《現代測試技術》課程授課形式改革與實踐

亢銀霞，宋　玲，張　靜

（新疆農業大學機械交通學院，新疆　烏魯木齊　830054）

《現代測試技術》課程授課形式改革與實踐

亢銀霞，宋玲，張靜

（新疆農業大學機械交通學院，新疆烏魯木齊830054）

摘要：為積極探索高素質創新人才培養新體系，提高教學質量，新疆農業大學進行了授課形式改革試點。《現代測試技術》是教學改革試點課程之一，該課程從傳統的“滿堂灌”授課形式轉為課堂講授和學生自學、討論會等多元化授課形式相結合的引導式教學模式，變灌輸為啟發，變督促為引導，變“要我學”為“我要學”，推動學生自主學習氛圍的形成和能力的培養。

關鍵詞：測試技術；多元教學模式；實踐

測試技術既是一門實踐性較強的課程，又是一門綜合性技術，涉及傳感、微電子、控制、計算機、數理統計、信號處理等多門學科。隨著機電一體化技術及計算機在測試控制領域的廣泛應用，國內外高校機械類學科都十分重視測試技術課程的教學和實驗。現有教學和實驗條件有限，課堂教學活動依然采用灌輸型的授課方式，側重課本內容講授，實踐操作環節很少，從而使學生普遍感到測試技術應用、發展部分內容空洞，傳感器部分缺乏實物對象，信號分析理論部分深奧、難懂。導致學生對該課程重要性認識不足，學習興趣不濃，教學效果不佳。因此，本課程現行教學模式已不適應教育發展的要求，改革勢在必行。

1　改革的思路與目標

（1）《現代測試技術》授課形式改革的思路是突出教學重點，調整教學內容，改進教學方法，實現從以教為主向以學為主轉變，從以課堂教學為主向課內外結合轉變，從以結果評價為主向過程評價為主轉變，促進知識向能力的轉化。教學重點突出因材施教，不同專業，不同層次的學生內容設置和深度體系應有所區別。實現學生自學與教師授課結合，教師主講與討論結合，課堂內和課堂外相結合的方式。

（2）《現代測試技術》教學目的是培養學生能正確地選擇測試設備，掌握動態測試所需要的基本知識和技能。具體體現為①學會信號的時域和頻域的描述方法，建立明確的信號頻譜概念，掌握頻譜分析的基本原理及應用。②掌握常用傳感器、中間變換電路及記錄、顯示設備的工作原理及性能，并能根據測試要求進行合理的選擇。③掌握測試系統的靜態、動態特性的評價方法和不失真測試的條件，并且能正確應用相關理論對測試系統進行分析和選擇。④掌握動態測試的基本技能，并能根據不同的測試對象，選擇可行的測試方法。

2　改革的方法

在不增加本課程總學時的前提下，為了實現教學目標，課堂教學采用啟發式、討論提問式、學生上講臺自己講等形式，積極改善教學手段，提高課堂知識、信息容量，增強教學效果；不斷完善教學課件，增加必要的框圖、插圖等動畫效應，側重多媒體教學，將授課內容準確、清晰、直觀、形象生動地傳遞給學生。

（1）基于問題引領，啟發式、互動式的教學方法

這種教學方法的關鍵在于問題導向和問題引領，授課教師必須提出能引起學生興趣和思考的問題，從而激發學生深入思考，有見解地向老師提出問題，實現師生互動，生生互動。學生在解決問題中發現問題，在發現問題的基礎上又尋求新的解決辦法，不斷反復，學生在不知不覺中學會很多東西，從而增強課堂教學效果。

例如在講述常用傳感器時，首先用幾個有趣的傳感器實驗引入課題，激發學生探究傳感器原理的興趣。給出“傳感器就是把非電學量轉換為電學量”的概念之后，重點對常用電容傳感器工作原理及其應用進行講解，并明確提出相關問題。請大家相互說說看，你家里，或者在你的生活當中，都使用過，或聽說過什么樣的電器中有傳感器？

學生討論并交流：①當冰箱內的溫度高于設定值時，制冷系統自動啟動，而當溫度低于設定值時，制冷系統又會自動停止。冰箱的控制，是通過溫度傳感器實現的。②樓道的電燈。晚上有人經過時，開關自動接通，燈亮；白天，不管是否有人經過，開關都是斷開的，燈總是不亮，這種開關用的是聲光傳感器。③為了防止火災的發生，在賓館房間的天花板上大多有一個小盒子，當房間失火時它能感知出煙霧，通過電路發出警報，這個小盒子就是煙霧傳感器。④賓館洗手間的墻壁上干手機的濕度傳感器、電視機里換頻道的紅外傳感器、磁懸浮列車里的加速度測試器、電容式話筒里的電容式傳感器、自動洗衣機里的壓力傳感器等，通過師生互動，激發學生探究傳感器原理的興趣。

（2）基于案例，增強理解與記憶的教學方法

這一教學方法要求授課老師要有相關領域的科研經歷和科研經驗，并能自覺地把它融會于課堂教學中。結合科研項目和測試工程實際，選出典型的測試案例并講解，從而引出授課內容。

例如在講測試技術在國民經濟中的地位和作用時，以生命探測儀在地震中的應用為例（圖1）。雷達信號發送器連續發射電磁信號，對一定空間進行掃描，接收器不斷接收反射信號。如果被探測者靜止，返回信號頻率不變，如果目標在動，則產生多普勒信號，通過接收的信號進行算法處理，就可以判斷目標是否有心跳、呼吸和移動。根據本裝置的原理，同學們擴散思維，還能運用多普勒效應去測量運動物體的速度，液體、氣體的流速，汽車防碰、防追尾、防盜報警器等。案例教學使學生帶著感性認識，帶著問題聽課，激發學習動力，緊跟老師思路，最大限度的解決學生厭學、畏難情緒，使學生成為學習的主人。

（3）基于多媒體技術和虛擬實驗系統，把部分實驗搬進課堂

測試技術課理論部分深奧、難懂，如信號分析教學中，利用虛擬實驗系統，把信號的合成與分解、典型信號的頻譜分析、典型信號的相關分析、信號的能量泄漏等內容直接在課堂上演示（圖2、圖3）。通過演示實驗使深奧的理論形象直觀的展現出來，從而使抽象的理論現實化，把原本實驗課時少又必須在實驗室完成的教學內容直接搬進課堂，既節約了時間，又增強了理論學習的效果。

圖1　生命探測儀原理

圖2　波形的合成與分解　

圖3　典型信號相關分析

（4）基于多種教學資源，綜合利用，廣學博納

現代測試技術課程其專業性之強，技術更新之快是顯而易見的，如果不能及時掌握最新研究成果和發展動態，就很難講好學好這門課。在教學過程中，老師應該廣學博納，收集多種優質教學資源加以整理提煉，有針對性的指導學生，有效地利用圖書館、數據庫以及網絡等各種資源，獲取新知識，掌握新動態，從而滿足學生的求知欲和好奇心，培養學生搜集資料和閱讀文獻的能力，提高學生通過課外學習獲取知識的能力。具體做法是每章內容完成后均給出拓展閱讀網絡資料列表及鏈接網址，并在各章節的對應位置按順序做標記，以便于學生更好地理解學習本書各部分內容時所遇到的知識難點。

3　實施效果及體會

（1）通過實施問題引領，啟發式、互動式的教學方法，使學生學習興趣增加，思維拓展，課堂提問次數大大增加，提出的問題既有質量又富有針對性。

（2）通過實施案例教學，使學生的理解能力明顯增強，能緊跟老師的授課思路，使抽象的理論更加直觀化，從而使教與學的關系更加順暢，整個教學過程能給學生留下深刻印象，同時吸引了許多同學深入探索和研究測試技術，有很多同學踴躍報名參加全國大學生“挑戰杯”、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生電子設計競賽等課外科技創新活動，他們在現場實測工作中，親自操作鍛煉，動手實踐能力大大提高，為今后科技創新打下基礎。

（3）通過課堂多媒體技術和虛擬實驗系統，學生可以直觀地看到信號在處理前后的變化，產生直觀的效果，將抽象和未知清楚地展現出來，從而用實驗反證理論，扭轉了老師一味地在黑板上講解推導相關公式，學生接受枯燥理論知識的被動性，使得學生理解更容易、記憶更深刻，提高了教學效率。

（4）通過多種教學資源的綜合利用，培養學生學習本課程的前瞻性，既要學好當前的基礎知識，又要緊跟新變化，學習新知識，重視課外學習。每章都給學生布置一些有啟發性的思考題及應用型習題，盡量減少死記硬背的題型，要求學生靈活應用學過的知識來解決實際問題。一些習題還具有知識拓展的功能，要求學生利用網絡收集有關資料，拓寬思路，養成了學生自主學習的能力，學生在自主、互動、探索的學習方式中完成知識的獲取、提高學習效果。

4　結束語

現代測試技術課程的教學改革與實踐收到了一定的效果，但距現代教育改革發展的要求還有很大的距離，還需不斷優化教育資源，加大實驗室建設投資力度，拓展網絡教學及空間課堂，配套研發實驗教學課件和完善虛擬實驗系統，促進教學改革向深層次邁進。

參考文獻：

[1]賈民平，張洪亭.測試技術[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]何嶺松，王峻峰.用PC機上的資源建立測試技術課程實驗教學環境室[J].實驗技術與管理，2005，22（1）：107～110.

[3]朱春梅.機電專業《測試技術》課程教學模式及其方法探討［J］.中國電力教育，2008（11）：129～131.

基金項目：新疆農業大學教學研究項目“現代測試技術課程授課形式的改革與實踐”；新疆農業大學教學改革項目（2014）

收稿日期：2015-4-17

文章編號：1007-7782（2015）02-0046-03

中圖分類號：G420

文獻標識碼：A

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.02.020