《工程測試技術》課程教學方法的探討

摘要工程測試技術是高等院校機械專業的一門重要專業基礎課。通過該課程學習，學生可以獲得信號的分析方法及測量系統的理論基礎、設計方法等方面的知識。本文從課堂教學、實驗教學等多方面對該課程的教學方法進行了探討，對提高課程教學質量和學生的創新實踐能力都有一定的促進作用。

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A

Discussion on Teaching Methods Used in The Course

of Engineering Testing Technology

PAN Haipeng

(Jingdezhen Ceramic Institute， Jingdezhen， Jiangxi 333403)

AbstractEngineering testing technology is an import basic course for the university students majored in mechanical. Students can get knowledge， such as analysis of signal， theories for measurement system， from this course. This paper discusses the teaching methods from classroom instruction， experimental teaching and some other aspects. All this will be useful for improving the quality of education and the capability of innovation.

Key wordsengineering testing technology; quality of education; capability of innovation

《工程測試技術》是機械設計制造及其自動化等專業一門重要的技術基礎課。該課程實踐性強，涉及機械、物理、化學、光學、材料、電子、信息處理等眾多學科領域，應用領域十分廣泛，在專業課程體系中起到重要的承上啟下作用，對于培養學生的工程實踐能力、綜合素質及創新能力具有重要的作用。①②本文將從課堂教學、實踐教學、考核方式等幾個方面來探討該課程的教學方法，以提高課程的教學質量和學生的創新實踐能力。

1 課程教學目標及重點與難點

《工程測試技術》課程教學應以測試技術和傳感器技術基礎理論為主線，強調理論聯系實際、突出工程應用，同時注重將新型傳感器，如智能傳感器、微型傳感器等內容引入課程教學，以拓寬學生視野。該課程的基本教學目標就是使學生能夠正確的選用和設計測試系統并掌握進行動態測試所需要的基本知識和技能，從而培養學生從事科學研究的初步能力，為進一步培養學生創新意識和創新能力打下堅實的基礎。通過該課程的學習，學生應掌握下列幾個方面的知識：

（1）掌握信號時域和頻域的描述方法，建立信號頻譜概念，掌握頻譜分析的基本方法，了解動態誤差的基本概念及數據處理的方法。

（2）掌握測試系統的靜、動態特性的評價方法及不失真測量條件，并且能夠正確運用相關理論對測試系統進行分析和選擇。

（3）掌握常用傳感器、調理電路的工作原理及性能，并能依據測試的實際要求進行合理選擇。

（4）對動態測試的基本問題有一個比較完整的概念，對機械工程中的常見參數的測試能自行確定測試方法、設計或選用測試系統，并能對測量結果正確地進行數據處理。

該課程的重點包括以下幾個方面：（1）建立信號頻譜分析的概念；（2）理解測試系統靜態、動態特性的數學描述、分析方法以及不失真測試的條件；（3）理解常用傳感器、調理電路的工作原理和特點，在此基礎上，學會能夠根據實際的工程問題和測量對象選用傳感器和測試系統。

該課程教學的難點主要體現在以下幾個方面：（1）信號分析部分理論抽象、難懂；（2）傳感器部分沒有實物對象，抽象難學，給學生深入理解傳感機理帶來困難；（3）理論教學、實驗教學與工程應用的有機結合困難，難以達到學以致用的教學效果。

2 課堂教學方法

提高課堂教學質量是培養學生的學習興趣，激發學生學習主動性和積極性，提高教學質量的根本保證。課堂講授是工程測試技術課程教學的主要形式，圍繞如何提高講課效果，充分調動學生學習的主動性和積極性，突出學生分析和解決工程實際問題的能力和創新能力的培養，以及如何提高教學效率，適應當前本課程學時不斷減少的新情況，可從以下幾方面著手：

（1）引導學生課前預習。課前預習與課后復習是課堂教學的重要基礎，如何讓學生自覺的課前預習是擺在提高教學效果面前的一個問題。較好的辦法是布置課前預習作業，引導學生有針對性的閱讀教材及相關文獻來回答需要解決的問題。當然，這些預習作業的難度不應太大，否則會打消課前預習的興趣。

（2）采用啟發式教學。課堂教學是保證教學質量的核心，但不是讓學生僅僅聽課，而是引導學生思考。在課堂教學中應針對課程的重點提出問題，讓學生的頭腦里先有問題答案輪廓，并能根據教師的講解而不斷的思索，使講解和學生的思索能同步進行。因此帶著問題講解是十分必要的。

（3）巧用課堂練習。課堂上通過練習來學習掌握新知識，是另一種教學方式方法，通過運用已有的基礎知識，可以獲得新的知識。通過課堂練習的解答讓學生掌握課程的重點知識，比由讓老師講解、學生被動接受具有更好的教學效果。

（4）應注重將科研項目和工程實例以典型示例融入教學內容中，使學生能夠建立工程測試與應用的整體概念。

（5）科學使用現代化教學手段。利用計算機技術，采用多媒體教學新模式，根據所用教材，開發PPT電子教案，不僅可使信息量增大，效果逼真，且模型豐富，可增加學生的感性認識，使概念更直觀、更清晰。同時，可利用網絡技術開展網絡教學，實現網上交互式教學模式。

（6）加強教學方法討論。進行集體備課，組織觀摩教學，定期開展教學方法研究，及時找出教學中存在的問題，可有的放矢地改進教學方法。

3 實踐教學模式

實踐教學是理論聯系實際的橋梁和紐帶，通過實踐教學可以加深學生對理論知識的理解，增強對理性知識的記憶，提高學生創新實踐能力。《工程測試技術》是一門實踐性和應用性都很強的課程，系統的課程實驗是教學質量的基礎和保證。實驗課程設計時應以教育部提出的“高等教育要重視培養大學生創新能力、實踐能力和創業精神”的創新教育要求為指導思想，積極借鑒國內外一流大學的辦學模式和先進的教學理念和教學方法，從單純傳授實驗方法向培養學生發現問題的能力、獲取知識的能力、創新與創業的能力的教學理念轉變；提倡參與式教學、體驗式學習，將實驗室轉變為培養學生工程實踐和創新能力的基地。

針對當前以驗證性實驗為主的實驗教學模式，應增加綜合設計性實驗和研究性實驗內容，并積極使用多媒體等現代化教學手段。例如可通過開發“工程測試技術實驗”CAI課件，利用多媒體的圖形、圖像、聲音和動畫等效果，有利于把抽象的理論與實踐中的抽象部分具體化、形象化，把枯燥乏味的實驗生動化，從而提高學生的實踐學習熱情，充分調動學生的實踐學習興趣。

利用專業測試軟件平臺開發虛擬實驗系統和基于網絡開放性實驗平臺，也是一種適應工程測試技術實踐教學要求的新模式。基于網絡的工程測試技術實驗教學不僅有利于全面開放式教學的實施，也可促進教學管理、設備管理、教學手段的現代化建設，這對于全面提高學生的創新實踐能力是十分有益的。針對工程測試技術基礎理論建立的開放性實驗教學平臺，可使學生邊學習邊實踐，使課程中較抽象的信號的描述與分析變得直觀、形象。同時可加強學生對實驗儀器，實驗方法和步驟的自主學習，提高學生綜合應用知識的能力。

另外，積極開展“第二課堂”活動，使實踐教學內容與后續課程的教學實驗、學生科技制作、科學研究緊密結合，也是激發學生學習興趣，提高學生動手實踐能力的有效途徑。由于受當前社會和經濟發展客觀條件和大學生自身條件的限制，在校大學生對于測試技術的一些相關工程實際環節還無法直接參與。因此，學校應通過“第二課堂”等形式給學生提供和創造更多的參與創新訓練和實踐的機會與條件。

4 課程考核方式

課程考核不僅是檢測學生課程學習效果的主要方式，也是檢驗課程教學效果和課程建設水平的主要方法。③因此積極探索以素質教育為核心的課程考核模式就顯得極為重要。一方面，可通過開發研制試題庫，建立科學創新、全面的教學考試評價系統來保障課程考核的有效性和公正性。另一方面，也可充分考慮到工程測試技術課程的特點，積極探索不同的考核評定方法。例如可采用平時成績（含實踐、實驗成績）加大作業的考核模式、筆試與面試相結合的模式；也可鼓勵學生參加大學生機械創新設計大賽、電子大賽等活動，根據所獲得的名次給予相應的加分。這樣即可避免傳統書面考試存在的重理論輕實踐的弊端，又可充分調動學生學習的積極性與主動性，使考核更能夠真實的反應學生對所學知識的實際掌握水平。

5 結束語

工程測試技術作為一門專業基礎課，在整個機械專業的課程體系中占有重要地位。本文從多方面對該課程的教學方法進行了探討，這些方法對于提高課程教學質量和學生的創新實踐能力都有一定的借鑒作用。

注釋

①蔡共宣，林富生.工程測試與信號處理[M].華中科技大學出版社，2006.9.

②熊詩波，黃長藝.機械工程測試技術基礎[M].機械工業出版社，2006.6.

③陳立貴.高校課程考核方式之我見[J].科技創新導報，2008.15:203.