《機械工程測試技術基礎》本科課程教學方法探討

龍　慧，胡松喜

（韶關學院物理與機電工程學院，廣東韶關512005）

《機械工程測試技術基礎》本科課程教學方法探討

龍慧，胡松喜

（韶關學院物理與機電工程學院，廣東韶關512005）

“機械工程測試技術基礎”是一門內容抽象、實踐性強的課程，課程內容涉及知識面廣，難度大，內容枯燥。針對傳統教學的不足，結合我校應用型人才的培養定位，進行了一系列的改革措施，包括增加實驗課時、增強與其它理論基礎課的銜接性、引入工程實例分析等多種教學方式。學生的學習興趣得到極大提高，積極參與課堂活動，教學效果得到明顯改觀。

機械工程測試技術基礎；教學方法；課程教學

隨著技術的發展，測試技術已滲透至各個行業。就機械行業而言，測試技術廣泛應用在產品的設計、制造、裝配、銷售以及服務等各個環節，對技術、經濟的發展起到了很強的推動作用。由于課程內容包含較深的數學、力學和電學知識，涉及知識面廣且理論性強，學生普遍反映該課程難度較大。實際上，機械工程測試技術基礎是一門理論性和實踐性都很強的課程［1］，為了更好地適應向應用型本科人才的培養方案，如何通過改革提高提高教學效果，使理論學習與實踐能力培養相結合，是任課老師的努力方向。

1　課程現狀分析

《機械工程測試技術基礎》主要包括信號分析處理、傳感器、虛擬儀器等三個部分，根據日常教學觀察，學生在學習該門課程不同部分時，會表現出碰到不同的困難，文獻［2］對教學現狀進行了總結性的分析，但是沒有具體分析出學生在不同內容時所遇到的困惑，基于此，本文首先對學生在學習過程中碰見的問題進行詳細分析，然后再根據分析結果對教學方案進行改革。調查表明，學生在具體章節內容的表現如下：

（1）信號分析處理部分

信號分析處理部分主要包含周期信號和非周期信號的傅里葉變換、信號的調理與記錄、信號處理方法等內容［3］，這些內容包含大量數學公式、圖像，且涉及到大量的電路硬件部分。在講授這類知識時，學生普遍反映學習難度大。有的內容通過詳細講解能使學生理解，但有的內容已遠超出學生的現有理解水平，為了使學生完全理解這些內容，花費很多精力，但學生收獲甚微。因此，電學知識理解起來會特別困難［1］。

（2）傳感器部分

傳感器部分包括電阻、電容、電感、電磁、光學、材料學等多個學科知識，該部分知識的特點主要是物理概念多。每種類型傳感器的內容基本上可分為傳感器的測量原理、測量電路、應用領域三個部分。雖然學起來難度不大，但在講解過后，由于受實踐課時的限制，學生理解效果不佳，還不具備應用傳感器理論解決實例問題的能力［4］。

（3）計算機測試系統與虛擬儀器

計算機測試系統與虛擬儀器部分包括計算機測試系統和虛擬儀器兩個部分［5］。由于沒有實驗課和相應的課堂虛擬仿真演示，學生僅了解關于測試系統和虛擬儀器概覽性的描述，并不真正了解實際測試系統構成以及虛擬仿真系統的用處。

由以上分析知，目前我校《機械工程測試技術基礎》教學碰到的主要問題有：

（1）教學內容中與理論基礎課，如高等數學、電子技校等課程的銜接性不夠；

（2）教材中有些數學理論超出學生的現有理解能力范圍；

（3）實踐課時偏少，綜合性實驗開展不夠，理論教學與實踐教學沒有很好的結合。

2　改革措施

根據我校以高素質應用型本科人才培養的教育理念，機械專業以卓越機電工程師為目標的培養方案。在課程總體方案上，注重實踐能力培養，提出突出以工程實例、虛擬儀器以及實驗教學為主線。采用實踐訓練與理論教學相結合，培養學生具有扎實基礎理論知識、較強的動手能力以及工程應用能力的教學目標。

教學內容的改革需要緊緊以實現教學目標為核心，即教學內容以實際應用為主，注重實踐環節，培養動手能力，突出工程實踐能力培養。

（1）增強與相應理論基礎課程的銜接性

對于課程中需要涉及到的數學知識點，聯系理論基礎課程的數學教學部，讓其提高該部分的教學要求。由于前面已有數學基礎作為輔墊，學生理解起來就更為簡單。以周期性函數三角函數傅里葉變換學習為例，學習高等數學時，數學老師對三角函數的傅里葉變換作重點內容詳細講解，那么，在后續測試技術課程中，學習周期函數的頻域變換理論就變得容易了。

（2）結合工程實例，強化應用能力

在學生掌握好相應基礎知識后，講解大量工程實際測試案例。例如，在課堂引入對連桿機構的連桿進行振動分析的實例。實例選用一個連桿機構作為測試對象。由于連桿機構的連桿工作時處于運動中，選用的傳感器需滿足動態環境下能進行振動值的測量。學生通過這個實例，可以加深對整個測試系統的理解，掌握傳感器的選擇需考慮哪些關鍵因素，傳感器的安裝、傳感器的后續電路設計等知識。通過工程實例，提升解決工程實際問題的能力。

（3）增加實驗課時

在原來開設的信號分析實驗、振動系統固有頻率的測試、應力應變測試、壓力傳感器實驗四個實驗基礎上，增加霍爾傳感器實驗、熱電偶兩個實驗。用于提升學生實際利用傳感器對物理參數測試的能力，加深學生對傳感器部分內容的理解。提升學生對傳感器的感性認識，增強學生的動手能力，也有助力與理論結合，學習傳感器知識。

（4）多種手段并用的教學方法

機械工程測試技術基礎課程中涉及較多的測儀設備、傳感器原理及應用實例，為了使學生更容易理解內容。通過網上下載搜索相應的儀器圖片以及測試電路的電子元器件圖片，采用這種直觀的教學方式，增強學生的感性認識，便于學生加深學生對抽象知識的理解和記憶。同時在講解工程實例時，將學院購買的Labview軟件裝在筆記本上，課堂上實時操作虛擬儀器軟件進行仿真實驗，提升學生對整個測試儀器所有元件的認識，增強學生的記憶，理解這些抽象知識。

3　結束語

通過機械測試技術基礎課程中引入工程實例分析、Labview虛擬仿真、增加實踐教學課時等教學方式，既加深了對測試技術基礎知識的理解，又提升了綜合運用基礎知識解決實際問題的能力，提高了工程實踐能力。與之前傳統理論式教學相比，學生的學習興趣得到極大提高，教學效果得到明顯改觀。機械工程測試技術基礎教學方法的探討，促進我們不斷進行教學反思，更改教學設計，制定出符合學生實際的教學方案，培養出更多滿足社會需求的卓越的機電工程技術人才。

［1］吳世雄，王成勇.“機械工程測試技術”教學改革的探索［J］.廣東工業大學學報（社會科學版）.2007，（7）:108-109.

［2］慕麗，王欣成.《機械工程測試技術基礎》課程教學改革探討［J］.裝備制造技術.2010，1:212-214.

［3］熊詩波，黃長藝.機械工程測試技術基礎［D］.北京:機械工業出版社.2011.

［4］王清.《機械工程測試技術》教學改革探討［J］.科技信息. 2012，（17）:500.

［5］馬懷祥，劉進志，李申山，等.《測試技術》教學改革及其教學網站［J］.石家莊鐵道學院學報（社會科學版）.2009，3（1）: 96-100.

Discussion on the Teaching Method of"Mechanical Engineering Test Technology Foundation"

LONG Hui，HU Song-xi
（School of Physics and Mechanical and Electrical Engineering，Shaoguan University，Shaoguan，Guangdong 512005，China）

"mechanical engineering test technology foundation"is a content abstraction，the practice of the curriculum，the content of the course involves a wide range of knowledge，it is difficult，the content is boring. Aiming at the deficiency of traditional teaching，combined with our school of applied talents cultivation orientation，a series of reform measures，including increasing the experiment lesson，enhancement and other basic theoretical course of cohesion，introduced engineering example analysis，and a variety of teaching methods. Students'interest in learning has been greatly improved，and actively participate in classroom activities，teaching results have been significantly improved.

mechanical engineering test technology foundation；teachingmethod；course teaching

G642.0

A

1672-545X（2016）05-0255-03

2016-02-25

韶關學院校級教學改革項目（SYJY20151660）

龍慧（1986-），男，湖南衡陽人，碩士，助教，主要研究方向：機械動力學。