李宏亮+張瑞+王寶來

摘要：理論力學(xué)是力學(xué)學(xué)科中最基礎(chǔ)也是最重要的課程之一。在建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的基礎(chǔ)上，建立理論力學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)搜索引擎，將豐富的網(wǎng)絡(luò)資源分門別類進(jìn)行細(xì)化。學(xué)生在搜索任意理論力學(xué)知識時，都能獲得相應(yīng)的指導(dǎo)與講解，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具目的性，從而提高其學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué);搜索引擎;教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0001-02

近年來，為了提高我國高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，深化教育改革，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)人才轉(zhuǎn)型，從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，完成我國對高校教學(xué)改革的戰(zhàn)略目標(biāo)，各個重點(diǎn)院校在原本的學(xué)科教學(xué)基礎(chǔ)上，都提出了創(chuàng)新的改革計劃。哈爾濱工程大學(xué)以全面貫徹精英教育理念為核心制定了2014年版人才培養(yǎng)方案，以“寬口徑，厚基礎(chǔ)”為基本原則，以保持各專業(yè)特色為基礎(chǔ)，加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)，配合素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。針對機(jī)類、近機(jī)類和部分電類專業(yè)學(xué)生開設(shè)了理論力學(xué)課程，其原因在于理論力學(xué)是一個技術(shù)基礎(chǔ)課，具有基礎(chǔ)科學(xué)和自然科學(xué)的二重性，學(xué)習(xí)該課程可以為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并為將來的學(xué)習(xí)和掌握新的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造條件。因此理論力學(xué)作為平臺課程，強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)與實(shí)際工程問題的相結(jié)合，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該可以應(yīng)用所學(xué)知識分析工程中及日常生活中出現(xiàn)的實(shí)際問題。在以依靠教師口傳心授、板書配合多媒體教學(xué)等傳統(tǒng)的教學(xué)方式的基礎(chǔ)上，探索新的教學(xué)方法，形成新的教學(xué)模式，建立新的教育教學(xué)平臺，建設(shè)具有創(chuàng)新意義的理論力學(xué)教學(xué)搜索引擎，這是我們進(jìn)行理論力學(xué)課程改革的關(guān)鍵所在。理論力學(xué)是力學(xué)學(xué)科中最基礎(chǔ)也是最重要的一門課程，理論力學(xué)的學(xué)習(xí)對于理工科學(xué)生的專業(yè)研究和工作應(yīng)用都具有重要地位。因此，理論力學(xué)教學(xué)方法的改革，在培養(yǎng)學(xué)生對理論力學(xué)的學(xué)習(xí)以及未來工程應(yīng)用上，都具備深遠(yuǎn)的影響與重要的意義。通過傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的結(jié)合，建立一套完善并且內(nèi)容翔實(shí)的多媒體教學(xué)體系，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)與搜索引擎的搭建，逐步建成理論力學(xué)完整先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)搜索教學(xué)平臺，最終達(dá)到提高理論力學(xué)教學(xué)質(zhì)量與效率，這就是我們研究的目的。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

我國力學(xué)教育工作者十分重視教育教學(xué)改革，重視對教育教學(xué)研究工作的投入，各級各類高校力學(xué)教育工作者均做了大量工作。教學(xué)實(shí)現(xiàn)形式和方法的改革一直是教學(xué)研究中的重點(diǎn)內(nèi)容，在關(guān)于傳統(tǒng)理論力學(xué)教學(xué)方法的探討和研究過程中，國內(nèi)外專家學(xué)者提出并發(fā)展了多種多樣的教學(xué)方法。最早的傳統(tǒng)教授方法是以教師為主體的粉筆、黑板、口授的教學(xué)模式。這種方法非常適合對具體定理、推論的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，但是課堂傳遞信息量小，需要學(xué)時多。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)開始興起。多媒體雖然可以使理論公式、文字、圖片、動畫和口授有機(jī)結(jié)合起來，但是信息量太大，使得學(xué)生無法深入學(xué)習(xí)，而且其在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了很多問題，有的老師利用課件講課，完全取代了教師的角色。他們的應(yīng)用仍然停留在內(nèi)容、手段和方法上，而教育思想、教育理念還沒有從根本上轉(zhuǎn)變過來。總的來說，很多教師對理論力學(xué)教學(xué)的研究往往只停留在學(xué)術(shù)階段，大部分有關(guān)教學(xué)的研究、探討和教學(xué)論文都是從學(xué)術(shù)的角度出發(fā)，對概念的準(zhǔn)確性、邏輯性和科學(xué)性方面去研究教學(xué)，卻很少從學(xué)生的角度、從教學(xué)方法的角度去研究力學(xué)教學(xué)。

二、研究目標(biāo)和內(nèi)容

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)開始興起。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將教師與學(xué)生聯(lián)系起來，利用計算機(jī)通信技術(shù)和多媒體技術(shù)進(jìn)行多向信息交流，它是繼傳統(tǒng)的課堂教學(xué)之后的又一種行之有效的教學(xué)方式。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)者的主體地位，是以探究學(xué)習(xí)作為主要學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為一種新的教學(xué)手段，充分利用了最新的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等，使教學(xué)能夠跨越時間、空間的限制，具有極大的靈活性和交互性，因此越來越受到高校教師的青睞。但是單純的這種方法缺乏師生間的互動以及情景教學(xué)，而且學(xué)生往往需要花費(fèi)大量時間和精力查找相關(guān)資料。因此需要對于以往的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行改進(jìn)，由此我們提出了網(wǎng)絡(luò)搜索平臺的建設(shè)理念。借鑒國內(nèi)外知名大學(xué)的理論力學(xué)教學(xué)方法，總結(jié)各高校對于教學(xué)方法的改革經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)在理論力學(xué)課程中的應(yīng)用展開相應(yīng)教學(xué)方法的深入改革，在計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的大背景下，構(gòu)建創(chuàng)新性的網(wǎng)絡(luò)搜索教學(xué)平臺，運(yùn)用科學(xué)方法實(shí)現(xiàn)教學(xué)的改革。目前我國推進(jìn)創(chuàng)建精品資源共享課的舉措，愛課程網(wǎng)于2013年6月首批開放運(yùn)行哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)的理論力學(xué)精品資源共享課程，隨后原來具有國家精品課程稱號的清華大學(xué)等學(xué)校的理論力學(xué)課程陸續(xù)推出。國外哈佛、麻省等在本世紀(jì)頭十年就把自己的課程資源公布在了網(wǎng)上。網(wǎng)絡(luò)上的理論力學(xué)課程資源極為豐富，在理論力學(xué)課程的每一個知識點(diǎn)都有可供學(xué)生學(xué)習(xí)和利用的資料，但由于資料眾多，學(xué)生在利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)時也出現(xiàn)了選擇上的困難。雖然各個學(xué)校的資源都很充足，但各具特點(diǎn)。理論力學(xué)教師因?yàn)榫哂袑I(yè)素養(yǎng)，可以明確區(qū)分各個學(xué)校的特點(diǎn)，能夠指出優(yōu)缺點(diǎn)，但是學(xué)生做不到這一點(diǎn)，因此我們提出建立理論力學(xué)教學(xué)搜索引擎的設(shè)想，將理論力學(xué)的優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源加入到網(wǎng)絡(luò)平臺中，對這些資源進(jìn)行分類，總結(jié)出理論力學(xué)中每一部分課程，每一章內(nèi)容，乃至每一個知識點(diǎn)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，當(dāng)學(xué)生試圖學(xué)習(xí)理論力學(xué)某章節(jié)知識時，通過搜索引擎能夠得到這部分知識的所有網(wǎng)絡(luò)資源，并且每項(xiàng)資源下都有我們的詳細(xì)描述，使龐大的網(wǎng)絡(luò)資源不再繁復(fù)，學(xué)生可以有的放矢地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

在教學(xué)改革的過程中，學(xué)生始終是改革的主體，以學(xué)生掌握理論力學(xué)學(xué)科內(nèi)容，并能運(yùn)用于實(shí)踐中為目的，以國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）為指針，主要研究以下內(nèi)容。

1.重視現(xiàn)代教育技術(shù)和手段的應(yīng)用，梳理教學(xué)內(nèi)容，有的放矢地形成適應(yīng)學(xué)生需要的優(yōu)秀多媒體課件。教學(xué)質(zhì)量的提高離不開現(xiàn)代教育技術(shù)和手段的應(yīng)用，集成原有多媒體課件建設(shè)成果，有的放矢地形成適應(yīng)學(xué)生需要的優(yōu)秀多媒體課件;結(jié)合理論力學(xué)的理論性和工程實(shí)踐性的特點(diǎn)，制定具體的教學(xué)計劃。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺資料搜集及信息采集制作。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行了理論搭建，分為課程信息、課程學(xué)習(xí)、答疑系統(tǒng)、資料下載、在線測試和學(xué)習(xí)論壇等模塊。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺完成后，將對教學(xué)過程和資源進(jìn)行應(yīng)用、管理和評價，實(shí)現(xiàn)理論力學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代化，并為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教學(xué)方法改革提供平臺。

3.網(wǎng)絡(luò)搜索引擎的建立。在建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的基礎(chǔ)上，建立理論力學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)搜索引擎，將豐富的網(wǎng)絡(luò)資源分門別類進(jìn)行細(xì)化。搜索引擎完成建設(shè)上網(wǎng)后，學(xué)生在搜索任意理論力學(xué)知識時，都能獲得相應(yīng)的指導(dǎo)與講解，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具目的性，從而提高其學(xué)習(xí)效率。

4.網(wǎng)絡(luò)搜索教學(xué)平臺的運(yùn)行和維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)搜索教學(xué)平臺功能實(shí)現(xiàn)后，需要試運(yùn)行，以查找問題及改進(jìn)。擬對理論力學(xué)開課年級學(xué)生進(jìn)行測試，并進(jìn)行問卷調(diào)研，以了解學(xué)生學(xué)習(xí)的真正需要。

5.多種教學(xué)方法綜合運(yùn)用。傳統(tǒng)講授模式、多媒體教學(xué)加上網(wǎng)絡(luò)搜索教學(xué)平臺構(gòu)成了多種多樣的綜合教學(xué)方法。幾種方法之間緊密聯(lián)系，相互補(bǔ)充。并且，在實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)理論力學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，與工程實(shí)際和日常生活相結(jié)合;強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激勵他們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新事物、探索新規(guī)律的熱情，也將最終有利于其創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.教學(xué)模式的變化。教學(xué)方法改革中強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)環(huán)境（而非教學(xué)環(huán)境）的設(shè)計，強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來支持“學(xué)”，注重網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)和各種資源的綜合應(yīng)用。另外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為力學(xué)教學(xué)提供了巨大的學(xué)習(xí)資源，使得學(xué)生知識的來源不僅僅是教師和課本，網(wǎng)絡(luò)課件和動畫素材也為學(xué)生提供了全方位的學(xué)習(xí)資源。計算機(jī)的交互性還有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知主體作用的發(fā)揮，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，從而形成自主的學(xué)習(xí)動機(jī)。

2.教學(xué)方法的改進(jìn)。教學(xué)方法改革中強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)是一種知識建構(gòu)的過程，通過學(xué)生主動地建構(gòu)而獲得，而不是對知識的記載和吸收。因此教學(xué)中有意識地增加工程應(yīng)用知識，并且使學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺中的教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和動態(tài)教學(xué)，提高學(xué)生從事科學(xué)研究的素質(zhì)和能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的目的。此外，教師靈活地構(gòu)建民主、活躍、互動的課堂氛圍，鼓勵學(xué)生使用先前的經(jīng)驗(yàn)來幫助他們形成新的力學(xué)規(guī)律的整體思路，并能把形成的規(guī)律、思想、方法等與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.搜索引擎的提出。搜索引擎作為整個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的重要組成部分，它的提出使得整個繁復(fù)的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)清晰明了，教師對每一處資源進(jìn)行分類與詳細(xì)的描述，創(chuàng)造多個知識點(diǎn)連接，通過關(guān)鍵字的查詢，可以直接找到知識點(diǎn)位置，并給出最優(yōu)化的學(xué)習(xí)思路、方法，提供課件、視頻等資源的使用建議，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)可以有的放矢，有效地提高學(xué)習(xí)效率，改善以往網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的不足。搜索引擎的建設(shè)和研究，在全世界的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建立機(jī)制中，具有創(chuàng)新意義。

由于理論力學(xué)是一門面向全校哈爾濱工程大學(xué)機(jī)類、近機(jī)類和部分電類專業(yè)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課程，每年都有近2000名學(xué)生學(xué)習(xí)該課程，研究成果將直接使這些學(xué)生受益，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和知識掌握程度。另外，該研究成果對于其他力學(xué)課程的教學(xué)也將具有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國中央人民政府.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[Z].2010-07-29.

[2]謝傳峰.動力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2004.

[3]武清璽.動力學(xué)基礎(chǔ)[M].南京：河海大學(xué)出版社，2003.

[4]李俊峰.理論力學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.