噪聲控制工程課程教學探討

劉亞納+時清亮

摘要：文章分析了噪聲控制工程課程在教學工作中出現(xiàn)的主要問題，并根據(jù)該課程的性質(zhì)和特點，針對這些問題提出了解決方法：引入多媒體和板書相結(jié)合的教學方式和改進教學內(nèi)容，完善實驗教學內(nèi)容和設(shè)置課程設(shè)計內(nèi)容，改革考核方式。

關(guān)鍵詞：噪聲控制工程；多媒體教學；實驗教學；課程設(shè)計

噪聲控制工程是高等學校環(huán)境工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，該課程主要任務是傳授必要的聲學基本理論、實驗基本技能和環(huán)境噪聲控制基本技術(shù)，使學生基本掌握環(huán)境噪聲測試技術(shù)和控制工程的設(shè)計原理與方法。

噪聲控制工程課程是河南科技大學環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中的核心專業(yè)課程，從2003年開始開設(shè)，屬于必修課程。使用過的教材有洪宗輝等主編的《環(huán)境噪聲控制工程》（北京：高等教育出版社，2002），現(xiàn)在使用的是毛東興等主編的 《環(huán)境噪聲控制工程》 （北京：高等教育出版社，2010）。本文總結(jié)10多年的教學實踐，對目前教學中出現(xiàn)的主要問題進行探討，并提出相應的解決對策和改革方案。

一、采用多種教學手段，提升教學效果

（一）實施多媒體授課

噪聲控制工程是一門交叉課程，以物理學為基礎(chǔ)，涉及數(shù)學、聲學、材料學、機械工程學、生理學、心理學等學科，理論性較強，同時又是一門工程實踐性強的專業(yè)課，涉及的物理公式和計算較多。目前的授課方式是板書的形式，邊寫邊講，進度較慢。對于理論性較強的章節(jié)（如聲波的基本性質(zhì)及傳播規(guī)律等）比較合適，學生更容易理解公式、計算的來龍去脈，便于掌握授課內(nèi)容。但板書的方式過于單一，工程技術(shù)案例（如吸聲技術(shù)、隔聲技術(shù)等）通過板書的形式在課堂上呈現(xiàn)，顯得蒼白無力，學生理解起來比較抽象，使課程顯得枯燥乏味。而多媒體教學，能夠綜合處理和控制符號、語言、文字、聲音、圖形、圖像、影像等信息，把多媒體的各個要素按教學要求進行有機組合，并通過屏幕投影顯示出來，同時按需要加上聲音的配合，以及使用者與計算機之間的人機交互操作，完成教學過程。

本課程的理論教學時間是24學時，學時少、內(nèi)容多，板書教學進度慢，就導致一些知識不能在課堂上詳細的呈現(xiàn)。而利用多媒體手段，信息量大、容量大，節(jié)約空間和時間，提高了教學效率，上述矛盾迎刃而解。且多媒體教學圖文聲像并茂，多角度調(diào)動學生的情緒、注意力和興趣，讓學生有更多參與的機會，學習更為主動，并通過創(chuàng)造反思的環(huán)境，使學生形成新的認知結(jié)構(gòu)。所以改革后的授課方式應以多媒體教學為主，板書為輔的教學模式。通過對國內(nèi)外噪聲控制技術(shù)典型案例的分析，加深知識點的理解和深化，提高學生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，從而為學生今后將噪聲控制技術(shù)應用于工程實際打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）改進教學內(nèi)容

學?，F(xiàn)在使用的教材是2010年出版，在2002版基礎(chǔ)上修改完成，增加聲屏障、低噪聲路面等內(nèi)容，更符合教學的需要。但縱觀該教材的章節(jié)，不難發(fā)現(xiàn)以下幾個問題。

首先，第二章中“聲波的基本性質(zhì)及傳播規(guī)律”屬于噪聲基礎(chǔ)理論知識，但內(nèi)容過于簡單，與舊版對照刪除了“聲波基本類型”“聲波的波動方程”和“相干波和駐波” 等內(nèi)容。沒有這些內(nèi)容提前做鋪墊，后面有些內(nèi)容很難理解。例如，在學習聲波的反射和投射、吸聲降噪技術(shù)等內(nèi)容時，點生源、線聲源和面聲源出現(xiàn)得突兀。由面聲源引入的簡諧振動平面聲波振動方程第二章中沒有講述，對學生學習單層均質(zhì)密實墻的隔聲中質(zhì)量定律造成困難。其次，“相干波和駐波”知識點的缺失造成學習駐波比法垂直入射吸聲系數(shù)測量時困難。所以在講述這一章的內(nèi)容時，補充這些知識，對后面章節(jié)內(nèi)容的學習會起到事半功倍的效果。另外，第五章“聲環(huán)境影響評價”屬于環(huán)境影響評價的一個內(nèi)容，學生在學習環(huán)境影響評價時已經(jīng)系統(tǒng)地學習過。再次，該版教材雖然在環(huán)境噪聲相關(guān)標準、規(guī)范等內(nèi)容上做了相關(guān)的更新，但到目前為止，有些法規(guī)、標準等已經(jīng)過時，所以課程講述過程中，教師還要時時關(guān)注噪聲法規(guī)、標準的更新，讓學生了解最新的知識。

二、完善實驗教學，增加課程設(shè)計

（一）完善實驗教學內(nèi)容

實驗教學體現(xiàn)了學生的自主性，突出學生的主體地位，強調(diào)個性化教學。實驗過程是自主的再發(fā)現(xiàn)過程，有利于培養(yǎng)學生探索未知世界的能力。因此，實驗教學是理論教學的延伸，二者是相輔相成、密不可分的。

目前，噪聲控制工程課程實驗教學內(nèi)容是8學時，主要實驗內(nèi)容是“校園噪聲的測量”和“城市道路噪聲的測量”，兩者用到的儀器均是數(shù)字型聲級計，在連續(xù)時間內(nèi)進行測量。實驗形式和實驗器材簡單，很難體現(xiàn)工程類課程的應用性和實踐性特色。建議在課程中增設(shè)實驗教學內(nèi)容，體現(xiàn)不同聲功能區(qū)噪聲的城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、機器設(shè)備噪聲的監(jiān)測、噪聲頻譜分析實驗、道路聲屏障插入損失的測量等。

（二）增加課程設(shè)計內(nèi)容

對于我校的環(huán)境工程專業(yè)，目前的教學形式下側(cè)重于水污染控制工程和大氣污染控制工程，噪聲控制工程學時少，沒有設(shè)置課程設(shè)計這一環(huán)節(jié)。但課程設(shè)計是工科工程類課程一個極為重要的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，其目地就是在理論學習之后，教師根據(jù)課堂授課內(nèi)容擬定一個題目，指導學生進行設(shè)計，培養(yǎng)學生的“工程”思想，理論聯(lián)系實際，提高學生的綜合素質(zhì)。就噪聲控制工程這門課來講，課程設(shè)計能加深學生對噪聲控制工程理論的理解，能夠綜合運用所學理論知識系統(tǒng)地進行方案的設(shè)計、查閱文獻、根據(jù)不同的對象選擇合適的工藝并計算，用所學的CAD進行工程制圖，掌握有關(guān)工程設(shè)計文件的編寫方法等為今后能夠獨立進行某些噪聲控制工程的開發(fā)建設(shè)及工作打下一定的基礎(chǔ)。所以，增設(shè)噪聲控制工程課程設(shè)計已刻不容緩，根據(jù)授課內(nèi)容并參考其他院校的課程設(shè)計內(nèi)容，可以從以下幾個方面著手：聲屏障的設(shè)計，涉及繞射聲衰減的計算，聲屏障材料和形狀的選擇等，是控制交通噪聲污染的一種有效的措施；工廠噪聲的降噪處理，主要考查吸聲技術(shù)中的穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)的應用；離心風機式降噪設(shè)計，主要考查的是消聲器的計算和選擇；隔聲和吸聲技術(shù)，或隔聲可消聲技術(shù)的連用。根據(jù)課程時間安排，課程設(shè)計設(shè)置在課程結(jié)束后，時間為1周。

三、改革考評方式

噪聲控制工程課程的考核方式是作業(yè)占10%，實驗占20%，試卷成績占70%。實驗成績根據(jù)平常學生在實驗中的表現(xiàn)和實驗報告而定，沒有具體的量化標準。期末考試是閉卷，考察學生對噪聲理論知識的掌握程度。對于噪聲控制工程來講，這樣的考試方式過于注重理論，不能很好地體現(xiàn)噪聲控制工程教學的目的。

改革后的考核模式中，首先強化考勤，噪聲控制工程如果想要學得好，基本理論知識一定要扎實，所以課堂教學對學生很重要，讓學生走進課堂，認真聽課，對知識的融會貫通十分重要。對于作業(yè)，嚴格控制個別學生抄作業(yè)的行為，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，嚴肅處理。第二實驗考核更加具體，比如，測定校園噪聲實驗，從測量網(wǎng)格的劃分，測量時注意事項到數(shù)據(jù)的處理和分析等讓學生一一掌握，進行考核。第三課程設(shè)計是噪聲控制工程課程一個極為重要的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，考核過程中，一定要考慮這部分的成績。改革后的成績考核方式為：作業(yè)考勤10%+實驗20%+課程設(shè)計20%+試卷成績20%。

四、結(jié)語

噪聲污染控制工程是環(huán)境工程專業(yè)的主干課程，具有較強的工程實踐性。文章分析了該課程教學工作中存在的主要問題并提出了解決方法。引入多媒體和板書相結(jié)合的教學方式，可以揚長避短，達到教學效率事半功倍的效果；改進教學內(nèi)容，使教學內(nèi)容更加有利于學生學習，并能接觸到最新的噪聲法規(guī)和噪聲標準；完善實驗教學內(nèi)容，提高學生動手能力和敏銳的觀察力；設(shè)置課程設(shè)計內(nèi)容，理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。改革考評方式，使考評方式更加體現(xiàn)噪聲課程實踐教學環(huán)節(jié)，更好地實現(xiàn)培養(yǎng)合格的環(huán)境工程專業(yè)復合型人才的目標。

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