浅谈现代测试技术课程案例库建设

蒋玲莉　陈雨蒙　郭迎福

摘要：现代测试技术是我国高校工科专业重要的专业基础课，具有较强的学科交叉性和工程实践性，学生在学习过程中理论与实际脱钩，学习效果不佳，案例教学可提高学生运用理论解决实际问题能力。论文探讨现代测试技术课程案例库建设，对现代测试技术课程体系进行了梳理，分析了案例要素及框架搭建要点，最后以百吨车振动应力测试为典型案例，将课程各知识点穿插顺连，拉近学生与测试工程的距离，使其能够明确课程教学内容的工程应用价值，提高教学质量。

关键词：现代测试技术；案例库；典型案例

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）06-0151-02

现代测试技术是我国高校工科专业一门重要的专业基础课，具有较强的学科交叉性和工程实践性，涉及高等数学、电工电子、控制工程、信号处理、计算机等多门学科。学生在该门课程学习过程中，常感觉原理深奥，难以理解；对测试系统缺乏感性认识，不了解其具体应用；理论与实际脱钩，学习起来十分困难，从而失去兴趣，严重影响教学效果。从工科人才培养需求以及当前课程教学效果来看，急需引入新的教学方法和手段。

案例教学是一种将理论与实际相结合，以实际案例为依据，强调学生自主探究、自主学习，以此激发学生兴趣，从而使学生运用理论解决实际问题能力得以提高的教学方法。该教学方法要求授课老师具备一定的相关领域的科研经历和经验。通过案例教学法与传统教学法充分结合，是实现高校培养具有较强理论能力与应用能力的高级人才有效途径之一。案例教学法的支持系统是“案例”，若没有案例就无法实施案例教学，开展案例教学模式下现代测试技术课程案例库的建设就显得非常重要。

论文开展现代测试技术课程案例库建设研究，对现代测试技术课程体系进行了梳理，分析了案例要素及框架搭建要点，最后以百吨车振动应力测试为典型案例，将现代测试技术课程各知识点穿插顺连，拉近学生与测试工程的距离，使其能够明确测试技术教学内容的工程应用价值，解决学生心中疑惑，提高教学质量。

一、课程体系梳理

现代测试技术教学目的是通过本课程的学习，使学生掌握测试技术的基本知识与基本技能，掌握测试系统各环节的组成，了解各组成部分的性能与特点，掌握测试系统设计的一般方法和技巧，培养学生正确分析、选用测试系统的能力，使学生初步掌握动态测试的技能。本文选用参考文献[3]为教材，课程的理论章节包括：

具体可概括为：①学会信号的时域和频域的描述方法，建立明确的信号频谱概念，掌握频谱分析的基本原理及应用。②掌握常用传感器、中间转换电路及记录、显示设备的工作原理及性能，并能根据测试要求进行合理的选择。③掌握测试系统的静态、动态特性的评价方法和不失真测试的条件，并且能正确应用相关理论对测试系统进行分析和选择。④掌握动态测试的基本技能，并能根据不同的测试对象，选择可行的测试方法。

二、案例要素及框架

在构建现代测试技术课程案例库时，需注意规范性、学科性、新颖性、连续性。案例库中案例结构应包括：编号、案例名称、相关教学章节、涉及的知识点、教学课时、关键词、案例正文、案例的来源、案例的原创等。注意所选案例要紧扣教学内容的知识重点、知识难点以及教学要求，让学生在参与、思考、分析和讨论中建立一套完整而严密的逻辑思维方法，加深对所学理论知识的理解和提高运用理论知识解决实际问题的能力。尤其应注意以下几个方面：

1.案例内容要覆盖课程主要知识点，注重案例运用知识的相关性及多样性。首先，整个案例所涉及到的知识点要与课程主体内容高度相关；同时，案例涉及的知识需具备多样性，尽量涉及所有教学课程的重点内容，即完备地覆盖教学课程主体内容的重点。案例编写时，需要围绕教学目的进行选材。

2.案例内容理论的深浅应与教学要求相吻合。案例库中的个案，其理论深度要与教材相关知识点的教学要求相适宜，适于相应层次的学生使用，篇幅长短也应配合协调。

3.有关案例要体现知识的系统性、系列化和整合性。案例库中的案例可分为专题案例和综合案例。专题案例内容应富有针对性，不同个案要突出不同的知识重点，且在编排上要体现出相关知识点相对集中的系列化特点；综合案例则应注重知识的横向和纵向联系，通过一个案例往往可涉及多个章节的知识。综合案例的使用一般在总结复习阶段，这类案例基本上编排在案例库的后面部分。

案例库的总体编排要求是：其个案涉及的知识点要能系统地反映课程的主体内容。案例要按照教材中知识讲授的逻辑顺序编排，前后知识要连贯。

三、典型案例浅析

以百噸车振动、应力测试为案例库典型案例，将现代测试技术课程各知识点穿插顺连。案例中首先介绍测试系统的背景，然后介绍测试系统的选择。测试系统的选择需以测试系统的静动态特性为依据，将该知识点串起；在介绍测试系统选择过程中，从测试系统的最前端传感器选择串起，穿插传感器转换原理、结构特征及选择依据，传感器出来的信号需要转换成电信号，穿插电桥电路转换原理；经传感器或电桥电路出来的信号可能非常微弱，需要放大、滤波、调制、解调，穿插各转换电路原理；滤波电路与调制解调电路的讲解需要运用傅立叶变化的性质及典型信号频谱特性，将信号及其描述的相关知识点串起；经各转换电路转换的信号输送进计算机，需进行A/D转换，将A/D转换及转换过程中可能引起的误差、采样定理等知识点串起；计算机采集的信号需要进行频谱分析，提取典型特征量，与测试目的对应，将相应知识点串起。如此，基本上将整个课程主要理论知识点都穿插顺连起来。在现场测试过程中，从传感器布置、传感器安装、测试系统连接、软件设置、数据采集与存储、数据分析，最后到整理测试报告，一一讲解各个环节，传感器布置如图2所示。通过案例讲解，改善学生在该门课程学习中认为原理深奥、对测试系统缺乏感性认识、不了解其具体应用等问题。

总之，社会在发展，科技在进步，新兴事物不断涌现，案例的开发不是一劳永逸的，案例库的建设是一个不断发展和改革的过程，我们需结合科研工作，不断增加新的合适的教学案例，并对案例进行完善，才能持续适应教学的需求。

参考文献：

[1]颜志刚，刘婷婷.测试技术与信号处理的课程教学改革[J].教育教学论坛，2016，（36）：122-123.

[2]周梅妮，张振威.高校案例库建设评价指标体系研究[J].西南交通大学学报（社会科学版），2008，9（3）：101-104.

[3]熊诗波，黄长艺.机械工程测试技术基础[M].机械工业出版社，2006.