抗震动力学课程网络教育平台探析

李建波 陈健云 钟 红 范书立

大连理工大学 辽宁大连 116024

抗震动力学课程网络教育平台探析

李建波 陈健云 钟 红 范书立

大连理工大学 辽宁大连 116024

夯实动力学课程的理论水平与数值分析技能，是开展水工抗震领域相关研究的重要基础。然而，动力学概念与分析手段对于许多高年级本科生或硕士研究生来说，都显得过于复杂，难以在短时间内领悟，一定的怠学情绪存在于课堂教学中。本文拟从拓展教学手段的角度出发，尝试探讨网络平台教育的可行性，对该问题做一分析，在生动地拓展同学知识面的同时，激发学习热情，为实现教育教学资源的高水平立体化而服务。

动力学；网络教育； 防灾减灾； 地震工程

国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，标志着自主创新这一国家战略的确立——走自主创新之路，建设创新型国家。同时，《中共中央、国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》也号召：动员全党全社会力量，为建设创新型国家而奋斗，要建立和完善国家创新体系。创新人才作为自主创新能力的主体，必须按照社会对人才的需求进行多途径、多角度的培养，将传统的“灌输式”教学方式导向研究型教学方式。尤其针对理工科大学生，为使其尽快适应工作岗位，或满足研究生学习科研工作的需要，必须大力加强研究型实践环节的培养。而这单靠有限的课堂灌输是远远不足的，需要辅以其他各类途径。

随着互联网技术在我国各个领域中应用的快速发展，以工程软件使用技巧交流为目的的各类网络论坛如雨后春笋般涌现，在聚集人气的同时，也成为增大网站知名度的途径之一，其中有限元分析方面，比较典型的有SimWe、Simulink和百思等。同时，以高校教师个人网页为依托，以数据资料、个人研究成果共享为目的的教学性网站也逐渐增多起来，较著名的有清华大学土木系陆新征的个人主页等。说明在高新技术发展的今天，网络是一个非常好的载体，充分合理地利用这一资源，发挥其辅助教学的功能已不是空想。

具体从抗震领域的研究来看，水工等重要建筑物的抗震安全性评价是关系到国计民生、可持续性发展的重要因素。这一点在2008年5.12汶川特大地震中，从政府到民众对水利设施安全性的关注程度可见一斑。抗震安全性评价作为水电工程的重要控制环节，对评价人的数值分析能力，动力学基本概念等都有较高的要求，直接关系到评价成果的可信度。但笔者在本科毕业设计及研究生指导工作中发现，即使经过多年的相关课程学习，到了实践环节，许多同学仍然对抗震的许多基本问题掌握不够，表现在本科生毕业设计或研究生入学复试中，基本概念混淆，不懂动力学知识在抗震实践问题中的具体应用和抗震研究的外延。同学自己的解释是，只记得书本上的条文或某某题目，不知道理论该用于何处，而且也找不到系统的拓展性学习的指导途径。资料不可共享是一突出原因。这一现象不只是存在于哪一届，而是近几年普遍的现象，存在许多共性的问题，尤其在课时减少的情况下，许多以前讲的内容被删减了，工程实践机会少，对同学抗震动力学基础知识，及抗震应用知识面的拓展都带来困难。从而，许多同学因为课程难学，对动力学，对抗震专业产生了怠学情绪，对相关专业方向的发展也会带来一定的消极影响。

作为高年级本科生或低年级硕士生抗震动力学教学的辅助途径，也为同学提供一条拓展知识面的媒介，建立并逐步完善一个网络教学平台，可为相关专业课教育提供良好的软件交流环境，包括笔者参与教学的随机震动、非线性抗震，近代抗震技术，水工抗震数值方法与软件应用等课程。通过历届共性疑难问题的检索，理论与实践相结合的抗震分析算法程序的公布、抗震新技术新方法的推介、抗震项目的简介，利于同学自学、知识面拓展，培养同学对抗震评价应用研究的兴趣，并通过抗震基础课程与专业课程教学的整合，可使同学对抗震数值分析的基本概念、方法及其应用有更为清晰的认识，为日后走上工作岗位打下坚实的基础。

避免与已有网站雷同，突出教学目的的特色，从网站规划来看，宜区别性地确定近期与远期目标：

1.近期目标：建立“抗震相关课程辅助教学平台”，该平台的主要功能包括：

(1)标准化程序化的资料网页刊登模式；

(2)高年级本科生课程“水工抗震”，低年级研究生课程“水工抗震数值分析方法与软件应用”等专业课程的课件公布；

(3)通过交互式留言系统，增强同学提交疑难问题的参与意识，经过筛选将相关专业课程的共性疑难问题解答并公布，并提供以往问题回答的搜索；

(4)公布实践环节所需ANSYS等常用软件的经典命令流，公布我校自主开发的抗震软件信息，如重力坝静动力分析与安评软件，并提供教学试用软件的下载；

(5)结合水电及核电抗震数值分析的新技术和新方法，较为系统地阐述一些同学关心的理论知识，如无限域动力分析等概念，这也可拓展本科生同学的知识面；

(6)经授课老师推荐，发布一些普遍评价较高的同学的课程论文与创新性观点。

2.远期目标：交互式论坛与网站功能的扩充。

在网站运行正常、资料积累丰富的基础上，考虑将网站的维护权委托给抗震的学生支部，申请独立域名，加大在各个网络搜索引擎的推广，并适时拓展网站栏目，增加交互式论坛模式，主要面向我校抗震所、水电站等抗震专业高年级本科生创新性试验计划及本科毕业设计的需要，增加开设不同的栏目，如工程软件应用、理论疑难问题探讨、工程课题交流等栏目，并变网页发布式为论坛发贴式。从该目标的先进性考量来看，以“抗震、教学、数值分析”为关键词进行网络搜索，目前国内尚无类似的系统地以教授抗震数值分析内容为主的网络教育平台。

可见，随着网络技术的发展与广泛应用，面向本科的实践环节教学，针对学生容易混淆的动力学基本概念、抗震数值分析方法及其应用、教学课件下载、疑难问题公共留言系统搜索等，提供一个国内高校领先的面向抗震教学的网络交流平台，很有必要。同时，作为动力学相关课程的辅助教学系统，随着平台系统的持续运行与日益完善，将抗震教学中出现的共性问题资料进行积累与整理，为学生自主学习、理解相关概念，了解抗震分析方法及其应用，激发投身抗震防灾事业的兴趣起到积极的促进作用。抗震网络教育平台的建立，也从一个侧面实践了利用现代化技术手段，建设高水平、立体化的教育教学资源库，并提高教学资源的共享程度，更好地为教师教学与学生自学服务这一目标。

[1]路甬祥.自主创新与建设创新型国家[J].刊授党校,2009,5：38～41

[2]陆元峰.网络课程的教学设计与开发初探[J].现代教育技术, 2006,6：10～12

On educational technology of dynamic analysis in earthquake engineering based on the networkeducational platform

Li Jianbo, Chen Jianyun, Zhong Hong, Fan Shuli
Dalian university of technology, Dalian, 116024, China

Possessing of good dynamic theory and seismic analysis techniques, provides essential supports for all of the researches related to the hydraulic earthquake engineering. However, due to the complexity of dynamic concept and numerical difficulties in the seismic analysis, many university students of senior class, even graduate students face the same problem of losing the interest in the course of dynamics. In this paper, some key points of constructing network-educational platform of dynamics are discussed in deep to carve out a new educational approach. The new platform does not only vividly extend the knowledge scope of students, but also excite their interests in the study of dynamics, which gives an easy evidence of the enrichment of educational resources.

dynamics; network education; disaster prevention and mitigation; earthquake engineering

2010-03-31

李建波，博士，讲师。陈健云，教授，博士生导师。