楊文志 張超 珠明

摘 ?要：針對(duì)機(jī)械測(cè)試技術(shù)課程在教學(xué)中存在學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、所學(xué)知識(shí)不扎實(shí)、知識(shí)難以應(yīng)用等問(wèn)題，運(yùn)用以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。充分利用測(cè)試技術(shù)產(chǎn)品資源和所從事科研項(xiàng)目資源，有機(jī)融入到教學(xué)中，使教學(xué)接地氣、緊密聯(lián)系實(shí)際，使理論、產(chǎn)品、應(yīng)用融會(huì)貫通。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展混合式課程教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和知識(shí)應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：測(cè)試技術(shù) ?以學(xué)生為中心 ?科研項(xiàng)目融合教學(xué) ?混合式教學(xué) ?教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）05（c）-0094-03

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程是機(jī)械、機(jī)械電子、過(guò)程裝備等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。課程分為信號(hào)描述及分析、測(cè)試系統(tǒng)特性、傳感器原理、信號(hào)調(diào)理及顯示記錄等四大板塊，涉及數(shù)學(xué)、物理、材料力學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理等知識(shí)。測(cè)試技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生信息化應(yīng)用能力具有重要作用。

一直以來(lái)該課程教學(xué)基本上以教師為中心，達(dá)不到工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證“以學(xué)生為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為目標(biāo)”的要求?；?dòng)教學(xué)形式單一，缺乏調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的方法、手段，學(xué)生參與教學(xué)的熱情低。學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力，自主學(xué)習(xí)能力差，較多學(xué)生平時(shí)應(yīng)付學(xué)習(xí)，考試前突擊復(fù)習(xí)，只注重考試分?jǐn)?shù)，忽視怎樣才能學(xué)到有用知識(shí)和培養(yǎng)多方面能力。因此，如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性值得研究。

1 ?以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

改變以教師為中心的教學(xué)方式，運(yùn)用以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向的教學(xué)理念，一切教學(xué)活動(dòng)均圍繞學(xué)生開(kāi)展，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)情境和展示自己的平臺(tái)。課堂教學(xué)其重要作用是其他教學(xué)形式無(wú)法代替的，課堂教學(xué)中教師扮演著多重角色，既是學(xué)習(xí)引導(dǎo)者，又是學(xué)習(xí)管理者。要善于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，點(diǎn)燃他們的學(xué)習(xí)熱情。每節(jié)課為學(xué)生提供豐富多彩、生動(dòng)活潑、與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系密切的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的緊密聯(lián)系。要想使課堂教學(xué)效果達(dá)到預(yù)期，這需要每節(jié)課都認(rèn)真考慮和落實(shí)實(shí)施。

通過(guò)多種形式的教學(xué)手段和方式進(jìn)行，努力為學(xué)生提供豐富多彩和生動(dòng)活潑的教學(xué)內(nèi)容，按照條理清晰、重點(diǎn)突出和聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的要求組織課堂教學(xué)。設(shè)計(jì)課堂教學(xué)情境，根據(jù)每一章的具體內(nèi)容，設(shè)計(jì)相應(yīng)的活動(dòng)場(chǎng)景，包括引出什么問(wèn)題、列舉身邊什么熟悉的事物、播放相應(yīng)的視頻或錄音、講授相應(yīng)要點(diǎn)及思路、提問(wèn)及分組討論什么問(wèn)題、各組反饋、教師點(diǎn)評(píng)、梳理思路等。營(yíng)造一個(gè)寬松的學(xué)習(xí)氛圍，提倡批判性思維。

為了提高學(xué)習(xí)效果，要發(fā)揮好課前、課中、課后3個(gè)環(huán)節(jié)作用。課前安排預(yù)習(xí)材料，預(yù)習(xí)材料包括：講授內(nèi)容、應(yīng)用情況、重難點(diǎn)、導(dǎo)學(xué)圖，對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)資源，學(xué)生問(wèn)題標(biāo)注或提出。課中一部分時(shí)間根據(jù)此次課內(nèi)容及特點(diǎn)，突出要點(diǎn)和重點(diǎn)，精講，講授時(shí)采用案例式、問(wèn)題導(dǎo)向式等教學(xué)方式，結(jié)合小組討論;另一部分時(shí)間采用互動(dòng)式教學(xué)方法，由學(xué)生個(gè)人或?qū)W習(xí)小組提問(wèn)，教師答疑解惑，歸納總結(jié)。在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師隨時(shí)拋出某個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生討論回答。學(xué)生在聽(tīng)課中隨時(shí)提出問(wèn)題，教師答疑。課后布置作業(yè)，安排與此次課相關(guān)的學(xué)習(xí)資料。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生創(chuàng)新精神、分析解決問(wèn)題能力和應(yīng)用知識(shí)能力，需要將測(cè)試技術(shù)產(chǎn)品資源和科研項(xiàng)目融合到教學(xué)中。

2 ?產(chǎn)品資源及科研項(xiàng)目融入教學(xué)

測(cè)試技術(shù)課程應(yīng)用性強(qiáng)，與實(shí)際聯(lián)系密切，在機(jī)械、機(jī)電、裝備等工程中具有廣泛的應(yīng)用。常用傳感器是課程中重要的一章，教材中主要講原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，而實(shí)際產(chǎn)品性能指標(biāo)介紹極少，學(xué)生學(xué)習(xí)后停留在書(shū)本上。另外，缺乏具體的測(cè)試技術(shù)實(shí)例，學(xué)生所學(xué)知識(shí)不接地氣，知識(shí)不能相互聯(lián)系，難以轉(zhuǎn)化為應(yīng)用能力。學(xué)生難以將測(cè)試技術(shù)理論、產(chǎn)品性能到工程應(yīng)用形成一套系統(tǒng)清晰的知識(shí)鏈，因此，所學(xué)知識(shí)孤島化、碎片化，缺乏分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為此，將產(chǎn)品信息及科研項(xiàng)目融入教學(xué)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和應(yīng)用能力。

2.1 測(cè)試技術(shù)產(chǎn)品融入教學(xué)

傳感器在測(cè)試技術(shù)中占據(jù)重要地位，電子技術(shù)迅猛發(fā)展和市場(chǎng)的巨大需求，推動(dòng)傳感器產(chǎn)品的快速壯大。20多年的教學(xué)和科研工作經(jīng)歷使用過(guò)許多傳感器產(chǎn)品，積累了豐富的傳感器資料，包括：各種位移、速度、加速度傳感器，壓力、力、扭矩、液位、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角等傳感器，加之各種傳感器產(chǎn)品網(wǎng)站信息量很大，這些為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了很好的條件。為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)效果停留理論上、停留在考試分?jǐn)?shù)上的問(wèn)題，必須將理論與測(cè)試技術(shù)產(chǎn)品對(duì)接。將產(chǎn)品融入到電阻式、電感式、電容式、壓電式、磁電式、光電式等傳感器教學(xué)內(nèi)容中，通過(guò)電子文檔、產(chǎn)品網(wǎng)站等形式講解。傳感器產(chǎn)品資源為學(xué)生打開(kāi)了一個(gè)學(xué)習(xí)傳感器的知識(shí)寶庫(kù)，打開(kāi)了通往實(shí)際應(yīng)用的大門(mén)，使學(xué)生眼界大開(kāi)，理解深刻。例如，在講授電渦流傳感器時(shí)，引入電渦流傳感器產(chǎn)品資料，閱讀產(chǎn)品網(wǎng)站資料，引導(dǎo)學(xué)生分析和理解電渦流傳感器量程與探頭直徑關(guān)系、靜態(tài)特性、頻率響應(yīng)、具體安裝注意問(wèn)題等，同時(shí)，為擴(kuò)展學(xué)生的視野，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)一體化電渦流傳感器產(chǎn)品資料，學(xué)生能夠深入領(lǐng)會(huì)電渦流傳感器知識(shí)，將傳感器原理與實(shí)際傳感器聯(lián)系起來(lái)，領(lǐng)會(huì)傳感器技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用情況，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。

2.2 科研項(xiàng)目融入教學(xué)

案例教學(xué)法能為學(xué)生提供真實(shí)的測(cè)試場(chǎng)景和系統(tǒng)性知識(shí)。長(zhǎng)期的科研工作，積累了豐富的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試素材，將這些科研項(xiàng)目融入到相應(yīng)的教學(xué)章節(jié)中。例如，將薄板連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)曲線(xiàn)測(cè)試及分析項(xiàng)目融入教學(xué)，收到良好的教學(xué)效果。

依據(jù)為工廠(chǎng)提供的結(jié)晶器振動(dòng)測(cè)試分析報(bào)告，為什么要測(cè)試、測(cè)試方案如何考慮、怎樣測(cè)、測(cè)試結(jié)果解讀等。從結(jié)晶器振動(dòng)臺(tái)介紹，連鑄過(guò)程對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)臺(tái)要求，存在什么問(wèn)題，采用哪些測(cè)試方法和原理測(cè)試，傳感器選擇，測(cè)試系統(tǒng)組成，傳感器及儀器的性能指標(biāo)解釋說(shuō)明，顯示記錄儀器如何構(gòu)成，測(cè)試中出現(xiàn)過(guò)什么情況，是什么原因造成的。解釋結(jié)晶器不同振動(dòng)頻率下振動(dòng)曲線(xiàn)差異的原因，講解該信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析的目的，最終得出測(cè)試結(jié)論等。通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)域頻域分析，可以評(píng)價(jià)結(jié)晶器振動(dòng)臺(tái)工作狀況，各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)偏差多少，再聯(lián)系振動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)液壓缸及連桿機(jī)構(gòu)，說(shuō)明振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)偏差產(chǎn)生的原因及解決措施。這樣完整的測(cè)試技術(shù)實(shí)例，實(shí)實(shí)在在來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，學(xué)生帶著興趣學(xué)習(xí)，從實(shí)例教學(xué)中系統(tǒng)地掌握測(cè)試技術(shù)知識(shí)，包括差動(dòng)變壓器式電感傳感器原理、靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、信號(hào)調(diào)理器、時(shí)域分析、FFT分析、相關(guān)分析等各部分內(nèi)容，具有系統(tǒng)性、完整性、直觀性。

在組織實(shí)例教學(xué)中，充分運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，展示現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的照片、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程視頻、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、傳感器特性曲線(xiàn)、測(cè)試曲線(xiàn)、測(cè)試報(bào)告等資料，使學(xué)生全方位、多角度感知實(shí)際測(cè)試工作，從而領(lǐng)會(huì)課程知識(shí)體系和知識(shí)要點(diǎn)，達(dá)到融會(huì)貫通的效果。

為了提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，將該實(shí)例進(jìn)一步拓展，提出問(wèn)題：實(shí)例中振動(dòng)位移測(cè)試還可采用哪些類(lèi)型傳感器測(cè)試？解釋原理，說(shuō)明優(yōu)缺點(diǎn)。分組進(jìn)行討論，通過(guò)課程學(xué)習(xí)及查閱資料，達(dá)到掌握所學(xué)知識(shí)、提高工程實(shí)踐能力的目的。

在講授應(yīng)變測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量原理時(shí)，結(jié)合科研活動(dòng)列舉了許多具體的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試實(shí)例。在講授壓電式加速度傳感器時(shí)，以大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試科研項(xiàng)目為例，講解測(cè)試的目的意義，風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，振動(dòng)特點(diǎn)，傳感器安裝、測(cè)試系統(tǒng)組成、傳感器絕緣不好帶來(lái)的問(wèn)題、信號(hào)傳輸?shù)?，通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)照片、科研過(guò)程資料，使學(xué)生系統(tǒng)全面地理解壓電式傳感器原理特點(diǎn)及應(yīng)用。

科研項(xiàng)目融入教學(xué)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，擴(kuò)大了學(xué)生們的知識(shí)面，增大課堂的信息量。使學(xué)生感到學(xué)有所用、理論聯(lián)系實(shí)際，有利于學(xué)生完整、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地理解課程內(nèi)容。使學(xué)生能夠?qū)⒘闵⒌闹R(shí)，集中在一個(gè)實(shí)例中感悟、感知、領(lǐng)會(huì)、掌握。

3 ?開(kāi)展混合式教學(xué)，提高學(xué)生效果

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為延伸課程學(xué)習(xí)提供了很好的條件，是課堂的延伸。課堂教學(xué)主要是引導(dǎo)好學(xué)生的學(xué)習(xí)，開(kāi)展好互動(dòng)教學(xué)，組織學(xué)生進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，課堂上沒(méi)必要什么都講，應(yīng)該精講、重點(diǎn)講，有些內(nèi)容學(xué)生可以通過(guò)課后在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)。建設(shè)好課程教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)生提供豐富多彩的學(xué)習(xí)資源，開(kāi)展線(xiàn)上互動(dòng)教學(xué)。

混合式教學(xué)模式是對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)兩種教學(xué)方式的混合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生提供靈活的學(xué)習(xí)時(shí)間和方式，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，采用混合式教學(xué)模式，需要把課堂教學(xué)和課外教學(xué)規(guī)劃好。課內(nèi)學(xué)習(xí)要充分發(fā)揮課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，組織好課堂，設(shè)計(jì)好講授環(huán)節(jié)、討論內(nèi)容和自學(xué)部分。課外學(xué)習(xí)具有很大的靈活性和自主性，要最大限度為學(xué)生提供生動(dòng)形象、緊密聯(lián)系實(shí)際、聯(lián)系工程應(yīng)用的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生掌握本課程知識(shí)體系、各部分知識(shí)間的相互聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)課本以外先進(jìn)測(cè)試技術(shù)。按照課程大綱，將每一節(jié)內(nèi)容分為講授、討論和自學(xué)，教師引導(dǎo)好學(xué)生的學(xué)習(xí)。講授部分留出學(xué)生思考或討論的時(shí)間，以教學(xué)大綱指導(dǎo)學(xué)生的自學(xué)，使其清楚哪些需要了解、哪些是要掌握的。教師盡最大的努力去提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果，使學(xué)生帶著好奇心、帶著興趣主動(dòng)去學(xué)習(xí)。

利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)課程資源，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)，延伸學(xué)習(xí)時(shí)間和空間，如：習(xí)題與答案庫(kù)、常見(jiàn)問(wèn)題解答、測(cè)試中出現(xiàn)問(wèn)題分析、測(cè)試實(shí)例視頻錄像、傳感器或測(cè)試系統(tǒng)產(chǎn)品網(wǎng)站鏈接、實(shí)際工程測(cè)試分析報(bào)告、工廠(chǎng)振動(dòng)測(cè)試記錄信號(hào)、振動(dòng)測(cè)試分析軟件（學(xué)生可下載，從時(shí)域頻域方面分析實(shí)際測(cè)試信號(hào)）、虛擬信號(hào)分析軟件、交流討論等內(nèi)容。

建立學(xué)習(xí)反饋機(jī)制，包括：疑難問(wèn)題、教師講課方式、講授內(nèi)容、講課條理性、互動(dòng)情況、討論、課外學(xué)習(xí)資源、講課態(tài)度、課堂組織、課后輔導(dǎo)、作業(yè)批改等各方面進(jìn)行反饋，教師及時(shí)回復(fù)學(xué)生關(guān)注的問(wèn)題，并改進(jìn)教學(xué)中存在的問(wèn)題。

教師依據(jù)學(xué)生在上課和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的參與情況及作業(yè)完成質(zhì)量，全面考核學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。平時(shí)成績(jī)占課堂成績(jī)40%，其中網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)習(xí)占平時(shí)成績(jī)65%（課程論壇20%+學(xué)習(xí)筆記10%+在線(xiàn)時(shí)長(zhǎng)10%+教學(xué)材料20%+在線(xiàn)測(cè)試5%）。加大平時(shí)成績(jī)所占比例，鼓勵(lì)學(xué)生加強(qiáng)課后學(xué)習(xí)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

測(cè)試技術(shù)課程運(yùn)用以學(xué)生為中心、以提高學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向教學(xué)理念，采用產(chǎn)品信息及科研項(xiàng)目融入教學(xué)方法，開(kāi)展混合式教學(xué)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，擴(kuò)展了學(xué)生的視野，教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際、緊密聯(lián)系應(yīng)用，使學(xué)生能夠深入地理解和掌握所學(xué)知識(shí)，使測(cè)試技術(shù)課程與產(chǎn)品、應(yīng)用互相貫通，全面提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和分析解決問(wèn)題的能力。

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