《机械振动学》教改探讨

杨辉 胡裕超

摘要：本文结合当代大学生上课实际情况和企业需求，根据担任高校教师的直观感受，就《机械振动学》教改做出相关探讨。其目的在于通过教学改进提高学生的学习热情和积极性，为国家及机械相关企业培养出优秀的高素质人才。

关键词：机械振动;教改;素质教育

机械振动学是机械专业很重要的一门专业基础课程，机械振动无处不在，在直升机、高速铁路、发动机、高速高精度数控机床、电子产品、汽车工业等与生活息息相关的产品都存在振动问题，学好机械振动学，能规避工程技术中由于振动带来的危害。《机械振动学》虽然有很多版本，但是核心内容主要包括结构振动问题建模，结构的动态特性以及工程结构振动的近似分析方法和数值分析方法等。当前，科技处于高速发展期，技术知识更新迭代极快。现有的教材讲授方法至少落后5年以上。然而，本门课程内容繁杂且抽象，而课时是十分有限的，怎样在较短的课时中让学生有效学习，积累到更多更新的内容是值得探讨的。

一、理论教学

（一）讲授

1.方式

机械振动整体内容较多并且大多数推导过程比较复杂，如果上课光讲理论是极其枯燥的。应合理利用多媒体来提高学生的学习兴趣，在PPT课件中插入音视频简化学生对于复杂理论内容的理解，将抽象的知识通过视频以及仿真动画生动的展现给学生。例如，颤振导致的科马桥倒塌，四级悬摆系统隔振，以及动力吸振器，振动成型机的结构原理动画等。为了提高学生的自学能力和学习兴趣，可以进行讲课比赛，分配同学们学习某一章的内容，然后制作PPT进行讲课比赛，让其他同学进行评分并计入最后课程成绩评价体系中。

2.内容

本门课程主要讲述的内容为结构振动问题建模，分析的基本理论和方法，结构动态特性以及在典型动载作用下的振动规律，包括单自由度，多自由度，连续弹性体的分析方法等。内容相当繁琐，需要不断剥丝抽茧的进行学习，实用性很强。但是学生普遍学习积极性不高，认为与实际生活联系不紧密，对以后的工作起不到作用。因此，学校应积极与社会接轨，了解社会发展动态，进行知识的实时更新，不断培养与社会相适应的高素质人才。例如：在上课时告诉学生那些是可以在企业工作中用到的，那些是学术研究上可以用到的，不断迎合学生和企业需要，同时纠正学生的错误学习观，使其学有所成，学以致用。

（二）讨论

讨论是专业知识学习中必不可少的环节，所谓不悱不启，不辨不明，很多知识，灵感都是在激烈的争论中产生的。在课堂上，可以将同学们分成几个小组，然后每个小组对学到的新理论，新概念进行讨论，然后再由老師做出最后的总结，这样既可以提高学生的学习热情，又能加深学生对于理论知识的理解。例如对于单自由度系统，多自由系统，简谐振动等知识模块的理解。、

（三）作业

作业能检测学生对相关知识的理解程度，同时也能夯实学过的知识。但是目前大学学生 作业抄袭现象极其严重。建议分组布置不同的作业，让同学们分工合作，使同学们得到的作业有所区别，最好能布置一些开放性作业，让同学们都能发挥自己的能力，让作业起到实质性的作用。

（四）教材

本教材为2014年清华大学吴天行和华宏星主编的，全书共9章73节，包括单自由度系统的自由振动，强迫振动，多自由度系统的振动，连续系统的振动，振动仿真以及非线性振动，随机振动等。这些内容虽然广泛但不够新颖，要充分利用网络资源，跟上科技更新的步伐。

二、实践教学环节

实践是巩固课本知识最直接的也是最有效的途径，教师应充分利用实验室资源，带领学生参观和动手简单操作实验设备。如钢琴振幅实验，汽车路谱振动检测实验等。同时也可以将学生带到仿真实验室运用ADAMS或者ANSYS进行振动力学的仿真实验，让学生们通过自己操作理解振动系统中力学传递过程和相关机理。

三、第二课堂

机械振动学内容较多，理论较抽象，光靠课堂教学肯定是不够的，还应督促学生做好课堂之下的学习。如可以组织相关的机械振动学术论坛，讲座等，让同学们积极参与，提高动手能力

四、课程考核

课程考核是学生学习效果的重要参考标准。对于本门课程，由于课程内容比较复杂，学生短时间内难以完全理解，而是要在学以致用中慢慢消化。因此，本课程应以考察为主，提高平时成绩的占有比例，上课活跃度可以作为考核平时成绩的指标。这样可以使学生更加活跃，增加平时学习的积极性。同时，也能杜绝一部分同学平时不学习，为了最后的考试熬夜复习或者抄袭作弊，没学到任何知识的无效上课现象。

五、结论

《机械振动学》作为大学阶段的专业基础课程，其内容广泛而抽象。开设本门课程的目的主要是为了开阔同学们的眼界，同时掌握相关理论推导和振动模型仿真，使学生能学以致用。要想取得好的教学效果，应紧跟科技变革的潮流，多让同学们动手实操，自主学习，主动探究，并通过小组讨论和涉猎周边文献来不断消化理解。以上是我个人的一点建议。

参考文献：

[1]张芳芳.大学生《科技论文写作》教改探索[J].山东化工，2016，45（17）：128-129.

[2]转变教学思想向教改要质量──宁夏“中语会”第五届年会论文摘要[J].宁夏教育，1995（05）：31-33.

作者简介：

杨辉（1968-），男，吉林省吉林市人，硕士，高级实验师，主要从事先进制造技术方向的研究。

胡裕超（1997-），男，湖北黄冈人，硕士，在读学生，主要从事机械工程振动学方向的研究。