提高测试技术课程质量的教学实践

杨文志

摘 要：将实例融入到教学各个知识点中，调动学生的学习兴趣和热情。引导学生学会思考问题，深入浅出，突出重点。强化各知识点之间的联系，学会融会贯通。加强实验教学，培养学生具有扎实的理论基础和较强的动手实践能力。

关键词：测试技术 教学质量 实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-02

《电子测试技术》是机械类专业的一门专业基础课，具有多学科交叉、知识面广、实践性强等特点，随着科技不断发展和市场的需要，测试技术所包涵的内容也在不断扩展，与其他学科的交叉越来越多。课程总学时40，其中实验12学时。课堂教学只有28学时。教学难度大，学生学习起来有一点内蒙古困难。经过多年的持续不断思考并探索，测试技术课程教学质量取得了一定的效果。

1 实例教学贯穿始终

紧密结合科研实际，实例教学贯穿课程的始终。在讲授各章节中尽量结合测试实例，特别是自己亲身经历的科研活动，把实际测试技术原理和知识与课堂讲授结合起来。充分挖掘20多年来对外开展的测试工作的资源，把最具代表性的测试实例讲好。例如先后开展过多次连铸结晶器振动特性的测量与分析实际项目，在讲解电感式传感器时把该例子融入到其中，收到良好的效果。讲授实例中要解决什么问题，采用什么测试方法和原理，传感器和测试装置如何选择，性能指标怎样？显示记录仪器如何构成，测试中出现过什么情况，是什么原因造成的。在讲授应变测量、振动测量原理时，结合科研活动列举了许多具体的现场测试实例。在讲授温度测量、压力测量、流量测量、速度测量时，详细讲解了在化工厂开展科研工作中相关的测试原理、方法等内容。通过结合实际测试讲授，调动了学生的学习热情，扩大了学生们的知识面，增大课堂的信息量。使学生感到学有所用、理论联系实际，有利于学生完整、准确、系统理解课程内容。讲授原理时尽量辅助以身边的例子。在讲解信号的频域结构图时，举例人类声音的频率结构，让学生思考男生和女生的声音频率结构有何不同？张三与李四声音的频率差异；在讲解二阶系统的幅频特性时，为学生演示了实验装置：一弹簧下端挂一质量块，手抓住弹簧的上端慢慢上下往复运动，观察质量块的运动规律，当上下运动频率加快时，弹簧的质量块运动位移逐渐变小直到相对大地静止不动。因此，学生对二阶系统幅频特性原理的理解更加深刻。

2 深入浅出，突出重点

测试技术课程内容庞杂，概念繁多，知识面广，学生普遍感觉学习起来比较困难。如何使学生尽快进入测试技术课程的学习当中？如何激发学生对该课程的学习兴趣？讲授绪论时先从机械加工、制造、生产、监控等方面来引出测试、测试技术的概念，列举测试技术在以下几方面的应用：机械设备技术改造；现代化生产过程；数控加工；机械动平衡；设备故障诊断；机械状态监测等。在此基础上，引出测试技术课程的主线（也是课程要逐步讲授的内容）即：

被测参数→信号拾取（传感器）??→信号转换、调理??→信号显示、记录、存储??→信号分析→信息提取。

结合上述流程说明信息与信号的关系。为获取信息，首先必须正确认识和描述信号。借助数学工具对信号在时间域、频率域等方面提取信号中有用信息，即反映信号特征的信息。按照课程主线，逐步介绍各环节作用以及各环节的关系。紧接着提出：为了衡量各测试环节完成相应工作的能力，必须有评价体系，即：测试环节的基本特性，包括静态和动态特性两方面。通过这样讲解，学生较完整清晰地认识该课程的框架结构，了解各部分的作用及各部分内在的联系，从而对该课程形成全局、整体、联系的学习观，为相关内容的学习奠定了基础。

测试技术课程教学的目的是使学生掌握测试技术的基本原理、基本方法、基本概念，培养学生的科学研究能力以及分析问题、解决问题和工程应用的能力，为此在教学内容上要紧紧围绕这目标进行。例如：在常用传感器一章中，包括了许多种类的传感器，教学中选择机械工程应用广泛的三种不同的传感器，即：应变式传感器、电感式传感器、加速度传感器来讲授，其余常用传感器的原理及应用做简单的介绍，留给学生自学。

信号变换、分析处理是该课程的难点，用到许多工程数学知识，理论性很强，因而理解、掌握起来有一定难度。在组织这部分内容的教学时，重点讲授概念、原理以及在工程中的应用，对于复杂的数学公式只讲推导思路，不进行具体推导。

3 生动形象激发学生的学习热情

开展讨论式授课方式，充分调动学生的学习能动性。教学是“教”与“学”的双向活动，在教学中不仅要重视教师“教”的方面，还必须发挥学生“学”的功能。授课中经常对公式的工程意义、图形曲线表达的含义、知识点的相互联系等方面多问学生几个为什么，从而激发学生的思考，通过教师引导、学生思考、师生讨论等方式让学生们逐渐领悟知识，培养学生学会思考问题，把分散零乱的知识相互联系起来，形成一个知识网，使所学知识更加牢固。实际上授课过程中教师需要及时掌握学生的学习状况，建立起师生沟通的渠道，以便及时调整授课进程和方法。过去强调教的方面而忽视学生接受知识的感受，忽视课堂的互动，造成学生被动学习，结果是教学效果大打

折扣。

讲授方法上避免照本宣读，要为学生留有思考的空间。从问题的引出、原理方法的叙述以及内容的过度等环节上，引导学生的思路，慢慢领悟知识，不急于一下点破“窗户纸”。同时要求学生做好课堂笔记，定期检查笔记作为学生平时成绩的重要依据。鼓励学生对理解不好的内容或有疑问的部分做好记录，也包括实验过程中出现的问题，在每章讲授结束后留出一定的时间答疑，学生可以写在纸上或直接提问，将学生提出的所有问题汇总并分类后向全体学生逐一解答，扩大收益范围。

4 强化实验，培养工程实践能力

测试技术是一门实践性很强的课程，通过实验课，加深对课堂内容的理解，巩固已学到的理论知识；同时培养学生的动手能力和解决问题的能力。该课程在我校课程的总学时为40学时，其中实验12学时，实验学时所占比例较大，必须抓好实验环节教学。首先根据实验室条件精选实验项目，所选实验项目内容涵盖本课程的主要知识点，包括：信号的频谱分析、几种典型传感器性能实验、测试系统特性、动态信号测试、数字信号分析处理等。其次，在总实验学时不变前提下，调整实验项目，减少验证性实验项目，增加综合性和设计性实验项目，以提高学生的创新能力，开阔学生的思路，使所学知识更加扎实。改变传统的实验课指导方法，实验前只花几分钟时间来讲解实验的内容、提供的仪器（材料）、实验报告要求、注意事项等，对于实验中学生问到的或碰到的问题，根据具体情况对待。如问题简单则要求学生看指导书并思考自己解决；如问题较难则指导教师做一些简单提示，不是直接学生告诉怎样做，充分发挥学生的能动性。在实验中指导老师主动多了解各组实验情况，发现实验中出现的具有共性问题，及时为全体学生点拨相关知识。对于实验中出现的现象要求进行思考并写在实验报告中。比如在进行动态信号测试实验中，固定悬臂梁的工字钢因没有与实验台固定，使得在用一定质量块冲击悬臂梁自由端时悬臂梁激发的振动由两部分组成：正常衰减振动与工字钢的晃动，即频率较高的衰减振动信号被频率较低的信号调幅，因此引导学生思考，分析所记录信号的频谱图特点、包涵信息。

5 结语

经过几年来的教学实践，对机械工程类测试技术课程从教学方法、教学内容、实践环节等方面进行了改革与探索，取得了一定的成绩，但有些地方还不够完善，有待在以后的教学工作中进一步提高。多年的教学改革探索使我深深认识到，只有通过教改才能提高教学质量，才能培养出适应社会、具有创新能力的复合型人才。

参考文献

[1] 刘竹琴，刘艳峰.设计性实验教学探讨[J].实验技术与管理，2005，12（6）：97-

99.

[2] 吴世熊，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（6）：108-109.

[3] 侯志伟，许宏.对机械专业测试技术课程教学体系改革的探讨[J].江阴工学院学报，2001（6）：51.

[4] 张小栋.我校测试技术类课程教学体系研究[J].西安交通大学学报（社会科学版），2000，20（10）：98-99.