劉吉軒，張小棟，陳花玲

(西安交通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，陜西 西安710049)

0 引 言

“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容涵蓋了信號(hào)分析、測(cè)量裝置特性、傳感器、信號(hào)調(diào)理、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試虛擬儀器設(shè)計(jì)、典型測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)等諸多方面內(nèi)容［1-2］。學(xué)生在學(xué)習(xí)測(cè)試技術(shù)課程的過(guò)程中，普遍存在對(duì)測(cè)試基本概念和物理含義的理解不透徹，對(duì)測(cè)試基本方法和手段掌握不熟練，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成和測(cè)試技術(shù)的運(yùn)用不自如的問(wèn)題［3-4］。因此，通過(guò)相應(yīng)的測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐過(guò)程，有助于學(xué)生更好地理解所學(xué)的測(cè)試技術(shù)基本知識(shí)和概念，較熟練掌握測(cè)試的方法和手段，有效提高測(cè)試技能，充分提高分析和解決測(cè)試問(wèn)題能力，提高開(kāi)展與測(cè)試技術(shù)有關(guān)的研發(fā)、設(shè)計(jì)及應(yīng)用的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

1 測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的層次化實(shí)驗(yàn)是指根據(jù)課程的教學(xué)要求、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)定位、學(xué)生的能力和興趣，將測(cè)試技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)化分為測(cè)試技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)、測(cè)試技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)和測(cè)試技術(shù)探索實(shí)驗(yàn)3 個(gè)層次。其中測(cè)試技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)測(cè)試技術(shù)課程基本概念和基本知識(shí)的理解，并且培養(yǎng)學(xué)生的測(cè)試基本技能;測(cè)試技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用測(cè)試技術(shù)知識(shí)分析和解決測(cè)試問(wèn)題的能力;測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展測(cè)試技術(shù)方面的研發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用的創(chuàng)新意識(shí)、探索精神和實(shí)踐能力［5-6］。

2 測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)

測(cè)試技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)為必做實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)習(xí)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的學(xué)生都必須完成這一層次的實(shí)驗(yàn)，而且必須達(dá)到規(guī)定的實(shí)驗(yàn)要求。實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是:通過(guò)完成測(cè)試基本實(shí)驗(yàn)，能夠加深對(duì)信號(hào)分析基本概念的理解和對(duì)信號(hào)分析基本方法的掌握;能夠掌握測(cè)量裝置靜動(dòng)態(tài)特性的實(shí)質(zhì)，能夠充分理解測(cè)量裝置不失真條件，并且能夠?qū)y(cè)量誤差進(jìn)行分析;能夠較深入了解機(jī)械工程中常用傳感器的實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用方法，掌握幾種典型傳感器的靜動(dòng)態(tài)性能標(biāo)定方法;能夠較好地掌握機(jī)械動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)量的信號(hào)調(diào)理方法和手段;能夠進(jìn)行基本的測(cè)試虛擬儀器設(shè)計(jì)。

測(cè)試技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)為選做實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)習(xí)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的學(xué)生根據(jù)情況選做其中的部分實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法是結(jié)合具體對(duì)象和測(cè)試要求，正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并組成測(cè)試系統(tǒng)，正確選用傳感器和信號(hào)調(diào)理儀器，并且進(jìn)行信號(hào)采集和信號(hào)分析;實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是:通過(guò)選做其中的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，能夠系統(tǒng)掌握機(jī)械工程領(lǐng)域常遇到的位移與轉(zhuǎn)速、力與壓力、振動(dòng)與噪聲等工程量的綜合測(cè)試技術(shù)，為測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是:學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣，結(jié)合工程實(shí)際或大學(xué)生科研訓(xùn)練和創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目中有關(guān)的測(cè)試技術(shù)問(wèn)題，提出測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案，開(kāi)發(fā)部分測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置或測(cè)試實(shí)驗(yàn)軟件，完成具有創(chuàng)新意義的測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，得出對(duì)工程技術(shù)問(wèn)題或科研訓(xùn)練項(xiàng)目具有參考價(jià)值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究。通過(guò)測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)［7-9］。

3 測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系

測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系是由測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)和測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組成，其中測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涉及到周期與非周期信號(hào)分析、測(cè)量裝置特性仿真、傳感器及其性能標(biāo)定、動(dòng)態(tài)測(cè)量信號(hào)調(diào)理以及測(cè)試技術(shù)虛擬儀器設(shè)計(jì)等幾方面的實(shí)驗(yàn);測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涉及到機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)系統(tǒng)以及其他實(shí)驗(yàn)對(duì)象的振動(dòng)、噪聲、位移、速度、轉(zhuǎn)速、力、壓力等常見(jiàn)機(jī)械量的綜合測(cè)試和綜合分析實(shí)驗(yàn);測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要是結(jié)合工程技術(shù)問(wèn)題或科研訓(xùn)練，針對(duì)機(jī)械對(duì)象，開(kāi)放式地開(kāi)展創(chuàng)新性、研究性的測(cè)試實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及到機(jī)械對(duì)象的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試和分析研究、新的測(cè)試方法和測(cè)試技術(shù)在機(jī)械測(cè)試中的應(yīng)用、測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和制作、測(cè)試虛擬儀器和實(shí)驗(yàn)軟件的開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)、測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的集成和調(diào)試等。圖1 表示了測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系［10-12］。

圖1 測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系

4 測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式至少存在以下問(wèn)題:①學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)多數(shù)處于被動(dòng)狀態(tài);②驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占的比例偏大;③注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，輕視實(shí)驗(yàn)過(guò)程;④實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際和科研訓(xùn)練聯(lián)系少;⑤學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神缺乏。測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，注重了通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生綜合運(yùn)用測(cè)試技術(shù)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，涉及了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析等，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力大有裨益［13-14］。

4.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

根據(jù)不同層次測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)定位不同，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法也有所不同，具體而言:

(1)對(duì)于測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。主要是在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟等完成實(shí)驗(yàn)，指定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生必做，每個(gè)測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)一般在1 ～2 學(xué)時(shí)，全部測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)是8學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)的難度一般不大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果通常一致性較強(qiáng)。這一層次的實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)理論課程中有關(guān)的基本理論知識(shí)，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

(2)對(duì)于測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)。主要是基于問(wèn)題學(xué)習(xí)(Problem-based learning)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，在實(shí)驗(yàn)教師的引導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)問(wèn)題圍繞測(cè)試對(duì)象開(kāi)展系統(tǒng)的測(cè)試及分析，系統(tǒng)地完成測(cè)試方案設(shè)計(jì)、測(cè)試系統(tǒng)組成/搭建、信號(hào)采集、信號(hào)分析等各個(gè)測(cè)試環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性地運(yùn)用測(cè)試技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際測(cè)試技術(shù)問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析判斷。實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生提供多項(xiàng)測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)興趣選取其中的一項(xiàng)來(lái)完成，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)一般在8 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)難度適中，但是實(shí)驗(yàn)的綜合性較強(qiáng)，要求有一定的測(cè)試分析綜合能力。

(3)對(duì)于測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。主要是基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)(Project-based learning)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，結(jié)合工程實(shí)際或者科研訓(xùn)練項(xiàng)目，針對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象，按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)基本要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以論證，開(kāi)發(fā)部分實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)軟件，完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬(軟)件集成調(diào)試，自主完成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論等。學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和專(zhuān)業(yè)興趣選做一項(xiàng)由實(shí)驗(yàn)室提供的測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，也可以結(jié)合自己參與的科研訓(xùn)練項(xiàng)目或工程實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的形式、內(nèi)容和方法都是開(kāi)放的，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力、專(zhuān)業(yè)興趣和學(xué)習(xí)時(shí)間，事先預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)前做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，并且及時(shí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師聯(lián)系溝通，保證實(shí)驗(yàn)的實(shí)效。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)具有一定的研究性和探索性的創(chuàng)新內(nèi)容。

4.2 實(shí)驗(yàn)考評(píng)方法

學(xué)生完成8 學(xué)時(shí)的測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，通過(guò)考察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的理解程度、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作能力、得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確程度、實(shí)驗(yàn)考勤情況以及提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，這部分實(shí)驗(yàn)成績(jī)占到測(cè)試技術(shù)課程總成績(jī)的10%。

學(xué)生完成一項(xiàng)8 學(xué)時(shí)的測(cè)試大綜合實(shí)驗(yàn)后，通過(guò)考查學(xué)生系統(tǒng)地完成測(cè)試方案設(shè)計(jì)、測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成/搭建情況，信號(hào)采集與信號(hào)分析情況，并以分組答辯的形式，判斷學(xué)生綜合運(yùn)用測(cè)試技術(shù)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)情況、實(shí)驗(yàn)答辯情況等幾部分組成，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占測(cè)試技術(shù)課程總成績(jī)的10%。

學(xué)生完成一項(xiàng)開(kāi)放式的測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)后，考查學(xué)生完成測(cè)試方案設(shè)計(jì)與論證能力、部分測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取與分析研究能力，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)答辯的形式，評(píng)判學(xué)生完成測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新意識(shí)、探索精神和實(shí)踐能力。該層次實(shí)驗(yàn)是學(xué)有余力的學(xué)生以課外學(xué)習(xí)的形式完成，實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是開(kāi)放的，實(shí)驗(yàn)成績(jī)由測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與論證、實(shí)驗(yàn)裝置或軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)系統(tǒng)硬件或軟件集成調(diào)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取與分析研究、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)答辯等幾部分組成，實(shí)驗(yàn)成績(jī)以課外學(xué)分體現(xiàn)。

5 測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索

近幾年來(lái)我們對(duì)測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了初步地實(shí)踐探索，已經(jīng)取得了較好的成效，對(duì)學(xué)生在測(cè)試技術(shù)方面的綜合素質(zhì)的提高發(fā)揮了較好的作用。我校在修訂的2010 版本科生培養(yǎng)方案中，已經(jīng)將測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容納入到了機(jī)械工程及自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)本科生測(cè)試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。以下是測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索的例證。

5.1 測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)例證

測(cè)量裝置動(dòng)態(tài)特性仿真實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)測(cè)試基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生采用測(cè)試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)軟件模擬仿真測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性。學(xué)生通過(guò)這項(xiàng)測(cè)試基本實(shí)驗(yàn)，可以深刻理解測(cè)量裝置的固有參數(shù)設(shè)計(jì)/選取對(duì)測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性影響很大，如果測(cè)量裝置的固有參數(shù)選取/設(shè)計(jì)的不合理，就會(huì)造成測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性差，測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生失真現(xiàn)象。

圖2 為采用測(cè)試實(shí)驗(yàn)軟件模擬仿真二階測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖2 二階測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從圖2 (a)可見(jiàn)，二階測(cè)量裝置的固有頻率選取/設(shè)計(jì)偏小，不能滿足對(duì)所要測(cè)量的掃頻信號(hào)測(cè)量要求，測(cè)量的結(jié)果造成了比較明顯的失真現(xiàn)象;而從圖2(b)可見(jiàn)，二階測(cè)量裝置的固有參數(shù)選取/設(shè)計(jì)合理，能夠滿足所測(cè)量的掃頻信號(hào)測(cè)量要求，測(cè)量結(jié)果沒(méi)有出現(xiàn)失真現(xiàn)象。

5.2 測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)例證

摩擦力是影響氣缸低速運(yùn)動(dòng)特性的主要因素，嚴(yán)重時(shí)可造成氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的爬行，導(dǎo)致氣缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差和定位精度低。本測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是以氣缸摩擦力測(cè)試及其補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)研究為學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)測(cè)量氣缸運(yùn)動(dòng)位移信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力，將所得到的摩擦力作為補(bǔ)償項(xiàng)添加到氣缸運(yùn)動(dòng)伺服控制算法中，實(shí)現(xiàn)氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力補(bǔ)償。

這項(xiàng)測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性和探索性在于:學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)發(fā)氣缸摩擦力測(cè)試與分析計(jì)算軟件、設(shè)計(jì)和搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)氣缸運(yùn)動(dòng)伺服控制過(guò)程中的摩擦力補(bǔ)償，最終達(dá)到提高氣缸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度的目標(biāo)。氣缸摩擦力測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖3 所示［15-16］。

圖3 氣缸運(yùn)動(dòng)摩擦力測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

測(cè)量和計(jì)算得到的氣缸位移與摩擦力之間的關(guān)系曲線如圖4 所示。

圖4 氣缸運(yùn)動(dòng)位移與摩擦力之間的關(guān)系曲線

經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)擬合，可以得到氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)際摩擦力表達(dá)式，將這一摩擦力作為修正項(xiàng)添加到氣缸運(yùn)動(dòng)伺服控制算法中，得到的摩擦力補(bǔ)償效果對(duì)比如圖5 所示。

從圖5(a)可見(jiàn)，未添加摩擦力補(bǔ)償時(shí)氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)明顯的爬行，定位精度控制在1.2%左右。從圖5(b)可見(jiàn)，添加了摩擦力補(bǔ)償項(xiàng)后氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)爬行，定位精度控制在0.4%左右。

經(jīng)過(guò)對(duì)氣缸摩擦力進(jìn)行補(bǔ)償，使氣缸運(yùn)動(dòng)定位精度提高了2 倍。

圖5 氣缸摩擦力補(bǔ)償效果對(duì)比

6 結(jié) 語(yǔ)

測(cè)試技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)測(cè)試技術(shù)課程至關(guān)重要。提出的測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和模式，克服了傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)存在不足。

測(cè)試基本實(shí)驗(yàn)為學(xué)生掌握和加深理解測(cè)試技術(shù)課程的基本概念、基本方法與基本技術(shù)提供了實(shí)驗(yàn)保障;測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)為學(xué)生綜合運(yùn)用測(cè)試技術(shù)知識(shí)分析和解決實(shí)際的測(cè)試技術(shù)問(wèn)題奠定了基礎(chǔ);測(cè)試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為學(xué)生結(jié)合工程實(shí)際或科研訓(xùn)練項(xiàng)目，開(kāi)展研究性和探索性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提供了開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)條件，有利于培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和探索精神。

通過(guò)測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐探索和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際驗(yàn)證，將測(cè)試技術(shù)層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系和模式落實(shí)到測(cè)試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際當(dāng)中，是測(cè)試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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