摘 要 隨著機(jī)械行業(yè)自動(dòng)化程度逐漸提高，在線監(jiān)測(cè)等技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)普通本科院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求也在不斷提高。測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理作為專業(yè)基礎(chǔ)課程在課程建設(shè)中的作用就尤為凸顯。為了達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)、進(jìn)一步提高測(cè)試技術(shù)課程的教學(xué)水平，結(jié)合學(xué)校學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)在授課過程中存在的問題進(jìn)行探討，并提出一些可行性的教改意見。

關(guān)鍵詞 應(yīng)用型人才 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐 教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Testing Techniques and Signal Processing Courses Teaching

Research Based on Applied Personnel Training

FENG Wei， WU Xiang， CHEN Shuxiang， CHEN Jielai， TIAN Xiaofeng， HUANG Jianjun

（Mechanical Design and Manufacturing and Automation， Yancheng Institute of Technology， Yancheng， Jiangsu 224051）

Abstract With the gradual increase in the degree of automation machinery industry， requiring on-line monitoring technology continues to develop， for ordinary undergraduate institute and training of personnel is also rising. Testing the role of technology and signal processing professional foundation courses in the curriculum as the construction is particularly prominent. In order to achieve the training objectives applied talents to further improve the standard of teaching curriculum testing technology， combined with the actual situation of school students exist in the process of teaching and now issues were discussed， and put forward some feasible advice of the reform.

Key words applied talents； experimental practice； teaching effects

0 前言

作為普通本科院校，測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理課程是機(jī)械類學(xué)科中必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程以加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)、培養(yǎng)讀者動(dòng)手能力為宗旨，著重講解基本的測(cè)試原理測(cè)試方法、分析處理信號(hào)的方法、測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)以及測(cè)試系統(tǒng)的特性。該課程的開設(shè)對(duì)于機(jī)械專業(yè)普通本科院校培養(yǎng)工程應(yīng)用性人才有著重要的意義。該門課程涉及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、電子電工、控制理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，具有廣博的理論性和豐富的實(shí)踐性。根據(jù)高等人才培養(yǎng)的目標(biāo)，要求學(xué)生通過測(cè)試技術(shù)類課程的學(xué)習(xí)，掌握測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析方法，并對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和社會(huì)對(duì)人才素質(zhì)要求的提高，人們發(fā)現(xiàn)測(cè)試技術(shù)作為工程科學(xué)技術(shù)人員的基本技能，必須受到高度重視。①

1 現(xiàn)授課過程中的問題

1.1 基礎(chǔ)知識(shí)薄弱

由于該門課程設(shè)計(jì)到的基礎(chǔ)理論知識(shí)比較多，貫穿的學(xué)科也比較多，所以對(duì)于學(xué)生的理論知識(shí)的扎實(shí)性要求很高。而對(duì)于現(xiàn)如今的大學(xué)生來說，有一部分學(xué)生在大一、大二學(xué)習(xí)材料力學(xué)、理論力學(xué)這些基礎(chǔ)課程的時(shí)候，往往只是為了應(yīng)付相應(yīng)的考試，并且沒有把書本上的知識(shí)，例如高等數(shù)學(xué)與實(shí)際的工程實(shí)例結(jié)合起來。因此基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，給學(xué)好、學(xué)通本課程造成了一定的難度。

1.2 學(xué)生感性認(rèn)識(shí)較少

測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理這門課程開設(shè)時(shí)間為大三第一學(xué)期，而在之前的學(xué)期里學(xué)生所接觸到的幾乎都是基礎(chǔ)性課程。例如線性代數(shù)、大學(xué)英語、大學(xué)物理等等，并沒有建立起專業(yè)的概念。對(duì)機(jī)械行業(yè)只是有一些模糊的認(rèn)識(shí)，而對(duì)于測(cè)試技術(shù)究竟是什么就知之甚少了。雖然說測(cè)試技術(shù)在工程應(yīng)用得非常之多，但對(duì)于一直都身處在校園中的學(xué)生來說就顯得非常陌生了，因此感性認(rèn)識(shí)較少也是在實(shí)際教學(xué)過程中的一個(gè)重要問題。

2 教改方案

2.1 增加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)比例

針對(duì)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)少的問題，可以增加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，在理論課程授課的同時(shí)，安排一系列相關(guān)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)就可以提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

可以利用開發(fā)的軟件，模擬信號(hào)合成分解的過程，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)熟悉信號(hào)的合成、分解原理，了解信號(hào)頻譜的含義，加深對(duì)富立葉變換性質(zhì)和作用的理解，加深對(duì)譜分析概念、性質(zhì)、作用的理解，掌握用譜分析法測(cè)量信號(hào)中頻率成分的方法。使這些晦澀的概念直觀化。并且也可以利用此軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性、機(jī)械振動(dòng)、噪聲信號(hào)進(jìn)行相關(guān)、概率統(tǒng)計(jì)、功率譜、傳遞函數(shù)等方面的分析。周期正弦波、方波、三角波、脈沖方波、寬帶隨機(jī)、窄帶隨機(jī)信號(hào)等是分析中的常見典型信號(hào)。通過這些典型信號(hào)的（下轉(zhuǎn)第231頁(yè)）（上接第137頁(yè)）分析，對(duì)掌握信號(hào)的特性和分析方法大有益處，并可作為分析工程實(shí)測(cè)信號(hào)的參考對(duì)照資料。

可以充分利用已有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。將被測(cè)對(duì)象、各種傳感器、激勵(lì)源、處理電路等部分集于一體，組成了一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)；部分傳感器裝于透明殼體內(nèi)，以便于學(xué)生了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)；在面板上用迭插式插頭聯(lián)接相關(guān)部分，可對(duì)各種不同傳感器及其測(cè)試線路原理，對(duì)組成測(cè)試系統(tǒng)有直觀而具體的感性認(rèn)識(shí)。應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)儀可以靈活地組成多種測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)，從而真正建立起測(cè)試系統(tǒng)的概念。

2.2 激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

工程測(cè)試技術(shù)課程具有很強(qiáng)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(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又要使學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，為以后從事機(jī)械測(cè)試工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過探索采用實(shí)踐教學(xué)、參與討論的教學(xué)方法，根據(jù)課程內(nèi)容的自身特點(diǎn)，運(yùn)用課堂討論等互動(dòng)實(shí)踐教學(xué)方式，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，拓展了課程領(lǐng)域的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生分析和處理實(shí)際問題的能力，團(tuán)隊(duì)合作精神也得到了鍛煉和提高。②主動(dòng)和被動(dòng)對(duì)于教學(xué)效果的影響是非常大的，最為當(dāng)代的大學(xué)生基本都屬于90后，90后的孩子有著特有的靈性，但是有的時(shí)候也有些叛逆。畢竟他們才剛剛十八九歲，一直都在父母和學(xué)校的保護(hù)下生活，初次離開父母來到大學(xué)，不可避免地都會(huì)存在一定的不安全感和自我保護(hù)意識(shí)。因此不止在這門課程上，可以說在整個(gè)大學(xué)的授課過程中，都要想辦法積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性。使學(xué)生能夠產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，積極探索課程中的樂趣和意義。例如在授課的過程中，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)等手段，查找一些當(dāng)代先進(jìn)有趣的測(cè)試技術(shù)應(yīng)用的小視頻或者圖片。在理論授課時(shí)拿出一定的時(shí)間請(qǐng)同學(xué)們來跟大家分享。其他同學(xué)也可以參與討論，說說自己的看法。經(jīng)過幾次這樣的討論，學(xué)生通過自己的學(xué)習(xí)和老師的教授，就能逐漸更加深入、形象地了解這門課程，從而激發(fā)出學(xué)習(xí)的興趣和積極性，并且能夠印象深刻。

2.3 建立并充分利用師生交互平臺(tái)

大學(xué)教師不同于初中、高中教師，他們除了基本的教學(xué)工作外還需要進(jìn)行一系列的科學(xué)研究，一般不實(shí)行坐班制，不能像初高中教師一樣與學(xué)生朝夕相處。而對(duì)于大學(xué)生來說獲得知識(shí)的最直接途徑仍然是教師，因此師生的交流溝通的改善對(duì)于教學(xué)效果也是非常有幫助的。如果要求大學(xué)教師一直坐在教室里與學(xué)生共同學(xué)習(xí)顯然不夠現(xiàn)實(shí)，如果能夠建立起師生交互平臺(tái)，借助于現(xiàn)在每天必用的互聯(lián)網(wǎng)，無疑是一個(gè)有效的方法。學(xué)生可以通過平臺(tái)，將自己對(duì)課程的建議、想法、學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，以類似留言板的形式寫下，教師每天抽取少量的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一回復(fù)答疑。這樣既節(jié)省了時(shí)間，又可以很好地進(jìn)行溝通交流，既增加了師生感情，又能夠?yàn)閷W(xué)生及時(shí)解惑，對(duì)提高學(xué)習(xí)效率、強(qiáng)化學(xué)習(xí)成果起到了積極的作用。

3 結(jié)論

通過測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生具備今后從事相關(guān)機(jī)械工程動(dòng)態(tài)測(cè)試工作時(shí)所必需的基本理論、基本知識(shí)。通過增加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)比例、激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、建立并充分利用師生交互平臺(tái)等措施，有助于教學(xué)水平和教學(xué)效果的提升。測(cè)試技術(shù)與信號(hào)處理課程的教學(xué)方式方法的改革和優(yōu)化，必會(huì)對(duì)新時(shí)代普通本科院校培養(yǎng)新型工程應(yīng)用性人才起到積極的推動(dòng)作用。

注釋

① 尤麗華.測(cè)試技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

② 王揚(yáng)渝.促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“工程測(cè)試技術(shù)”課程教學(xué).中國(guó)電力教育，2009（12）：78-79.