馮偉+邢莉+付瑩瑩+田曉峰+吳祥+陳樹祥

摘要：測試技術(shù)與信號處理課程作為機械專業(yè)基礎(chǔ)課，在當(dāng)代技術(shù)迅猛發(fā)展的大環(huán)境促進下，教學(xué)的意義越發(fā)突出。著重研究在教學(xué)過程中存在的問題以及對教學(xué)改革的方式方法進行探討，以期獲得良好的教學(xué)效果，以培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的高水平測試人才為培養(yǎng)目標(biāo)，獲得教學(xué)改革方案，對指導(dǎo)日常教學(xué)工作具有深遠的意義。

關(guān)鍵詞：測試技術(shù)與信號處理；課程改革；學(xué)生能力訓(xùn)練

一、 前言

測試技術(shù)與信號處理屬于信息科學(xué)的范疇，有極強的理論及實踐應(yīng)用價值。一般機械專業(yè)在學(xué)生大學(xué)三年級作為專業(yè)課開設(shè)。主要培養(yǎng)學(xué)生掌握工程測試技術(shù)的基本概念、理論及方法。力求能夠利用已有的測試設(shè)備或者通過自主搭建的測試系統(tǒng)進行多種信號的測試與分析，對于測試系統(tǒng)分析的各個環(huán)節(jié)——傳感器、信號調(diào)理、信號分析與處理、顯示與記錄等問題有透徹而深刻的理解與認(rèn)識，為今后從事相關(guān)的工程測試工作打下堅實的基礎(chǔ)。

二、 影響教學(xué)效果的主要問題

（一） 先行課程的掌握程度有限

測試技術(shù)與信號處理課程內(nèi)容涉及多學(xué)科知識的交叉，大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)、力學(xué)等都必須是先修課程，在這些知識扎實掌握的基礎(chǔ)上才能進行，因此其他先行課程的掌握程度是影響教學(xué)效果的第一個問題。上述的幾門課程應(yīng)該說都是大學(xué)期間較難、但卻非常重要和基礎(chǔ)的課程。以我校為例，縱觀近五年的學(xué)生學(xué)習(xí)這幾門課程的考試成績，平均分較低。除去考研學(xué)生，到大三學(xué)年之后，學(xué)生尤其對高等數(shù)學(xué)的掌握度不高。普遍存在對理論性很強的課程考試過后一段時間遺忘嚴(yán)重的現(xiàn)象。

（二） 理論知識與實踐知識的脫節(jié)

由于教學(xué)實驗條件的限制，往往在教學(xué)實施中更側(cè)重課本內(nèi)容的講授，學(xué)生被動地聽課，氣氛和互動性不夠。因此傳統(tǒng)的教學(xué)割斷了理論和工程實踐之間的聯(lián)系，難以建立機械測試系統(tǒng)整體概念?，F(xiàn)在所采用的教學(xué)方式多為課程授課為主，與實驗教學(xué)相結(jié)合。一般測試技術(shù)課程的總學(xué)時為48學(xué)時，其中理論課程42學(xué)時，實驗課程為6學(xué)時。以我校為例，其中的六個學(xué)時的實驗主要包括：傳感器及橋式電路的測量、信號的合成與分解以及信號的分析。所使用的實驗教學(xué)儀器、設(shè)備以及相關(guān)的軟件均較為陳舊，只能對課本的理論知識有一定程度的認(rèn)識，距離達到良好的應(yīng)用效果還有一定的差距。

（三） 缺少優(yōu)秀的指導(dǎo)性教材

測試技術(shù)課程強調(diào)工程實踐能力，最終的教學(xué)目標(biāo)要能實現(xiàn)基本的測試操作與分析，因此在授課的過程中工程實例是必不可少的?，F(xiàn)階段的教材一般均以基礎(chǔ)知識為主，缺少相關(guān)的優(yōu)秀的工程應(yīng)用實例豐富的教材，教材內(nèi)容單一枯燥是現(xiàn)階段教學(xué)過程中面臨的主要問題。

（四） 教學(xué)形式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣調(diào)動較難

現(xiàn)如今教學(xué)模式一般為多媒體教學(xué)，即通過多媒體課件將理論知識的內(nèi)容展示和教授給學(xué)生，由于測試技術(shù)課程本身的理論性強，涉及的學(xué)科范圍較為廣泛，因此傳統(tǒng)的單一授課方式難免會使得學(xué)生感到枯燥，很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而一旦喪失了興趣就很難實現(xiàn)教學(xué)目的以及達到教學(xué)效果了。

三、 教學(xué)改革的措施討論

（一） 增強先行基礎(chǔ)課程的教學(xué)力度，課程教學(xué)前先行復(fù)習(xí)

要提高教學(xué)效果，必須針對先行課程基礎(chǔ)薄弱的環(huán)節(jié)進行加強。在大一、大二基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的過程中，灌輸基礎(chǔ)課程的重要性。有相當(dāng)一部分同學(xué)對基礎(chǔ)課程的作用不明確，甚至有認(rèn)為無用的誤區(qū)，需要加大講授力度及基礎(chǔ)課程運用的提示性教學(xué)。使得學(xué)生對這幾門課的掌握程度有較大程度的提高，這無疑為與我們測試技術(shù)課程的融合打下了堅實的基礎(chǔ)。另外還需要在測試技術(shù)與信號處理課程授課學(xué)期之初，對相關(guān)的基礎(chǔ)課程與本課程相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)點進行復(fù)習(xí)與鞏固，以期達到更好的教學(xué)效果。

（二） 理清理論與實驗教學(xué)及工程實踐的關(guān)系

為解決書本理論知識與實踐相脫節(jié)的環(huán)節(jié)，需要對其關(guān)系進行深入的探討與研究，理清理論內(nèi)容與實驗內(nèi)容以及工程實踐之間的關(guān)系。如圖1所示為教改理論實踐關(guān)系拓?fù)鋱D，應(yīng)該努力做到如圖所示將理論知識與課程實驗相結(jié)合。將理論知識作為工程實踐的指導(dǎo)，并且使得工程實踐能夠反作用于理論和實驗知識，并且對授課內(nèi)容進行補充與拓展。

應(yīng)該加重實驗性環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)中包括了兩學(xué)時的實際動手實驗以及四學(xué)時的計算機軟件操作實驗，雖然不盡理想，但是對于學(xué)生對理論知識的進一步理解與認(rèn)識還是相當(dāng)有作用的。因此進一步提高實驗環(huán)節(jié)的課時對提高教學(xué)效果是很有幫助的。另外，應(yīng)增加工程實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生真正意義的理解測試的含義與功能，只有這樣學(xué)生在今后的工作和學(xué)習(xí)中遇到相關(guān)的問題才能夠獨立解決。

（三） 優(yōu)秀教材的引進

教材是教學(xué)內(nèi)容的載體，對提高教學(xué)質(zhì)量有著不可或缺的重要作用。優(yōu)秀的教材應(yīng)該是經(jīng)過多年教學(xué)實踐，結(jié)合了課程課時、教學(xué)難點重點、教學(xué)系統(tǒng)完整性、課堂教學(xué)效果以及作業(yè)考核等因素的綜合性教材。應(yīng)用該教材，可以使得測試技術(shù)基本知識和基本技能的教學(xué)系統(tǒng)深入，學(xué)生根據(jù)教材基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)會更加簡明深刻。因此盡量引用國內(nèi)外綜合性強的、融入較多工程實踐實例的優(yōu)秀教材是提高教學(xué)效果的又一途徑。

（四） 多方位調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

測試技術(shù)具有很強的應(yīng)用性，在該課程的教學(xué)中既要培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實的理論基礎(chǔ)知識，又要使學(xué)生具有較強的動手能力，為今后從事機械測試工作打下堅實的基礎(chǔ)。興趣是最好的老師，也是長期從事相關(guān)職業(yè)的驅(qū)動。為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，可以采用分組討論式，學(xué)生課下尋找感興趣的測試實例，課上拿出1～2個學(xué)時對實例進行分析和討論，使得每位學(xué)生都參與其中。另外，增加微課或慕課的授課形式，更多的結(jié)合形象而有趣的動畫，使得測試技術(shù)的授課不局限于課上，而是使得想了解知識的學(xué)生隨時能夠進行視頻感受。

（五） 驅(qū)動式教學(xué)

從培養(yǎng)學(xué)生的科研能力入手，通過結(jié)合實際課題項目來實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。可以教師根據(jù)講授的內(nèi)容，安排一些實際的工程項目讓學(xué)生完成?，F(xiàn)在的專業(yè)課教師，基本都具有碩士以上學(xué)歷，部分教師還具有博士學(xué)歷。都有較好的科學(xué)研究能力，如果將這一點充分利用，采用驅(qū)動式教學(xué)，既可以減輕教師自身的科研負(fù)擔(dān)，又可以最大限度地鍛煉學(xué)生的能力，使同學(xué)們具有參與感和成就感，對于提升測試技術(shù)的教學(xué)效果將是非常有利的。測試技術(shù)授課或者是從事相關(guān)研究的教師在自己的橫向或者縱向課題中，挑選部分本科生能夠完成的任務(wù)，進行布置，使得學(xué)生在本科階段就具有一定的科研能力，最關(guān)鍵的是解決問題的能力，這一點對于其他課程教學(xué)以及今后從事相關(guān)的工作或繼續(xù)深造都有著深遠的影響。

四、 結(jié)論

測試技術(shù)課程由于涉及學(xué)科范圍較為廣泛，有一定的學(xué)習(xí)難度，并且有很強的工程實踐能力要求，因此為提高教學(xué)效果進行教學(xué)改革是十分必要的?，F(xiàn)在主要存在著先行課程的掌握程度有限、理論知識與實踐知識的脫節(jié)、缺少優(yōu)秀的指導(dǎo)性教材、教學(xué)形式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣調(diào)動較難等問題。采用增強先行基礎(chǔ)課程的教學(xué)力度，課程教學(xué)前先行復(fù)習(xí)、理清理論與實驗教學(xué)及工程實踐的關(guān)系、優(yōu)秀教材的引進、多方位調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、驅(qū)動式教學(xué)的方式可有效地提高教學(xué)效果，更好地達到教學(xué)目的，對學(xué)生今后從事相關(guān)的測試工作具有深遠的意義。

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作者簡介：

馮偉，邢莉，付瑩瑩，田曉峰，吳祥，陳樹祥，江蘇省鹽城市，鹽城工學(xué)院機械工程學(xué)院。endprint