理论力学网络课程的教学设计与应用

以多媒体计算机技术和网络技术为主的现代教育技术的发展, 为教学模式的创新改革营造了较好的外部环境。教育手段的改革, 大大冲击着人们的教育观念, 从而改变教学方法和教学结构, 最终导致教学模式的变化。因此, 面对先进的现代化技术, 如何够新的教学模式, 是当今教学方法研究的一个重要方面。网络课程就是通过网络表现某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。如何开发出具有仿真性、交互性和实践性的网络课程, 发挥网络课程的最佳教学效果, 其关键在于如何有效地进行总体计划和教学设计。通过网络教学平台、再结合传统的课堂教学, 很好的提高了理论力学课堂教学质量, 从而有利于理论力学教学目标的实现。

1 网络教学平台的优势

基于互联网的网络教学平台与传统的课堂教学体系相比, 具有资源丰富、方式多样、高效等特点和优势。

首先, 教师和学生可以根据自己的实际情况选择不同的时间段、不同的地点进行课程设计和自我学习, 使学习进度人性化, 学生遇到难点可以反复思索, 直到搞懂为止, 有不影响以后的学习内容和进度, 这优于传统的整齐划一步差而步步差的弱点。

其次, 对于教师而言, 可以开发出丰富多才的多媒体课件, 有处理文字、图形、图象、动化、音频、三维动化的综合能力, 集中了幻灯、同应、电视、录音、录象、立体模型等教学媒体的优势, 并且具有人机交互的独到之处。多媒体课件在教学中的使用, 可以提高教学媒体的展示力和交互性。极大的丰富了教学内容的呈现方式;对于学生而言, 这种图文声象并茂的多种感官综合刺激, 有利于情景的创设和认知的改变。

更重要的是, 网络教学平台为学生和教师提供了协作式的虚拟学习社区, 可以利用各种交流工具在学生和教师之间、学生与学生之间保持同步和异步交流, 加强思想的交流和信息的反馈。教师和学生在上面的活动都可以通过后台的详细记录, 自动统计和分析。教师可以看到学生在讨论区的发言, 学生能看到教师在平台里天家的众多学习资源。

2 理论力学课程网络平台的设计

理论力学课是门技术基本课, 它以高等数学、普通物理学为基础, 为有关后继课程、专业课程的学习打基础。把理论力学课程放在网络环境下, 运用计算机技术, 可实现信息资源共享和重组, 供学生自主学习。课程体系结构合理, 内容丰富, 深广度合适。功能模块完全支持和丰富课程的教学内容, 提供了大量的信息资料, 构建成了具有系统性、多样性、科学性和时代气息的、新颖的理论力学网络课程。

考虑到网络教学的特点和学生的具体情况, 必须精心策划构思课程框架。理论力学网络课程由教学内容、模拟实验、在线考试、原理应用、要点提示、复习指南和操作说明等七个功能模块组成。

网络教学的教学内容由基本内容、例题示范、教学要求、同步练习等模块组成, 基本内容以章、节二级目录编组, 实现教材的电子化和多媒体化, 这是制作的重、难点。基本概念和主要知识点、例题示范以文字、动画和配音形象直观地提示解题思路, 提高分析问题和解决问题的能力。

实验是本课程不可缺少的重要组成部分, 本模块提供两种类型的实验:静力学小实验和运动学及动力学等大实验。把初步培养实验基本技能、加深对实验原理的理解作为学生实验的辅导系统, 为学生在实验室亲自动手提供初步认识。同时使课程的结构系统更为完整, 体现了工科课程的特点。

为了给学生提供个进行学习效果测试的平台, 我们建立开发试题数据库, 分静力分析、运动与动力分析三篇, 制作动态网页实现网上模拟测试, 并能及时给出测试分数, 实现自我评估功能。本模块还具有开放功能, 供教师根据各自特点增加考核内容, 使之更适合各学校的教学。

将本课程与民用建筑专业特点相结合, 从工程项目、高新技术和日常生活中精选多个应用实例, 例如吊车、斜拉桥、硬盘驱动器及过山车等, 应用本课程知识对实例进行剖析和讨论, 建立形象的力学模型, 运用理论力学原理给出定性和半定量的解释, 从而不仅巩固了所学知识, 而且培养了学生的学习兴趣、实践能力和创新精神。

在本次课改设计中, 我们从占课程内容90%的第一篇到第三篇中选择10个重点内容进行分析提炼, 细致讲解, 并用FLASH动画演示解题思路, 并给出分析提示, 深入浅出, 生动形象。紧密结合该课程的教学要求, 有针对性地突出重点、分散难点, 便于学生学习领会。

此外, 本平台还提供各篇重要知识点, 期末复习要求、考试说明和历届考试试题及题解。特别对课程要求的计算试题类型重点介绍, 突出重点, 层层指点, 有利于学生的理解和掌握, 为学生掌握本课程基本要求、有的放矢地复习并顺利通过考试创造条件。此外, 本系统还给出本课程主要框架和导航方式、课程模块和使用操作指南、参考书目和相关网站网址、制作人员名单和其他有关说明。以便与学生的学习和同行的交流。

3 课堂教学与网络教学的有机结合

网络教学平台虽好, 但也有其缺陷:其最大的缺点就是缺乏师生之间棉对面的感情交流, 对于理论性较强的基本理论、基本方程的推导, 网络教学平台的效果不如老师引导学生的课堂教学。所以如果能把课堂教学和网络教学有机结合起来, 以网络为课堂教学的环境, 以协作式研究性学习为主要教学 (学习) 方式。就可以实现信息技术与课堂教学真正意义上的整合和教学效果的最优化。

理论力学的学习要求学生具备微积分、物理学等相关知识, 并具有一定的实际生活经验。但是本科学生在学习理论力学课程前没有参加过工程实习, 缺乏对工厂的感性认识, 对抽象的理论难以理解, 所以借助于多媒体技术展示动态现象, 有利于学生从感性认识开始, 逐渐上升到理性认识。达到逻辑思维综合能力的培养。

当然, 教学时应采用课堂教学与网络教学想结合的原则, 两者相辅相成。课堂教学活动中, 教师可以组织严密, 重点突出, 将前后知识贯通, 促使知识的系统化进程;网络教学则将难于理解的知识点通过图文、音像显示出来, 帮助学生理解性记忆以及个性化的学习, 通过网络教学软件, 使学生真正成为学习的主体, 不受时间、地域限制, 从而使教育更加大众化、终身化, 并提高了学生的自主学习能力和创新能力。从而提高课堂教学效率, 达到最佳教学效果。

4 几点建议

理论力学网络教学平台的使用, 初步得到了教师和学生的好评。当然利用理论力学教学平台开展理论力学教学还处于开发和完善阶段, 还存在着很多问题, 笔者结合自己的教学经验认为要搞好网络教学, 网络教学平台须具备良好的扩充性和不断的自我完善机制。教师要充分发挥网络教学平台的优势, 强调网络教学的交互性和个性化服务;课堂教学要与网络教学有机结合起来, 使之相辅相成;网络教学平台的评价体系亟需建立;实施合理的访问控制, 实现资源的共享。

摘要：本文介绍了理论力学网络教学平台的优势和设计, 分析了理论力学网络教学平台与传统的课堂教学相结合的必要性和具体方法, 并就网络教学平台建设的相关问题提出了一些建议。

关键词：网络教学,课堂教学,教学设计