新冠肺炎疫情期間噪聲與振動(dòng)控制課程教學(xué)探討

苑春苗 王泠峰 賀曹迪 尚融雪

[摘 要]隨著我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，以噪聲污染為代表的職業(yè)病問(wèn)題對(duì)人們的工作、生活的影響越來(lái)越嚴(yán)重。使學(xué)生熟練掌握噪聲與振動(dòng)控制相關(guān)的知識(shí)是提高安全工程本科教學(xué)質(zhì)量必不可少的前提。要想解決新冠肺炎疫情期間，噪聲與振動(dòng)控制課程如何喚起、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及提高學(xué)生聽(tīng)課效率的問(wèn)題，教師必須結(jié)合學(xué)生興趣形成發(fā)展的一般軌跡和作用機(jī)理，對(duì)噪聲振動(dòng)與控制課程的教學(xué)方法進(jìn)行分析，增加學(xué)時(shí)及精選梳理教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)形式、豐富教學(xué)手段、合理布置作業(yè)時(shí)間、豐富作業(yè)形式、實(shí)現(xiàn)期末試題多元化、發(fā)揮學(xué)院和班級(jí)的管理作用，同時(shí)在學(xué)生學(xué)習(xí)自主性、師生互動(dòng)等方面也有所改變，將學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)和發(fā)展應(yīng)用以多種綜合新穎方式呈現(xiàn)給學(xué)生，從而能更好地結(jié)合疫情防控形勢(shì)的特點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的能力。

[關(guān)鍵詞]噪聲與振動(dòng)控制;教學(xué)改革;疫情授課;PBL

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2022）02-0086-03

噪聲與振動(dòng)控制課程主要講述了工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)生活過(guò)程中的噪聲危害及控制問(wèn)題，其主要內(nèi)容為引言、噪聲控制的聲學(xué)基礎(chǔ)、噪聲量度危害及標(biāo)準(zhǔn)、聲波在大氣及管道中的傳播、室內(nèi)聲學(xué)原理（聲波在室內(nèi)的傳播）、吸聲、隔聲。學(xué)生對(duì)該課程進(jìn)行學(xué)習(xí)需要掌握包括力學(xué)、微積分、數(shù)學(xué)、信號(hào)處理等多種基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)，同時(shí)要熟練運(yùn)用高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等基本理論知識(shí)，了解并掌握噪聲控制的基本原理及量度方法、傳播過(guò)程、危害及控制標(biāo)準(zhǔn)、控制措施等?？偟膩?lái)說(shuō)，該課程內(nèi)容繁多，課時(shí)偏少，概念復(fù)雜，理論抽象，與工程實(shí)際聯(lián)系密切。

該課程作為安全工程專業(yè)必不可少的專業(yè)課，具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，是一門(mén)直接服務(wù)工程實(shí)際的課程，要求學(xué)生具備解決在實(shí)踐中控制噪聲污染以及預(yù)防噪聲性耳聾職業(yè)病等問(wèn)題的能力。而受新冠肺炎疫情影響，無(wú)法通過(guò)實(shí)踐使學(xué)生對(duì)該門(mén)課程形成一個(gè)直觀印象。

本文結(jié)合在新冠肺炎疫情期間噪聲與振動(dòng)控制課程教學(xué)實(shí)際中存在的問(wèn)題，就如何解決問(wèn)題，提高教學(xué)效率和教學(xué)效果進(jìn)行探討、分析。

一、新冠肺炎疫情中本科課程教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題

（一）課程學(xué)時(shí)較短

以噪聲與振動(dòng)控制課程為例，本課程共七章，每章涉及的知識(shí)點(diǎn)繁多冗雜。在授課時(shí)，學(xué)生需要回顧并運(yùn)用多門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識(shí)，例如第二章噪聲控制的聲學(xué)基礎(chǔ)，在講授理想流體媒質(zhì)的三個(gè)基本方程時(shí)，涉及高等數(shù)學(xué)微分方程的理論及流體力學(xué)的基本思想，需要授課教師及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，此外還要以經(jīng)典例題的形式來(lái)讓學(xué)生掌握基本方程的運(yùn)用。而由于疫情的影響，學(xué)時(shí)必然會(huì)被壓縮，學(xué)生無(wú)法對(duì)課程有整體的了解，這違背了馬克思主義矛盾觀點(diǎn)中的重點(diǎn)論與兩點(diǎn)論辯證統(tǒng)一的關(guān)系，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的完全理解和掌握，以至于在課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生只對(duì)最后的結(jié)論有粗略了解，而無(wú)法運(yùn)用相同的方法推導(dǎo)出結(jié)論。

除此之外，本課程涉及大量概念性問(wèn)題，由于課程模型是以實(shí)際工程問(wèn)題為基礎(chǔ)建立的，與實(shí)際工程問(wèn)題聯(lián)系相當(dāng)緊密，求解得到的描述系統(tǒng)振動(dòng)規(guī)律的表達(dá)式大都十分復(fù)雜、抽象。而因新冠肺炎疫情在家學(xué)習(xí)的學(xué)生，由于缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，往往很難從直觀上形成對(duì)該課程的整體印象，這在一定程度上阻礙了其對(duì)該課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，直接表現(xiàn)為學(xué)生無(wú)法深入理解各參數(shù)的物理意義。因此在錄播講授該課程時(shí)應(yīng)注意區(qū)別概念并適當(dāng)引入相關(guān)運(yùn)用實(shí)例。如第五章中的墻的隔聲量與隔墻的噪聲降低量這兩個(gè)概念就很容易混淆，此時(shí)引入運(yùn)用實(shí)例與習(xí)題來(lái)使學(xué)生對(duì)相關(guān)概念有清晰的理解就顯得必不可少。

（二）課程教學(xué)內(nèi)容枯燥，形式單一

本課程的教學(xué)內(nèi)容過(guò)分強(qiáng)調(diào)完整嚴(yán)密的知識(shí)體系，導(dǎo)致課程內(nèi)容枯燥乏味，難以讓學(xué)生提起學(xué)習(xí)興趣。

本來(lái)本課程是安排在教室內(nèi)教學(xué)的短期課，但受疫情影響，本課程采用學(xué)生自主看錄播視頻的非實(shí)時(shí)授課方式，自主學(xué)習(xí)、測(cè)試并組織答疑。但是，錄播視頻的內(nèi)容如不能吸引學(xué)生，容易造成學(xué)生聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)疲勞，進(jìn)而使學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒，進(jìn)一步打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)，學(xué)生需要單純閱讀參考資料，機(jī)械記憶專業(yè)性的公式，很難真正理解并熟練運(yùn)用有關(guān)知識(shí)，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。而教師僅憑學(xué)生上交的單元作業(yè)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況也無(wú)法全面了解。此外，錄播授課還存在畫(huà)面與講述不同步的問(wèn)題。

（三）作業(yè)上交的截止時(shí)間設(shè)置不合理

新冠肺炎疫情期間，本課程采用每周學(xué)習(xí)一個(gè)章節(jié)并上交作業(yè)的形式，但是各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容不一，習(xí)題數(shù)量不同，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大，學(xué)習(xí)容易囫圇吞棗，對(duì)所學(xué)內(nèi)容掌握得不夠徹底。

（四）學(xué)生輕視課程學(xué)習(xí)

大多數(shù)學(xué)生不重視新冠肺炎疫情期間的課程學(xué)習(xí)，與正常授課相比，錄播授課中師生無(wú)法直接互動(dòng)，考核也相對(duì)簡(jiǎn)單，且易于舞弊，因此相當(dāng)一部分學(xué)生將線上課程當(dāng)作一門(mén)“水課”。以噪聲與振動(dòng)控制課程為例，該課程是一門(mén)普通的專業(yè)課，需要一定的基礎(chǔ)課知識(shí)儲(chǔ)備，有相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等基礎(chǔ)課有抵觸心理，從而對(duì)該課程產(chǎn)生厭煩情緒。而在線上授課中，教師無(wú)法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，尤其是教授一些枯燥和難以理解的內(nèi)容時(shí)，部分學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到該課程的重要性，輕視短期課程，不愿花費(fèi)時(shí)間去學(xué)習(xí)，只求通過(guò)考試，并獲得相應(yīng)的學(xué)分，這嚴(yán)重影響了該課程的教學(xué)效果。許多學(xué)生都沒(méi)有意識(shí)到這門(mén)課程對(duì)于其所學(xué)專業(yè)具有無(wú)法替代的重要性，學(xué)生將來(lái)無(wú)論是從事設(shè)計(jì)、施工，還是管理工作，只要是與專業(yè)相關(guān)的，都會(huì)涉及該課程的知識(shí)。尤其是第六、七章隔聲和吸聲涉及具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐，如果能熟練掌握，可令學(xué)生受益匪淺。

（五）考試方式及內(nèi)容不合理

受新冠肺炎疫情影響，學(xué)生無(wú)法返校正常上課及參加考試，而線上考試缺乏監(jiān)考，存在相當(dāng)大的問(wèn)題，同時(shí)考試試題多為習(xí)題，學(xué)生傾向于考前突擊，不加思考地死記硬背。學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。學(xué)生雖然拿到了學(xué)分，卻學(xué)不到知識(shí)。

二、新冠肺炎疫情中本科課程新設(shè)計(jì)及模式變更

（一）適當(dāng)增加學(xué)時(shí)及精選教學(xué)內(nèi)容

噪聲與振動(dòng)控制課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)繁雜，可適當(dāng)增加授課課時(shí)，還可以精簡(jiǎn)教材內(nèi)容，這樣既可以節(jié)省課程授課時(shí)間，又不失噪聲與振動(dòng)控制課程的精髓，讓學(xué)生掌握主要的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法，且不增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)和壓力。在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以及時(shí)吸取工程實(shí)踐中的先進(jìn)技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容，例如在隔聲墻的實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法等，使學(xué)生更好地了解現(xiàn)代工程。在選定教學(xué)內(nèi)容后，可以對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，找到章節(jié)部分與部分之間的區(qū)別和聯(lián)系，使學(xué)生在學(xué)到某一處知識(shí)時(shí)能想到另一處知識(shí)，建立一個(gè)整體有序的知識(shí)框架。例如，講到隔聲要聯(lián)想到吸聲，隔聲與吸聲有什么區(qū)別和聯(lián)系等。對(duì)于一些比較難的部分，還可單獨(dú)設(shè)置專題講解。

（二）知識(shí)結(jié)構(gòu)體系改革

教師可以將原本的知識(shí)平鋪式結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化為立體結(jié)構(gòu)體系，在復(fù)雜的知識(shí)間穿插應(yīng)用分析與歷史發(fā)展，適量穿插一些噪聲學(xué)科的發(fā)展史、著名人物和經(jīng)典案例等，讓學(xué)生從枯燥中尋找樂(lè)趣，從多維度更好地學(xué)習(xí)繁雜的知識(shí)，使學(xué)生更加完整全面地了解噪聲與振動(dòng)控制這門(mén)學(xué)科，同時(shí)增加學(xué)生對(duì)課程的興趣。建議授課既要遵循教學(xué)大綱的要求，又要考慮用人單位的需求，或現(xiàn)在工程的特點(diǎn)。如此一來(lái)，在滿足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的同時(shí)，又可以使教學(xué)內(nèi)容更貼近工程實(shí)際需求。

（三）理論知識(shí)點(diǎn)的軟件仿真與模擬

受疫情影響，現(xiàn)場(chǎng)授課不得不改成線上授課，因此應(yīng)該規(guī)避網(wǎng)絡(luò)授課缺乏實(shí)踐的缺陷，充分發(fā)揮線上授課便捷、數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。以噪聲與振動(dòng)控制課程為例，如講解單自由度無(wú)阻尼自由振動(dòng)時(shí)，為了讓學(xué)生更好地了解固有頻率，可以通過(guò)理論計(jì)算和軟件計(jì)算兩種不同的方式來(lái)處理。通過(guò)對(duì)同一問(wèn)題的兩種求解，啟發(fā)學(xué)生拓寬解題思路，引導(dǎo)學(xué)生借助計(jì)算機(jī)技術(shù)從多個(gè)角度求解振動(dòng)問(wèn)題。這樣既鍛煉了學(xué)生的思維能力，又能夠很好地調(diào)節(jié)課堂教學(xué)原本枯燥的氛圍。

對(duì)一些工程問(wèn)題的軟件模擬，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用性理解得更為深刻。如講解固有頻率、模態(tài)、振型等相關(guān)知識(shí)時(shí)，可以汽車、機(jī)床部件、飛機(jī)等具體的機(jī)械類結(jié)構(gòu)為模型，利用有限元軟件分析其各階頻率和振型，結(jié)合分析過(guò)程及分析結(jié)果闡述相關(guān)理論。這樣能夠使學(xué)生將課程案例更好地和實(shí)際生活聯(lián)系在一起，也能使學(xué)生更好地接受相關(guān)的知識(shí)。

（四）改變教學(xué)形式，豐富教學(xué)手段

1.采用實(shí)時(shí)直播授課方式

直播授課是師生在一定的時(shí)間、使用同樣的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，集中起來(lái)上課，避免了個(gè)人單獨(dú)聽(tīng)課的懈怠性。此外，直播會(huì)讓學(xué)生真正感受到屏幕對(duì)面的教師是真實(shí)具體可互動(dòng)的，存在交流可能性，能督促學(xué)生學(xué)習(xí)。在直播教學(xué)過(guò)程中，可采用案例驅(qū)動(dòng)的主題式教學(xué)和基于問(wèn)題的教學(xué)相結(jié)合的方式，使枯燥無(wú)味的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，消除學(xué)生的畏難情緒。

2.以目的引導(dǎo)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

可以從所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的運(yùn)用、畢業(yè)設(shè)計(jì)需要掌握的本課程的知識(shí)、工作后可能面臨的實(shí)際工程問(wèn)題以及考研要求等多個(gè)方面明確噪聲與振動(dòng)控制這門(mén)課的具體用途和學(xué)習(xí)目的，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.加強(qiáng)討論，注重互動(dòng)

在直播課堂教學(xué)中，易于進(jìn)行課堂互動(dòng)。在回顧或講授知識(shí)時(shí)，可以提出問(wèn)題，與學(xué)生互動(dòng)，對(duì)表現(xiàn)良好的學(xué)生給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)于難度比較大的知識(shí)點(diǎn)，還可以設(shè)置專門(mén)的討論課和答疑課。

（五）合理布置作業(yè)時(shí)間，豐富作業(yè)形式

教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度來(lái)設(shè)置作業(yè)完成時(shí)間，作業(yè)可采取開(kāi)卷考核方式，并要求學(xué)生對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行訂正，把正確詳細(xì)的步驟寫(xiě)出來(lái)。還可以將學(xué)生進(jìn)行分組，每組設(shè)置一個(gè)討論題，讓學(xué)生上交討論之后的結(jié)果，這樣可以鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作的能力。

（六）發(fā)揮學(xué)院和班級(jí)的管理作用

建立學(xué)院和班級(jí)督導(dǎo)制度，可邀請(qǐng)輔導(dǎo)員等進(jìn)入課堂聽(tīng)課，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、平時(shí)出勤情況，學(xué)院及班級(jí)應(yīng)該隨時(shí)跟進(jìn)關(guān)注;對(duì)于學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、出勤率差的學(xué)生應(yīng)該及時(shí)了解原因，并幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變意識(shí)，使其意識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性和本課程的重要性。除此之外，還可增加本課程的學(xué)分。

（七）優(yōu)化考核過(guò)程

1. 降低期末成績(jī)占比，提高過(guò)程成績(jī)占比

將期末大比重考核模式轉(zhuǎn)化為單元過(guò)程平均比重模式，會(huì)使學(xué)生認(rèn)真對(duì)待每一單元內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)深學(xué)透，單元測(cè)試留有充足的時(shí)間進(jìn)行模塊化專門(mén)化復(fù)習(xí)，更能提高學(xué)習(xí)效率。

2.增加多元化考核項(xiàng)，更有效評(píng)估成績(jī)

將測(cè)驗(yàn)比重減小，增加MOOC學(xué)習(xí)、報(bào)告、實(shí)驗(yàn)、實(shí)際問(wèn)題模型分析等多元化考核項(xiàng)，使學(xué)生掌握內(nèi)容立體化、透徹化，達(dá)到“知概念、懂原理、會(huì)應(yīng)用”的目的。

3.期末考試多元化

期末試題中除了選擇題、填空題、問(wèn)答題、計(jì)算題，還要多設(shè)置幾道開(kāi)放性拓展題，以充分提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、思辨能力、獨(dú)立思考能力。此外，可適當(dāng)給學(xué)生布置與本課程相關(guān)的論文作業(yè)，對(duì)完成出色或認(rèn)真完成的學(xué)生給予加分獎(jiǎng)勵(lì)，從而在一定程度上提高學(xué)生的論文寫(xiě)作興趣，進(jìn)而提高該課程的授課質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

在全國(guó)疫情防控形勢(shì)嚴(yán)峻的情況下，線上授課成為一種必然選擇，噪聲與振動(dòng)控制課程作為一門(mén)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)且直接服務(wù)工程實(shí)際的課程，其教學(xué)應(yīng)該適應(yīng)疫情防控形勢(shì)的發(fā)展。為提高其教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，應(yīng)適當(dāng)增加學(xué)時(shí)及精選教學(xué)內(nèi)容，理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，打破以往課堂教學(xué)內(nèi)容枯燥、模式僵化、知識(shí)封閉的狀況，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工程意識(shí);增強(qiáng)多媒體課件的動(dòng)態(tài)趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率及教學(xué)效果;利用計(jì)算模擬將本課程與相關(guān)軟件課程進(jìn)行有機(jī)銜接，以豐富學(xué)生解決問(wèn)題的手段，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)點(diǎn)的理解;改變教學(xué)形式，使枯燥無(wú)味的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，消除學(xué)生的畏難情緒;豐富教學(xué)手段，以目的引導(dǎo)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;加強(qiáng)討論，注重互動(dòng);合理布置作業(yè)時(shí)間，豐富作業(yè)形式;實(shí)現(xiàn)期末試題多元化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。此外，發(fā)揮學(xué)院和班級(jí)的管理作用也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

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[收稿時(shí)間]2020-08-11

[基金項(xiàng)目]東北大學(xué)PBL教學(xué)法研究與應(yīng)用項(xiàng)目（NEUJX04203），東北大學(xué)教師發(fā)展專項(xiàng)資助項(xiàng)目（DDJF202005），國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFC0804703）。

[作者簡(jiǎn)介]苑春苗（ 1978—），男，河南人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：粉塵爆炸防護(hù)理論與技術(shù)。通信作者：王泠峰（1997—），男，河北人，東北大學(xué)2021級(jí)博士研究生。賀曹迪（1997—），男，湖南人，東北大學(xué)2020級(jí)碩士研究生。尚融雪（1987—），女，遼寧人，博士，講師，研究方向：工業(yè)爆炸機(jī)制及防治技術(shù)。

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