龍　慧，胡松喜

（韶關(guān)學(xué)院物理與機電工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》本科課程教學(xué)方法探討

龍慧，胡松喜

（韶關(guān)學(xué)院物理與機電工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

“機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)”是一門內(nèi)容抽象、實踐性強的課程，課程內(nèi)容涉及知識面廣，難度大，內(nèi)容枯燥。針對傳統(tǒng)教學(xué)的不足，結(jié)合我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)定位，進(jìn)行了一系列的改革措施，包括增加實驗課時、增強與其它理論基礎(chǔ)課的銜接性、引入工程實例分析等多種教學(xué)方式。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到極大提高，積極參與課堂活動，教學(xué)效果得到明顯改觀。

機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)；教學(xué)方法；課程教學(xué)

隨著技術(shù)的發(fā)展，測試技術(shù)已滲透至各個行業(yè)。就機械行業(yè)而言，測試技術(shù)廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品的設(shè)計、制造、裝配、銷售以及服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，對技術(shù)、經(jīng)濟的發(fā)展起到了很強的推動作用。由于課程內(nèi)容包含較深的數(shù)學(xué)、力學(xué)和電學(xué)知識，涉及知識面廣且理論性強，學(xué)生普遍反映該課程難度較大。實際上，機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)是一門理論性和實踐性都很強的課程［1］，為了更好地適應(yīng)向應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)方案，如何通過改革提高提高教學(xué)效果，使理論學(xué)習(xí)與實踐能力培養(yǎng)相結(jié)合，是任課老師的努力方向。

1　課程現(xiàn)狀分析

《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》主要包括信號分析處理、傳感器、虛擬儀器等三個部分，根據(jù)日常教學(xué)觀察，學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程不同部分時，會表現(xiàn)出碰到不同的困難，文獻(xiàn)［2］對教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)性的分析，但是沒有具體分析出學(xué)生在不同內(nèi)容時所遇到的困惑，基于此，本文首先對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中碰見的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，然后再根據(jù)分析結(jié)果對教學(xué)方案進(jìn)行改革。調(diào)查表明，學(xué)生在具體章節(jié)內(nèi)容的表現(xiàn)如下：

（1）信號分析處理部分

信號分析處理部分主要包含周期信號和非周期信號的傅里葉變換、信號的調(diào)理與記錄、信號處理方法等內(nèi)容［3］，這些內(nèi)容包含大量數(shù)學(xué)公式、圖像，且涉及到大量的電路硬件部分。在講授這類知識時，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度大。有的內(nèi)容通過詳細(xì)講解能使學(xué)生理解，但有的內(nèi)容已遠(yuǎn)超出學(xué)生的現(xiàn)有理解水平，為了使學(xué)生完全理解這些內(nèi)容，花費很多精力，但學(xué)生收獲甚微。因此，電學(xué)知識理解起來會特別困難［1］。

（2）傳感器部分

傳感器部分包括電阻、電容、電感、電磁、光學(xué)、材料學(xué)等多個學(xué)科知識，該部分知識的特點主要是物理概念多。每種類型傳感器的內(nèi)容基本上可分為傳感器的測量原理、測量電路、應(yīng)用領(lǐng)域三個部分。雖然學(xué)起來難度不大，但在講解過后，由于受實踐課時的限制，學(xué)生理解效果不佳，還不具備應(yīng)用傳感器理論解決實例問題的能力［4］。

（3）計算機測試系統(tǒng)與虛擬儀器

計算機測試系統(tǒng)與虛擬儀器部分包括計算機測試系統(tǒng)和虛擬儀器兩個部分［5］。由于沒有實驗課和相應(yīng)的課堂虛擬仿真演示，學(xué)生僅了解關(guān)于測試系統(tǒng)和虛擬儀器概覽性的描述，并不真正了解實際測試系統(tǒng)構(gòu)成以及虛擬仿真系統(tǒng)的用處。

由以上分析知，目前我校《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)碰到的主要問題有：

（1）教學(xué)內(nèi)容中與理論基礎(chǔ)課，如高等數(shù)學(xué)、電子技校等課程的銜接性不夠；

（2）教材中有些數(shù)學(xué)理論超出學(xué)生的現(xiàn)有理解能力范圍；

（3）實踐課時偏少，綜合性實驗開展不夠，理論教學(xué)與實踐教學(xué)沒有很好的結(jié)合。

2　改革措施

根據(jù)我校以高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的教育理念，機械專業(yè)以卓越機電工程師為目標(biāo)的培養(yǎng)方案。在課程總體方案上，注重實踐能力培養(yǎng)，提出突出以工程實例、虛擬儀器以及實驗教學(xué)為主線。采用實踐訓(xùn)練與理論教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生具有扎實基礎(chǔ)理論知識、較強的動手能力以及工程應(yīng)用能力的教學(xué)目標(biāo)。

教學(xué)內(nèi)容的改革需要緊緊以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為核心，即教學(xué)內(nèi)容以實際應(yīng)用為主，注重實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)動手能力，突出工程實踐能力培養(yǎng)。

（1）增強與相應(yīng)理論基礎(chǔ)課程的銜接性

對于課程中需要涉及到的數(shù)學(xué)知識點，聯(lián)系理論基礎(chǔ)課程的數(shù)學(xué)教學(xué)部，讓其提高該部分的教學(xué)要求。由于前面已有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)作為輔墊，學(xué)生理解起來就更為簡單。以周期性函數(shù)三角函數(shù)傅里葉變換學(xué)習(xí)為例，學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時，數(shù)學(xué)老師對三角函數(shù)的傅里葉變換作重點內(nèi)容詳細(xì)講解，那么，在后續(xù)測試技術(shù)課程中，學(xué)習(xí)周期函數(shù)的頻域變換理論就變得容易了。

（2）結(jié)合工程實例，強化應(yīng)用能力

在學(xué)生掌握好相應(yīng)基礎(chǔ)知識后，講解大量工程實際測試案例。例如，在課堂引入對連桿機構(gòu)的連桿進(jìn)行振動分析的實例。實例選用一個連桿機構(gòu)作為測試對象。由于連桿機構(gòu)的連桿工作時處于運動中，選用的傳感器需滿足動態(tài)環(huán)境下能進(jìn)行振動值的測量。學(xué)生通過這個實例，可以加深對整個測試系統(tǒng)的理解，掌握傳感器的選擇需考慮哪些關(guān)鍵因素，傳感器的安裝、傳感器的后續(xù)電路設(shè)計等知識。通過工程實例，提升解決工程實際問題的能力。

（3）增加實驗課時

在原來開設(shè)的信號分析實驗、振動系統(tǒng)固有頻率的測試、應(yīng)力應(yīng)變測試、壓力傳感器實驗四個實驗基礎(chǔ)上，增加霍爾傳感器實驗、熱電偶兩個實驗。用于提升學(xué)生實際利用傳感器對物理參數(shù)測試的能力，加深學(xué)生對傳感器部分內(nèi)容的理解。提升學(xué)生對傳感器的感性認(rèn)識，增強學(xué)生的動手能力，也有助力與理論結(jié)合，學(xué)習(xí)傳感器知識。

（4）多種手段并用的教學(xué)方法

機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)課程中涉及較多的測儀設(shè)備、傳感器原理及應(yīng)用實例，為了使學(xué)生更容易理解內(nèi)容。通過網(wǎng)上下載搜索相應(yīng)的儀器圖片以及測試電路的電子元器件圖片，采用這種直觀的教學(xué)方式，增強學(xué)生的感性認(rèn)識，便于學(xué)生加深學(xué)生對抽象知識的理解和記憶。同時在講解工程實例時，將學(xué)院購買的Labview軟件裝在筆記本上，課堂上實時操作虛擬儀器軟件進(jìn)行仿真實驗，提升學(xué)生對整個測試儀器所有元件的認(rèn)識，增強學(xué)生的記憶，理解這些抽象知識。

3　結(jié)束語

通過機械測試技術(shù)基礎(chǔ)課程中引入工程實例分析、Labview虛擬仿真、增加實踐教學(xué)課時等教學(xué)方式，既加深了對測試技術(shù)基礎(chǔ)知識的理解，又提升了綜合運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，提高了工程實踐能力。與之前傳統(tǒng)理論式教學(xué)相比，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到極大提高，教學(xué)效果得到明顯改觀。機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)方法的探討，促進(jìn)我們不斷進(jìn)行教學(xué)反思，更改教學(xué)設(shè)計，制定出符合學(xué)生實際的教學(xué)方案，培養(yǎng)出更多滿足社會需求的卓越的機電工程技術(shù)人才。

［1］吳世雄，王成勇.“機械工程測試技術(shù)”教學(xué)改革的探索［J］.廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）.2007，（7）:108-109.

［2］慕麗，王欣成.《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革探討［J］.裝備制造技術(shù).2010，1:212-214.

［3］熊詩波，黃長藝.機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)［D］.北京:機械工業(yè)出版社.2011.

［4］王清.《機械工程測試技術(shù)》教學(xué)改革探討［J］.科技信息. 2012，（17）:500.

［5］馬懷祥，劉進(jìn)志，李申山，等.《測試技術(shù)》教學(xué)改革及其教學(xué)網(wǎng)站［J］.石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版）.2009，3（1）: 96-100.

Discussion on the Teaching Method of"Mechanical Engineering Test Technology Foundation"

LONG Hui，HU Song-xi
（School of Physics and Mechanical and Electrical Engineering，Shaoguan University，Shaoguan，Guangdong 512005，China）

"mechanical engineering test technology foundation"is a content abstraction，the practice of the curriculum，the content of the course involves a wide range of knowledge，it is difficult，the content is boring. Aiming at the deficiency of traditional teaching，combined with our school of applied talents cultivation orientation，a series of reform measures，including increasing the experiment lesson，enhancement and other basic theoretical course of cohesion，introduced engineering example analysis，and a variety of teaching methods. Students'interest in learning has been greatly improved，and actively participate in classroom activities，teaching results have been significantly improved.

mechanical engineering test technology foundation；teachingmethod；course teaching

G642.0

A

1672-545X（2016）05-0255-03

2016-02-25

韶關(guān)學(xué)院校級教學(xué)改革項目（SYJY20151660）

龍慧（1986-），男，湖南衡陽人，碩士，助教，主要研究方向：機械動力學(xué)。