“机械工程测试技术”课程项目教学法初探

时光 冯丹琦

摘要：机械工程测试技术课程是机械专业主要的专业基础课之一，但是知识点多，内容庞杂难懂，加上课时安排不足，导致传统的讲授式授课模式教学效果差，学生掌握情况不佳。项目教学法将教学重点有“教”转向“学”，教学的主体由教师转向学生，以测试系统设计项目作为主线，将学习与实践结合，达到更为理想的教学效果。

关键词：项目教学法；测试技术；机械工程；课程改革

机械工程测试技术是机械专业的重要专业基础课，在机械制造业信息化和创新型人才培养中本课程起着极为重要的作用[1，2]。本门课程主要讨论机械工程动态测试中的传感器、信号调理电路的工作原理，测试装置的动、静态特性的评价方法，测试信号的分析和处理等基础理论知识等内容，知识点多且理论知识抽象难以理解；同时，本课程涉及各种机械物理量的测量、分析和处理方法，具有较强的实践性和应用性。但是随着课程体制的改革与深化，增大课程知识点，压缩课堂教学学时数成为趋势，如何让学生更好地掌握这门课成为了对任课老师的巨大挑战[3]。

“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式[4]。

虽然机械工程测试技术课程涉及范围广，涉及机械、传感、电工电子、控制技术、物理、工程数学等多种知识，但是所有的教学内容都围绕测试系统展开，测试系统的组成结构与运行过程是各章节的编排逻辑关系。正是基于这个特点，项目教学法非常适用于这门课程。

1 项目教学法对机械工程测试技术课程的意义

传统的讲授式教学方法，難以令学生对测试系统的有一个明确清晰的整体性认识，学生掌握的仅仅是一个个割裂的知识点，不能对测试系统有一个系统性的认识。为了让学生可以更好的掌握这门课程，并且对测试系统有一个全面的科学的认识，将项目教学法引入这门课的教学。以学生团队的形式共同完成一个测试系统的设计项目，由学生自主决定自己的设计方案，收集所需要的信息和知识，课堂上进行项目交流和讨论，最终以项目报告的形式展示一个可行的系统设计方案；教师所承担的是一个指导者的角色，对项目的选择进行方向上的把控，在学生需要时提供建议，在项目完成的过程中对学生的习得知识进行评估。

这种以学生为中心，項目为主线，协作学习的方式，多元评价体系的授课方式，特别适合于机械工程测试技术这门体系完整、知识点繁杂，而又注重实践的课程的实施。项目教学法让学生们在理论运用过程中主动学习，可以让学生更熟练地掌握理论知识的同时对课程的体系有了更为清晰的认识，达到更好对教学效果，这也是高校教育改革中的重心由“教”转至“学”的大趋势。

2 实施方法

2.1 项目选择

项目的选择主要有以下几个主要的要求：（1）尽量贴近学生的生活，同时还要符合当代机械工业发展的趋势。（2）有一定的复杂性可以涵盖课程要求的大部分的教学内容。（3）有一定的灵活性，更好地锻炼让学生自主设计的能力。

机械振动测试是机械工程测试技术课程中的重要教学内容，例如以汽车舒适性测试系统设计作为项目题目，开展教学。

2.2 制定计划

首先，前两周进行概论的讲授，让学生对测试系统的教学内容有一个初步的认识，同时培养学生的兴趣。其次，对学生进行合理的分工，自愿或随机进行分组。再次，教师为制定项目时间表，各个小组按照时间表同步进行设计。按照以下顺序进行测试系统设计：传感器的选择——测试系统的数学模型建立——测试系统电路的设计——测试系统信号的分析——完成设计报告。

2.3 项目探究

这一步涉及到知识点的学习，归纳和灵活运用，除了阅读学习教材外，还需要查阅相关文献、行业规范、产品手册以及互联网资源等资料，并且将各自收集到的信息进行加工处理，各个小组讨论出合适的项目方案。这一环节中，教师在课内和课外都需要对学生活动进行定时定点监督，以确保学生的设计活动及时推进且未偏离项目要求。

2.4 系统设计与阶段进展交流

在项目进行的过程，按照课下设计课上交流的方式进行。学生每2到3周可以完成一部分的设计内容，完成一个阶段性成果，在课上每个小组展示汇报后，在教师的组织下进行交流讨论，同时引导学生进入下一部份的设计内容。

2.5 评价体系

项目教学法的评价体系相对于传统的卷面考试更为全面。评价方式包括了学生的自评、团队成员的互评以及老师的评估。内容内容包括了，完成效果和工作量的评价；阶段成果汇报的情况；项目报告的写作情况等；当然也可以包括最后的卷面测试。这种评价方式可以让学生对自己的学习和实践有更客观的认识，也让教师对教学情况有更全面的了解，同时对教学不到位的地方进行随时改进。

3 项目教学法在机械工程测试技术的优势体现

学生虽然课上只完成了某一个测试系统的设计，但是在设计过程中，选择这些的同时，也需要对其他相关的传感器，电路和系统进行学习和了解，将被动的学习转换为主动的有目的性的学习，可以让学生把知识真正运用起来，更牢固地掌握。整个授课过程模拟了一套测试系统的完整的设计过程，让知识点真正融入实践，让学生对测试系统有一个直观全面的认识。全面的评价体系可以真正做到对学生的全面评价，每一个进展每一次汇报在督促学生完成项目的同时，也是实时对学生的考核，另外，也可以根据项目完成情况教师随时对教学计划作出调整，提高教学效果。

参考文献：

[1]胡东，唐川林.机械工程测试技术课程教学改革研究[J].教学研究，2013，36（1）：29-31.

[2]刘奇元，胡蓉.“机械工程测试技术” 课程中的教学案例选择[J].教育现代化，2016，28：062.

项目：本文系杭州电子科技大学2015年研究生教育教学改革科研项目（项目编号：JXGG2015YB001）的阶段性研究成果。

作者简介：时光（1986-），男，河南鹤壁人，杭州电子科技大学机械工程学院讲师，博士；冯丹琦（1995），女，重庆人，南开大学周恩来政府管理学院，本科生。