李建波 陳健云 鐘 紅 范書(shū)立

大連理工大學(xué) 遼寧大連 116024

抗震動(dòng)力學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)探析

李建波 陳健云 鐘 紅 范書(shū)立

大連理工大學(xué) 遼寧大連 116024

夯實(shí)動(dòng)力學(xué)課程的理論水平與數(shù)值分析技能，是開(kāi)展水工抗震領(lǐng)域相關(guān)研究的重要基礎(chǔ)。然而，動(dòng)力學(xué)概念與分析手段對(duì)于許多高年級(jí)本科生或碩士研究生來(lái)說(shuō)，都顯得過(guò)于復(fù)雜，難以在短時(shí)間內(nèi)領(lǐng)悟，一定的怠學(xué)情緒存在于課堂教學(xué)中。本文擬從拓展教學(xué)手段的角度出發(fā)，嘗試探討網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教育的可行性，對(duì)該問(wèn)題做一分析，在生動(dòng)地拓展同學(xué)知識(shí)面的同時(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，為實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)資源的高水平立體化而服務(wù)。

動(dòng)力學(xué)；網(wǎng)絡(luò)教育； 防災(zāi)減災(zāi)； 地震工程

國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，標(biāo)志著自主創(chuàng)新這一國(guó)家戰(zhàn)略的確立——走自主創(chuàng)新之路，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家。同時(shí)，《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施科技規(guī)劃綱要增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的決定》也號(hào)召：動(dòng)員全黨全社會(huì)力量，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家而奮斗，要建立和完善國(guó)家創(chuàng)新體系。創(chuàng)新人才作為自主創(chuàng)新能力的主體，必須按照社會(huì)對(duì)人才的需求進(jìn)行多途徑、多角度的培養(yǎng)，將傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)方式導(dǎo)向研究型教學(xué)方式。尤其針對(duì)理工科大學(xué)生，為使其盡快適應(yīng)工作崗位，或滿足研究生學(xué)習(xí)科研工作的需要，必須大力加強(qiáng)研究型實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。而這單靠有限的課堂灌輸是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的，需要輔以其他各類途徑。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用的快速發(fā)展，以工程軟件使用技巧交流為目的的各類網(wǎng)絡(luò)論壇如雨后春筍般涌現(xiàn)，在聚集人氣的同時(shí)，也成為增大網(wǎng)站知名度的途徑之一，其中有限元分析方面，比較典型的有SimWe、Simulink和百思等。同時(shí)，以高校教師個(gè)人網(wǎng)頁(yè)為依托，以數(shù)據(jù)資料、個(gè)人研究成果共享為目的的教學(xué)性網(wǎng)站也逐漸增多起來(lái)，較著名的有清華大學(xué)土木系陸新征的個(gè)人主頁(yè)等。說(shuō)明在高新技術(shù)發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常好的載體，充分合理地利用這一資源，發(fā)揮其輔助教學(xué)的功能已不是空想。

具體從抗震領(lǐng)域的研究來(lái)看，水工等重要建筑物的抗震安全性評(píng)價(jià)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生、可持續(xù)性發(fā)展的重要因素。這一點(diǎn)在2008年5.12汶川特大地震中，從政府到民眾對(duì)水利設(shè)施安全性的關(guān)注程度可見(jiàn)一斑?？拐鸢踩栽u(píng)價(jià)作為水電工程的重要控制環(huán)節(jié)，對(duì)評(píng)價(jià)人的數(shù)值分析能力，動(dòng)力學(xué)基本概念等都有較高的要求，直接關(guān)系到評(píng)價(jià)成果的可信度。但筆者在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及研究生指導(dǎo)工作中發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過(guò)多年的相關(guān)課程學(xué)習(xí)，到了實(shí)踐環(huán)節(jié)，許多同學(xué)仍然對(duì)抗震的許多基本問(wèn)題掌握不夠，表現(xiàn)在本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)或研究生入學(xué)復(fù)試中，基本概念混淆，不懂動(dòng)力學(xué)知識(shí)在抗震實(shí)踐問(wèn)題中的具體應(yīng)用和抗震研究的外延。同學(xué)自己的解釋是，只記得書(shū)本上的條文或某某題目，不知道理論該用于何處，而且也找不到系統(tǒng)的拓展性學(xué)習(xí)的指導(dǎo)途徑。資料不可共享是一突出原因。這一現(xiàn)象不只是存在于哪一屆，而是近幾年普遍的現(xiàn)象，存在許多共性的問(wèn)題，尤其在課時(shí)減少的情況下，許多以前講的內(nèi)容被刪減了，工程實(shí)踐機(jī)會(huì)少，對(duì)同學(xué)抗震動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，及抗震應(yīng)用知識(shí)面的拓展都帶來(lái)困難。從而，許多同學(xué)因?yàn)檎n程難學(xué)，對(duì)動(dòng)力學(xué)，對(duì)抗震專業(yè)產(chǎn)生了怠學(xué)情緒，對(duì)相關(guān)專業(yè)方向的發(fā)展也會(huì)帶來(lái)一定的消極影響。

作為高年級(jí)本科生或低年級(jí)碩士生抗震動(dòng)力學(xué)教學(xué)的輔助途徑，也為同學(xué)提供一條拓展知識(shí)面的媒介，建立并逐步完善一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可為相關(guān)專業(yè)課教育提供良好的軟件交流環(huán)境，包括筆者參與教學(xué)的隨機(jī)震動(dòng)、非線性抗震，近代抗震技術(shù)，水工抗震數(shù)值方法與軟件應(yīng)用等課程。通過(guò)歷屆共性疑難問(wèn)題的檢索，理論與實(shí)踐相結(jié)合的抗震分析算法程序的公布、抗震新技術(shù)新方法的推介、抗震項(xiàng)目的簡(jiǎn)介，利于同學(xué)自學(xué)、知識(shí)面拓展，培養(yǎng)同學(xué)對(duì)抗震評(píng)價(jià)應(yīng)用研究的興趣，并通過(guò)抗震基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程教學(xué)的整合，可使同學(xué)對(duì)抗震數(shù)值分析的基本概念、方法及其應(yīng)用有更為清晰的認(rèn)識(shí)，為日后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

避免與已有網(wǎng)站雷同，突出教學(xué)目的的特色，從網(wǎng)站規(guī)劃來(lái)看，宜區(qū)別性地確定近期與遠(yuǎn)期目標(biāo)：

1.近期目標(biāo)：建立“抗震相關(guān)課程輔助教學(xué)平臺(tái)”，該平臺(tái)的主要功能包括：

(1)標(biāo)準(zhǔn)化程序化的資料網(wǎng)頁(yè)刊登模式；

(2)高年級(jí)本科生課程“水工抗震”，低年級(jí)研究生課程“水工抗震數(shù)值分析方法與軟件應(yīng)用”等專業(yè)課程的課件公布；

(3)通過(guò)交互式留言系統(tǒng)，增強(qiáng)同學(xué)提交疑難問(wèn)題的參與意識(shí)，經(jīng)過(guò)篩選將相關(guān)專業(yè)課程的共性疑難問(wèn)題解答并公布，并提供以往問(wèn)題回答的搜索；

(4)公布實(shí)踐環(huán)節(jié)所需ANSYS等常用軟件的經(jīng)典命令流，公布我校自主開(kāi)發(fā)的抗震軟件信息，如重力壩靜動(dòng)力分析與安評(píng)軟件，并提供教學(xué)試用軟件的下載；

(5)結(jié)合水電及核電抗震數(shù)值分析的新技術(shù)和新方法，較為系統(tǒng)地闡述一些同學(xué)關(guān)心的理論知識(shí)，如無(wú)限域動(dòng)力分析等概念，這也可拓展本科生同學(xué)的知識(shí)面；

(6)經(jīng)授課老師推薦，發(fā)布一些普遍評(píng)價(jià)較高的同學(xué)的課程論文與創(chuàng)新性觀點(diǎn)。

2.遠(yuǎn)期目標(biāo)：交互式論壇與網(wǎng)站功能的擴(kuò)充。

在網(wǎng)站運(yùn)行正常、資料積累豐富的基礎(chǔ)上，考慮將網(wǎng)站的維護(hù)權(quán)委托給抗震的學(xué)生支部，申請(qǐng)獨(dú)立域名，加大在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)搜索引擎的推廣，并適時(shí)拓展網(wǎng)站欄目，增加交互式論壇模式，主要面向我校抗震所、水電站等抗震專業(yè)高年級(jí)本科生創(chuàng)新性試驗(yàn)計(jì)劃及本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要，增加開(kāi)設(shè)不同的欄目，如工程軟件應(yīng)用、理論疑難問(wèn)題探討、工程課題交流等欄目，并變網(wǎng)頁(yè)發(fā)布式為論壇發(fā)貼式。從該目標(biāo)的先進(jìn)性考量來(lái)看，以“抗震、教學(xué)、數(shù)值分析”為關(guān)鍵詞進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)類似的系統(tǒng)地以教授抗震數(shù)值分析內(nèi)容為主的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)。

可見(jiàn)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，面向本科的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，針對(duì)學(xué)生容易混淆的動(dòng)力學(xué)基本概念、抗震數(shù)值分析方法及其應(yīng)用、教學(xué)課件下載、疑難問(wèn)題公共留言系統(tǒng)搜索等，提供一個(gè)國(guó)內(nèi)高校領(lǐng)先的面向抗震教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，很有必要。同時(shí)，作為動(dòng)力學(xué)相關(guān)課程的輔助教學(xué)系統(tǒng)，隨著平臺(tái)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行與日益完善，將抗震教學(xué)中出現(xiàn)的共性問(wèn)題資料進(jìn)行積累與整理，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、理解相關(guān)概念，了解抗震分析方法及其應(yīng)用，激發(fā)投身抗震防災(zāi)事業(yè)的興趣起到積極的促進(jìn)作用。抗震網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)的建立，也從一個(gè)側(cè)面實(shí)踐了利用現(xiàn)代化技術(shù)手段，建設(shè)高水平、立體化的教育教學(xué)資源庫(kù)，并提高教學(xué)資源的共享程度，更好地為教師教學(xué)與學(xué)生自學(xué)服務(wù)這一目標(biāo)。

[1]路甬祥.自主創(chuàng)新與建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家[J].刊授黨校,2009,5：38～41

[2]陸元峰.網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)初探[J].現(xiàn)代教育技術(shù), 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，講師。陳健云，教授，博士生導(dǎo)師。