亢銀霞，宋　玲，張　靜

（新疆農(nóng)業(yè)大學機械交通學院，新疆　烏魯木齊　830054）

《現(xiàn)代測試技術(shù)》課程授課形式改革與實踐

亢銀霞，宋玲，張靜

（新疆農(nóng)業(yè)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(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新體系，提高教學質(zhì)量，新疆農(nóng)業(yè)大學進行了授課形式改革試點?！冬F(xiàn)代測試技術(shù)》是教學改革試點課程之一，該課程從傳統(tǒng)的“滿堂灌”授課形式轉(zhuǎn)為課堂講授和學生自學、討論會等多元化授課形式相結(jié)合的引導式教學模式，變灌輸為啟發(fā)，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(yǎng)。

關(guān)鍵詞：測試技術(shù)；多元教學模式；實踐

測試技術(shù)既是一門實踐性較強的課程，又是一門綜合性技術(shù)，涉及傳感、微電子、控制、計算機、數(shù)理統(tǒng)計、信號處理等多門學科。隨著機電一體化技術(shù)及計算機在測試控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外高校機械類學科都十分重視測試技術(shù)課程的教學和實驗。現(xiàn)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(cè)重課本內(nèi)容講授，實踐操作環(huán)節(jié)很少，從而使學生普遍感到測試技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展部分內(nèi)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(xiàn)行教學模式已不適應(yīng)教育發(fā)展的要求，改革勢在必行。

1　改革的思路與目標

（1）《現(xiàn)代測試技術(shù)》授課形式改革的思路是突出教學重點，調(diào)整教學內(nèi)容，改進教學方法，實現(xiàn)從以教為主向以學為主轉(zhuǎn)變，從以課堂教學為主向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變，從以結(jié)果評價為主向過程評價為主轉(zhuǎn)變，促進知識向能力的轉(zhuǎn)化。教學重點突出因材施教，不同專業(yè)，不同層次的學生內(nèi)容設(shè)置和深度體系應(yīng)有所區(qū)別。實現(xiàn)學生自學與教師授課結(jié)合，教師主講與討論結(jié)合，課堂內(nèi)和課堂外相結(jié)合的方式。

（2）《現(xiàn)代測試技術(shù)》教學目的是培養(yǎng)學生能正確地選擇測試設(shè)備，掌握動態(tài)測試所需要的基本知識和技能。具體體現(xiàn)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(yīng)用。②掌握常用傳感器、中間變換電路及記錄、顯示設(shè)備的工作原理及性能，并能根據(jù)測試要求進行合理的選擇。③掌握測試系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)特性的評價方法和不失真測試的條件，并且能正確應(yīng)用相關(guān)理論對測試系統(tǒng)進行分析和選擇。④掌握動態(tài)測試的基本技能，并能根據(jù)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(xiàn)教學目標，課堂教學采用啟發(fā)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(yīng)，側(cè)重多媒體教學，將授課內(nèi)容準確、清晰、直觀、形象生動地傳遞給學生。

（1）基于問題引領(lǐng)，啟發(fā)式、互動式的教學方法

這種教學方法的關(guān)鍵在于問題導向和問題引領(lǐng)，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(fā)學生深入思考，有見解地向老師提出問題，實現(xiàn)師生互動，生生互動。學生在解決問題中發(fā)現(xiàn)問題，在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)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(fā)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(zhuǎn)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(yīng)用進行講解，并明確提出相關(guān)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(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)自動啟動，而當溫度低于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)又會自動停止。冰箱的控制，是通過溫度傳感器實現(xiàn)的。②樓道的電燈。晚上有人經(jīng)過時，開關(guān)自動接通，燈亮；白天，不管是否有人經(jīng)過，開關(guān)都是斷開的，燈總是不亮，這種開關(guān)用的是聲光傳感器。③為了防止火災的發(fā)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(fā)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(fā)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(guān)領(lǐng)域的科研經(jīng)歷和科研經(jīng)驗，并能自覺地把它融會于課堂教學中。結(jié)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(nèi)容。

例如在講測試技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位和作用時，以生命探測儀在地震中的應(yīng)用為例（圖1）。雷達信號發(fā)送器連續(xù)發(fā)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(chǎn)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(jù)本裝置的原理，同學們擴散思維，還能運用多普勒效應(yīng)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(fā)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(shù)和虛擬實驗系統(tǒng)，把部分實驗搬進課堂

測試技術(shù)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(tǒng)，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(guān)分析、信號的能量泄漏等內(nèi)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(xiàn)出來，從而使抽象的理論現(xiàn)實化，把原本實驗課時少又必須在實驗室完成的教學內(nèi)容直接搬進課堂，既節(jié)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(guān)分析

（4）基于多種教學資源，綜合利用，廣學博納

現(xiàn)代測試技術(shù)課程其專業(yè)性之強，技術(shù)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(fā)展動態(tài)，就很難講好學好這門課。在教學過程中，老師應(yīng)該廣學博納，收集多種優(yōu)質(zhì)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(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)等各種資源，獲取新知識，掌握新動態(tài)，從而滿足學生的求知欲和好奇心，培養(yǎng)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(nèi)容完成后均給出拓展閱讀網(wǎng)絡(luò)資料列表及鏈接網(wǎng)址，并在各章節(jié)的對應(yīng)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(nèi)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(lǐng)，啟發(fā)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(shù)大大增加，提出的問題既有質(zhì)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(guān)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(shù)，有很多同學踴躍報名參加全國大學生“挑戰(zhàn)杯”、全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學生電子設(shè)計競賽等課外科技創(chuàng)新活動，他們在現(xiàn)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(chuàng)新打下基礎(chǔ)。

（3）通過課堂多媒體技術(shù)和虛擬實驗系統(tǒng)，學生可以直觀地看到信號在處理前后的變化，產(chǎn)生直觀的效果，將抽象和未知清楚地展現(xiàn)出來，從而用實驗反證理論，扭轉(zhuǎn)了老師一味地在黑板上講解推導相關(guān)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(yǎng)學生學習本課程的前瞻性，既要學好當前的基礎(chǔ)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(fā)性的思考題及應(yīng)用型習題，盡量減少死記硬背的題型，要求學生靈活應(yīng)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(wǎng)絡(luò)收集有關(guān)資料，拓寬思路，養(yǎng)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(jié)束語

現(xiàn)代測試技術(shù)課程的教學改革與實踐收到了一定的效果，但距現(xiàn)代教育改革發(fā)展的要求還有很大的距離，還需不斷優(yōu)化教育資源，加大實驗室建設(shè)投資力度，拓展網(wǎng)絡(luò)教學及空間課堂，配套研發(fā)實驗教學課件和完善虛擬實驗系統(tǒng)，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(shù)[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(shù)課程實驗教學環(huán)境室[J].實驗技術(shù)與管理，2005，22（1）：107～110.

[3]朱春梅.機電專業(yè)《測試技術(shù)》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(nóng)業(yè)大學教學研究項目“現(xiàn)代測試技術(shù)課程授課形式的改革與實踐”；新疆農(nóng)業(yè)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