机械工程测试技术课程教学改革探究

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1、机械工程测试技术课程教学改革探究　　[摘要]《机械工程测试技术》是一门重要的技术基础课，针对目前教学中存在的问题和不足，以启发式教学为主线，充分调动学生积极性，促进了教学理念的转变。针对教学知识点，结合工程题目设计实验案例，激励学生自行设计和集成测试系统，增强其工程分析和实际应用能力。以科研课题为契机，增强学生在科研过程中的求知欲及创新能力，促进产学研建设的可持续性发展。[关键词]启发式教学；工程案例；产学研；教学改革[中图分类号]G642.421[文献标识码]A[文章编号]1005-4634（2013）01-0029-030引言9《机械工程测试技术》是机械类专业学生必须掌握的一门重要专业基础

2、课，其特点在于涉及数学、物理、机械、电子技术以及计算机工程等多学科的交叉与融合[1]，因而较多学生在学习中倍感吃力，使得学习积极性大打折扣，课堂效率偏低。同时，由于传统教学过多集中于信号与测试系统分析等基础理论教学，导致学生感性认识不足，闻其声但未见其形。加之传统课程内容远远滞后于其发展，尤其近年来，测试技术在各领域中的应用深度及广度大幅度提升，使得该课程的改革势在必行。文献[2，3]对该课程教学方式提出了新的想法，确定了以学生为中心的启发式教育模式。另外，引入虚拟仪器加强实践教学改革，取得了较为显著的教学成果。但其教学方式鲜有工程案例相佐证，且缺乏科研与教学互为促进的教学模式，学生对测试的了

3、解及认识仍停留在被动学习阶段，其创造性思维基本还源于被动激励。鉴于此，结合近几年的教学经验，笔者提出“以工程案例和生产实践为主线的测试技术与信号处理课程教学模式”，利用良好的实验教学平台，除了教学计划内的实验外，还针对教学知识点，结合工程题目设计实验案例，让学生自己设计和集成测试系统，重点培养创造意识，增强工程分析和实际应用能力。同时，促进教学与科研相结合，将承担的国家和省部级项目的最新成果融入到教学中，提升测试技术课程教学水平和质量，旨在探索一条产学研结合，促进测试技术课程建设的新路子。1以启发式教学为主线，改革传统满堂灌的教学方法所谓启发式教学就是强调学生是学习的主体，教师要调动学生的学习

4、积极性，实现教师主导作用与学生积极性相结合；强调学生智力的充分发展，实现系统知识的学习与智力的充分发展相结合；强调激发学生内在的学习动力，实现内在动力与学习的责任感相结合；强调理论与实践联系，实现书本知识与直接经验相结合[4]。9要调动学生的积极性，其前提是激发学生对课程的兴趣爱好。为此，在授课过程中不仅要列举大量生活实例，使得学生从频繁的使用过程中感知该课程的重要性。而且应以“问题”为起点，引导学生逐步解决实际问题。例如，在讲述前沿部分时，结合测试技术在机械工程、冶金、土木、化工等方面的广泛应用，说明该课程学习的重要意义与必要性。再列举大量学生有感性认识的实例，如鼠标、键盘、手机、话筒、相机

5、、冰箱、汽车等是如何控制的，又是用到了哪些传感器。最后让学生从众多实例中总结出测试系统组成结构，并提示学生输入信号一般不为电信号而输出信号一般为电信号。对此，多数学生会认为传感器是连接被测信号与输出信号的纽带，且视其为唯一关键装置。鉴于此，引导学生思考如何处理传感器输送的噪声信号以及其它干扰信号，从而引发他们极大的兴趣，之后画出测试系统组成示意图（图1）供学生讨论。这些实例可大大激发学生的学习兴趣。在讲解测试系统动态特性时，可通过演示滑动变阻器的工作原理向学生提问激励与响应的关系，并要求学生用所学《机械控制理论》相关知识建立系统动力学模型，并求出传递函数。而在讲解信号频域分析前，首先让学生对简

6、单周期信号的时域图进行分析并获得其频域特性，再以探寻非周期信号的频域图为主线引导学生思考。9值得注意的是，启发式教育并不是一种单一的教学方法，也是师生沟通的重要手段。在传统教学过程中，多数老师以书本为中心，强调学生对书本知识的利用程度。实际情况下，《机械工程测试技术》课程较为艰涩难懂，教师在授课过程中应及时与学生沟通，了解学生思想动态，掌握其难学的症结所在，并多鼓励学生走上讲台，采取学生互评与师生互评相结合的方法使得课程严肃而不失活泼，充分调动学生学习的积极性。另外，还应结合不同专业特点阐述测试系统原理及应用。如对机械电子工程专业学生应重点讲解传感器在机床、PLC等方面的应用，在面对机械设计制

7、造及其自动化专业的学生时应主要介绍在工艺设计、公差与配合方面如何选择传感器，而在给材料成型专业学生授课时应集中于分析模具设计过程与材料检测中所应用的测试系统。这一方面要求教师需提高自身科学文化知识，另一方面则在于主动与学生沟通，了解不同专业学生学习的特点。2采用以工程案例和生产实践为主线的课程教学模式9利用良好的试验教学平台，除了教学计划内的实验外，还应针对教学知识点，结合工程题目设计实验案例，让