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        《機械振動學》教改探討

        2021-12-22 23:20:50楊輝胡裕超
        科技信息·學術版 2021年2期
        關鍵詞:機械振動教改素質教育

        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(yè)需求,根據(jù)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(yè)培養(yǎng)出優(yōu)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(yè)很重要的一門專業(yè)基礎課程,機械振動無處不在,在直升機、高速鐵路、發(fā)動機、高速高精度數(shù)控機床、電子產品、汽車工業(yè)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(guī)避工程技術中由于振動帶來的危害?!稒C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(tài)特性以及工程結構振動的近似分析方法和數(shù)值分析方法等。當前,科技處于高速發(fā)展期,技術知識更新迭代極快?,F(xiàn)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(shù)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(xiàn)給學生。例如,顫振導致的科馬橋倒塌,四級懸擺系統(tǒng)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(tài)特性以及在典型動載作用下的振動規(guī)律,包括單自由度,多自由度,連續(xù)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(lián)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(fā)展動態(tài),進行知識的實時更新,不斷培養(yǎng)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(yè)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(yè)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(yè)知識學習中必不可少的環(huán)節(jié),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(tǒng),多自由系統(tǒng),簡諧振動等知識模塊的理解。、

        (三)作業(yè)

        作業(yè)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(yè)抄襲現(xiàn)象極其嚴重。建議分組布置不同的作業(yè),讓同學們分工合作,使同學們得到的作業(yè)有所區(qū)別,最好能布置一些開放性作業(yè),讓同學們都能發(fā)揮自己的能力,讓作業(yè)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(jié),包括單自由度系統(tǒng)的自由振動,強迫振動,多自由度系統(tǒng)的振動,連續(xù)系統(tǒng)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(wǎng)絡資源,跟上科技更新的步伐。

        二、實踐教學環(huán)節(jié)

        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(tǒng)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(xiàn)象。

        五、結論

        《機械振動學》作為大學階段的專業(yè)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。

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