化学教材内容管理论文

摘要：在21世纪的今天，由于科学技术的飞速发展，现在的大学计算机基础教学不能仅采用传统的教学模式。例如，在多媒体教室进行课程内容的学习，学生渴望通过更多的学习途径对计算机课程进行学习，如何用不同的教学方法拓展教学途径，除了在课堂上讲解课程的知识外，也让学生在平时的时间进行自我学习、自我提升，这也是现在大学里面需要一直研究的课题。以下是小编精心整理的《化学教材内容管理论文 (精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

化学教材内容管理论文 篇1：

移动学习内容管理系统的研究与设计

【摘要】学习内容管理系统是移动学习管理平台的重要组成部份。在分析研究内容管理系统、Moodle学习管理平台以及移动学习资源特点的基础上，提出了基于MySOL数据库的移动学习内容管理系统的设计框架，并对其关键问题进行了探讨。

【关键字】学习内容管理;移动学习;移动学习内容管理;内容管理

引言

随着经济与社会的发展，人们对新知识、新技能的学习需求不断增长，现有的教育体系和学习模式已无法满足人们与日俱增的学习需求，因此，教育开放化、终身化、全民化、个性化等教育理念便应运而生。人们渴望更新，更灵活的学习模式，尤其是受到现有教育体系和模式限制的各种人群。于是一种全新的学习模式――移动学习(Mobile Learning，即M-learning)便悄然而生。通过有效结合移动设备和移动计算技术，学习者可以随时随地学习，同时，无线网络的发展也为移动学习的发展创造了良好的学习环境。但是，随之而来的是移动学习中学习内容管理的问题。无论手持设备多么完善，无线网络的速度多么快捷，若系统不能提供优质的学习资源和合理化的资源管理，人们就无法像期望的那样进行学习活动，也就无法享受到先进技术所带来的无线学习乐趣[1]。本文将对移动学习的内容管理以及其研究中出现的问题进行研究讨论。

一 内容管理系统概况

内容管理是一个很宽泛的概念，从商业门户网站到新闻系统再到个人的博客(Blog)都可以叫做内容管理系统。内容管理系统把系统中的内容(如文字，图片等)从网页中分离出来进行管理，并控制内容在页面中的显示。互联网的广泛使用推动了内容管理技术的研究和发展。IBM曾把信息管理定义为是数据管理DM(Data Management)和内容管理CM (Content Management)的集成，显示出内容管理的重要性[2]。

内容管理系统的最大特点是内容管理和系统表现相分离。内容管理系统一般被抽离成3个层面：内容管理，模板管理和发布管理[3]。学习内容管理是内容管理在网络学习应用方面的一个分支，将学习内容从系统中抽离出来，以学习对象的形式存储在数据库[3]和标准文件系统中。它围绕如何管理知识内容，使学习者和知识的创建者对知识的管理、获取、使用、传播更加人性化，从而提高学习者的学习效率以及适应性。学习内容管理因其独特的针对性，成为E-learning(电子化学习)和M-Learning(移动学习)的研究重点，目前，E-learning学习内容管理系统的设计、开发与应用在国外比较成熟，在此基础上设计的系统也越来越复杂，功能也越来越强大。国外在此相关领域的理论研究也处于领先地位。

学习内容管理系统(Learning Content Management System，LCMS)主要是为用户提供一个可以制作学习内容、存储学习对象、管理学习内容和动态发布个性化学习内容的网络教育应用系统[4]。目前国际市场上的学习内容管理系统以Docent，Click2Learn ASPEN，Giunti Learn eXact，WBTSystem TopClass，LogicBay LogicBuilder，OutStart Evolution，Blackboard和Moodle等最为成熟。

其中WBTSystem TopClass定义了完整的系统架构，包括七大模块，分别是：TopClass LMS提供进阶的目录和登录管理服务;TopClass LCMS是核心学习内容管理平台;TopClass Competence 提供权限和资源下载管理;TopClass Mobile提供移动装置下载功能;TopClass Publisher提供基于网络、AICC以及SCORM等格式的资源转换功能，转换后的资源可存储为可重复使用的学习元件;TopClass Virtual Classroom提供多种虚拟教室方案以及在线学习功能;TopClass XML Toolkit提供TopClass与环境平台的资源整合[5]。LogicBay LogicBuilder有相当严谨的功能和架构，平台设计注重教材的开发、组织和管理功能，主要由3大系统组成：Learning Studio提供教材资料库的存取和教材内容组合;Content Repository and Development Server负责存取XML内容以及资料库物件;Personalized Learning Server提供动态、个性化教材服务器端的执行环境，其复杂的功能也相对提高了内容创建者的学习门槛[5]。OutStart Evolution则提供了教材开发、教材管理、教材传送以及学习管理评估四大功能模块[5]。赛尔毕博开发的Blackboard Learning System是一套用于加强虚拟学习环境、补充课堂教学和提供远程教学的平台。Blackboard Learning System拥有一套强大的核心功能，使教师可以有效的管理课程、制作内容、生成作业并加强协作，从而协助学校达到与授课、交流和测验有关的重要目标[6]。

以上产品所提供的学习内容管理系统均是基于互联网络的，以传统PC机为学习终端的学习内容管理系统，虽然它们功能不尽相同，但这些系统一般都提供内容创建，内容管理，内容发布，以及适应标准[7, 8]。尽管也有较为成熟的学习内容管理系统，但是在实际的应用和推行过程中，由于系统接口复杂，对内容编辑者有较高的门槛，以及系统对个性化学习支持不够等因素，导致系统的实际使用效果并不令人满意。尤其对移动学习资源的管理和制作存在严重缺陷，并且专门基于无线网络终端(如手机、PDA)的学习内容管理系统的研究还相对较少。目前以意大利Giunti labs实验室所研究的eXact Mobile移动学习内容管理系统最为出众。

eXact Mobile是首个商业性的移动学习内容管理解决方案，它为移动学习者提供基于位置和上下文感知的无处不在的移动内容传递[9]。 eXact Mobile也是learn eXact的一个新插件，通过使用世界主流的移动设备，编辑者可以灵活、无缝地创建、管理和传送符合SCORM规范的学习内容，并可以随意对learn eXact学习管理系统组件互操作，同时兼容第三方学习管理系统[10]。eXact Mobile通过移动UMTS、Wi-Fi和GPRS设备提供对学习管理系统的访问，并且在学习方案规划中具有极大的灵活性。eXact Mobile同时也会将跟踪信息反馈到学习管理系统，让学习者和移动工作者根据学习规划始终使用最方便的设备[9]。

目前国内研究的学习内容管理系统都是针对E-learning，专门针对移动学习内容管理的研究还很少，因此，研究支持移动学习的内容管理系统很有必要。本文的目标是创建一个基于移动学习系统的内容管理平台，研究其实现过程中应该注意的问题，以便实现对移动学习教育资源便捷、有效、可靠的管理，实现数据信息资源共享，方便内容录入以及快速、准确查询，最重要的是为移动学习提供稳定的学习内容后台支持。

二 移动学习内容管理系统的特点分析

移动学习内容和网络学习内容有很多共同点，它们都是数字化学习资源。与E-learning相比，移动学习具有移动

性、便携性、个性化、片断化等特点。同时，由于移动学习终端在存储空间、处理能力、显示模式等方面的限制，与E-learning相比存在一定的局限性[1]。基于这些限制因素，我们在研究中应该注意以下几个方面：一，学习内容的选择。移动学习内容不同于以往的课件，它应该是对正常教学的补充，所以内容应该更加短小、精悍，并且具有少输入，易于操作的特点，便于学习者利用零碎的时间来学习。二，内容的显示格式。内容格式要尽量方便终端显示，使用“小图片+文本”的形式，文本占主导地位，不应该一味的追求多媒体效果，尽量将联系紧密而差别大的内容联系在一起，以提高学习者的兴趣。三，内容组织。内容前后要具有极强的逻辑性，方便学习者在短时间内消化知识。

由于终端设备的多样性，针对终端显示编写不同的模板也是移动学习内容管理的一个重要方面。学习内容的最佳显示在某种程度上还可以激发学习者的学习兴趣。

如今，提供灵活方便的系统，设计适合终端显示的资源，提供内容的快速检索，以及对学习内容的有效管理就成为移动学习内容管理系统迫切需要解决的问题。

三 移动学习内容管理系统的框架设计

在移动学习系统中，学习者使用不同的移动终端通过无线网络连接校园网从而访问移动学习服务器，而管理员和教师则直接通过PC机连接校园网，对移动学习内容进行维护。移动学习系统拓扑图如图1所示：

从图1我们可以清楚的看到，移动学习内容管理系统是移动学习系统服务器端的一部分，是整个移动学习的内容支撑基础。根据以上对内容管理系统、学习内容管理系统、移动学习内容管理系统的研究和分析，本文设计了移动学习内容管理系统的框架结构，如图2所示：

本系统支持B/S结构，移动学习内容管理系统的主要管理工作集中在服务器端的业务逻辑层和数据层。

1 移动学习内容管理层(业务逻辑层)：主要是完成逻辑处理，实现表示层和数据层之间的通信。数据访问顾名思义是对数据库进行各种操作访问，并交由业务逻辑层来调用继而完成逻辑处理。本层所实现的具体功能包括内容的创作编辑，存储管理，用户管理，配置管理，音视频管理，内容检索，资源管理等。

2 数据层：数据层是整个系统操作、管理的基础，主要存放数据库中的数据表和文件系统中的各种数据和文件，所有内容和信息的录入、删除、修改、检索、浏览以及统计都是基于本层进行的。

四 基于Moodle的移动学习内容管理系统的关键问题探讨

本系统基于开源Moodle(魔灯)课程管理系统，Moodle是由澳大利亚教师Martin Dougiamas博士主持开发的学习管理系统，该系统是一套基于“社会建构主义学习理论”设计开发的开放源码的软件，它能够帮助教师高质量的创建和管理网络课程[11]。Moodle提供内容管理、论坛、测验、作业、聊天、选项表、日志、标签、WiKi和调查等功能。它主要为课程设计提供在线课程编辑平台，同时也为学习者提供一个在线的学习环境。Moodle平台采用模块化的结构设计和面向对象的开发方法，从系统架构上说，符合当前流行的三层B/S结构，基本实现了数据访问，业务逻辑和用户界面的分离，具有良好的灵活性和扩展性[11]。系统的开发运行环境是LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP)，当然Moodle软件也可以在Windows系统下运行。本系统是基于Moodle课程管理系统，结合移动学习方式、学习者的需求以及移动学习内容特点等诸多因素，对Moodle系统做适当改进，使其为移动学习提供内容管理支持。本系统主要从以下几个方面进行研究：

1 数据库的设计

在Moodle软件系统中，结构化的内容存储在开源关系数据库MySQL中，文章所研究的Moodle 1.8版本的数据库中一共有214个数据表，数据表虽然很完善，但由于应用环境的不同，它在支持移动学习内容管理方面还存在缺陷，重新添加数据表并设计数据表之间的关系是实现移动学习内容管理系统的第一步。数据库中应该增加一些移动学习环境下需要记录的信息，如用户信息、设备信息、课件信息、交互信息等数据表。本文针对不同的移动设备设计相应的资源，当用户接入网络，请求服务器，服务器则根据用户的注册信息，首先对用户设备进行识别，然后提取适合用户终端显示的内容返回给用户。其中终端设备数据表的字段涉及终端设备型号、屏幕大小、标记语言支持、图像格式、内存大小、色彩支持、浏览器特性等属性。在课件存储表中，扩展课件存储表字段，增加课件描述字段，以便快速关联到相应的终端设备。

2 移动学习课件制作工具的设计

目前的课件开发都是先使用课件编辑工具来开发内容，然后通过整合工具，进行内容包装，这对课件的编辑者来说，存在一定的难度。因此设计所见即所得的在线课件编辑工具是目前需要解决的问题之一。设计课件在线编辑工具的时候，首先要考虑课件使用终端的屏幕大小，提供课件编辑模板选择，不同的模板应用于不同的显示终端;其次是课件属性的描述，课件属性元数据的选择可以为用户搜索提供依据，提高搜索效率;最后是内容添加和存储，学习内容应该存储到课件资源库的数据库表内，方便用户检索。课件编辑工具可以实现课件的快速制作和入库，并保证课件的完整性。

3 多媒体文件管理模块的设计

随着无线网络的发展，3G时代的到来以及移动资费的不断下调，使用手机下载音/视频文件的速率和资费问题也将得到有效解决，同时也对服务器端的内容提出了新要求――提供可供用户浏览、下载的多媒体文件，而Moodle本身并不提供对多媒体文件的管理。因此，本系统设计了多媒体文件管理模块来支持用户需求。此模块中的多媒体信息记录在数据库中，分别建立音/视频以及Flash文件的存储表，数据表中存储多媒体文件的基本属性信息以及存储的路径，而原始的多媒体文件则存储在本地磁盘中。根据不同的角色权限，用户可以通过提供的检索功能发现、浏览以及下载多媒体文件。多媒体文件管理模块的用户访问权限图如图3所示：

4 移动学习内容搜索的设计

由于Moodle设计的搜索功能不够强大，很多已有的课程因为检索语输入的不够准确而无法搜索到，严重影响学习者的学习积极性。因此，要建立强大搜索引擎也是移动学习内容管理的一个主要任务。针对存储内容的数据表，建立基于关键字的精确搜索和模糊搜索，进一步实现站内的简单搜索和多级搜索功能，从而为学习者查找内容提供方便。同时还可以通过建立目录树查找来实现对内容的检索。

五 总结

本文在分析内容管理系统的基础上，总结了移动学习内容管理系统的特点，提出了移动学习内容管理系统的框架，并在研究、分析开源软件Moodle的基础上，讨论了支持移动学习的内容管理的关键问题。在后续的研究工作中，将进一步研究移动学习以及学习内容的相关标准，制作符合国际规范的移动学习课件，实现移动课件的标准化，为移动学习提供功能完善的内容管理系统。

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参考文献

[1] 樊心月.移动学习内容设计与评估规范研究[D].北京:北京交通大学,2007.

[2] 舒婷.基于J2EE的内容管理系统的设计与实现[D].南昌:南昌大学信息工程学院,2007.

[3] 章惠.网络环境下学习管理系统的设计分析[D].曲阜:曲阜师范大学,2005.

[4] 唐丽娜.基于学习对象的网络学习资源构建研究[D].山东:山东师范大学,2005.

[5] 台湾财团法人资讯工业策进会.国外LCMS功能架构分析整 理 报 告 [EB/OL].

[6] 北京赛尔毕博信息技术有限公司[EB/OL].

< http://www.cbb.edu.cn/cpfw/jx.html, 2006/2008-03-04.>

[7] 孔维宏.基于学习设计规范的学习内容管理系统设计[D].上海:华南师范大学,2004.

[8] 蔡志文.面向知识服务的学习内容管理系统的研究与实现[D].武汉:华中师范大学,2007.

[9] Giunti Labs S.r.l, Genoa,Italy[EB/OL].< http://www.giuntilabs.com/info.php?vvu=34,2008-05-20/2008-05-23.>

[10] Giunti Labs S.r.l, Genoa,Italy[EB/OL].

[11] 李贵春,王大勇.Moodle课程管理系统研究[DB/OL].中国科 技 论 文 在 线. [EB/OL].

Research and Design of M-learning Content Management System

YANG Yan-yan LI Xiao-cong GAO Min

(School of Electronics and Information, Northwestern Polytechnic University, Xi’an, Shaanxi 710072, China)

作者：杨严严　李小聪　高　敏

化学教材内容管理论文 篇2：

基于多媒体移动平台的计算机课程教学模式

摘 要：在21世纪的今天，由于科学技术的飞速发展，现在的大学计算机基础教学不能仅采用传统的教学模式。例如，在多媒体教室进行课程内容的学习，学生渴望通过更多的学习途径对计算机课程进行学习，如何用不同的教学方法拓展教学途径，除了在课堂上讲解课程的知识外，也让学生在平时的时间进行自我学习、自我提升，这也是现在大学里面需要一直研究的课题。该文想利用移动媒体设备，利用时下多媒体设备，比如手机、平板电脑和iPad等设备，将课程的知识内容在更多的移动设备上进行展现，使学生通过自己的多媒体设备在碎片化时间里可以自我学习、自我增值。

关键词：多媒体移动平台;计算机课程;教学模式;教学途径

0 引 言

目前学校的计算机应用基础学习一般是在多媒体课室进行上机学习和上机操作。由于科学技术的发展，现在计算机课程需要在更多不同空间进行多种方式的学习，学习模式不再被困于多媒体课室内，而是还需要课室外的练习。所以在多媒体设备上开发一套有效的程序，将现在的课堂学习内容展示出来，让学生可以在课外任何时间都可以得到课堂学习的内容。这样让学生在课外合理安排自己的时间进行自我学习。由于计算机课程有自己独特的一面，学习者必须通过本人的上机操作练习才能熟练进行计算机办公应用的使用，实操实训是计算机课程学习的重点，由于学习者对计算机的概念、工作原理以及实操中对各种高级函数和专业函数掌握情况不一，所以通过一套程序将学习内容放在移动平台上，让学习者自己找到自己对知识体系架构下比较薄弱的环节，进行文字或者视频的学习，通过这种学习，更能加深对课程的理解，也便于在课堂上更好地理解和融会贯通。由于笔者在学校计算机教研室从事计算机基础教学工作，现在需要解决的关键点在于开发一套这样的程序在跨平台的移动设备上运行。目前程序在安卓操作系统上运行。

1 设计目标

移动在线学习平台是为广大学习计算机的学生提供增值服务的平台，在充分吸收现代教育技术理论与方法最新研究成果的基础上，利用网络技术，根据不同教学模式、不同教育对象的特点，在不同的教学环节中为网络教学提供灵活、可缩放、适合于多种层面、多种对象及多种网络环境的交互式教与学支撑环境。

设计移动在线学习平台，包括学习业务、业务管理两大系统。学习平台可以为有需要的人群提供在線学习的平台基础，使之成为服务于教育、承载优质资源的重要支撑平台。

1.2 设计内容

系统主要是在线学习APP模块，为学员提供课程学习、在线自测的移动学习服务。

在线学习平台采用移动互联网和云计算技术架构，建设课程学习中心、题本学习中心两大核心平台，最终以APP终端形态，实现数字课程、数字学习资源的制作、管理和运营服务，最终形成以课程学习和做题学习为核心、以运营服务为辅助的综合性在线学习平台，形成内容丰富、互动性强、易操作、可随时随地接入、符合学习规律的数字教育体系，培育数字教育和计算机学习结合的新业态。

1.2.1 业务流程图

在线学习平台中，核心业务在线学习的一部分提供面向用户在线课程学习和个性化学习业务，用户可以通过浏览器或通过APP软件加入课程，进行课程的相关学习、研讨、提问答疑、课程笔记等互动交流学习。题库学习中心作为前端服务系统，为学员提供基于用户学习情况的个性化自主学习服务，旨在丰富专业试卷，具有全学科策略组卷、多维度智能检索等特点，学员可以通过题库中心及时检查自己课程学习的效果，在线自测，系统批改后学员查看成绩和测评报告，题库中心智能推送学员相对薄弱环节的学习资料，学员还可以通过错题攻关，有针对性地对薄弱知识点进行巩固，面向学员提供选卷自测、组卷自测、专题自测、测评分析、错题攻关等功能。移动平台业务流程如图1所示。

图1流程说明：用户或者学员使用手机APP软件登录网站后进行注册登录，系统根据手机号码或者注册名进行数据记录。用户注册后可以进行课程的学习，如观看学习视频或进行知识点的测试等。管理员在软件后台进行知识点以及试题库的更新，并进行统计用户的学习时间等功能操作。

1.2.2 课程学习中心

课程中心是在线学习平台中的核心业务，在线学习的一部分提供面向用户的在线课程学习，个性化学习业务用户可以通过浏览器或APP软件加入课程，进行课程的相关学习。并保留可以提供研讨、提问答疑、课程笔记等互动交流学习的界面设计。

1.2.3 题库学习中心

题库学习中心作为前端服务系统，为学习者提供基于用户学习情况的个性化自主学习服务，旨在丰富专业试卷，题库学习中心支持在线考试，也支持将知识合理碎片化的专题自测，支持正向激励，无论学员答对答错都予以适度奖励。

1.2.4 内容管理

内容管理是借助信息技术实现内容的创建、储存、分享、应用、更新，并在个人、组织、业务、战略等方面产生价值的过程，而内容管理系统就是能够支撑内容管理的一套工具的组合，是指对数字资源进行有效管理和共享服务的工具，具有内容管理、内容丰富、智能标记、工作流协同、信息发布等功能。

1.2.5 内容加工

课程制作中心和题库制作中心是通过网络平台集中发布各种教材、课件、试题与资源的地方，提供课程内容设计、考核设置和课程内容的数学活动支持，课程可以通过课程制作中心提供的开课向导开设自己的数字服务和数字空间，再通过题库制作中心的试题录入、试卷编辑设计作业和考试，最终发布到课程学习中心，提供给学员进行系统学习。

1.2.6 分析中心

分析中心为内容管理员提供平台运营情况数据，为运营决策提供数据支持、数据统计，对课程、试题、试题集(试卷、作业、测评)总体情况和增长情况进行统计分析，包括用户行为统计，即对教员、学员使用系统行为统计分析，课程学习人次、时长、周期变化、时间段、学校等统计，试卷、作业、测评情况统计，以及试题使用情况统计分析。

1.2.7 系统管理

系统管理是对平台基础支撑数据进行维护管理，为平台运行提供必备的基础数据，系统管理可进行用户管理、权限管理、机构管理、基础数据管理、通知管理、日志管理、数据统计、升级管理。

1.3 应用系统设计开发环境

使用Thinkphp+Bootstrap快速开发框架，实现在线学习平台系统的后台管理系统开发。使用Android Studio前端开发框架，开发手机端界面和APP程序。在线学习平台系统基于Linux平台，使用PHP语言开发，系统主要包括Web后台管理系统和手机端APP系统;数据库采用MySQL数据库，通过REST技术实现前后台逻辑数据分离。

2 对设计的把控

2.1 数据完整性

在线学习平台系统通过事务和数据完整性校验来确保数据传输的完整性。

(1)事务具有原子性、一致性、完整性、持久性的特

征;

(2)数据完整性校验：对REST数据进行Token验证，确保数据未被篡改，保障數据完整性。

2.2 数据生命周期

数据生命周期包括数据创建、使用、备份、再利用、销毁的整个过程。

在数据生命周期的设计中，需要包含数据清理的周期、业务表之间的关系、本系统业务表与其他系统业务表之间的关系、数据清理的规则、数据清理的脚本等内容。

(1)数据使用：作业类操作写入生产库，数据同步复制到备数据库，超期后进行归档操作;

(2)数据备份：每日增量备份，每周全量备份;

(3)数据清理：对不再使用的数据进行超期清理，时限为3个月。生产库核心业务数据在线时间为2年，超过2年后进行归档，进入历史库。

3 结 论

设计一款移动学习软件，可以让学习者不一定来到机房实验室即可进行上机操作练习，可以通过移动终端学习设备打开软件进行学习，这是一种自我增值，自我教育的好工具，这也是设计软件的初衷和目的。

参考文献：

[1] 程泽，陈金鹰，李彪.第五代移动通信技术及发展趋势 [J].通信与信息技术，2016(1)：50-51.

[2] 张跃飞.对第五代移动通信系统5G标准化展望与关键技术的探讨 [J].数字通信世界，2017(12)：215.

[3] 赖国胜，钟玲玲.试论第五代移动通信网络体系架构及其关键技术 [J].黑龙江科技信息，2016(30)：185-186.

[4] 毕倬.第五代移动通信网络体系架构及其关键技术 [J].信息与电脑(理论版)，2016(3)：160+162.

[5] 吴泽铭.基于移动互联的学生德育管理软件开发与应用 [J].教育信息技术，2017(11)：29-31.

[6] 杨立力.论虚拟现实技术与远程教育的结合 [J].现代远距离教育，2005(3)：61-63+37.

[7] 刘勉，张际平.虚拟现实视域下的未来课堂教学模式研究 [J].中国电化教育，2018(5)：30-37.

作者简介：黎劲(1980-)，男，汉族，广东台山人，硕士，网络工程师，研究方向：计算机教学应用。

作者：黎劲

化学教材内容管理论文 篇3：

《理论力学》课程线上线下混合式教学模式实践研究

摘 要：根据新工科背景下提出的教学高阶性和创新性要求，加强理论与实践相结合，提高学生创新能力和解决实际问题能力的培养，沈阳农业大学的《理论力学》课程采用了基于跨校修读学分的线上线下混合式教学模式进行教学，节省了理论教学时间，增加了实践与翻转课堂时间，通过期末成绩对比分析，采用混合教学模式的学生成绩均高于传统教学组。该教学模式可以为开展线上线下混合式教学模式教学工作提供有益的参考依据。

关键词：理论力学;跨校修读学分;混合式教学模式;理论与实践结合;翻转课堂

《理论力学》作为本科专业一门理论性较强的学科基础课，是各门力学的基础，并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。在培养计划及教学大纲中，要求学生具备比较熟练的计算能力、一定的分析问题和解决问题的能力，学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题。该课程强调理论与实践相结合，通过理论进行实践，可以更好地解决工程中繁复的实际问题。目前在各高校的教学中，该课程一直沿用课堂面对面的传统教学，在教学时间的限制下，在基础理论理解与学习上需要占用大量的学时，而将理论应用于实际问题当中的时间就较少甚至于没有。这样的学生只是学到了解题的方法并且用于考试，并没有培养学生创新的能力。在新工科的教育背景下，培养学生的创新能力是重要目标，因此目前的理论力学的教学模式需要改进。

跨校修读学分课程、高等学校间互认学分的学习方式和教学管理制度，是促进高等院校间优质教学资源的共建共享，提高教学水平和人才培养质量的一种教学模式。辽宁省教育厅自2014年起在部分高校开展普通本科高校大学生在线学习、跨校修读学分试点工作，通过多年应用，省级精品开放课程资源得到了充分利用，它在一定程度上改变了传统教学模式，以学生为主体，满足学生个性化学习需求，提高学生的自主学习能力，培养学生自主创新能力。

沈阳农业大学作为首批跨校修读学分试点工作单位，学校教务处从教师、设备、教室等多方面投入，全力保障此工作的顺利进行。沈阳农业大学理论力学教学团队以此为契机，与大连海事大学理论力学精品资源共享建设团队自2016年起连续三年进行基于跨校修读学分的混合式教学实践。将传统理论力学的教与学转变成实践与理论相互促进的混合式教学模式。

一、《理论力学》课程线上线下混合式教学准备

沈阳农业大学理论力学课程于1999年从工程力学中独立出来为90学时，于2003级学生开始作为学科基础必修课设置了工科专业的72学时(包括静力学、运动学和动力学)及近工科专业的36学时(包括静力学和运动学)。从2012级开始调整教学计划，在理论内容不变的情况下将课时分别改为64学时和32学时。《理论力学》课程自2005年起，连续三届被评为沈阳农业大学精品课，每届有效时间为四年。

辽宁省精品资源共享课《理论力学》课程为例，课程建设方为大连海事大学，课程使用方为沈阳农业大学，使用超星尔雅公司的泛雅MOOCs在线学习平台，课程建设方与课程使用方老师组建教学团队，共同讨论确定教学方式。根据本课程的特点及使用经验积累，采用混合式教学模式组织教学，探索理论类课程与实践结合有效结合的教学方式。在课程内容管理、考核方式制定及MOOCs平台使用等方面进行交流与讨论，为该课程跨校修读学分的实施做好前期准备工作。

(一)课程内容管理

《理论力学》作为各高校工科专业的基础课程，具有统一的理论体系。大连海事大学录制的辽宁省精品资源共享课《理论力学》，课程资源完整、教学内容丰富、理论讲解细致。可以用于沈阳农业大学该课程的理论教学中。由于不同学校的学生专业不同，相关案例与习题有所区别，因此在课程内容管理上，适当删除原来课程中的習题内容，增加本校专业的案例与习题。

(二)制定考核方式

由于采用的是理论与实践相结合的混合式教学模式，在原有的试卷笔试考核的基础上，增加实践操作和过程考核环节权重，实施“全过程考核”模式。

(三)MOOCs平台使用

建课方将理论课程讲解全部建设于超星尔雅公司的泛雅MOOCs在线学习平台上，供学生进行学习使用。用课方教师将本学校专业的典型例题讲解录制后上传到沈阳农业大学易尔思MOOCs平台供本校学生学习习题时使用。在课堂教学中采用超星公司的“学习通app”进行随堂签到、选人答题、进行课堂互动等课堂学生管理。

二、《理论力学》课程线上线下混合式教学模式实施

《理论力学》课程建设方和使用方的主讲教师组建跨校修读课程组，沈阳农业大学每学期任选一个专业的学生作为该学年跨校修读学习组，其余专业继续采用传统教学。混合式教学实施环节包括网络平台学习、面对面课堂教学、实践操作和翻转课堂四种学习方式。

(一)网络平台学习

《理论力学》课程组教师组建教学团队，用课方与建课方教师进行沟通，明确理论学习知识点与重点内容，根据本校的教学大纲和教学任务，在教学网络中进行任务点的发布，制定学习进度和学习计划。双方教师负责线上知识点讲解，布置线上练习题，使学生利用网络教学资源进行学习、完成练习题、查看课外资料等。用课方主讲教师通过检查学生的视频观看进度等，及时了解学生对各章节的掌握情况。用课方教师建立专用的QQ群，方便和学生及时进行沟通。

(二)面对面课堂教学

用课方教师在课堂中进行知识的梳理，不在重复讲解基本理论等内容，而是针对该课程中的重点、难点及学生在网络平台学习中遇到的困难和疑问，并根据学生学习的具体情况，对课程的知识结构进行归纳和总结、组织学生分组讨论、进行案例分析以及复习答疑等工作。

(三)实践操作

为了让学生能把理论与实践相结合，不仅能了解各知识点在工程中的应用，还能将知识点用于实践中。本次教学中围绕《理论力学》的三大理论核心提出三个任务由学生进行实践操作。分别是：

1. 静力学实践。书上有很多重物提升装置和压榨装置的力学图形，给学生布置的任务是，到生活中寻找或者借助于网络查找重物起吊装置或压榨装置的实例，拍摄或下载相关的图片与视频，并根据学过的静力学中有关约束、力系和受力分析等相关知识，将实物简化成力学模型，并分析及讲解其机构工作原理及应用。如图1所示，教材中平面图形(a)与学生查找到的实物图片(b)。通过实践观察，分析实物与力学模型的关系。

2. 运动学实践。运动学的重点及难点内容为点的复合运动及平面运动，教材及参考书中皆为二维静态图形，由学生自选书中的图形，应用建模仿真软件对其进行运动过程的动画制作。本环节需要学生具有一定的软件基础，不作强制要求，以兴趣为主导去完成对应建模与动画仿真。如图2所示，教材中平面图形(a)与学生应用SolidWork软件建模并动画仿真的三维图(b)。学生在应用软件进行建模过程中，首先需要确定各构件的长度，必要的时候需要调整构件的形状以满足运动需求;在进行动画仿真过程中，需要确定主动件和从动件之间的运动关系，以实现完整运动。

3. 动力学实践。以书中力学、运动学所有的图形为基础，用慧鱼组件进行拼建模型，并鼓励学生在运动机构基础上拓展其应用范围，进行创新。如图3所示，教材中平面图形(a)与学生选取慧鱼组件进行拼搭的模型 (b)。学生在进行拼搭过程中，需要恰当选取实物零件，如采用偏心轮结构实现曲柄OA的定轴转动;需要适当改变原图形的结构，如图(a)中定轴转动在平动筛外侧，通过实践操作，学生发现要实现曲柄的整圈转动，需要将定轴转动结构调整到平动筛内侧才行。

(四)翻转课堂

翻转课堂是混合式教学模式中非常重要的一个环节，它的主要执行方式是学生站在讲台上讲解，老师和其它学生对讲解内容进行提問及讨论。根据本课程布置的任务，主要进行以下两方面的翻转课堂内容：

1. 习题讨论与讲解。教师提前布置本课程的重、难点章节(静力学物系平衡、点的复合运动、动力学定理应用等)的对应习题，把学生分成若干小组，每个学习小组针对各自的任务，在课堂外时间利用网络平台观看相关知识点的视频在线学习之后，进行习题讨论，然后选该组代表在课堂上进行小组汇报，向所有学生进行习题的讲解，要求讲解过程中，详细讲解解题思路和分析过程。在小组代表汇报过程中，如果出现错误或者解释不清的情况，可以由同组其它同学进行补充讲解。汇报后，学习小组提出学习过程中的疑问，由老师组织全班同学进行讨论。

2. 实践讲解与讨论。在已经布置的三次实践操作环节中，学生们自发组成小组选择题目及图形，完成了相关文字材料、动画仿真、作品模型、视频剪辑及PPT。汇报者在翻转课堂上进行成果汇报讲演，听讲者根据自己的理解提出问题，教师对所汇报内容进行适当点评，指出作品的特色、不足及改进建议，促进学生对相关知识点的理解，让学生“理论联系实践”，明白“理论力学主要是学什么，能用来做什么，以及怎么用”。优秀的学生作品上传至沈阳农业大学易尔思平台。

通过翻转课堂环节，学生能把自己的作品，组织好语言进行讲解，加深了对理论的理解，激发了学习热情。同时教师也能发现学生潜在的问题，进一步完善和调整网络平台资源。

三、《理论力学》课程线上线下混合式教学模式考核

改变传统的期末考核模式，实施“全过程考核”模式。教学考核方式有：网络平台考核、翻转课堂考核、课堂表现考核、纸质作业考核、期末考试考核。其中，网络平台考核由系统依据学生完成视频、任务点、参与讨论情况自动进行评分，较为客观;翻转课堂考核中，教师通过各小组组员参与教学任务的程度，根据学生在翻转课堂中的汇报效果及表现，给出翻转课堂成绩;课堂表现考核中，主讲教师根据日常教学过程中，学生出勤情况、课堂回答问题情况的记录给出课堂表现成绩;作业考核环节，教师布置纸质作业，通过学生提交作业，根据学生作业完成的认真程度、对错情况给出成绩;期末考试为闭卷笔试，按照课程教学大纲设置考试题目，百分制为满分。总成绩=期末卷面考试成绩(50%)+在线学习成绩(30%)+翻转课程、作业等(20%)。

这种考核方式可以让学生把期末突击复习方式变成平时的学习方式，期末笔试考试没有舍弃，只是在总成绩中所占比重相应减少，减小了“突击考试”的学生心态。跨校修读学分课程组织中的考核评价的方式更侧重于学生的平时学习积累和动手、动脑能力的培养，比传统的评价方式更符合现代教学培养模式和人才培养需求。用课方学生取得的成绩录入系统后，传至建课方，双方学校教务管理部门进行学分互认。

四、《理论力学》课程线上线下混合式教学模式实施效果

为了对比混合式教学的学习效果，将本学期理论力学课程学习的班级分为混合式教学组和传统教学组。两种教学方式的分数统计如表1所示，各分数段分析如图4所示。

从表1可见，混合式教学组平均成绩，优秀率，及格率均高于传统教学组。从图4可见，各教学班级成绩均符合正态分布，其中混合式教学组高分人数多于传统教学组。由以上数据及分析可见，“网络平台学习+面对面课堂教学+实践操作+翻转课程”的混合式教学模式，可很好地调动学生学习的积极性，提高学生的成绩。

跟踪三个年度采用跨校修读学分进行混合式教学模式学习的学生创新实践能力，在用课方教师指导下参加机械设计类竞赛均取得较好成绩，如2017级机化闫卓宇等学生获得2019年中国服务机器人大赛授花粉机器人专项赛二等奖，2016级机制黄开智等学生获得2018年辽宁省大学生机械创新设计大赛慧鱼组二等奖，2017级机化苏振华等学生获得2018年沈阳农业大学机械产品数字化设计大赛一等奖。

五、结束语

在新工科教育背景下，理论力学教学需要突出学生解决实际问题能力和创新能力的培养，提高学生理论与实践相结合的能力。针对传统教学中学时较少，理论讲解占用大量时间而实践不足的普遍现象，采用基于跨校修读学分的线上线下混全式教学模式，遵循以“学生为中心，理论实践相结合，实践促理论学习，全过程考核”的教学观念，对进一步提高教学水平和人才综合能力培养具有积极的推动作用。

参考文献：

[1]江红霞，李竹林，袁玲，等.大学生在线跨校修读广告设计课程实践[J].沈阳农业大学学报(社会科学版)，2016，18(5)：598-601.

[2]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016，26(9)：18-24.

[3]李俊峰.清华大学钱学森班的理论力学教学实践[J].力学与实践，2018，40(4)：422-427.

[4]任艷荣，石萍，何凡.基于慕课模式的理论力学教学模式新探索[J].教育教学论坛，2019，9(2)：93-95.

[5]叶志明.大学新生研讨课“大学学什么”教学札记[J].中国大学教学，2017(4)：65-69.

[6]张娟，王艳，余龙.理论力学“四堂融合”混合式教学和考核模式改革的实践[J].力学与实践，2019，41(2)：210-215.

[7]朱全，陈华，韩飞坡.基于应用型人才培养的工程力学课程教学研究[J].西昌学院学报(自然科学版)，2018，32(2)：123-125.

作者：崔红光 朱公志 张本华 姜迎春 王京 江红霞 徐燕