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噪声控制工程课程教学探讨

2016-12-24刘亚纳时清亮

黑龙江教育·理论与实践 2016年12期
关键词:课程设计多媒体教学实验教学

刘亚纳+时清亮

摘要:文章分析了噪声控制工程课程在教学工作中出现的主要问题,并根据该课程的性质和特点,针对这些问题提出了解决方法:引入多媒体和板书相结合的教学方式和改进教学内容,完善实验教学内容和设置课程设计内容,改革考核方式。

关键词:噪声控制工程;多媒体教学;实验教学;课程设计

噪声控制工程是高等学校环境工程专业的一门重要专业课,该课程主要任务是传授必要的声学基本理论、实验基本技能和环境噪声控制基本技术,使学生基本掌握环境噪声测试技术和控制工程的设计原理与方法。

噪声控制工程课程是河南科技大学环境工程专业培养计划中的核心专业课程,从2003年开始开设,属于必修课程。使用过的教材有洪宗辉等主编的《环境噪声控制工程》(北京:高等教育出版社,2002),现在使用的是毛东兴等主编的 《环境噪声控制工程》 (北京:高等教育出版社,2010)。本文总结10多年的教学实践,对目前教学中出现的主要问题进行探讨,并提出相应的解决对策和改革方案。

一、采用多种教学手段,提升教学效果

(一)实施多媒体授课

噪声控制工程是一门交叉课程,以物理学为基础,涉及数学、声学、材料学、机械工程学、生理学、心理学等学科,理论性较强,同时又是一门工程实践性强的专业课,涉及的物理公式和计算较多。目前的授课方式是板书的形式,边写边讲,进度较慢。对于理论性较强的章节(如声波的基本性质及传播规律等)比较合适,学生更容易理解公式、计算的来龙去脉,便于掌握授课内容。但板书的方式过于单一,工程技术案例(如吸声技术、隔声技术等)通过板书的形式在课堂上呈现,显得苍白无力,学生理解起来比较抽象,使课程显得枯燥乏味。而多媒体教学,能够综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等信息,把多媒体的各个要素按教学要求进行有机组合,并通过屏幕投影显示出来,同时按需要加上声音的配合,以及使用者与计算机之间的人机交互操作,完成教学过程。

本课程的理论教学时间是24学时,学时少、内容多,板书教学进度慢,就导致一些知识不能在课堂上详细的呈现。而利用多媒体手段,信息量大、容量大,节约空间和时间,提高了教学效率,上述矛盾迎刃而解。且多媒体教学图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣,让学生有更多参与的机会,学习更为主动,并通过创造反思的环境,使学生形成新的认知结构。所以改革后的授课方式应以多媒体教学为主,板书为辅的教学模式。通过对国内外噪声控制技术典型案例的分析,加深知识点的理解和深化,提高学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,从而为学生今后将噪声控制技术应用于工程实际打下坚实的基础。

(二)改进教学内容

学校现在使用的教材是2010年出版,在2002版基础上修改完成,增加声屏障、低噪声路面等内容,更符合教学的需要。但纵观该教材的章节,不难发现以下几个问题。

首先,第二章中“声波的基本性质及传播规律”属于噪声基础理论知识,但内容过于简单,与旧版对照删除了“声波基本类型”“声波的波动方程”和“相干波和驻波” 等内容。没有这些内容提前做铺垫,后面有些内容很难理解。例如,在学习声波的反射和投射、吸声降噪技术等内容时,点生源、线声源和面声源出现得突兀。由面声源引入的简谐振动平面声波振动方程第二章中没有讲述,对学生学习单层均质密实墙的隔声中质量定律造成困难。其次,“相干波和驻波”知识点的缺失造成学习驻波比法垂直入射吸声系数测量时困难。所以在讲述这一章的内容时,补充这些知识,对后面章节内容的学习会起到事半功倍的效果。另外,第五章“声环境影响评价”属于环境影响评价的一个内容,学生在学习环境影响评价时已经系统地学习过。再次,该版教材虽然在环境噪声相关标准、规范等内容上做了相关的更新,但到目前为止,有些法规、标准等已经过时,所以课程讲述过程中,教师还要时时关注噪声法规、标准的更新,让学生了解最新的知识。

二、完善实验教学,增加课程设计

(一)完善实验教学内容

实验教学体现了学生的自主性,突出学生的主体地位,强调个性化教学。实验过程是自主的再发现过程,有利于培养学生探索未知世界的能力。因此,实验教学是理论教学的延伸,二者是相辅相成、密不可分的。

目前,噪声控制工程课程实验教学内容是8学时,主要实验内容是“校园噪声的测量”和“城市道路噪声的测量”,两者用到的仪器均是数字型声级计,在连续时间内进行测量。实验形式和实验器材简单,很难体现工程类课程的应用性和实践性特色。建议在课程中增设实验教学内容,体现不同声功能区噪声的城市区域环境噪声监测、工业企业生产环境、机器设备噪声的监测、噪声频谱分析实验、道路声屏障插入损失的测量等。

(二)增加课程设计内容

对于我校的环境工程专业,目前的教学形式下侧重于水污染控制工程和大气污染控制工程,噪声控制工程学时少,没有设置课程设计这一环节。但课程设计是工科工程类课程一个极为重要的专业实践教学环节,其目地就是在理论学习之后,教师根据课堂授课内容拟定一个题目,指导学生进行设计,培养学生的“工程”思想,理论联系实际,提高学生的综合素质。就噪声控制工程这门课来讲,课程设计能加深学生对噪声控制工程理论的理解,能够综合运用所学理论知识系统地进行方案的设计、查阅文献、根据不同的对象选择合适的工艺并计算,用所学的CAD进行工程制图,掌握有关工程设计文件的编写方法等为今后能够独立进行某些噪声控制工程的开发建设及工作打下一定的基础。所以,增设噪声控制工程课程设计已刻不容缓,根据授课内容并参考其他院校的课程设计内容,可以从以下几个方面着手:声屏障的设计,涉及绕射声衰减的计算,声屏障材料和形状的选择等,是控制交通噪声污染的一种有效的措施;工厂噪声的降噪处理,主要考查吸声技术中的穿孔板共振吸声结构的应用;离心风机式降噪设计,主要考查的是消声器的计算和选择;隔声和吸声技术,或隔声可消声技术的连用。根据课程时间安排,课程设计设置在课程结束后,时间为1周。

三、改革考评方式

噪声控制工程课程的考核方式是作业占10%,实验占20%,试卷成绩占70%。实验成绩根据平常学生在实验中的表现和实验报告而定,没有具体的量化标准。期末考试是闭卷,考察学生对噪声理论知识的掌握程度。对于噪声控制工程来讲,这样的考试方式过于注重理论,不能很好地体现噪声控制工程教学的目的。

改革后的考核模式中,首先强化考勤,噪声控制工程如果想要学得好,基本理论知识一定要扎实,所以课堂教学对学生很重要,让学生走进课堂,认真听课,对知识的融会贯通十分重要。对于作业,严格控制个别学生抄作业的行为,一经发现,严肃处理。第二实验考核更加具体,比如,测定校园噪声实验,从测量网格的划分,测量时注意事项到数据的处理和分析等让学生一一掌握,进行考核。第三课程设计是噪声控制工程课程一个极为重要的专业实践教学环节,考核过程中,一定要考虑这部分的成绩。改革后的成绩考核方式为:作业考勤10%+实验20%+课程设计20%+试卷成绩20%。

四、结语

噪声污染控制工程是环境工程专业的主干课程,具有较强的工程实践性。文章分析了该课程教学工作中存在的主要问题并提出了解决方法。引入多媒体和板书相结合的教学方式,可以扬长避短,达到教学效率事半功倍的效果;改进教学内容,使教学内容更加有利于学生学习,并能接触到最新的噪声法规和噪声标准;完善实验教学内容,提高学生动手能力和敏锐的观察力;设置课程设计内容,理论联系实际,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。改革考评方式,使考评方式更加体现噪声课程实践教学环节,更好地实现培养合格的环境工程专业复合型人才的目标。

参考文献:

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