《機(jī)械工程測(cè)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(jī)電工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

《機(jī)械工程測(cè)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(jī)電工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)”是一門內(nèi)容抽象、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容涉及知識(shí)面廣，難度大，內(nèi)容枯燥。針對(duì)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(shí)驗(yàn)課時(shí)、增強(qiáng)與其它理論基礎(chǔ)課的銜接性、引入工程實(shí)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(dòng)，教學(xué)效果得到明顯改觀。

機(jī)械工程測(cè)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(cè)試技術(shù)已滲透至各個(gè)行業(yè)。就機(jī)械行業(yè)而言，測(cè)試技術(shù)廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、裝配、銷售以及服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了很強(qiáng)的推動(dòng)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(shí)，涉及知識(shí)面廣且理論性強(qiáng)，學(xué)生普遍反映該課程難度較大。實(shí)際上，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)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(guò)改革提高提高教學(xué)效果，使理論學(xué)習(xí)與實(shí)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(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》主要包括信號(hào)分析處理、傳感器、虛擬儀器等三個(gè)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(shí)，會(huì)表現(xiàn)出碰到不同的困難，文獻(xiàn)［2］對(duì)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)性的分析，但是沒(méi)有具體分析出學(xué)生在不同內(nèi)容時(shí)所遇到的困惑，基于此，本文首先對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中碰見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，然后再根據(jù)分析結(jié)果對(duì)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(hào)分析處理部分

信號(hào)分析處理部分主要包含周期信號(hào)和非周期信號(hào)的傅里葉變換、信號(hào)的調(diào)理與記錄、信號(hào)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(shí)時(shí)，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)難度大。有的內(nèi)容通過(guò)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(fèi)很多精力，但學(xué)生收獲甚微。因此，電學(xué)知識(shí)理解起來(lái)會(huì)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(gè)學(xué)科知識(shí)，該部分知識(shí)的特點(diǎn)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(cè)量原理、測(cè)量電路、應(yīng)用領(lǐng)域三個(gè)部分。雖然學(xué)起來(lái)難度不大，但在講解過(guò)后，由于受實(shí)踐課時(shí)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(shí)例問(wèn)題的能力［4］。

（3）計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)與虛擬儀器

計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)與虛擬儀器部分包括計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器兩個(gè)部分［5］。由于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)課和相應(yīng)的課堂虛擬仿真演示，學(xué)生僅了解關(guān)于測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器概覽性的描述，并不真正了解實(shí)際測(cè)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?！稒C(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)碰到的主要問(wèn)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(shí)踐課時(shí)偏少，綜合性實(shí)驗(yàn)開(kāi)展不夠，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)沒(méi)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(jī)械專業(yè)以卓越機(jī)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(shí)踐能力培養(yǎng)，提出突出以工程實(shí)例、虛擬儀器以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主線。采用實(shí)踐訓(xùn)練與理論教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)基礎(chǔ)理論知識(shí)、較強(qiáng)的動(dòng)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(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為核心，即教學(xué)內(nèi)容以實(shí)際應(yīng)用為主，注重實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)動(dòng)手能力，突出工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。

（1）增強(qiáng)與相應(yīng)理論基礎(chǔ)課程的銜接性

對(duì)于課程中需要涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，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(lái)就更為簡(jiǎn)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(shí)，數(shù)學(xué)老師對(duì)三角函數(shù)的傅里葉變換作重點(diǎn)內(nèi)容詳細(xì)講解，那么，在后續(xù)測(cè)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(shí)例，強(qiáng)化應(yīng)用能力

在學(xué)生掌握好相應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)后，講解大量工程實(shí)際測(cè)試案例。例如，在課堂引入對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的連桿進(jìn)行振動(dòng)分析的實(shí)例。實(shí)例選用一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)作為測(cè)試對(duì)象。由于連桿機(jī)構(gòu)的連桿工作時(shí)處于運(yùn)動(dòng)中，選用的傳感器需滿足動(dòng)態(tài)環(huán)境下能進(jìn)行振動(dòng)值的測(cè)量。學(xué)生通過(guò)這個(gè)實(shí)例，可以加深對(duì)整個(gè)測(cè)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(jì)等知識(shí)。通過(guò)工程實(shí)例，提升解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。

（3）增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)

在原來(lái)開(kāi)設(shè)的信號(hào)分析實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的測(cè)試、應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試、壓力傳感器實(shí)驗(yàn)四個(gè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增加霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)、熱電偶兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。用于提升學(xué)生實(shí)際利用傳感器對(duì)物理參數(shù)測(cè)試的能力，加深學(xué)生對(duì)傳感器部分內(nèi)容的理解。提升學(xué)生對(duì)傳感器的感性認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，也有助力與理論結(jié)合，學(xué)習(xí)傳感器知識(shí)。

（4）多種手段并用的教學(xué)方法

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程中涉及較多的測(cè)儀設(shè)備、傳感器原理及應(yīng)用實(shí)例，為了使學(xué)生更容易理解內(nèi)容。通過(guò)網(wǎng)上下載搜索相應(yīng)的儀器圖片以及測(cè)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(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，便于學(xué)生加深學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解和記憶。同時(shí)在講解工程實(shí)例時(shí)，將學(xué)院購(gòu)買的Labview軟件裝在筆記本上，課堂上實(shí)時(shí)操作虛擬儀器軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生對(duì)整個(gè)測(cè)試儀器所有元件的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的記憶，理解這些抽象知識(shí)。

3　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)機(jī)械測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)課程中引入工程實(shí)例分析、Labview虛擬仿真、增加實(shí)踐教學(xué)課時(shí)等教學(xué)方式，既加深了對(duì)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，又提升了綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高了工程實(shí)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(jī)械工程測(cè)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(jì)，制定出符合學(xué)生實(shí)際的教學(xué)方案，培養(yǎng)出更多滿足社會(huì)需求的卓越的機(jī)電工程技術(shù)人才。

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

［2］慕麗，王欣成.《機(jī)械工程測(cè)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(shī)波，黃長(zhǎng)藝.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)［D］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2011.

［4］王清.《機(jī)械工程測(cè)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(cè)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(bào)（社會(huì)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(jí)教學(xué)改革項(xiàng)目（SYJY20151660）

龍慧（1986-），男，湖南衡陽(yáng)人，碩士，助教，主要研究方向：機(jī)械動(dòng)力學(xué)。