“机械工程测试技术”教学方法的探索与实践

侯跃谦 丁宁 史尧臣 马世强 赵昌龙 高洪

【摘要】“机械工程测试技术” 是机械类专业学生的技术基础课，在机械自动化技术不断发展的今天，适应应用型人才培养目标的需要，教学过程既要重视理论知识的教学又要紧密联系实际。本文对应用型人才培养中测试技术的教学方法进行了初步的探索与实践。

【关键词】机械工程测试技术 教学方法 教学实践

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）25-0249-01

一、引言

“机械工程测试技术”旨在培养学生应用理论知识解决工程实际测试问题的能力。课程内容大体分为两部分：一部分主要以数学知识为基础，涉及信号时频转换、信号处理分析、以信号输入输出特征分析测试装置特性、信号调理等内容。另一部分以传感器的原理、结构、应用为主线的非电量电测的工程实践教学。由于课程涉及的知识面广，理论性和实践性强，伴随教学学时的压缩，学生普遍反应学习难度大。此外各学校学生层次不同、办学定位不同、教学设备投入不同，教学方法不能一概而论。因此，为了更好的适应应用型人才的培养方案，结合教学中发现的问题，本文对测试技术的教学方法改革进行了初步探索与实践。

二、教学中发现的问题

“机械工程测试技术”作为高等院校机械、自动化等工程类专业开设的一门技术基础课，涵盖学科较为广泛。先期课程主要有高等数学、概率论、数理统计、物理学、电工电子等。理论教学内容，由于与高等数学等课程的教学时间跨度大，学生普遍觉得抽象，理解难度大，极大地影响了自主学习的积极性。传统的实验模式，实验台固定，学生按照指导书按部就班完成实验，学生动手操作机会少.参与度不足导致分析问题解决问题的实践能力得不到提高[1]，此外，传统的教学内容与实际的工程应用的差距逐渐变大[2，3]。21世纪的时代背景下，适应新的人才培养模式新的教学方法不断被提出并实践[4，5]。

三、应用型本科的教学方法探索与实践

（1）利用实际项目，提高学生的学习兴趣与工程实践能力。一方面主讲教师结合自己与本校教师的教研及科研实际，案例教学，结合课堂理论进行讲解，有应用、有讨论、能够极大提高学生的学习兴趣。另一方面，鼓励学生利用课余时间参加机械创新大赛、创新创业大赛等各种竞赛项目，运用学到的测试知识解决竞赛中的实际测试问题，学生对课程内容加深了理解，工程实践能力得到了锻炼，同时以点带面，调动了学生整体的的学习热情。图1所示为第一届中国高校智能机器人创意大赛中“魔方机器人”及视觉传感器的应用。实践证明，在项目引领下，学生的自主学习的能力、团结协作能力、工程实践能力得到极大提高。

（2）利用实验视频，拓宽学生的学习思路。传统测试技术教学中一般只开设2-4个实验，由于大多数学生难以接触到实际的工程测试，受学时、场地、设备的限制，即使在实验台上集成有众多的传感器和实验仪器，学生不使用导致关注度不高，有关传感器原理结构与应用的内容大多数只停留在理论上，学不致用，学生学习兴趣不足。针对这种情况，可以将实验教学计划以外的众多实验项目，由教师操作讲解并采用录像的方式挂在spoc课程网站上，作为课外作业供学生浏览学习。

（3）利用虚拟仪器，加深学生对理论知识的理解。以计算机为依托的虚拟仪器技术，打破了传统测试技术教学的局限性。它将教学中单一的教师讲解，变成现象上的直观显示，利用虚拟仪器软件平台提供的信号发生器及信号处理分析模块，将信号调理，信号时域、频域分析，信号显示记录的功能在计算机上得以实现。硬件功能软件化，这种工程应用上的创新为测试技术的理论教学提供了全新的方法和手段。图2所示，利用虚拟仪器图形化、参数化设计，生动形象地将混合波（正弦信号加噪声）滤波前后的波形及频谱呈现在学生面前。

四、结语

应用型人才培养要紧跟时代发展，以社会需求为导向，通过“机械工程测试技术”教学方法的改革与实践，我们发现教学内容生动化、立体化、直观化，理论与实践并重，能够充分调动学生的主观能动性，对于提高人才培养质量具有重要意义。

参考文献：

[1]许同乐，蔡道勇， 马金英.基于MATLAB的机械工程测试技术教学探讨[J].教学研究， 2015，Vol.38 N.1 ：62-65

[2]郭建.基于项目教学法应用下的“机械工程测试技术”教学研究[J].教育教学论坛，2016，（18）：178-179.

[3]徐晓希.《机械工程测试技术》的教学难点解析[J].教育教学论坛，2016（45）：201-202.

[4]李跃峰，潘旭东，王广林等.“机械工程测试技术基础”大作业考核方式的探索与实践[J].機械设计，2018，Vol.35 S2：26-28

[5]王昕，陈传海，孙慧超等.基于项目的机械工程测试技术课程教学改革[J].科教导刊，2015年11月（下）