理论力学网络搜索教学平台建设与研究

摘要：理论力学是力学学科中最基础也是最重要的课程之一。在建立网络教学平台的基础上，建立理论力学教学网络搜索引擎，将丰富的网络资源分门别类进行细化。学生在搜索任意理论力学知识时，都能获得相应的指导与讲解，使学生的学习更具目的性，从而提高其学习效率。

关键词：理论力学;搜索引擎;教学质量

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）07-0001-02

近年来，为了提高我国高校人才培养质量，深化教育改革，培养创新人才，培养学生的学科应用能力，实现人才转型，从应试教育向素质教育转变，完成我国对高校教学改革的战略目标，各个重点院校在原本的学科教学基础上，都提出了创新的改革计划。哈尔滨工程大学以全面贯彻精英教育理念为核心制定了2014年版人才培养方案，以“宽口径，厚基础”为基本原则，以保持各专业特色为基础，加强学生对基础学科课程的学习，配合素质实验教学，全面提高学生的综合素质能力。针对机类、近机类和部分电类专业学生开设了理论力学课程，其原因在于理论力学是一个技术基础课，具有基础科学和自然科学的二重性，学习该课程可以为后续课程的学习打下坚实的理论基础，并为将来的学习和掌握新的科学技术创造条件。因此理论力学作为平台课程，强调理论学习与实际工程问题的相结合，通过该课程的学习，学生应该可以应用所学知识分析工程中及日常生活中出现的实际问题。在以依靠教师口传心授、板书配合多媒体教学等传统的教学方式的基础上，探索新的教学方法，形成新的教学模式，建立新的教育教学平台，建设具有创新意义的理论力学教学搜索引擎，这是我们进行理论力学课程改革的关键所在。理论力学是力学学科中最基础也是最重要的一门课程，理论力学的学习对于理工科学生的专业研究和工作应用都具有重要地位。因此，理论力学教学方法的改革，在培养学生对理论力学的学习以及未来工程应用上，都具备深远的影响与重要的意义。通过传统教学方法与现代化教学技术的结合，建立一套完善并且内容翔实的多媒体教学体系，并结合网络平台的建设与搜索引擎的搭建，逐步建成理论力学完整先进的网络搜索教学平台，最终达到提高理论力学教学质量与效率，这就是我们研究的目的。

一、国内外研究现状分析

我国力学教育工作者十分重视教育教学改革，重视对教育教学研究工作的投入，各级各类高校力学教育工作者均做了大量工作。教学实现形式和方法的改革一直是教学研究中的重点内容，在关于传统理论力学教学方法的探讨和研究过程中，国内外专家学者提出并发展了多种多样的教学方法。最早的传统教授方法是以教师为主体的粉笔、黑板、口授的教学模式。这种方法非常适合对具体定理、推论的数学推导，但是课堂传递信息量小，需要学时多。随着计算机技术的发展，多媒体教学开始兴起。多媒体虽然可以使理论公式、文字、图片、动画和口授有机结合起来，但是信息量太大，使得学生无法深入学习，而且其在应用过程中也出现了很多问题，有的老师利用课件讲课，完全取代了教师的角色。他们的应用仍然停留在内容、手段和方法上，而教育思想、教育理念还没有从根本上转变过来。总的来说，很多教师对理论力学教学的研究往往只停留在学术阶段，大部分有关教学的研究、探讨和教学论文都是从学术的角度出发，对概念的准确性、逻辑性和科学性方面去研究教学，却很少从学生的角度、从教学方法的角度去研究力学教学。

二、研究目标和内容

随着网络技术的发展和普及，网络教学开始兴起。网络教学通过计算机网络，将教师与学生联系起来，利用计算机通信技术和多媒体技术进行多向信息交流，它是继传统的课堂教学之后的又一种行之有效的教学方式。网络教学充分体现学习者的主体地位，是以探究学习作为主要学习方式的教学活动。网络教学作为一种新的教学手段，充分利用了最新的计算机技术、网络技术、多媒体技术等，使教学能够跨越时间、空间的限制，具有极大的灵活性和交互性，因此越来越受到高校教师的青睐。但是单纯的这种方法缺乏师生间的互动以及情景教学，而且学生往往需要花费大量时间和精力查找相关资料。因此需要对于以往的网络教学平台进行改进，由此我们提出了网络搜索平台的建设理念。借鉴国内外知名大学的理论力学教学方法，总结各高校对于教学方法的改革经验，结合现代化教学技术在理论力学课程中的应用展开相应教学方法的深入改革，在计算机与网络快速发展的大背景下，构建创新性的网络搜索教学平台，运用科学方法实现教学的改革。目前我国推进创建精品资源共享课的举措，爱课程网于2013年6月首批开放运行哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、上海交通大学的理论力学精品资源共享课程，随后原来具有国家精品课程称号的清华大学等学校的理论力学课程陆续推出。国外哈佛、麻省等在本世纪头十年就把自己的课程资源公布在了网上。网络上的理论力学课程资源极为丰富，在理论力学课程的每一个知识点都有可供学生学习和利用的资料，但由于资料众多，学生在利用网络资源进行学习时也出现了选择上的困难。虽然各个学校的资源都很充足，但各具特点。理论力学教师因为具有专业素养，可以明确区分各个学校的特点，能够指出优缺点，但是学生做不到这一点，因此我们提出建立理论力学教学搜索引擎的设想，将理论力学的优秀网络教学资源加入到网络平台中，对这些资源进行分类，总结出理论力学中每一部分课程，每一章内容，乃至每一个知识点相应的网络资源，当学生试图学习理论力学某章节知识时，通过搜索引擎能够得到这部分知识的所有网络资源，并且每项资源下都有我们的详细描述，使庞大的网络资源不再繁复，学生可以有的放矢地进行学习。

在教学改革的过程中，学生始终是改革的主体，以学生掌握理论力学学科内容，并能运用于实践中为目的，以国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）为指针，主要研究以下内容。

1.重视现代教育技术和手段的应用，梳理教学内容，有的放矢地形成适应学生需要的优秀多媒体课件。教学质量的提高离不开现代教育技术和手段的应用，集成原有多媒体课件建设成果，有的放矢地形成适应学生需要的优秀多媒体课件;结合理论力学的理论性和工程实践性的特点，制定具体的教学计划。

2.网络教学平台资料搜集及信息采集制作。网络教学平台进行了理论搭建，分为课程信息、课程学习、答疑系统、资料下载、在线测试和学习论坛等模块。网络教学平成后，将对教学过程和资源进行应用、管理和评价，实现理论力学教学的现代化，并为学生自主学习和教学方法改革提供平台。

3.网络搜索引擎的建立。在建立网络教学平台的基础上，建立理论力学教学网络搜索引擎，将丰富的网络资源分门别类进行细化。搜索引擎完成建设上网后，学生在搜索任意理论力学知识时，都能获得相应的指导与讲解，使学生的学习更具目的性，从而提高其学习效率。

4.网络搜索教学平台的运行和维护。网络搜索教学平台功能实现后，需要试运行，以查找问题及改进。拟对理论力学开课年级学生进行测试，并进行问卷调研，以了解学生学习的真正需要。

5.多种教学方法综合运用。传统讲授模式、多媒体教学加上网络搜索教学平台构成了多种多样的综合教学方法。几种方法之间紧密联系，相互补充。并且，在实践中强调理论力学与实践相结合，与工程实际和日常生活相结合;强调自主学习，启发学生的创新思维，激励他们在实践中发现新事物、探索新规律的热情，也将最终有利于其创新能力和科学素质的培养。

三、创新点

1.教学模式的变化。教学方法改革中强调以学生为中心，强调对学习环境（而非教学环境）的设计，强调利用各种信息资源来支持“学”，注重网络、多媒体技术和各种资源的综合应用。另外，网络技术的发展为力学教学提供了巨大的学习资源，使得学生知识的来源不仅仅是教师和课本，网络课件和动画素材也为学生提供了全方位的学习资源。计算机的交互性还有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成自主的学习动机。

2.教学方法的改进。教学方法改革中强调自主学习是一种知识建构的过程，通过学生主动地建构而获得，而不是对知识的记载和吸收。因此教学中有意识地增加工程应用知识，并且使学生利用网络平台中的教学资源实现自主学习和动态教学，提高学生从事科学研究的素质和能力，达到培养学生创新思维、创新精神和创新能力的目的。此外，教师灵活地构建民主、活跃、互动的课堂氛围，鼓励学生使用先前的经验来帮助他们形成新的力学规律的整体思路，并能把形成的规律、思想、方法等与现实生活相联系，从而激发学生的学习兴趣。

3.搜索引擎的提出。搜索引擎作为整个网络教学平台的重要组成部分，它的提出使得整个繁复的网络资源系统清晰明了，教师对每一处资源进行分类与详细的描述，创造多个知识点连接，通过关键字的查询，可以直接找到知识点位置，并给出最优化的学习思路、方法，提供课件、视频等资源的使用建议，使得学生的学习可以有的放矢，有效地提高学习效率，改善以往网络教学平台的不足。搜索引擎的建设和研究，在全世界的网络教学平台建立机制中，具有创新意义。

由于理论力学是一门面向全校哈尔滨工程大学机类、近机类和部分电类专业学生的技术基础课程，每年都有近2000名学生学习该课程，研究成果将直接使这些学生受益，不断提高学生的学习热情和知识掌握程度。另外，该研究成果对于其他力学课程的教学也将具有借鉴意义。

参考文献：

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