新冠肺炎疫情期间噪声与振动控制课程教学探讨

苑春苗 王泠峰 贺曹迪 尚融雪

[摘 要]随着我国工业现代化进程的加快，以噪声污染为代表的职业病问题对人们的工作、生活的影响越来越严重。使学生熟练掌握噪声与振动控制相关的知识是提高安全工程本科教学质量必不可少的前提。要想解决新冠肺炎疫情期间，噪声与振动控制课程如何唤起、提高学生的学习兴趣以及提高学生听课效率的问题，教师必须结合学生兴趣形成发展的一般轨迹和作用机理，对噪声振动与控制课程的教学方法进行分析，增加学时及精选梳理教学内容、改变教学形式、丰富教学手段、合理布置作业时间、丰富作业形式、实现期末试题多元化、发挥学院和班级的管理作用，同时在学生学习自主性、师生互动等方面也有所改变，将学科的知识点和发展应用以多种综合新颖方式呈现给学生，从而能更好地结合疫情防控形势的特点培养学生的能力。

[关键词]噪声与振动控制;教学改革;疫情授课;PBL

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2022）02-0086-03

噪声与振动控制课程主要讲述了工业生产及社会生活过程中的噪声危害及控制问题，其主要内容为引言、噪声控制的声学基础、噪声量度危害及标准、声波在大气及管道中的传播、室内声学原理（声波在室内的传播）、吸声、隔声。学生对该课程进行学习需要掌握包括力学、微积分、数学、信号处理等多种基础学科知识，同时要熟练运用高等数学、大学物理等基本理论知识，了解并掌握噪声控制的基本原理及量度方法、传播过程、危害及控制标准、控制措施等。总的来说，该课程内容繁多，课时偏少，概念复杂，理论抽象，与工程实际联系密切。

该课程作为安全工程专业必不可少的专业课，具有较强的综合性和实践性，是一门直接服务工程实际的课程，要求学生具备解决在实践中控制噪声污染以及预防噪声性耳聋职业病等问题的能力。而受新冠肺炎疫情影响，无法通过实践使学生对该门课程形成一个直观印象。

本文结合在新冠肺炎疫情期间噪声与振动控制课程教学实际中存在的问题，就如何解决问题，提高教学效率和教学效果进行探讨、分析。

一、新冠肺炎疫情中本科课程教学现存问题

（一）课程学时较短

以噪声与振动控制课程为例，本课程共七章，每章涉及的知识点繁多冗杂。在授课时，学生需要回顾并运用多门专业基础课理论知识，例如第二章噪声控制的声学基础，在讲授理想流体媒质的三个基本方程时，涉及高等数学微分方程的理论及流体力学的基本思想，需要授课教师及时补充相关知识，此外还要以经典例题的形式来让学生掌握基本方程的运用。而由于疫情的影響，学时必然会被压缩，学生无法对课程有整体的了解，这违背了马克思主义矛盾观点中的重点论与两点论辩证统一的关系，不利于学生对知识的完全理解和掌握，以至于在课程结束时，学生只对最后的结论有粗略了解，而无法运用相同的方法推导出结论。

除此之外，本课程涉及大量概念性问题，由于课程模型是以实际工程问题为基础建立的，与实际工程问题联系相当紧密，求解得到的描述系统振动规律的表达式大都十分复杂、抽象。而因新冠肺炎疫情在家学习的学生，由于缺乏工程实践经验，往往很难从直观上形成对该课程的整体印象，这在一定程度上阻碍了其对该课程的进一步学习，直接表现为学生无法深入理解各参数的物理意义。因此在录播讲授该课程时应注意区别概念并适当引入相关运用实例。如第五章中的墙的隔声量与隔墙的噪声降低量这两个概念就很容易混淆，此时引入运用实例与习题来使学生对相关概念有清晰的理解就显得必不可少。

（二）课程教学内容枯燥，形式单一

本课程的教学内容过分强调完整严密的知识体系，导致课程内容枯燥乏味，难以让学生提起学习兴趣。

本来本课程是安排在教室内教学的短期课，但受疫情影响，本课程采用学生自主看录播视频的非实时授课方式，自主学习、测试并组织答疑。但是，录播视频的内容如不能吸引学生，容易造成学生听觉和视觉疲劳，进而使学生产生厌倦情绪，进一步打击学生学习的积极性和主动性。同时，学生需要单纯阅读参考资料，机械记忆专业性的公式，很难真正理解并熟练运用有关知识，严重影响教学效果。而教师仅凭学生上交的单元作业，对学生的学习情况也无法全面了解。此外，录播授课还存在画面与讲述不同步的问题。

（三）作业上交的截止时间设置不合理

新冠肺炎疫情期间，本课程采用每周学习一个章节并上交作业的形式，但是各个章节的内容不一，习题数量不同，导致学生学习压力大，学习容易囫囵吞枣，对所学内容掌握得不够彻底。

（四）学生轻视课程学习

大多数学生不重视新冠肺炎疫情期间的课程学习，与正常授课相比，录播授课中师生无法直接互动，考核也相对简单，且易于舞弊，因此相当一部分学生将线上课程当作一门“水课”。以噪声与振动控制课程为例，该课程是一门普通的专业课，需要一定的基础课知识储备，有相当一部分学生对高等数学、大学物理等基础课有抵触心理，从而对该课程产生厌烦情绪。而在线上授课中，教师无法有效调动学生积极性，尤其是教授一些枯燥和难以理解的内容时，部分学生没有认识到该课程的重要性，轻视短期课程，不愿花费时间去学习，只求通过考试，并获得相应的学分，这严重影响了该课程的教学效果。许多学生都没有意识到这门课程对于其所学专业具有无法替代的重要性，学生将来无论是从事设计、施工，还是管理工作，只要是与专业相关的，都会涉及该课程的知识。尤其是第六、七章隔声和吸声涉及具体的设计实践，如果能熟练掌握，可令学生受益匪浅。

（五）考试方式及内容不合理

受新冠肺炎疫情影响，学生无法返校正常上课及参加考试，而线上考试缺乏监考，存在相当大的问题，同时考试试题多为习题，学生倾向于考前突击，不加思考地死记硬背。学而不思则罔，思而不学则殆。学生虽然拿到了学分，却学不到知识。

二、新冠肺炎疫情中本科课程新设计及模式变更

（一）适当增加学时及精选教学内容

噪声与振动控制课程教学知识点繁杂，可适当增加授课课时，还可以精简教材内容，这样既可以节省课程授课时间，又不失噪声与振动控制课程的精髓，让学生掌握主要的理论知识和设计方法，且不增加学生的负担和压力。在教材内容的基础上，可以及时吸取工程实践中的先进技术丰富教学内容，例如在隔声墙的实施过程中遇到的问题和解决方法等，使学生更好地了解现代工程。在选定教学内容后，可以对教学内容进行梳理，找到章节部分与部分之间的区别和联系，使学生在学到某一处知识时能想到另一处知识，建立一个整体有序的知识框架。例如，讲到隔声要联想到吸声，隔声与吸声有什么区别和联系等。对于一些比较难的部分，还可单独设置专题讲解。

（二）知识结构体系改革

教师可以将原本的知识平铺式结构体系转化为立体结构体系，在复杂的知识间穿插应用分析与历史发展，适量穿插一些噪声学科的发展史、著名人物和经典案例等，让学生从枯燥中寻找乐趣，从多维度更好地学习繁杂的知识，使学生更加完整全面地了解噪声与振动控制这门学科，同时增加学生对课程的兴趣。建议授课既要遵循教学大纲的要求，又要考虑用人单位的需求，或现在工程的特点。如此一来，在满足专业培养目标的同时，又可以使教学内容更贴近工程实际需求。

（三）理论知识点的软件仿真与模拟

受疫情影响，现场授课不得不改成线上授课，因此应该规避网络授课缺乏实践的缺陷，充分发挥线上授课便捷、数字化等优点，加深学生对知识点的理解。以噪声与振动控制课程为例，如讲解单自由度无阻尼自由振动时，为了让学生更好地了解固有频率，可以通过理论计算和软件计算两种不同的方式来处理。通过对同一问题的两种求解，启发学生拓宽解题思路，引导学生借助计算机技術从多个角度求解振动问题。这样既锻炼了学生的思维能力，又能够很好地调节课堂教学原本枯燥的氛围。

对一些工程问题的软件模拟，能促进学生对相关知识的应用性理解得更为深刻。如讲解固有频率、模态、振型等相关知识时，可以汽车、机床部件、飞机等具体的机械类结构为模型，利用有限元软件分析其各阶频率和振型，结合分析过程及分析结果阐述相关理论。这样能够使学生将课程案例更好地和实际生活联系在一起，也能使学生更好地接受相关的知识。

（四）改变教学形式，丰富教学手段

1.采用实时直播授课方式

直播授课是师生在一定的时间、使用同样的网络教学软件，集中起来上课，避免了个人单独听课的懈怠性。此外，直播会让学生真正感受到屏幕对面的教师是真实具体可互动的，存在交流可能性，能督促学生学习。在直播教学过程中，可采用案例驱动的主题式教学和基于问题的教学相结合的方式，使枯燥无味的内容变得生动有趣，消除学生的畏难情绪。

2.以目的引导学习，提高学生学习兴趣

可以从所学基础知识的运用、毕业设计需要掌握的本课程的知识、工作后可能面临的实际工程问题以及考研要求等多个方面明确噪声与振动控制这门课的具体用途和学习目的，以增强学生学习的目的性，提高学生学习的兴趣。

3.加强讨论，注重互动

在直播课堂教学中，易于进行课堂互动。在回顾或讲授知识时，可以提出问题，与学生互动，对表现良好的学生给予加分奖励。对于难度比较大的知识点，还可以设置专门的讨论课和答疑课。

（五）合理布置作业时间，丰富作业形式

教师根据学生的学习进度来设置作业完成时间，作业可采取开卷考核方式，并要求学生对错题进行订正，把正确详细的步骤写出来。还可以将学生进行分组，每组设置一个讨论题，让学生上交讨论之后的结果，这样可以锻炼学生的独立思考和团队合作的能力。

（六）发挥学院和班级的管理作用

建立学院和班级督导制度，可邀请辅导员等进入课堂听课，对于学生的学习态度、平时出勤情况，学院及班级应该随时跟进关注;对于学习态度不端正、出勤率差的学生应该及时了解原因，并帮助学生转变意识，使其意识到学习的重要性和本课程的重要性。除此之外，还可增加本课程的学分。

（七）优化考核过程

1. 降低期末成绩占比，提高过程成绩占比

将期末大比重考核模式转化为单元过程平均比重模式，会使学生认真对待每一单元内容的学习，学深学透，单元测试留有充足的时间进行模块化专门化复习，更能提高学习效率。

2.增加多元化考核项，更有效评估成绩

将测验比重减小，增加MOOC学习、报告、实验、实际问题模型分析等多元化考核项，使学生掌握内容立体化、透彻化，达到“知概念、懂原理、会应用”的目的。

3.期末考试多元化

期末试题中除了选择题、填空题、问答题、计算题，还要多设置几道开放性拓展题，以充分提高学生学习的主动性、思辨能力、独立思考能力。此外，可适当给学生布置与本课程相关的论文作业，对完成出色或认真完成的学生给予加分奖励，从而在一定程度上提高学生的论文写作兴趣，进而提高该课程的授课质量。

三、结语

在全国疫情防控形势严峻的情况下，线上授课成为一种必然选择，噪声与振动控制课程作为一门综合性和实践性很强且直接服务工程实际的课程，其教学应该适应疫情防控形势的发展。为提高其教学质量和教学效果，应适当增加学时及精选教学内容，理论教学与工程实践相结合，打破以往课堂教学内容枯燥、模式僵化、知识封闭的状况，培养学生理论联系实际的工程意识;增强多媒体课件的动态趣味性，激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效率及教学效果;利用计算模拟将本课程与相关软件课程进行有机衔接，以丰富学生解决问题的手段，增强学生对课堂知识点的理解;改变教学形式，使枯燥无味的内容变得生动有趣，消除学生的畏难情绪;丰富教学手段，以目的引导学习，提高学生学习兴趣;加强讨论，注重互动;合理布置作业时间，丰富作业形式;实现期末试题多元化，提高学生学习的能动性，注重学生综合能力的培养。此外，发挥学院和班级的管理作用也是提高教学质量的重要途径。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 路纯红，白鸿柏.提高《机械振动》课程教学效果的几点思考[J].教育教学论坛，2012（26）：15-17.

[2] 郭朋彦，高玉国.机械振动课程教学思考与教学改革探 讨：学生学习积极性提高及科研与创新能力培养方法 探讨[J].中国教育技术装备，2012（23）：15-17.

[3][5][22] 李丽君，刚宪约，许英姿.机械振动与噪声的多模式教学实践 [J].实验技术与管理，2010（9）：136-138.

[4] 郭朋彦，高玉国.机械振动课程教学思考与教学改革探 讨：学生学习积极性提高及科研与创新能力培养方法 探讨[J].中国教育技术装备，2012（23）：15-17.

[6][23] 崔志琴， 景银萍.《机械振动学》 课程教学改革初探[J].中北大学学报（社会科学版），2005（4）：86-87.

[7] 段宁.“噪声污染控制工程”课程体系建设初探[J].武汉科 技大学学报（社会科学版），2006（3）：96-99.

[8] 李新.国内外混合式学习研究现状述评[J].中国多媒体与网络教学学报（中旬刊），2019（10）：31-32.

[9] 章婷，王宏睿.噪声与振动控制课程教学思考及教改探讨[J].佳木斯教育学院学报，2013（12）：131-132.

[10] 章婷.噪声与振动控制课程有效课堂教学思考[J].大学教育，2014（11）：140-141.

[11] 赵秀亮，武泽聪.“雨课堂”与“翻转课堂”在内燃機排放与噪声控制教学中的应用[J].教育教学论坛，2020（10）：254-255.

[12] 于海燕，冯青文.混合式教学方式下学生学习现状调查与分析[J].电脑知识与技术，2020（5）：155-156.

[13] 苑春苗.无线网络技术课程教学改革思路[J].课程教育研究，2017（22）：21.

[14] 刘佳丝.杜威兴趣观内涵及现代教育启示[J].特立学刊，2020（1）：33-38.

[15] 吴雪.影响学习兴趣的要素及其作用机理[J].高教学刊，2015（17）：246-247，249.

[16][19][21] 胡公启.互动式教学在高等教育中的作用探析[J].教育管理工程师，2013（6）：76-78.

[17] 马玉真，王新华，邵海燕.工科院校专业课程的开放性实验教学[J].中国现代教育装备，2007（11）：109-110.

[18] 王治科，环境噪声控制工程课程教学设计与探讨[J]. 广州化工，2014（1）：153-154.

[20] 邓辉，高英.噪声污染控制工程教学的思考[J].中国教育技术装备，2011（12）：65-66.

[收稿时间]2020-08-11

[基金项目]东北大学PBL教学法研究与应用项目（NEUJX04203），东北大学教师发展专项资助项目（DDJF202005），国家重点研发计划项目（2017YFC0804703）。

[作者简介]苑春苗（ 1978—），男，河南人，博士，教授，博士生导师，研究方向：粉尘爆炸防护理论与技术。通信作者：王泠峰（1997—），男，河北人，东北大学2021级博士研究生。贺曹迪（1997—），男，湖南人，东北大学2020级硕士研究生。尚融雪（1987—），女，辽宁人，博士，讲师，研究方向：工业爆炸机制及防治技术。

sdjzdx202203231037