42.
【3】白云，潘思文，刘萍.案例教学法在药理学教学中的应用【J】.黑龙江高教研究，2014，（2）：172-174.
【4】吴刚.基于问题式学习模式（PBL）的述评【J】.陕西教育（高教版），2012，（4）：3-7。
【5】王鹏，边琦，肖凤艳.MOOC背景下教学资源建设的发展方向【J】.现代教育技术，2014，（4）：82-87.
【6】白盈盈，杨现民.精品开放课程高校教学应用模式设计【J】.现代教育技术，2014，（5）：46-51.
【7】吴爱华.大规模网上开放课程（MOOCs）的优势和不足及其对大学教育的影响[J].大学图书情报学刊，2014，（3）：125-128.
【8】张其亮，王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究【J】.现代教育技术，2014，（4）：27-32.
【9】陈怡，赵呈领.基于翻转课堂模式的教学设计及应用研究【J】.现代教育技术，2014，（2）：49-54.
【10】高云，方志刚，徐英黔等.生物工程专业创新人才培养生态教学体系的构建【J】.安徽农业科学，2014，42（5）：1587-1589.
【11】沈辉香，何齐宗.生态理念视角下的高校教学研究【J】.黑龙江高教研究，2012，（8）：166-168.
【12】杨洁.混合学习在信息技术与课程整合方面的案例设计【J】.中国教育信息化，2014，（10）：39- 41.
