《彈性波動力學基礎》專業課程的教學改革實踐體會

[摘 要]通過對《彈性波動力學基礎》課程的特點和教學中存在的問題進行分析，指出可以從教學內容、教學方法和考核方式等方面來提高課程教學質量。該教學改革嘗試對提高專業課程的教學質量具有重要作用。

[關鍵詞]彈性波動力學基礎 專業課程 教學改革

[中圖分類號] G420[文獻標識碼] A[文章編號] 2095—3437（2012）09—0118—02

《彈性波動力學基礎》課程是我校聲學專業碩士研究生必修的基礎核心課，該課程理論性強，涵蓋的內容廣泛，信息量大。要講好這門課程，有一定的難度，也有一定的挑戰。如何有針對性地搞好這門課程的教學工作，一直是我們努力實踐探索的目標。幾年來，課程組全體教師經過共同努力，在該門課程的教學中取得了顯著成績，多次獲得學校和學院教學督導組專家的好評。現將該課程的教學實踐情況總結如下。

一、認清課程的重要性及教學中存在的問題

《彈性波動力學基礎》是研究彈性體在動載作用下的變形和運動規律的學科。[1]它所涉及的問題十分廣泛，在工程技術的許多領域諸如航空航天、國防工業、地質勘探、材料科學、損失探測等方面都有應用，為從事聲學、工程力學等理論研究的科研人員提供了廣闊的應用領域。因此，掌握彈性波動力學相關知識對現代科學工作者和有關工程技術人員有著非常重要的意義。

由于各領域最新技術、最新成果的不斷交叉、滲透與吸收，使得人們重新對波傳播的問題進行研究并拓展了許多實際應用領域。[2]實際工程的復雜性與新材料的研制進一步促使彈性波動力學應用和理論的不斷深入，這就對彈性波動力學課程的教學提出了新的要求。另外，該課程數學公式繁多、涉及知識面廣，學生常常不易掌握。傳統的講授式教學方法禁錮了學生的思維和創造性，導致該門課程教學效果不甚理想，更談不上讓學生在今后能靈活運用理論知識去解決實際工作中的問題。近年來，為了提高課程的教學質量，我們從優化教學內容、改進教學方法、實施科學考核等方面進行了教學探索和改革。

二、對課程教學內容的改革

彈性波動力學的研究范圍十分廣泛，它和許多自然現象及實際工程問題都密切相關，課題組全體教師經過近幾年的教學探索和實踐，把彈性波動力學教學內容從以往的精、深、透向目前的廣、博、寬轉變， 從以往的注重讓學生掌握彈性波動力學理論的基本概念、基本理論向注重提高學生分析問題和解決問題的能力轉變，充分考慮學生將來的實際需求。

首先，我們做好教材的選用。在充分借鑒和參考國內外成熟和規范的彈性波動力學教材的基礎上，我們根據自己的專業特點和工作性質，經過幾年的嘗試和實踐，編寫了一本應用范圍相對較廣，適合諸如聲學、工程力學、地球物理學等不同專業學生要求的彈性波動力學教材，內容具有一定的代表性和基礎性。

其次，做好配套教學輔助材料的編寫。單憑一本教材學生是很難吃透彈性波動力學領域熱點問題和前沿問題的。課程組全體教師密切關注國內外類似課程建設上的有益成果，跟蹤彈性波動力學發展的動態前沿，不斷充實最新的信息，編寫完善的教案，制作出了既能理清專業基礎又能體現學科前沿的多媒體課件。

再次，加強課程的實踐內容。以教材內容為出發點，提供了一些經典的參考文獻讓學生自己閱讀，拓寬學生的視野，使學生通過學習實踐掌握彈性波動力學前瞻性的理論知識和最新的專業資訊。另外，劃定大致研究范圍，讓學生自己借助網絡搜集近年來有關彈性波動力學的優秀論文，以加深學生對彈性波動力學理論知識的理解，同時也利于學生將來更好地撰寫畢業論文。

三、對課程教學方法和手段的改革

長期以來，我國高等教育中彈性波動力學課程普遍采用傳統的知識灌輸型教學模式，這種教學模式不利于學生自主、自覺地學習。教學效果的好壞與教學方法和教學手段密切相關。為了提高授課效率和課堂教學質量，我們在講授過程中綜合使用了諸如講授法、案例教學法、專題討論法及實踐性教學法等多種教學方法。

首先，講授法具有傳遞的信息密度大、教學可控性強等優點，《彈性波動力學基礎》課程的教學也離不開講授法。但在具體實踐中我們對該方法的定位是做到邏輯清晰、重點突出，決不能重新回到“填鴨式”的教學軌道上。由于這門課程涉及面廣、知識容量大，在講授時教師采用了多媒體、網絡等現代化教學手段。使用多媒體課件可以使教學內容圖文并茂，通俗易懂，加深學生的學習印象。例如，在講授“面波”這一概念時，授課教師制作了一些視頻來展示面波與P波、S波等在傳播過程中的差異，通過引入這種直觀的教學手段調動了學生的積極性、提高了學生的學習效率。

其次，案例教學法是一種理論聯系實際、啟發式的、教學相長的教學方法。《彈性波動力學基礎》課程中有很多知識點可以采用案例教學法。下面是筆者在授課過程中曾經實施的一個教學案例。筆者首先通過幻燈片演示了幾個有關波動問題的簡短錄像，以激發學生的學習興趣。然后向學生講授彈性波動力學的發展歷程，并在適當的時間引導學生思考如下教學內容：彈性波動力學問題的特征、動力學問題與靜力學問題的區別與聯系、彈性與塑性的界定等。對案例只作簡單提示性思考建議，將討論和參與的空間留給學生。通過引入案例教學使得彈性波動力學的基本概念既直觀又通俗易懂，更能吸引學生的興趣。

第三，適當采用專題討論法能使封閉型的課堂教學變為開放型的課堂教學，有利于培養學生分析問題和解決問題的能力。《彈性波動力學基礎》課程既有高深的理論又與現實生活緊密相連，不能僅局限于教材知識。在這門課程講授過程中，我們通常會針對教學內容中的重點、熱點問題，將設計好的課堂討論題目提前幾周告訴學生，同時告訴他們需要哪些相關的參考文獻。然后，在正式的課堂討論中，給每個學生進行自由表達和討論問題的機會。當遇到冷場時及時啟發學生，正確引導學生逐步達到教學目的。最后，將學生的各種意見進行適時適度的點評，特別是對學生的獨到見解要加以肯定。

第四，利用實驗場地強化實踐性教學環節。彈性波動力學是一門應用性很強的課程，其課程設置也必須突出實踐性教學環節。為了使學生對所學知識有更為切身的感受和體會，根據教學計劃，結合本專業課程教學目標，我們開展了相對系統的實踐性教學。在整個教學實施過程中授課教師會帶領學生參加一次外場實驗，提高學生對實際工程問題的感性認識，增強學生的實際操作能力，鞏固與彈性波動力學相關的基礎理論知識，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

四、對課程考核方式的改革

考試是檢驗學生所學知識成效的主要手段而不是最終目的。[3]當前在彈性波動力學課程考核方式上存在的突出問題主要表現在兩個方面：一是考試形式單一，主要是采用閉卷考試；二是考試內容不夠靈活，多局限于書本上的內容。實施創新教育，當前最重要的就是要改變應試教育中學生整日圍著考核轉的不良現象。因此要保證課程教學改革的成功，就必須改革考核方式。

在具體教學實踐中，我們把《彈性波動力學基礎》課程考核主要分為以下三部分：基礎知識部分考核、大作業部分考核和實踐部分考核。基礎知識部分考核一般采用閉卷考試形式，主要考核彈性波動力學基本理論和基本知識。大作業部分考核主要通過教師命題或學生自選題的方式，結合當前彈性波動力學的熱點、難點問題，要求學生構思一個新穎的習題，自編程序后用計算機求解，也可以寫一點最深刻的學習心得體會。實踐部分考核主要考核學生的實際動手能力和創新能力。配合專業課程教學，要求運用所學的波動專業知識，研究一個實際工程問題，給出抽象的理論模型并進行數學求解。

《彈性波動力學基礎》是一門理論性和實踐性都很強的課程。我們從教學內容、教學方法和考核方式等幾個方面介紹了對該課程所進行的改革和嘗試。在教改實踐中借鑒了國內外專家學者對彈性波動力學研究的成果。上述教學方法和考核方式有利于強化學生的創新意識，發掘學生的創新潛能。實踐證明，教改實踐推進了《彈性波動力學基礎》課程教學的發展，激發了學生繼續探索和學習的興趣。該教學改革嘗試對提高專業課程的教學質量，培養學生運用基本理論分析和解決現實問題發揮了重要作用。

[參考文獻]

[1] 熊祝華，郭平. 彈性動力學[M]. 長沙：湖南大學出版社，1989.

[2] 羅斯J. L.著，何存富等譯. 固體中的超聲波[M]. 北京：科學出版社，2004.

[3] 韓開鋒，龔昌超. 學員畢業設計的過程管理與質量監控體會[J]. 科技信息，2009，（27）：121.

[4] 畢磊.黑龍江民族預科物理教學改革的回顧[J].大學教育，2012，（2）：45.

[責任編輯：陳明]