加强创新和实践能力培养的机械工程测试技术课程教学改革*

田和强（山东科技大学，山东青岛266590）



加强创新和实践能力培养的机械工程测试技术课程教学改革*

田和强
（山东科技大学，山东青岛266590）

摘要：机械工程测试技术是机械类专业的一门重要的专业基础课，目前在教学过程中存在诸多问题。本文首先分析了机械工程测试技术课程特点和在教学过程中出现的问题，其次，有针对性的提出了该课程在教学内容、手段和实验教学三个方面的改革和实施措施，建立以学生为中心的创新和实践能力培养体系。该课程教学改革对进一步提高人才培养质量具有重要意义。

关键词：机械工程测试技术；教学改革；创新；实践

Abstract:Mechanical engineering testing technology is an important technical basic course for mechanical engineering major. At present, there are many problems in the teaching process. In this paper, firstly the characteristics of mechanical engineering testing technology curriculum and the problems in the teaching process are analyzed, and then the reform and implementation plan of the teaching contents, teaching methods and experimental means of this curriculum are put forward. The teaching reform of mechanical engineering test technology can establish an innovation and practical ability training system with students as the center to improve the quality of personnel training.

Keywords:mechanical engineering testing technology; teaching reform; innovation; practice

一、概述

机械工程测试技术是机械类专业的一门重要的专业基础课，该课程综合了许多新技术、新知识，内容抽象，理论性和实践性很强。长期以来，课程教学内容分散、杂乱，新内容新知识不能被及时扩充，总的教学学时不断被缩减，教学方式单一，实验和实践教学环节非常薄弱，学生普遍反映该课程较难掌握。然而，面对测试技术在机械工程领域中的广泛应用，为使学生能够更好学好该门课程，适应高等教育培养创新型高素质工程应用人才的教学目标，进行《机械工程测试技术》课程的教学改革尤为必要。

二、存在问题

国外各高校非常重视《机械工程测试技术》课程教学，课堂教学与实验教学同等重要，实验环境比较开放，研究性和综合性实验比例较大，很好地培养了学生的动手能力。目前，我国的《机械工程测试技术》以课堂教学为主，实验教学为辅，而且在教学内容、方式和实验方面存在着一系列的问题。教学内容方面，教材老化，新知识和新技术难以及时扩充到教学中，使教学内容不能得到及时更新；目前课堂教学时间课时偏少，体现最新科技的章节内容部分没有多余的课时进行讲解。教学方式以多媒体、口述和板书为主，课堂上以教师为中心，学生被动的学习知识，很难培养出学生的创造思维和创新能力；考核方式单一，学生的考核以期末考试成绩为主，基于非知识性因素平时成绩为辅，学生的创新思维和动手能力得不到有效考核和体现。实验教学方面，实验设备陈旧，实验手段落后，实验内容偏少，多以原理验证性实验为主，研究性和综合设计性实验较少，不能很好地锻炼学生的实践能力和创新思维；考评方面，一直沿着讲解、指导、批改实验报告的模式，轻动手能力和创新思维的培养。面对机械工程测试技术快速发展，传统的教学内容和教学模式很难适应时代发展的潮流。因此，以特色名校建设为契机，有必要对我校机械工程测试技术课程在教学内容、方式和实验方面加大教学改革力度，进一步提高我校人才培养质量，强化特色名校工程内涵建设。

图1　测试系统框图

图2　机械工程测试实验体系

三、课程教学改革

本文针对该课程教学中存在的上述问题，拟在教学内容、教学方式和实验教学三个方面开展如下改革。

（一）机械工程测试技术教学内容的优化与完善

本课程教学内容比较分散，学习中不利于掌握整个知识体系，需要在教学中应尽量淡化各知识点的分界，注重教学内容的层次性和系统性。因此，以基本理论和方法为基础，以信号流程为主线，以测试系统框图为骨架（如图1），将各个模块课程内容贯穿起来，使学生建立起完整的测试系统概念。教学过程中正确处理理论知识与实践技术的关系，对教学内容进行优化与完善，课堂教学重点放在课程的基本概念、原理和方法上，同时通过穿插讲解工程应用案例，并适当介绍本学科领域的新成果和新应用，既可以使学生打下坚实的基础又可以开阔眼界，将会大大提高学生的学习兴趣和积极性。

（二）机械工程测试技术教学方法改革

目前机械工程测试技术教学方法上以“教师”为主体，学生则被动吸收知识，该模式不利于培养学生的创造性思维和创新能力，已经不能完全适应新形势下课程教学任务。为此，需要改变灌输式的传统教学模式，建立以“教师”为主导和以“学生”为主体的新型教学模式，充分发挥了教师的引导作用和学生的主观能动性。

在新型教学模式指导下，采用多元化教学手段，将多媒体教学、板书、演示和实物结合起来，应用文字、图形、声音、动画等多种媒体素材使抽象和枯燥的理论形象化和生动化。针对不同的内容可以采用启发式、参与式、基于问题、工程案例剖析与课堂讨论相结合的方法，在教师的引导下，注重以生活实例和工程案例设疑式地启发学生，教师创设问题情境，提出问题，以学生为主体对实例中所涉及到的基本原理和方法展开积极课堂讨论，以此调动学生的学习积极性和主动性，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，激发学生独立思考和创造性思维能力。有条件的情况下，也可以结合虚拟仪器教学平台，在课堂上综合运用多媒体教学系统，建立一个理论与实践一体的网络化教学环境，加强教师与学生的互动，提高学生的学习兴趣。此外，为了使学生能够在课后可以及时温习和回顾课堂知识，做到融会贯通和综合应用，在每节理论课后，为学生留出适当的作业，在规定时间内完成学习报告，教师在课堂上对学习成果进行答辩，对出现的问题及时解答，使学生对学习内容进一步的深化和提高。在理论考核方面通过出勤、作业、课堂讨论和期末考试进行综合考评，改变传统一考定结论的弊端。

（三）机械工程测试技术实验教学改革与创新实践能力培养

由于机械工程测试技术课程理论性强，应用过程抽象，实验教学是深化本课程学习的必有途径。目前国外将机械工程测试技术定位为实验课，实验教学尤为重要，主要通过实验环节提高学生的综合素质，国内实验教学方便有所欠缺。为培养学生的实践动手能力，应建立以学生为中心的多层次、应用型实验模式，将开设实验分为基础性实验、验证性、研究性和综合性四个不同的层次，如图2所示，增加研究性实验和综合性实验的比例，满足学生对该课程各阶段学习的不同要求，以此提高学生的综合素质、工程实践能力和创新精神。有条件的情况下可以组织成立研究型学习小组，在课题组教师指导和帮助下，积极参与研究项目中的一些工作，完成项目研究报告，教师对项目成果给予评定。充分利用现代计算机技术和多媒体技术，开发网上虚拟实验系统，为学生提供开放性实验环境，在教师指导下由学生独立完成自主实验。基于该自主开放式研究性实验平台，可以扩展课堂教学内容，开阔学生的视野，全面提升学生的动手能力和创新精神。为学生构建基于虚拟仪器的创新设计平台，开展虚拟仪器案例教学，将虚拟实验与理论教学有机融合在一起，激发学生的学习积极性和主动性，培养学生动手能力和解决实际问题的能力。

四、结束语

本文分析了机械工程测试技术课程特点和在教学过程中出现的问题，有针对性的提出本课程在教学内容、教学方式和实验手段方面的改革和实施方案。不断优化与完善教学内容、创新教学方法和实验手段，建立以学生为中心的机械工程测试技术课程教学内容体系，创新以培养学生动手能力和创新能力的教学手段，加强研究性和综合性实验教学。教学过程中形成师生良性互动，以此提高学生学习的兴趣和主动性，对进一步提高人才培养质量，加强特色名校工程建设具有重要研究意义和推广价值。

参考文献

[1]曾娣平.机械工程测试技术课程教学改革探讨[J].当代教育理论与实践，2015.

[2]周岳斌，王中任，杜毓瑾，等.在《机械工程测试技术》课程教学中培养大学生的创新能力[J].科技创新导报，2015（10）：154-155.

[3]王化更.新形势下机械工程测试技术教学改革的研究与实践[J].科技创新导报，2015（4）：41-42.

[4]王保建，刘吉轩，陈花玲.“卓越工程师教育培养计划”下的机械工程测试技术教学改革与实践[J].实验室科学，2014（5）：120-123.

作者简介：田和强（1979，2-），男，博士，山东曹县人，山东科技大学机电学院机制系讲师，主要从事机械设计制造、有限元分析和机械工程测试技术方面的工作。

*基金项目：2013年度山东科技大学机电学院特色名校建设项目。

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）01-0071-02