“機(jī)械工程測試技術(shù)”課程項目教學(xué)法初探

時光 馮丹琦

摘要：機(jī)械工程測試技術(shù)課程是機(jī)械專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，但是知識點(diǎn)多，內(nèi)容龐雜難懂，加上課時安排不足，導(dǎo)致傳統(tǒng)的講授式授課模式教學(xué)效果差，學(xué)生掌握情況不佳。項目教學(xué)法將教學(xué)重點(diǎn)有“教”轉(zhuǎn)向“學(xué)”，教學(xué)的主體由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生，以測試系統(tǒng)設(shè)計項目作為主線，將學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合，達(dá)到更為理想的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法；測試技術(shù)；機(jī)械工程；課程改革

機(jī)械工程測試技術(shù)是機(jī)械專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，在機(jī)械制造業(yè)信息化和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中本課程起著極為重要的作用[1，2]。本門課程主要討論機(jī)械工程動態(tài)測試中的傳感器、信號調(diào)理電路的工作原理，測試裝置的動、靜態(tài)特性的評價方法，測試信號的分析和處理等基礎(chǔ)理論知識等內(nèi)容，知識點(diǎn)多且理論知識抽象難以理解；同時，本課程涉及各種機(jī)械物理量的測量、分析和處理方法，具有較強(qiáng)的實踐性和應(yīng)用性。但是隨著課程體制的改革與深化，增大課程知識點(diǎn)，壓縮課堂教學(xué)學(xué)時數(shù)成為趨勢，如何讓學(xué)生更好地掌握這門課成為了對任課老師的巨大挑戰(zhàn)[3]。

“項目教學(xué)法”最顯著的特點(diǎn)是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”，改變了以往“教師講，學(xué)生聽”被動的教學(xué)模式，創(chuàng)造了學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式[4]。

雖然機(jī)械工程測試技術(shù)課程涉及范圍廣，涉及機(jī)械、傳感、電工電子、控制技術(shù)、物理、工程數(shù)學(xué)等多種知識，但是所有的教學(xué)內(nèi)容都圍繞測試系統(tǒng)展開，測試系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與運(yùn)行過程是各章節(jié)的編排邏輯關(guān)系。正是基于這個特點(diǎn)，項目教學(xué)法非常適用于這門課程。

1 項目教學(xué)法對機(jī)械工程測試技術(shù)課程的意義

傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，難以令學(xué)生對測試系統(tǒng)的有一個明確清晰的整體性認(rèn)識，學(xué)生掌握的僅僅是一個個割裂的知識點(diǎn)，不能對測試系統(tǒng)有一個系統(tǒng)性的認(rèn)識。為了讓學(xué)生可以更好的掌握這門課程，并且對測試系統(tǒng)有一個全面的科學(xué)的認(rèn)識，將項目教學(xué)法引入這門課的教學(xué)。以學(xué)生團(tuán)隊的形式共同完成一個測試系統(tǒng)的設(shè)計項目，由學(xué)生自主決定自己的設(shè)計方案，收集所需要的信息和知識，課堂上進(jìn)行項目交流和討論，最終以項目報告的形式展示一個可行的系統(tǒng)設(shè)計方案；教師所承擔(dān)的是一個指導(dǎo)者的角色，對項目的選擇進(jìn)行方向上的把控，在學(xué)生需要時提供建議，在項目完成的過程中對學(xué)生的習(xí)得知識進(jìn)行評估。

這種以學(xué)生為中心，項目為主線，協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，多元評價體系的授課方式，特別適合于機(jī)械工程測試技術(shù)這門體系完整、知識點(diǎn)繁雜，而又注重實踐的課程的實施。項目教學(xué)法讓學(xué)生們在理論運(yùn)用過程中主動學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生更熟練地掌握理論知識的同時對課程的體系有了更為清晰的認(rèn)識，達(dá)到更好對教學(xué)效果，這也是高校教育改革中的重心由“教”轉(zhuǎn)至“學(xué)”的大趨勢。

2 實施方法

2.1 項目選擇

項目的選擇主要有以下幾個主要的要求：（1）盡量貼近學(xué)生的生活，同時還要符合當(dāng)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的趨勢。（2）有一定的復(fù)雜性可以涵蓋課程要求的大部分的教學(xué)內(nèi)容。（3）有一定的靈活性，更好地鍛煉讓學(xué)生自主設(shè)計的能力。

機(jī)械振動測試是機(jī)械工程測試技術(shù)課程中的重要教學(xué)內(nèi)容，例如以汽車舒適性測試系統(tǒng)設(shè)計作為項目題目，開展教學(xué)。

2.2 制定計劃

首先，前兩周進(jìn)行概論的講授，讓學(xué)生對測試系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容有一個初步的認(rèn)識，同時培養(yǎng)學(xué)生的興趣。其次，對學(xué)生進(jìn)行合理的分工，自愿或隨機(jī)進(jìn)行分組。再次，教師為制定項目時間表，各個小組按照時間表同步進(jìn)行設(shè)計。按照以下順序進(jìn)行測試系統(tǒng)設(shè)計：傳感器的選擇——測試系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立——測試系統(tǒng)電路的設(shè)計——測試系統(tǒng)信號的分析——完成設(shè)計報告。

2.3 項目探究

這一步涉及到知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，歸納和靈活運(yùn)用，除了閱讀學(xué)習(xí)教材外，還需要查閱相關(guān)文獻(xiàn)、行業(yè)規(guī)范、產(chǎn)品手冊以及互聯(lián)網(wǎng)資源等資料，并且將各自收集到的信息進(jìn)行加工處理，各個小組討論出合適的項目方案。這一環(huán)節(jié)中，教師在課內(nèi)和課外都需要對學(xué)生活動進(jìn)行定時定點(diǎn)監(jiān)督，以確保學(xué)生的設(shè)計活動及時推進(jìn)且未偏離項目要求。

2.4 系統(tǒng)設(shè)計與階段進(jìn)展交流

在項目進(jìn)行的過程，按照課下設(shè)計課上交流的方式進(jìn)行。學(xué)生每2到3周可以完成一部分的設(shè)計內(nèi)容，完成一個階段性成果，在課上每個小組展示匯報后，在教師的組織下進(jìn)行交流討論，同時引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一部份的設(shè)計內(nèi)容。

2.5 評價體系

項目教學(xué)法的評價體系相對于傳統(tǒng)的卷面考試更為全面。評價方式包括了學(xué)生的自評、團(tuán)隊成員的互評以及老師的評估。內(nèi)容內(nèi)容包括了，完成效果和工作量的評價；階段成果匯報的情況；項目報告的寫作情況等；當(dāng)然也可以包括最后的卷面測試。這種評價方式可以讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)和實踐有更客觀的認(rèn)識，也讓教師對教學(xué)情況有更全面的了解，同時對教學(xué)不到位的地方進(jìn)行隨時改進(jìn)。

3 項目教學(xué)法在機(jī)械工程測試技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)

學(xué)生雖然課上只完成了某一個測試系統(tǒng)的設(shè)計，但是在設(shè)計過程中，選擇這些的同時，也需要對其他相關(guān)的傳感器，電路和系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解，將被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為主動的有目的性的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生把知識真正運(yùn)用起來，更牢固地掌握。整個授課過程模擬了一套測試系統(tǒng)的完整的設(shè)計過程，讓知識點(diǎn)真正融入實踐，讓學(xué)生對測試系統(tǒng)有一個直觀全面的認(rèn)識。全面的評價體系可以真正做到對學(xué)生的全面評價，每一個進(jìn)展每一次匯報在督促學(xué)生完成項目的同時，也是實時對學(xué)生的考核，另外，也可以根據(jù)項目完成情況教師隨時對教學(xué)計劃作出調(diào)整，提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡東，唐川林.機(jī)械工程測試技術(shù)課程教學(xué)改革研究[J].教學(xué)研究，2013，36（1）：29-31.

[2]劉奇元，胡蓉.“機(jī)械工程測試技術(shù)” 課程中的教學(xué)案例選擇[J].教育現(xiàn)代化，2016，28：062.

項目：本文系杭州電子科技大學(xué)2015年研究生教育教學(xué)改革科研項目（項目編號：JXGG2015YB001）的階段性研究成果。

作者簡介：時光（1986-），男，河南鶴壁人，杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師，博士；馮丹琦（1995），女，重慶人，南開大學(xué)周恩來政府管理學(xué)院，本科生。