单位文秘网 2021-07-28 08:15:42 点击: 次
摘 要:当前工程力学教学中常用的几种多媒体手段具有各自的优势与不足,对教学效果产生的影响各异。结合多种媒体技术,工程力学教学应以Internet为载体,发展全新的多媒体网络教学模式,将课堂教学、远程教学、电子作业、电子辅导、论坛交流等功能综合起来,形成教师与教师、教师与学生、学生与学生的立体交叉的教学、学习和讨论方式,充分发挥Internet信息传递迅捷方便、资源共享、资源互补的优势,提高工程力学教学质量。
关键词:工程力学 Internet 多媒体
传统的工程力学教学,是以“粉笔+黑板+书本”为主,虽然有工程经验丰富的教师可以把课堂教学进行地生动有趣,但是许多工程实例却是既不易用语言、也不易用简图描述清楚的。在这种传统教学模式下,以教师“教”为主 ,并没有把学生放在教学的主体位置上,不利于充分发挥每个学生的能动性。随着现代教育技术的发展,越来越多的教师开始把各种多媒体手段引入到力学教学中来,试图探索出符合现代教育学思路的新的教学方式。
一、现时常用多媒体手段分析
1、课堂辅助教学软件、电子教案。
这一类多媒体教学手段可分为两种,一种是专门开发的辅助教学软件(CAI课件),一种是教师自己制作的电子教案,采用PowerPoint文档和Html文档等形式,借助微机和投影仪进行课堂讲授。CAI课件通常以某些软件为开发平台,常用的有Authorware --基于流程图标的交互式多媒体制作软件,它允许开发者使用文字、图片、动画、声音、视频等信息来创作交互式应用程序,是一种功能丰富但又便于使用的多媒体开发软件。由于是专门开发,一般有一定的开发周期,收集资料充分、制作水平高、所用技术先进,但针对性和灵活性不强,不能充分发挥教师的个性。教师自己制作电子教案,可以根据教学与学生的实际情况,针对专业需要,随时加入新的理论研究成果和工程实例,时效性强,能体现教师自己的教学风格。但受限于教师个人的理论和软件应用水平,个人电子教案的水平也是参差不齐,有些甚至只是把教案从纸上搬到了屏幕上。无论是CAI课件,还是电子教案,都是传统教案的一种延伸,是一种以教为主的方法,强调的是如何将概念解释清楚,如何能使学生迅速、正确的理解。这两种手段的特点恰好相互弥补,如果结合起来使用,自然能取得更好的效果。
2、电子训练、练习软件。
习题训练是工程力学教学中不可或缺的内容,相应的在结合了计算机技术后,就产生了一种电子练习软件。通常这类软件建立在某些习题、试题库基础之上,所以题目丰富,涵盖面广。由于应用了数据库技术,因此非常便于习题、试题检索,并附带答案及评分系统,有利于学生进行自我练习和自我评价。此类软件可视为工程力学传统作业和练习的一种扩展和补充,一般说来适合于标准化的习题和试题题型,如填空、选择和判断。对于比较强调解题思路或是一题多解的题型,则由于目前的计算机人工智能水平仍旧较低,因此尚没有很好的解决办法。对于工程力学中的作图类题目,如理论力学中的受力图和材料力学中的内力图,有些软件则是采用“搭积木”的方法,以基本图形为图素组合而成。
3、力学问题求解器。
在工程设计中广泛应用的大量力学计算程序,在经过一定挑选和简化后,也出现在了力学教学中,一般称之为力学问题求解器。比如截面几何性质的计算,应用有限元程序计算平面静定、超静定桁架,组合梁、等强度梁的计算等等。对于有一定力学理论基础,已基本掌握力学计算规律的高年级学生(或是力学专业学生),推广使用各种力学问题求解器可以使学生从繁琐、重复的数字运算中解脱出来,集中精力研究力学模型的简化,提高分析判断能力,培养创新精神。而对于力学的初学者,我们觉得还是应注重学生手工计算的能力培养,毕竟力学是一门计算的科学,计算的过程不仅是求出答案的过程,也是加深对力学基础理论的理解、培养良好逻辑思维能力的过程,这也是为以后更好地使用力学问题求解器奠定良好基础。
4、依托网络技术的多媒体教学系统。
近年来,随着网络技术的不断发展,有院校将力学教学也纳入网络,建成了网络教学系统。可以进行教师一对多的教学,也可以进行教师与学生、学生与学生间的讨论,学生还可以将多媒体课件下载到个人计算机进行自学。我们认为,网络教学也有狭义与广义之分。狭义的网络教学,指的是在一个局域网、或是校园网范围内的网络教学;而广义的网络教学,指的是基于广域网的,校园内部及校校之间的网络教学。应该更多地强调网络的开放性、学习资源丰富和自由共享带给力学教学方法、教学手段和学生学习方法的彻底改变。[1]
二、对未来工程力学教学中多媒体应用的设想
未来的工程力学教学,应紧密依托于网络,以Internet为载体,结合多种媒体技术,将课堂教学、远程教学、电子作业、电子辅导、论坛交流等功能综合起来,形成教师与教师、教师与学生、学生与学生的立体交叉的教学、学习和讨论方式,充分发挥Internet信息传递迅捷方便、资源共享、资源互补的优势。
在课堂上,教师主要应给学生创造一个能够发现问题的环境,示范一种典型的解题思路。此时多媒体的使用应该是为了画龙点睛,而非面面俱到。如果整堂内容全部由多媒体实现,也未必适合于工程力学的教学,在节省了板书、绘图时间的同时,却不给学生留有必要的思考时间,尤其在片面追求信息量的时候(这往往是由于课时少、内容多造成的)。因为工程力学是一门注重解题计算的课程,教师在黑板上的亲笔演示,对学生起着一种重要的示范作用。
在课堂以外,多媒体技术应用于辅助教学的关键在于如何将学生吸引进来,发挥个体在学习中的巨大的能动作用。所以应该为学生创造一个平台,让他们可以在这个平台上自由的发表自己的观点,也可以寻找需要的资料。当然,Internet是最好的平台。以论坛为载体,进行问题、信息的发布和讨论;以电子邮件为手段,进行教师与学生或学生之间的辅导答疑;以公用数据库为基础,实现信息资源的共享;有条件的院校还可以结合远程教学。
三、多媒体网络教学模式的特点
总体来讲,依托于Internet的工程力学教学,应该具有以下几个特点:
1、多媒体课件丰富。教师可以自己制作,也可以直接从网络上获取,自己制作的课件也应该与他人共享,在教学中有充分的选择。学生更可以直接参与进来设计、开发课件。
2、课堂教学以提出问题、探讨问题为主,不再偏重于教材内容的简单呈现。
3、学生改变习惯的单兵作战的学习方法,注重学习小组成员间的讨论和成果共享。
4、教师在学生的学习活动中变主导地位为指导地位。教师不是将所有知识点系统地灌输给学生,而是为学生创造出一个能够发现问题、检索资料、相互交流乃至最终解决问题的环境。在学生对某些问题经过研究、思考后,教师能够指出其中最本质的和相关联的东西,以及为学生的进一步钻研提出建议和方向。[2]
5、师生之间、学生之间的交流,能够淡化地域和时间的影响。通过快捷方便的互联网,可以像在聊天室一样即时地讨论,也可以通过电子邮件,有较充分的时间去查询资料、补充理论。尤其应该为院校间、教师间的交流提供一个平台。
四、结束语
在多媒体技术刚刚被引入课堂时,其主要工作一是帮助教师更好地诠释教材内容,以直观易懂的方式使学生能够迅速地理解课堂所学;二是为学生开发课后自学和练习软件,作为课堂教学的有益补充。但是随着现代教育观念的不断变化,以及人们对知识获取方式的认识不断提高,必然导致教学方法、教学手段以至整个教学观念和评价体系的巨大转变。而Internet的迅速普及,将为力学教学适应教育大众化、教育终身化的现代教育趋势提供最合适的平台。
力学可说是最古老的自然科学之一了,而以计算机及其相关产业为代表的信息技术,则正是一派欣欣向荣、蓬勃发展的景象。此二者如此完美的结合起来,将带给我们怎样的欣喜与欢悦呢?
参考文献:
[1]张陵,陈玲莉,李爱琴,赵仲孟.基于网络的工科《理论力学》多媒体教学系统[J].力学与实践.1999.21(4).
[2]张屹,祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育[J].电化教育研究.2002(1).□
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