《機械振動學》教改探討

楊輝 胡裕超

摘要：本文結合當代大學生上課實際情況和企業需求，根據擔任高校教師的直觀感受，就《機械振動學》教改做出相關探討。其目的在于通過教學改進提高學生的學習熱情和積極性，為國家及機械相關企業培養出優秀的高素質人才。

關鍵詞：機械振動;教改;素質教育

機械振動學是機械專業很重要的一門專業基礎課程，機械振動無處不在，在直升機、高速鐵路、發動機、高速高精度數控機床、電子產品、汽車工業等與生活息息相關的產品都存在振動問題，學好機械振動學，能規避工程技術中由于振動帶來的危害。《機械振動學》雖然有很多版本，但是核心內容主要包括結構振動問題建模，結構的動態特性以及工程結構振動的近似分析方法和數值分析方法等。當前，科技處于高速發展期，技術知識更新迭代極快。現有的教材講授方法至少落后5年以上。然而，本門課程內容繁雜且抽象，而課時是十分有限的，怎樣在較短的課時中讓學生有效學習，積累到更多更新的內容是值得探討的。

一、理論教學

（一）講授

1.方式

機械振動整體內容較多并且大多數推導過程比較復雜，如果上課光講理論是極其枯燥的。應合理利用多媒體來提高學生的學習興趣，在PPT課件中插入音視頻簡化學生對于復雜理論內容的理解，將抽象的知識通過視頻以及仿真動畫生動的展現給學生。例如，顫振導致的科馬橋倒塌，四級懸擺系統隔振，以及動力吸振器，振動成型機的結構原理動畫等。為了提高學生的自學能力和學習興趣，可以進行講課比賽，分配同學們學習某一章的內容，然后制作PPT進行講課比賽，讓其他同學進行評分并計入最后課程成績評價體系中。

2.內容

本門課程主要講述的內容為結構振動問題建模，分析的基本理論和方法，結構動態特性以及在典型動載作用下的振動規律，包括單自由度，多自由度，連續彈性體的分析方法等。內容相當繁瑣，需要不斷剝絲抽繭的進行學習，實用性很強。但是學生普遍學習積極性不高，認為與實際生活聯系不緊密，對以后的工作起不到作用。因此，學校應積極與社會接軌，了解社會發展動態，進行知識的實時更新，不斷培養與社會相適應的高素質人才。例如：在上課時告訴學生那些是可以在企業工作中用到的，那些是學術研究上可以用到的，不斷迎合學生和企業需要，同時糾正學生的錯誤學習觀，使其學有所成，學以致用。

（二）討論

討論是專業知識學習中必不可少的環節，所謂不悱不啟，不辨不明，很多知識，靈感都是在激烈的爭論中產生的。在課堂上，可以將同學們分成幾個小組，然后每個小組對學到的新理論，新概念進行討論，然后再由老師做出最后的總結，這樣既可以提高學生的學習熱情，又能加深學生對于理論知識的理解。例如對于單自由度系統，多自由系統，簡諧振動等知識模塊的理解。、

（三）作業

作業能檢測學生對相關知識的理解程度，同時也能夯實學過的知識。但是目前大學學生 作業抄襲現象極其嚴重。建議分組布置不同的作業，讓同學們分工合作，使同學們得到的作業有所區別，最好能布置一些開放性作業，讓同學們都能發揮自己的能力，讓作業起到實質性的作用。

（四）教材

本教材為2014年清華大學吳天行和華宏星主編的，全書共9章73節，包括單自由度系統的自由振動，強迫振動，多自由度系統的振動，連續系統的振動，振動仿真以及非線性振動，隨機振動等。這些內容雖然廣泛但不夠新穎，要充分利用網絡資源，跟上科技更新的步伐。

二、實踐教學環節

實踐是鞏固課本知識最直接的也是最有效的途徑，教師應充分利用實驗室資源，帶領學生參觀和動手簡單操作實驗設備。如鋼琴振幅實驗，汽車路譜振動檢測實驗等。同時也可以將學生帶到仿真實驗室運用ADAMS或者ANSYS進行振動力學的仿真實驗，讓學生們通過自己操作理解振動系統中力學傳遞過程和相關機理。

三、第二課堂

機械振動學內容較多，理論較抽象，光靠課堂教學肯定是不夠的，還應督促學生做好課堂之下的學習。如可以組織相關的機械振動學術論壇，講座等，讓同學們積極參與，提高動手能力

四、課程考核

課程考核是學生學習效果的重要參考標準。對于本門課程，由于課程內容比較復雜，學生短時間內難以完全理解，而是要在學以致用中慢慢消化。因此，本課程應以考察為主，提高平時成績的占有比例，上課活躍度可以作為考核平時成績的指標。這樣可以使學生更加活躍，增加平時學習的積極性。同時，也能杜絕一部分同學平時不學習，為了最后的考試熬夜復習或者抄襲作弊，沒學到任何知識的無效上課現象。

五、結論

《機械振動學》作為大學階段的專業基礎課程，其內容廣泛而抽象。開設本門課程的目的主要是為了開闊同學們的眼界，同時掌握相關理論推導和振動模型仿真，使學生能學以致用。要想取得好的教學效果，應緊跟科技變革的潮流，多讓同學們動手實操，自主學習，主動探究，并通過小組討論和涉獵周邊文獻來不斷消化理解。以上是我個人的一點建議。

參考文獻：

[1]張芳芳.大學生《科技論文寫作》教改探索[J].山東化工，2016，45（17）：128-129.

[2]轉變教學思想向教改要質量──寧夏“中語會”第五屆年會論文摘要[J].寧夏教育，1995（05）：31-33.

作者簡介：

楊輝（1968-），男，吉林省吉林市人，碩士，高級實驗師，主要從事先進制造技術方向的研究。

胡裕超（1997-），男，湖北黃岡人，碩士，在讀學生，主要從事機械工程振動學方向的研究。