《机械工程测试技术基础》本科课程教学方法探讨

龙　慧，胡松喜

（韶关学院物理与机电工程学院，广东韶关512005）

《机械工程测试技术基础》本科课程教学方法探讨

龙慧，胡松喜

（韶关学院物理与机电工程学院，广东韶关512005）

“机械工程测试技术基础”是一门内容抽象、实践性强的课程，课程内容涉及知识面广，难度大，内容枯燥。针对传统教学的不足，结合我校应用型人才的培养定位，进行了一系列的改革措施，包括增加实验课时、增强与其它理论基础课的衔接性、引入工程实例分析等多种教学方式。学生的学习兴趣得到极大提高，积极参与课堂活动，教学效果得到明显改观。

机械工程测试技术基础；教学方法；课程教学

随着技术的发展，测试技术已渗透至各个行业。就机械行业而言，测试技术广泛应用在产品的设计、制造、装配、销售以及服务等各个环节，对技术、经济的发展起到了很强的推动作用。由于课程内容包含较深的数学、力学和电学知识，涉及知识面广且理论性强，学生普遍反映该课程难度较大。实际上，机械工程测试技术基础是一门理论性和实践性都很强的课程［1］，为了更好地适应向应用型本科人才的培养方案，如何通过改革提高提高教学效果，使理论学习与实践能力培养相结合，是任课老师的努力方向。

1　课程现状分析

《机械工程测试技术基础》主要包括信号分析处理、传感器、虚拟仪器等三个部分，根据日常教学观察，学生在学习该门课程不同部分时，会表现出碰到不同的困难，文献［2］对教学现状进行了总结性的分析，但是没有具体分析出学生在不同内容时所遇到的困惑，基于此，本文首先对学生在学习过程中碰见的问题进行详细分析，然后再根据分析结果对教学方案进行改革。调查表明，学生在具体章节内容的表现如下：

（1）信号分析处理部分

信号分析处理部分主要包含周期信号和非周期信号的傅里叶变换、信号的调理与记录、信号处理方法等内容［3］，这些内容包含大量数学公式、图像，且涉及到大量的电路硬件部分。在讲授这类知识时，学生普遍反映学习难度大。有的内容通过详细讲解能使学生理解，但有的内容已远超出学生的现有理解水平，为了使学生完全理解这些内容，花费很多精力，但学生收获甚微。因此，电学知识理解起来会特别困难［1］。

（2）传感器部分

传感器部分包括电阻、电容、电感、电磁、光学、材料学等多个学科知识，该部分知识的特点主要是物理概念多。每种类型传感器的内容基本上可分为传感器的测量原理、测量电路、应用领域三个部分。虽然学起来难度不大，但在讲解过后，由于受实践课时的限制，学生理解效果不佳，还不具备应用传感器理论解决实例问题的能力［4］。

（3）计算机测试系统与虚拟仪器

计算机测试系统与虚拟仪器部分包括计算机测试系统和虚拟仪器两个部分［5］。由于没有实验课和相应的课堂虚拟仿真演示，学生仅了解关于测试系统和虚拟仪器概览性的描述，并不真正了解实际测试系统构成以及虚拟仿真系统的用处。

由以上分析知，目前我校《机械工程测试技术基础》教学碰到的主要问题有：

（1）教学内容中与理论基础课，如高等数学、电子技校等课程的衔接性不够；

（2）教材中有些数学理论超出学生的现有理解能力范围；

（3）实践课时偏少，综合性实验开展不够，理论教学与实践教学没有很好的结合。

2　改革措施

根据我校以高素质应用型本科人才培养的教育理念，机械专业以卓越机电工程师为目标的培养方案。在课程总体方案上，注重实践能力培养，提出突出以工程实例、虚拟仪器以及实验教学为主线。采用实践训练与理论教学相结合，培养学生具有扎实基础理论知识、较强的动手能力以及工程应用能力的教学目标。

教学内容的改革需要紧紧以实现教学目标为核心，即教学内容以实际应用为主，注重实践环节，培养动手能力，突出工程实践能力培养。

（1）增强与相应理论基础课程的衔接性

对于课程中需要涉及到的数学知识点，联系理论基础课程的数学教学部，让其提高该部分的教学要求。由于前面已有数学基础作为辅垫，学生理解起来就更为简单。以周期性函数三角函数傅里叶变换学习为例，学习高等数学时，数学老师对三角函数的傅里叶变换作重点内容详细讲解，那么，在后续测试技术课程中，学习周期函数的频域变换理论就变得容易了。

（2）结合工程实例，强化应用能力

在学生掌握好相应基础知识后，讲解大量工程实际测试案例。例如，在课堂引入对连杆机构的连杆进行振动分析的实例。实例选用一个连杆机构作为测试对象。由于连杆机构的连杆工作时处于运动中，选用的传感器需满足动态环境下能进行振动值的测量。学生通过这个实例，可以加深对整个测试系统的理解，掌握传感器的选择需考虑哪些关键因素，传感器的安装、传感器的后续电路设计等知识。通过工程实例，提升解决工程实际问题的能力。

（3）增加实验课时

在原来开设的信号分析实验、振动系统固有频率的测试、应力应变测试、压力传感器实验四个实验基础上，增加霍尔传感器实验、热电偶两个实验。用于提升学生实际利用传感器对物理参数测试的能力，加深学生对传感器部分内容的理解。提升学生对传感器的感性认识，增强学生的动手能力，也有助力与理论结合，学习传感器知识。

（4）多种手段并用的教学方法

机械工程测试技术基础课程中涉及较多的测仪设备、传感器原理及应用实例，为了使学生更容易理解内容。通过网上下载搜索相应的仪器图片以及测试电路的电子元器件图片，采用这种直观的教学方式，增强学生的感性认识，便于学生加深学生对抽象知识的理解和记忆。同时在讲解工程实例时，将学院购买的Labview软件装在笔记本上，课堂上实时操作虚拟仪器软件进行仿真实验，提升学生对整个测试仪器所有元件的认识，增强学生的记忆，理解这些抽象知识。

3　结束语

通过机械测试技术基础课程中引入工程实例分析、Labview虚拟仿真、增加实践教学课时等教学方式，既加深了对测试技术基础知识的理解，又提升了综合运用基础知识解决实际问题的能力，提高了工程实践能力。与之前传统理论式教学相比，学生的学习兴趣得到极大提高，教学效果得到明显改观。机械工程测试技术基础教学方法的探讨，促进我们不断进行教学反思，更改教学设计，制定出符合学生实际的教学方案，培养出更多满足社会需求的卓越的机电工程技术人才。

［1］吴世雄，王成勇.“机械工程测试技术”教学改革的探索［J］.广东工业大学学报（社会科学版）.2007，（7）:108-109.

［2］慕丽，王欣成.《机械工程测试技术基础》课程教学改革探讨［J］.装备制造技术.2010，1:212-214.

［3］熊诗波，黄长艺.机械工程测试技术基础［D］.北京:机械工业出版社.2011.

［4］王清.《机械工程测试技术》教学改革探讨［J］.科技信息. 2012，（17）:500.

［5］马怀祥，刘进志，李申山，等.《测试技术》教学改革及其教学网站［J］.石家庄铁道学院学报（社会科学版）.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

韶关学院校级教学改革项目（SYJY20151660）

龙慧（1986-），男，湖南衡阳人，硕士，助教，主要研究方向：机械动力学。