《弹性波动力学基础》专业课程的教学改革实践体会

[摘 要]通过对《弹性波动力学基础》课程的特点和教学中存在的问题进行分析，指出可以从教学内容、教学方法和考核方式等方面来提高课程教学质量。该教学改革尝试对提高专业课程的教学质量具有重要作用。

[关键词]弹性波动力学基础 专业课程 教学改革

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095—3437（2012）09—0118—02

《弹性波动力学基础》课程是我校声学专业硕士研究生必修的基础核心课，该课程理论性强，涵盖的内容广泛，信息量大。要讲好这门课程，有一定的难度，也有一定的挑战。如何有针对性地搞好这门课程的教学工作，一直是我们努力实践探索的目标。几年来，课程组全体教师经过共同努力，在该门课程的教学中取得了显著成绩，多次获得学校和学院教学督导组专家的好评。现将该课程的教学实践情况总结如下。

一、认清课程的重要性及教学中存在的问题

《弹性波动力学基础》是研究弹性体在动载作用下的变形和运动规律的学科。[1]它所涉及的问题十分广泛，在工程技术的许多领域诸如航空航天、国防工业、地质勘探、材料科学、损失探测等方面都有应用，为从事声学、工程力学等理论研究的科研人员提供了广阔的应用领域。因此，掌握弹性波动力学相关知识对现代科学工作者和有关工程技术人员有着非常重要的意义。

由于各领域最新技术、最新成果的不断交叉、渗透与吸收，使得人们重新对波传播的问题进行研究并拓展了许多实际应用领域。[2]实际工程的复杂性与新材料的研制进一步促使弹性波动力学应用和理论的不断深入，这就对弹性波动力学课程的教学提出了新的要求。另外，该课程数学公式繁多、涉及知识面广，学生常常不易掌握。传统的讲授式教学方法禁锢了学生的思维和创造性，导致该门课程教学效果不甚理想，更谈不上让学生在今后能灵活运用理论知识去解决实际工作中的问题。近年来，为了提高课程的教学质量，我们从优化教学内容、改进教学方法、实施科学考核等方面进行了教学探索和改革。

二、对课程教学内容的改革

弹性波动力学的研究范围十分广泛，它和许多自然现象及实际工程问题都密切相关，课题组全体教师经过近几年的教学探索和实践，把弹性波动力学教学内容从以往的精、深、透向目前的广、博、宽转变， 从以往的注重让学生掌握弹性波动力学理论的基本概念、基本理论向注重提高学生分析问题和解决问题的能力转变，充分考虑学生将来的实际需求。

首先，我们做好教材的选用。在充分借鉴和参考国内外成熟和规范的弹性波动力学教材的基础上，我们根据自己的专业特点和工作性质，经过几年的尝试和实践，编写了一本应用范围相对较广，适合诸如声学、工程力学、地球物理学等不同专业学生要求的弹性波动力学教材，内容具有一定的代表性和基础性。

其次，做好配套教学辅助材料的编写。单凭一本教材学生是很难吃透弹性波动力学领域热点问题和前沿问题的。课程组全体教师密切关注国内外类似课程建设上的有益成果，跟踪弹性波动力学发展的动态前沿，不断充实最新的信息，编写完善的教案，制作出了既能理清专业基础又能体现学科前沿的多媒体课件。

再次，加强课程的实践内容。以教材内容为出发点，提供了一些经典的参考文献让学生自己阅读，拓宽学生的视野，使学生通过学习实践掌握弹性波动力学前瞻性的理论知识和最新的专业资讯。另外，划定大致研究范围，让学生自己借助网络搜集近年来有关弹性波动力学的优秀论文，以加深学生对弹性波动力学理论知识的理解，同时也利于学生将来更好地撰写毕业论文。

三、对课程教学方法和手段的改革

长期以来，我国高等教育中弹性波动力学课程普遍采用传统的知识灌输型教学模式，这种教学模式不利于学生自主、自觉地学习。教学效果的好坏与教学方法和教学手段密切相关。为了提高授课效率和课堂教学质量，我们在讲授过程中综合使用了诸如讲授法、案例教学法、专题讨论法及实践性教学法等多种教学方法。

首先，讲授法具有传递的信息密度大、教学可控性强等优点，《弹性波动力学基础》课程的教学也离不开讲授法。但在具体实践中我们对该方法的定位是做到逻辑清晰、重点突出，决不能重新回到“填鸭式”的教学轨道上。由于这门课程涉及面广、知识容量大，在讲授时教师采用了多媒体、网络等现代化教学手段。使用多媒体课件可以使教学内容图文并茂，通俗易懂，加深学生的学习印象。例如，在讲授“面波”这一概念时，授课教师制作了一些视频来展示面波与P波、S波等在传播过程中的差异，通过引入这种直观的教学手段调动了学生的积极性、提高了学生的学习效率。

其次，案例教学法是一种理论联系实际、启发式的、教学相长的教学方法。《弹性波动力学基础》课程中有很多知识点可以采用案例教学法。下面是笔者在授课过程中曾经实施的一个教学案例。笔者首先通过幻灯片演示了几个有关波动问题的简短录像，以激发学生的学习兴趣。然后向学生讲授弹性波动力学的发展历程，并在适当的时间引导学生思考如下教学内容：弹性波动力学问题的特征、动力学问题与静力学问题的区别与联系、弹性与塑性的界定等。对案例只作简单提示性思考建议，将讨论和参与的空间留给学生。通过引入案例教学使得弹性波动力学的基本概念既直观又通俗易懂，更能吸引学生的兴趣。

第三，适当采用专题讨论法能使封闭型的课堂教学变为开放型的课堂教学，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。《弹性波动力学基础》课程既有高深的理论又与现实生活紧密相连，不能仅局限于教材知识。在这门课程讲授过程中，我们通常会针对教学内容中的重点、热点问题，将设计好的课堂讨论题目提前几周告诉学生，同时告诉他们需要哪些相关的参考文献。然后，在正式的课堂讨论中，给每个学生进行自由表达和讨论问题的机会。当遇到冷场时及时启发学生，正确引导学生逐步达到教学目的。最后，将学生的各种意见进行适时适度的点评，特别是对学生的独到见解要加以肯定。

第四，利用实验场地强化实践性教学环节。弹性波动力学是一门应用性很强的课程，其课程设置也必须突出实践性教学环节。为了使学生对所学知识有更为切身的感受和体会，根据教学计划，结合本专业课程教学目标，我们开展了相对系统的实践性教学。在整个教学实施过程中授课教师会带领学生参加一次外场实验，提高学生对实际工程问题的感性认识，增强学生的实际操作能力，巩固与弹性波动力学相关的基础理论知识，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

四、对课程考核方式的改革

考试是检验学生所学知识成效的主要手段而不是最终目的。[3]当前在弹性波动力学课程考核方式上存在的突出问题主要表现在两个方面：一是考试形式单一，主要是采用闭卷考试；二是考试内容不够灵活，多局限于书本上的内容。实施创新教育，当前最重要的就是要改变应试教育中学生整日围着考核转的不良现象。因此要保证课程教学改革的成功，就必须改革考核方式。

在具体教学实践中，我们把《弹性波动力学基础》课程考核主要分为以下三部分：基础知识部分考核、大作业部分考核和实践部分考核。基础知识部分考核一般采用闭卷考试形式，主要考核弹性波动力学基本理论和基本知识。大作业部分考核主要通过教师命题或学生自选题的方式，结合当前弹性波动力学的热点、难点问题，要求学生构思一个新颖的习题，自编程序后用计算机求解，也可以写一点最深刻的学习心得体会。实践部分考核主要考核学生的实际动手能力和创新能力。配合专业课程教学，要求运用所学的波动专业知识，研究一个实际工程问题，给出抽象的理论模型并进行数学求解。

《弹性波动力学基础》是一门理论性和实践性都很强的课程。我们从教学内容、教学方法和考核方式等几个方面介绍了对该课程所进行的改革和尝试。在教改实践中借鉴了国内外专家学者对弹性波动力学研究的成果。上述教学方法和考核方式有利于强化学生的创新意识，发掘学生的创新潜能。实践证明，教改实践推进了《弹性波动力学基础》课程教学的发展，激发了学生继续探索和学习的兴趣。该教学改革尝试对提高专业课程的教学质量，培养学生运用基本理论分析和解决现实问题发挥了重要作用。

[参考文献]

[1] 熊祝华，郭平. 弹性动力学[M]. 长沙：湖南大学出版社，1989.

[2] 罗斯J. L.著，何存富等译. 固体中的超声波[M]. 北京：科学出版社，2004.

[3] 韩开锋，龚昌超. 学员毕业设计的过程管理与质量监控体会[J]. 科技信息，2009，（27）：121.

[4] 毕磊.黑龙江民族预科物理教学改革的回顾[J].大学教育，2012，（2）：45.

[责任编辑：陈明]

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