侯躍謙 丁寧 史堯臣 馬世強(qiáng) 趙昌龍 高洪

【摘要】“機(jī)械工程測試技術(shù)” 是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的技術(shù)基礎(chǔ)課，在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，教學(xué)過程既要重視理論知識(shí)的教學(xué)又要緊密聯(lián)系實(shí)際。本文對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中測試技術(shù)的教學(xué)方法進(jìn)行了初步的探索與實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程測試技術(shù) 教學(xué)方法 教學(xué)實(shí)踐

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）25-0249-01

一、引言

“機(jī)械工程測試技術(shù)”旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決工程實(shí)際測試問題的能力。課程內(nèi)容大體分為兩部分：一部分主要以數(shù)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，涉及信號(hào)時(shí)頻轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理分析、以信號(hào)輸入輸出特征分析測試裝置特性、信號(hào)調(diào)理等內(nèi)容。另一部分以傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用為主線的非電量電測的工程實(shí)踐教學(xué)。由于課程涉及的知識(shí)面廣，理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，伴隨教學(xué)學(xué)時(shí)的壓縮，學(xué)生普遍反應(yīng)學(xué)習(xí)難度大。此外各學(xué)校學(xué)生層次不同、辦學(xué)定位不同、教學(xué)設(shè)備投入不同，教學(xué)方法不能一概而論。因此，為了更好的適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，結(jié)合教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，本文對(duì)測試技術(shù)的教學(xué)方法改革進(jìn)行了初步探索與實(shí)踐。

二、教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題

“機(jī)械工程測試技術(shù)”作為高等院校機(jī)械、自動(dòng)化等工程類專業(yè)開設(shè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，涵蓋學(xué)科較為廣泛。先期課程主要有高等數(shù)學(xué)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、物理學(xué)、電工電子等。理論教學(xué)內(nèi)容，由于與高等數(shù)學(xué)等課程的教學(xué)時(shí)間跨度大，學(xué)生普遍覺得抽象，理解難度大，極大地影響了自主學(xué)習(xí)的積極性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，?shí)驗(yàn)臺(tái)固定，學(xué)生按照指導(dǎo)書按部就班完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)少.參與度不足導(dǎo)致分析問題解決問題的實(shí)踐能力得不到提高[1]，此外，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的工程應(yīng)用的差距逐漸變大[2，3]。21世紀(jì)的時(shí)代背景下，適應(yīng)新的人才培養(yǎng)模式新的教學(xué)方法不斷被提出并實(shí)踐[4，5]。

三、應(yīng)用型本科的教學(xué)方法探索與實(shí)踐

（1）利用實(shí)際項(xiàng)目，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與工程實(shí)踐能力。一方面主講教師結(jié)合自己與本校教師的教研及科研實(shí)際，案例教學(xué)，結(jié)合課堂理論進(jìn)行講解，有應(yīng)用、有討論、能夠極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間參加機(jī)械創(chuàng)新大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等各種競賽項(xiàng)目，運(yùn)用學(xué)到的測試知識(shí)解決競賽中的實(shí)際測試問題，學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容加深了理解，工程實(shí)踐能力得到了鍛煉，同時(shí)以點(diǎn)帶面，調(diào)動(dòng)了學(xué)生整體的的學(xué)習(xí)熱情。圖1所示為第一屆中國高校智能機(jī)器人創(chuàng)意大賽中“魔方機(jī)器人”及視覺傳感器的應(yīng)用。實(shí)踐證明，在項(xiàng)目引領(lǐng)下，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、工程實(shí)踐能力得到極大提高。

（2）利用實(shí)驗(yàn)視頻，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)思路。傳統(tǒng)測試技術(shù)教學(xué)中一般只開設(shè)2-4個(gè)實(shí)驗(yàn)，由于大多數(shù)學(xué)生難以接觸到實(shí)際的工程測試，受學(xué)時(shí)、場地、設(shè)備的限制，即使在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上集成有眾多的傳感器和實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生不使用導(dǎo)致關(guān)注度不高，有關(guān)傳感器原理結(jié)構(gòu)與應(yīng)用的內(nèi)容大多數(shù)只停留在理論上，學(xué)不致用，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。針對(duì)這種情況，可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃以外的眾多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由教師操作講解并采用錄像的方式掛在spoc課程網(wǎng)站上，作為課外作業(yè)供學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)。

（3）利用虛擬儀器，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。以計(jì)算機(jī)為依托的虛擬儀器技術(shù)，打破了傳統(tǒng)測試技術(shù)教學(xué)的局限性。它將教學(xué)中單一的教師講解，變成現(xiàn)象上的直觀顯示，利用虛擬儀器軟件平臺(tái)提供的信號(hào)發(fā)生器及信號(hào)處理分析模塊，將信號(hào)調(diào)理，信號(hào)時(shí)域、頻域分析，信號(hào)顯示記錄的功能在計(jì)算機(jī)上得以實(shí)現(xiàn)。硬件功能軟件化，這種工程應(yīng)用上的創(chuàng)新為測試技術(shù)的理論教學(xué)提供了全新的方法和手段。圖2所示，利用虛擬儀器圖形化、參數(shù)化設(shè)計(jì)，生動(dòng)形象地將混合波（正弦信號(hào)加噪聲）濾波前后的波形及頻譜呈現(xiàn)在學(xué)生面前。

四、結(jié)語

應(yīng)用型人才培養(yǎng)要緊跟時(shí)代發(fā)展，以社會(huì)需求為導(dǎo)向，通過“機(jī)械工程測試技術(shù)”教學(xué)方法的改革與實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)化、立體化、直觀化，理論與實(shí)踐并重，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對(duì)于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]許同樂，蔡道勇， 馬金英.基于MATLAB的機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)探討[J].教學(xué)研究， 2015，Vol.38 N.1 ：62-65

[2]郭建.基于項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用下的“機(jī)械工程測試技術(shù)”教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇，2016，（18）：178-179.

[3]徐曉希.《機(jī)械工程測試技術(shù)》的教學(xué)難點(diǎn)解析[J].教育教學(xué)論壇，2016（45）：201-202.

[4]李躍峰，潘旭東，王廣林等.“機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)”大作業(yè)考核方式的探索與實(shí)踐[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2018，Vol.35 S2：26-28

[5]王昕，陳傳海，孫慧超等.基于項(xiàng)目的機(jī)械工程測試技術(shù)課程教學(xué)改革[J].科教導(dǎo)刊，2015年11月（下）