高校力學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)的研究

鄭訓(xùn)臻

摘要：文章從力學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀、平臺(tái)的構(gòu)建、平臺(tái)建設(shè)的資源配置以及在線開放課程平臺(tái)建設(shè)的利與弊四個(gè)方面，論述高校力學(xué)在線開放課程平臺(tái)的建設(shè)，為高校力學(xué)在線開放課程平臺(tái)的建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：力學(xué)；在線課程；平臺(tái)建設(shè)；慕課

中圖分類號(hào)：G642.0；TU 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2017）03-0116-03

教育部2012年3月頒布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》提出：“到2020年，需形成與國(guó)家教育現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)的教育信息化體系，基本建成人人可享有優(yōu)質(zhì)教育資源的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，基本形成學(xué)習(xí)型社會(huì)的信息化支撐服務(wù)體系，教育管理信息化水平顯著提高，信息技術(shù)與教育融合發(fā)展的水平顯著提升?！?015年5月教育部又頒發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》，旨在引導(dǎo)各高校借力“慕課”，開展高等教育信息化建設(shè)，推進(jìn)高等教育教學(xué)和學(xué)習(xí)方式的變革。

一、力學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)在線開放課程平臺(tái)的發(fā)展大致分為五個(gè)階段：第一階段是基于大學(xué)物理課程CAI課件與試題庫(kù)的在線開放課程平臺(tái)雛形；隨后，為保證計(jì)算機(jī)硬件與軟件能夠滿足在線開放課程平臺(tái)建設(shè)的需要，進(jìn)入系統(tǒng)性開發(fā)階段，即第二發(fā)展階段；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以4A系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將課程的制作與系統(tǒng)開發(fā)相結(jié)合，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化初探階段，即在線開放課程平臺(tái)建設(shè)的第三階段；在課程建設(shè)、系統(tǒng)支撐、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三方面基礎(chǔ)條件基本形成后，逐步進(jìn)入以國(guó)家精品課為導(dǎo)向，在線開放課程平臺(tái)規(guī)?；ㄔO(shè)階段，即第四階段；第五階段是以“慕課”（Massive Open Online Course[1-2]，MOOC）為代表的在線課程開放化進(jìn)程的加速階段。

近年來，力學(xué)在線開放課程平臺(tái)在教育部、財(cái)政部和知名高校、出版單位、網(wǎng)絡(luò)公司的共同努力下取得長(zhǎng)足發(fā)展。2003年，以國(guó)家精品開放課建設(shè)項(xiàng)目為領(lǐng)軍[3]，以“愛課程”網(wǎng)為代表，形成相當(dāng)規(guī)模的知名教授力學(xué)授課視頻資料集，實(shí)現(xiàn)了教育部、財(cái)政部 “十二五”期間提出的建設(shè)高等教育課程資源共享平臺(tái)的目標(biāo)。2011年力學(xué)上線課程8門，占總上線課程門數(shù)的0.81%；2013年力學(xué)上線課程28門，占總上線課程門數(shù)的1.02%；2014年力學(xué)上線課程6門，占總上線課程門數(shù)的0.39%。

隨后，力學(xué)在線開放課程平臺(tái)的建設(shè)不僅僅只限于視頻資料的形式，在教育部與高等教育出版社的共同推動(dòng)下，還制作了以哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)教研室編寫的《理論力學(xué)》教材為原型的電子教材，使用者可以用iPad、手機(jī)等移動(dòng)終端隨時(shí)學(xué)習(xí)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的互動(dòng)和問答，對(duì)傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材形成沖擊。但是必須承認(rèn)電子教材的發(fā)展還處于起步階段，其內(nèi)容還停留在對(duì)原版教材“簡(jiǎn)單搬家”的階段，今后還應(yīng)考慮利用多種信息資源增強(qiáng)教材的創(chuàng)新性和趣味性。

2013年，被稱為“中國(guó)MOOC元年”，由清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、超星集團(tuán)等單位牽頭，建設(shè)大規(guī)模的優(yōu)質(zhì)在線開放課程平臺(tái)，如學(xué)堂在線、好大學(xué)在線、超星慕課、智慧樹等。慕課不等于簡(jiǎn)單的課程視頻制作，還包括習(xí)題、在線答疑、測(cè)驗(yàn)、郵件往來等內(nèi)容，使平臺(tái)更趨模塊化、個(gè)性化和人性化。

未來，高校力學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)應(yīng)朝著開放課程群的方向發(fā)展，協(xié)同創(chuàng)新、集成創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)課程共建、課程聯(lián)盟、課程分享的有效手段。在線開放課程群可以是聯(lián)合多所高校同一門公共基礎(chǔ)課程的名師團(tuán)隊(duì)完成的課程平臺(tái)，也可以是同一所高校一個(gè)專業(yè)核心課程的集合。單一一門課程可以看成是課程群的子課程、子模塊。在線開放課程群能夠較好地體現(xiàn)在線開放課程的集合化、系統(tǒng)化和專業(yè)化。

二、 力學(xué)在線開放課程平臺(tái)的構(gòu)建

（一）力學(xué)在線開放課程平臺(tái)構(gòu)建的模式

目前，力學(xué)在線開放課程平臺(tái)構(gòu)建模式大體分為兩種：一種是使用購(gòu)買已經(jīng)制作成形的模板，根據(jù)使用需求自主上傳教學(xué)內(nèi)容，形成個(gè)性化力學(xué)在線開放教學(xué)平臺(tái)。此模式優(yōu)點(diǎn)是省時(shí)、省力，平臺(tái)可以快速搭建成形，但是不利于平臺(tái)的創(chuàng)新發(fā)展，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的研發(fā)能力得不到提升。另一種是使用單位自主研發(fā)在線開放課程平臺(tái)，發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新能力，相對(duì)第一種模式這種模式更費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，但是可以提高團(tuán)隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與平臺(tái)構(gòu)建的水平，有利于日后不斷完善課程平臺(tái)。第一種模式的平臺(tái)在高等教育出版社的助推下已經(jīng)成形，第二種模式的平臺(tái)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)牽頭，北京航空航天大學(xué)、天津大學(xué)、河海大學(xué)、西南交通大學(xué)等多所國(guó)內(nèi)著名高校參與制作，并已基本完成，哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校已開始使用。

（二）力學(xué)在線開放課程平臺(tái)模塊的構(gòu)建

力學(xué)在線開放課程平臺(tái)大致包括課程模塊、習(xí)題庫(kù)模塊、互動(dòng)模塊、章節(jié)測(cè)驗(yàn)與成績(jī)管理模塊、虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K等5個(gè)模塊。課程模塊包括：上線課程、教學(xué)課件、重點(diǎn)難點(diǎn)講解視（音）頻、若干應(yīng)用案例、拓展閱讀資料（力學(xué)發(fā)展史、力學(xué)在社會(huì)生活中的應(yīng)用等相關(guān)資料）、雙語版教學(xué)資料、動(dòng)畫庫(kù)、圖片庫(kù)等內(nèi)容。習(xí)題庫(kù)模塊包含大量與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的練習(xí)題，并附詳細(xì)的習(xí)題解答，供使用者強(qiáng)化、鞏固課程內(nèi)容，習(xí)題和解答均可以下載、輸出打印?；?dòng)模塊可以實(shí)現(xiàn)使用者與教師的互動(dòng)，如使用者在線提問、教師在線答疑、郵件交流等。也可以實(shí)現(xiàn)使用者之間的互動(dòng)，如一對(duì)一交流和群體交流等。章節(jié)測(cè)驗(yàn)與成績(jī)管理模塊的設(shè)置有兩個(gè)目的，一是可以掌握使用者的學(xué)習(xí)情況，并督促使用者跟上課程進(jìn)度；二是具有系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分功能。模塊中每一講的測(cè)驗(yàn)題題型為選擇題，使用者將答案在線提交，系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分，大大節(jié)省了教師的評(píng)分時(shí)間，系統(tǒng)客觀記錄使用者平時(shí)學(xué)習(xí)情況，此成績(jī)可以按比例計(jì)入期末成績(jī)中。力學(xué)課程是基于實(shí)驗(yàn)的專業(yè)基礎(chǔ)課，力學(xué)在線開放課程平臺(tái)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，所以虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)置必不可少。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)K利用3DMAX軟件制作三維模型，通過LightingMap烘焙，最后在VRP中完成動(dòng)作、事件、場(chǎng)景三要素的交互設(shè)置，可以給人帶來一種與真實(shí)實(shí)驗(yàn)室操作相類似的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化、開放式。對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和一些大型實(shí)驗(yàn)儀器，比如液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)、電阻應(yīng)變儀等，學(xué)生在使用儀器之前，可以在虛擬現(xiàn)實(shí)操作平臺(tái)上進(jìn)行練習(xí)，熟悉儀器操作流程及實(shí)驗(yàn)步驟，避免造成操作不當(dāng)所帶來的不良影響[4]。

三、 力學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)的資源配置

力學(xué)在線開放課程平臺(tái)建設(shè)需要三方面資源，即人力、物力和財(cái)力，三者缺一不可。人力方面，主要是指具有扎實(shí)的力學(xué)專業(yè)知識(shí)和利用軟件制作視頻的能力、掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合性教師資源。同時(shí)，還應(yīng)具有對(duì)在線開放課程制作的熱情和興趣，因?yàn)橹谱饕婚T在線開放課程是一項(xiàng)長(zhǎng)期而又辛苦的工作，制作者應(yīng)具有不怕辛苦的精神和堅(jiān)持不懈的決心。以錄制一節(jié)在線開放課程為例，從錄制到最后的視頻上傳完成，大約需要5天的時(shí)間，而且錄制過程中為取得較好的效果，教師是不能走動(dòng)的，這是對(duì)教師體力的極大考驗(yàn)。物力方面，錄制在線開放課程需要燈光、高品質(zhì)攝像機(jī)、隨身麥克、大內(nèi)存高配置電腦、提詞器、小教室等，應(yīng)有相當(dāng)資金的支持。資金方面，一是可申請(qǐng)教學(xué)研究課題，獲取課題費(fèi)的資助；二是與出版單位合作，擁有作品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，通過成果獲利獲得支持資金。

四、在線開放課程平臺(tái)的利與弊

在線開放課程平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)顯而易見，一是平臺(tái)使用者可以不受空間、時(shí)間的限制，自由、自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)；二是教學(xué)資源開放、共享，可以反復(fù)利用，不僅為想重復(fù)學(xué)習(xí)的使用者提供方便，如考研、考博、參加競(jìng)賽的學(xué)生，同時(shí)可以推進(jìn)全國(guó)教學(xué)資源的均衡發(fā)展；三是可以將教師從重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來，讓他們有更多的時(shí)間去進(jìn)行科研、教研；四是在線開放課程中的教師授課視頻可以客觀記錄教師授課請(qǐng)況，授課教師可以有機(jī)會(huì)站在聽課者的角度發(fā)現(xiàn)自身的不足，及時(shí)改正，提高自身的教學(xué)水平；五是在線課程、電子版教材相對(duì)于傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材節(jié)約紙張，更環(huán)保，符合國(guó)家倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。在線開放課程平臺(tái)的弊端，一是利用平臺(tái)學(xué)習(xí)，需要使用者具有較高的自覺性和自控性，實(shí)踐證明，使用者的學(xué)習(xí)經(jīng)常出現(xiàn)“虎頭蛇尾”的情況；二是不易控制學(xué)習(xí)者的使用進(jìn)度；三是授課過程中的互動(dòng)行為完全喪失，只能通過在線答疑、郵件往來的方式提供課后互動(dòng)；四是在學(xué)習(xí)的過程中，使用者長(zhǎng)時(shí)間使用移動(dòng)終端會(huì)造成眼睛疲勞，可能導(dǎo)致使用者近視或加重近視。

五、結(jié)語

國(guó)家教育部、財(cái)政部以及高校廣大力學(xué)教育工作者對(duì)高等力學(xué)在線開放課程平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展都非常重視。在線開放課程是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)手段的大膽變革，是未來高等力學(xué)課程教學(xué)發(fā)展的新方向。實(shí)踐也證明，這一利用現(xiàn)代教育技術(shù)的新型教育模式，極大地改變了傳統(tǒng)教育觀念，對(duì)促進(jìn)高等教育的發(fā)展具有積極的作用。當(dāng)然，作為新事物，在線開放課程平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展還需要長(zhǎng)期的實(shí)踐檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 謝燕，申志彬，李道奎. 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)[J]. 工業(yè)和信息化教育， 2015（6）：60-62.

[2] 商玉梅. 大規(guī)模在線課程下材料力學(xué)教學(xué)模式初探[J]. 石油教育， 2014（6）：12-14.

[3]任鵬，田阿利. 基于“材料力學(xué)”的 MOOC 教學(xué)模式淺析[J]. 科教文匯， 2016（345）：47-48.

[4] 黃海燕，劉建華，沈超明. 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索， 2008，2（27）：141-143.