王金江　董潇潇　叶伦宽　段礼祥

摘要：振动与控制基础课程全英文教学改革以培养专业知识扎实人才为目标，提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力和创新能力，推进我校建设国际化大学的进程，培养国际化人才。通过教学内容、教学手段以及考核方式的改革，探索教育与创新改革并重的振动与控制基础课程全英文教学改革。

关键词：振动与控制；教学改革；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）40-0188-02

随着动力机械制造技术的不断发展，人们对动力机械性能的要求越来越高，机械装备日益向高精度、高效、大功率等方向发展，振动水平已成为影响这些设备动态性能的关键指标之一，越来越受到机械制造和设计领域工程师们的高度关注。开设振动与控制基础这门课程可以使同学们系统掌握振动噪声基本原理和控制方法并掌握噪声仿真分析和测试分析的原理，而开设全英文教学模式有利于推进我校建设国际化大学的进程，同时能够加快教学内容的更新，与国际接轨培养国际化人才，而且能够培养学生的专业兴趣和理论与工程实际相结合的能力，为学生毕业后读研或者走上工作岗位打下坚实的专业基础，使教学能够跟上国际教育发展的步伐以满足当今社会发展对人才的需求。另外，每年世界各国的留学生慕名来到我校学习，语言的障碍往往是制约他们学习效果的重要因素，因此该英文课程的开设将使他们的学习和沟通变得简单，取得更好的学习效果。

一、以培养专业素质扎实人才为目的，优化教学内容

振动与控制基础课程是安全、机械类专业的一门重要的专业基础课，是为解决设备安全故障机理及诊断、系统的振动问题提供必要的基础理论和方法的一门学科，目前中国石油大学（北京）机械与储运工程学院开设的类似课程只是面向研究生的，尚无针对本科生开设该课程或者类似课程，因此迫切需要为本科生开设此门课程来拓展知识面，为以后的学习和工作打下坚实的基础。由于本门课程涉及教学内容较多，在有限的教学时间内教学任务繁重，因此需要优化教学内容，使学生在有效的时间内更全面地掌握课程的宗旨。

从振动与控制基础这门课程的知识结构来看教学内容综合性很强，教学内容中涉及很多数学以及力学知识点，而繁琐的数学推导过程可以借助软件进行求解，对于建立的数学模型主要讲授求解模型中遇到的困难，这样可以提高课堂利用率，削弱课程的枯燥乏味性，起到优化教学内容的作用。除此之外优化教学内容还应注重物理模型的简化、振动微分方程的建立过程和方法，并对求解结果分析其振动特性以及求解结果在实际生产中的运用详细讲解。在课程的基本概念、基本理论讲授过程中，简要介绍振动与控制的发展简史、广泛应用以及与其他学科的交叉关系，有利于学生更好地了解学科的重要意义，激发学生的学习兴趣。课程讲授过程中，振动系统特性部分应该多结合工程实例，布置一些相关调研作业，培养学生的工程意识。同时介绍一些课程相关的技术发展现状以及前沿应用，使学生更多地了解振动与控制力学理论和实际应用的前沿知识，提高学生的创新和实践能力。将3-5个学生分为一个小组，课后让每个小组收集一些振动与控制理论在工程中应用的例子，并进行课内与课外的讨论，使学生重视课程的学习。枯燥的理论与生动的实例相结合，调动学生上课的积极性，让学生们感到学有所用。

二、以学生更好接受课程内容为目标，运用教学手段

振动与控制工程这门课程采用全英文教学模式，使同学们直接学习和阅读外文原版教材，提高学生的综合学习能力的同时掌握本专业的知识。在教学实施过程中，应尽可能地融合多种教学手段，丰富教学组织形式，来提高学生们的抬头率。改变传统课程多媒体教学中出现的罗列公式和文字的习惯，课件中增加色彩丰富的图片和生动的视频，使枯燥的专业理论内容变得具体、清晰、有趣味。此外加入一些工程实例和练习，让同学们多动脑、多讨论，参与到课堂学习氛围中，从而最大限度地提高课程的教学效率和质量。

为了使学生拥有更好的课程体验，上课的教学手段除了采用传统的“媒体课件+板书”外，还将增加实验与仿真环节，拟引入MATLAB/Simulink仿真软件。在求解振动与控制分析中多自由度系统所建立的数学模型时需要矩阵进行计算，而MATLAB语言的核心就是矩阵和数组。因此，引入MATLAB软件进行教学，可以简化数学运算过程，突出系统特性分析和实际应用在教学中的比重，从而达到更好的教学效果。在单独自由度系统的有阻尼、无阻尼和受迫振动三种振动条件下，建立微分方程和求解振动体的位移隨时间的运动规律。通过运用Simulink进行各种模块的建立和连接，形成流程图，设置好各模块的参数及系统环境变量，点击进行模拟，在示波器模块就可以模拟出系统的物理量随时间变化关系图像曲线，从而分析出系统特性。这个过程在课堂上进行演示，弥补实验条件不足的同时更好地与工程实际相结合，还为学生将来完成实践报告打下良好的学习基础。

三、以全方面多元化考核学生为标准，构建考核方式

对于振动与控制基础课程的学习，需要综合应用高等数学、矩阵理论、工程力学、计算机技术、信号分析等学科知识，同时这门课程与工程实际问题有着密切的联系，课程的理论性强、内容广泛，这就对学生提出了更高的要求。不但要求学生掌握基本的振动理论，而且还要掌握这些基本理论在实际工程振动问题中的具体应用，更好地做到理论与实践相结合。因此考核方式不能仅仅靠一张期末试卷来衡量，应采取多元化的考核方式。

振动与控制基础课程的目的是为了更好地培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力和创新能力。根据“振动与控制基础”这门课程的特点，最终考核成绩综合考虑由“平时成绩+作业+实践环节+期末考试”几部分构成。平时成绩包括学生平时的上课情况、课堂表现、小组学习的效果、讨论课参与程度以及与老师的反馈等。作业包括课堂作业与课后作业的综合考核。实践环节是通过实验报告撰写、做实验动手能力以及实验总结等多方面进行考核。期末考试则是以试卷的形式考察学生对基础知识点的掌握情况。通过这种全方面、多元化的考核方式更能考核学生对课程的掌握程度，促进学生学习的积极性，更好地培养学生的综合能力。

四、结束语

振动与控制基础课程的全英文教学改革有助于推进我校建设国际化大学，培养国际化综合人才。通过优化教学内容、运用合理教学手段以及采用多元化的考核方式，促进学生的学习积极性，使学生更好地掌握振动与控制基础课程的精髓，为将来的学习和工作打下扎实的基础。

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