緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

篇1

“測(cè)試技術(shù)”是機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門(mén)綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及機(jī)械、電子信息、自動(dòng)化、儀器儀表等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，專業(yè)性、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)[1-3]。目前課堂教學(xué)實(shí)施中更側(cè)重講授基本理論、概念和方法，與機(jī)械工程專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)踐的案例比較缺乏，啟發(fā)性和互動(dòng)性不夠，學(xué)生普遍反映課程理論知識(shí)深?yuàn)W、空洞、抽象，傳感器缺少實(shí)物對(duì)象、枯燥無(wú)味，學(xué)習(xí)效果不明顯，與工程實(shí)際的要求差距很大[4]，因此，教學(xué)方法改革與創(chuàng)新勢(shì)在必行。“測(cè)試技術(shù)”課程旨在通過(guò)測(cè)試技術(shù)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)的基本知識(shí)和技能，掌握測(cè)控系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本理論和方法，能夠合理選用測(cè)試方法和裝置構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和處理機(jī)械工程技術(shù)問(wèn)題打下基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容包括測(cè)試信號(hào)分析理論、傳感器和測(cè)試技術(shù)應(yīng)用三大主體部分，在教學(xué)實(shí)踐中存在著以下主要問(wèn)題：（1）在傳感器章節(jié)中，與傳感器測(cè)量電路所直接相關(guān)的電橋、調(diào)制與解調(diào)等內(nèi)容在傳感器之后的章節(jié)中才具體講授，這樣就造成了學(xué)生在傳感器學(xué)習(xí)中缺乏相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備，教師講課中也難以深入講授相關(guān)內(nèi)容，出現(xiàn)了前后脫節(jié)的矛盾；（2）現(xiàn)有教材內(nèi)容大多以單列章節(jié)的形式介紹了機(jī)械工程常見(jiàn)物理量的測(cè)量方法，如位移測(cè)量、振動(dòng)測(cè)試、應(yīng)變與力測(cè)量等內(nèi)容，但是，由于受到教學(xué)課時(shí)的限制，這些內(nèi)容往往不能被充分地講授，有些內(nèi)容甚至需要學(xué)生自學(xué)完成，達(dá)不到設(shè)置這些教學(xué)內(nèi)容的初衷；（3）現(xiàn)有教材中的案例設(shè)置存在著碎片化、單一化、表面化的不足，缺乏能夠?qū)⒔滩膬?nèi)容有機(jī)融合、工程背景較強(qiáng)、綜合性較強(qiáng)的機(jī)械工程測(cè)試應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生學(xué)完課程后不容易建立起比較完整的動(dòng)態(tài)測(cè)試的基本概念，難以做到融會(huì)貫通，靈活地利用所學(xué)的知識(shí)搭建測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程常見(jiàn)物理量的測(cè)試。針對(duì)目前課程教學(xué)中存在的不足，筆者在“測(cè)試技術(shù)”教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行了一系列的研究與探索，取得了一定的成效，將其總結(jié)如下：

2重構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)，打破現(xiàn)有章節(jié)之間的限制，突出教學(xué)內(nèi)容的連貫性

本課程在教學(xué)實(shí)踐中，重點(diǎn)圍繞傳感器這一核心章節(jié)中存在的問(wèn)題，提出了“瞻前顧后”的教學(xué)思想與方法，探索重構(gòu)合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)與順序：所謂“瞻前”，是指在傳感器測(cè)量電路教學(xué)中，簡(jiǎn)要介紹與之密切相關(guān)的電橋電路、調(diào)制與解調(diào)的基本原理，幫助學(xué)生從直觀角度理解教材相關(guān)內(nèi)容。待講授到信號(hào)的調(diào)理與記錄章節(jié)時(shí)，將電橋電路、調(diào)制解調(diào)的基本理論與前面所講的傳感器測(cè)量電路中的內(nèi)容進(jìn)行重新組合，通過(guò)傳感器測(cè)量電路來(lái)講解電橋、調(diào)制解調(diào)的工作原理與主要應(yīng)用，既幫助學(xué)生深化了傳感器測(cè)量電路的知識(shí)，又理解了信號(hào)調(diào)理的基本原理與方法，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的前后呼應(yīng)和有機(jī)統(tǒng)一。所謂“顧后”，是指在傳感器教學(xué)過(guò)程中，打破教材現(xiàn)有章節(jié)之間的界限與教材內(nèi)容的固有結(jié)構(gòu)，不再因循傳統(tǒng)地介紹各種類型傳感器的順序，而是以基本物理量的測(cè)量為授課主線，分別介紹位移的測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量、壓力測(cè)量、溫度測(cè)量、應(yīng)變及力的測(cè)量等機(jī)械工程中常見(jiàn)物理量測(cè)量所采用的主要傳感器及其工作原理，不再遵循現(xiàn)有單列章節(jié)的方式去介紹，這樣就可以將教材內(nèi)容有機(jī)結(jié)合、優(yōu)化重構(gòu)，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)傳感器知識(shí)的同時(shí)一并了解此類傳感器的主要應(yīng)用，回歸到合理選用傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量的基本要求，達(dá)到了雙重學(xué)習(xí)的目的，提高了教學(xué)的效率和質(zhì)量。

3以系統(tǒng)觀點(diǎn)優(yōu)化教材體系，突出教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性和邏輯性

“測(cè)試技術(shù)”教材在編寫(xiě)體系上缺乏統(tǒng)一性，不同教材在章節(jié)順序和內(nèi)容編排上差異較大，缺乏合理的內(nèi)在邏輯。筆者在教學(xué)實(shí)踐中提出以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)重新優(yōu)化教材的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)置教學(xué)內(nèi)容的觀點(diǎn)，其核心思想是從宏觀上使學(xué)生能建立起機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)整體的概念和框架，幫助學(xué)生掌握如何建構(gòu)測(cè)量系統(tǒng)，如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集與分析，最終回歸到能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程中常見(jiàn)參量的測(cè)量與分析。還提出了以“信號(hào)及測(cè)試裝置是什么—如何采集信號(hào)—如何分析處理信號(hào)—機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用”的邏輯順序，重構(gòu)教材結(jié)構(gòu)、安排教學(xué)內(nèi)容，突出課程的系統(tǒng)性、邏輯性和綜合性，并以這樣的順序編寫(xiě)了教材大綱和講義。“測(cè)試技術(shù)”是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，教材中除了對(duì)于基本理論知識(shí)的敘述外，更需要突出“工程化”和“案例化”，強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，并能夠及時(shí)體現(xiàn)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。在工程案例的設(shè)計(jì)與選擇上，突破了現(xiàn)有教材案例的局限和不足，引入機(jī)械工程測(cè)試綜合應(yīng)用實(shí)例一個(gè)章節(jié)，以車輛電子技術(shù)、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、機(jī)械產(chǎn)品性能測(cè)試等典型工程案例為應(yīng)用背景，著力介紹機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的基本理論與方法在這些領(lǐng)域的主要應(yīng)用。以綜合實(shí)例解構(gòu)教材各章節(jié)內(nèi)容，將教材章節(jié)中的關(guān)于信號(hào)的采集與傳感器選型、測(cè)試信號(hào)的處理與分析、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)等所學(xué)內(nèi)容完整體現(xiàn)出來(lái)進(jìn)行剖析與講解，使得學(xué)生通過(guò)對(duì)綜合工程實(shí)際問(wèn)題深入、系統(tǒng)、本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解，達(dá)到課程學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生能合理選用測(cè)試裝置，并初步掌握靜、動(dòng)態(tài)測(cè)量的基本知識(shí)和技能的要求，達(dá)到培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題能力的要求。

4完善課程考核方法，探索課程目標(biāo)達(dá)成狀況監(jiān)控及評(píng)價(jià)機(jī)制

完善課程考核評(píng)價(jià)方法，探索課程目標(biāo)達(dá)成狀況監(jiān)控及評(píng)價(jià)機(jī)制：在教學(xué)實(shí)踐中，以能力評(píng)價(jià)為導(dǎo)向、突出學(xué)習(xí)的過(guò)程性，探索建立能力和素質(zhì)等多方面結(jié)合的測(cè)試技術(shù)課程成績(jī)綜合評(píng)價(jià)體系，改變傳統(tǒng)的僅靠一張?jiān)嚲淼某煽?jī)?cè)u(píng)定方式，以考核促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣，以考核體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的綜合效果。以學(xué)習(xí)中的問(wèn)題為切入點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間結(jié)合課程內(nèi)容自主設(shè)計(jì)大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，參加機(jī)械創(chuàng)設(shè)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。將課程學(xué)習(xí)從課內(nèi)延伸到課外，通過(guò)實(shí)踐中的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，既解決了學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)加深了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的提高。開(kāi)設(shè)機(jī)械系統(tǒng)測(cè)控實(shí)驗(yàn)課程，與理論課程同步進(jìn)行，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論課程相銜接并進(jìn)行了必要的拓展。提高了學(xué)生的興趣，改變了實(shí)驗(yàn)僅作為課堂教學(xué)附屬的現(xiàn)象。綜合理論知識(shí)考查、課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)、開(kāi)放性課題研究等情況進(jìn)行綜合考核，突出理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐、創(chuàng)新等多方面素質(zhì)和能力的考評(píng)，體現(xiàn)形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，建立課程群進(jìn)程式、多渠道、多方式的評(píng)價(jià)機(jī)制。

5基于課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力

結(jié)合高等教學(xué)心理學(xué)關(guān)于知識(shí)、技能學(xué)習(xí)的相關(guān)理論，設(shè)計(jì)教學(xué)方案，制定教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量。不僅重視提高學(xué)生的知識(shí)技能，還特別注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的思想與方法，將這一思想逐步融入測(cè)試技術(shù)教學(xué)的具體環(huán)節(jié)中。一方面引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握以整體觀和系統(tǒng)論分析解決問(wèn)題的基本方法與思路，逐步學(xué)會(huì)將一個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題分層次、分步驟去研究，幫助學(xué)生通過(guò)具體的工程項(xiàng)目和案例，建立起機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)整體的觀念，進(jìn)而建立起各章節(jié)之間的有機(jī)聯(lián)系，而不是孤立地去學(xué)習(xí)各章節(jié)的內(nèi)容，進(jìn)一步去學(xué)習(xí)課程中涉及的基本理論和方法，同時(shí)也進(jìn)一步熟悉如何通過(guò)所學(xué)知識(shí)去解決具體工程實(shí)際問(wèn)題的思路和方法。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生感覺(jué)頻域和頻譜的概念抽象，不如時(shí)域理解起來(lái)直觀，因此要著力強(qiáng)調(diào)并培養(yǎng)學(xué)生從多個(gè)角度去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。如理解信號(hào)的描述既可以從比較熟悉的時(shí)域上進(jìn)行描述，同時(shí)也可以從頻域角度進(jìn)行描述，需要去理解從頻域角度去分析、描述信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到信號(hào)不同描述之間是可以互相轉(zhuǎn)換的，將這些不同角度獲得的關(guān)于信號(hào)的信息綜合起來(lái)就可以獲得對(duì)其比較全面的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)這些方法和思想，不僅對(duì)于學(xué)生理解課程本身知識(shí)極其重要，同時(shí)對(duì)于其他課程的學(xué)習(xí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的提高都有重要意義。

6結(jié)語(yǔ)

篇2

1.1界面的設(shè)計(jì)工作在信號(hào)分析

界面主要是通過(guò)GUI圖形用戶界面菜單的編輯器來(lái)設(shè)計(jì)的。根據(jù)信號(hào)分析的結(jié)構(gòu)劃分，系統(tǒng)的主頁(yè)面由多個(gè)子窗體的模塊共同組成，分別為：系統(tǒng)簡(jiǎn)介、信號(hào)分析、推出系統(tǒng)等。只要單機(jī)主頁(yè)面上面的模塊鍵就可以打開(kāi)相應(yīng)的子窗體。并且所有功能的模塊都是MATLAB系統(tǒng)應(yīng)用程序，在每個(gè)子窗體模塊中還有多個(gè)典型信號(hào)，其中有方波信號(hào)、脈沖波信號(hào)等。典型信號(hào)的分析還包括實(shí)頻譜、虛頻譜、相位譜等，相關(guān)的分析還有正弦、余弦、方波、脈沖波等信號(hào)的自相關(guān)與互相關(guān)的分析；加窗處理涵蓋鋸齒波、三角波、方波等信號(hào)的窗處理，窗函數(shù)還有漢寧窗、哈明窗、矩形窗等。除此之外，在典型的信號(hào)分析中，想要保證圖形的精確性，還要進(jìn)行加窗與選取采樣點(diǎn)工作。這樣每一個(gè)模塊的顯示的內(nèi)容就會(huì)用菜單的形式很好的體現(xiàn)出來(lái)。

1.2通過(guò)舉例進(jìn)行分析

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，信號(hào)測(cè)試分析及處理就可以直接應(yīng)用先前所設(shè)計(jì)完成的信號(hào)分析應(yīng)用軟件，并且在輔助教學(xué)工具在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，只需要進(jìn)行菜單電機(jī)就可以完成，就以就對(duì)分析正弦信號(hào)的譜舉例說(shuō)明。給出正弦波的信號(hào)為y=8sin（10π）t，并根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)求出信號(hào)的實(shí)頻譜、相位譜、虛頻譜等求出。然后點(diǎn)擊MATLAB信號(hào)分析應(yīng)用軟件，就會(huì)出現(xiàn)測(cè)試信號(hào)分析主頁(yè)面圖；再次點(diǎn)擊頁(yè)面中的正弦信號(hào)分析就可以進(jìn)入正弦信號(hào)的分析主頁(yè)面圖。在選擇相應(yīng)的參數(shù)時(shí)，要注意頻率在6Hz左右，取300個(gè)采樣點(diǎn)，漢寧窗的寬度為300，點(diǎn)擊繪圖就可以得出正弦波信號(hào)y=5sin（10π）t的結(jié)果。求出結(jié)果為：相頻譜、實(shí)頻譜顯示為0，虛頻譜為±3.5，雙邊幅值譜為3.5，功率譜為13.5等等。根據(jù)上述的舉例分析可了解到，設(shè)計(jì)的信號(hào)分析應(yīng)用軟件具有簡(jiǎn)便性，并且界面顯示很好，比較適合上課測(cè)驗(yàn)、演示等。當(dāng)然，對(duì)于測(cè)試技術(shù)試驗(yàn)及工程領(lǐng)域此技術(shù)仍然可以很好的使用。

2合理搭配與實(shí)際應(yīng)用

將MATLAB及測(cè)試信號(hào)的分析應(yīng)用軟件應(yīng)用在教學(xué)中可以取得很好的教學(xué)效果。對(duì)于教師而言，在上課中可以在講解同時(shí)還進(jìn)行演示，對(duì)于一些比較抽象的問(wèn)題就可以用仿真圖形來(lái)進(jìn)行仿真演示，這樣會(huì)使分析結(jié)果非常清楚，減少了教師板書(shū)的書(shū)寫(xiě)及作圖步驟所用的時(shí)間，在很大程度上提升了教學(xué)效率，教學(xué)質(zhì)量也隨之提升。然而對(duì)于學(xué)生來(lái)講，軟件的應(yīng)用可以幫助學(xué)生們進(jìn)行深刻記憶與理解，可以作為學(xué)生預(yù)習(xí)的材料，幫助學(xué)生們解決困難習(xí)題等。此軟件的應(yīng)用充分的表現(xiàn)出MAT-LAB的靈活性，還可以對(duì)學(xué)生們起到規(guī)范作用，學(xué)生們?cè)诮處煹膸椭拢梢宰约涸O(shè)計(jì)一些工具箱，無(wú)形中提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。雖然MATLAB及測(cè)試信號(hào)的分析應(yīng)用軟件具有很多優(yōu)勢(shì)，但是在測(cè)試教學(xué)中也有其自身的特色，在進(jìn)行公式推算中，相比應(yīng)用板書(shū)會(huì)取得更好的效果。因?yàn)榘鍟?shū)可以將內(nèi)容保留一段時(shí)間，方便學(xué)生們進(jìn)行比較分析。軟件的應(yīng)用主要偏于結(jié)果，所以在以后的機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)中，要將軟件應(yīng)用與其他教學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)合理的搭配使用，這樣才能充分發(fā)揮出其自身優(yōu)勢(shì)。

3總結(jié)

篇3

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程綜合了許多新技術(shù)、新知識(shí)，內(nèi)容抽象，理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。長(zhǎng)期以來(lái)，課程教學(xué)內(nèi)容分散、雜亂，新內(nèi)容新知識(shí)不能被及時(shí)擴(kuò)充，總的教學(xué)學(xué)時(shí)不斷被縮減，教學(xué)方式單一，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常薄弱，學(xué)生普遍反映該課程較難掌握。然而，面對(duì)測(cè)試技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為使學(xué)生能夠更好學(xué)好該門(mén)課程，適應(yīng)高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)工程應(yīng)用人才的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》課程的教學(xué)改革尤為必要。

二、存在問(wèn)題

國(guó)外各高校非常重視《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》課程教學(xué)，課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同等重要，實(shí)驗(yàn)環(huán)境比較開(kāi)放，研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例較大，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。目前，我國(guó)的《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》以課堂教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，而且在教學(xué)內(nèi)容、方式和實(shí)驗(yàn)方面存在著一系列的問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容方面，教材老化，新知識(shí)和新技術(shù)難以及時(shí)擴(kuò)充到教學(xué)中，使教學(xué)內(nèi)容不能得到及時(shí)更新；目前課堂教學(xué)時(shí)間課時(shí)偏少，體現(xiàn)最新科技的章節(jié)內(nèi)容部分沒(méi)有多余的課時(shí)進(jìn)行講解。教學(xué)方式以多媒體、口述和板書(shū)為主，課堂上以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)知識(shí)，很難培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新能力；考核方式單一，學(xué)生的考核以期末考試成績(jī)?yōu)橹?，基于非知識(shí)性因素平時(shí)成績(jī)?yōu)檩o，學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力得不到有效考核和體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)手段落后，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏少，多以原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，研究性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，不能很好地鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維；考評(píng)方面，一直沿著講解、指導(dǎo)、批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式，輕動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。面對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式很難適應(yīng)時(shí)展的潮流。因此，以特色名校建設(shè)為契機(jī)，有必要對(duì)我校機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程在教學(xué)內(nèi)容、方式和實(shí)驗(yàn)方面加大教學(xué)改革力度，進(jìn)一步提高我校人才培養(yǎng)質(zhì)量，強(qiáng)化特色名校工程內(nèi)涵建設(shè)。

三、課程教學(xué)改革

本文針對(duì)該課程教學(xué)中存在的上述問(wèn)題，擬在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個(gè)方面開(kāi)展如下改革。

（一）機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與完善

本課程教學(xué)內(nèi)容比較分散，學(xué)習(xí)中不利于掌握整個(gè)知識(shí)體系，需要在教學(xué)中應(yīng)盡量淡化各知識(shí)點(diǎn)的分界，注重教學(xué)內(nèi)容的層次性和系統(tǒng)性。因此，以基本理論和方法為基礎(chǔ)，以信號(hào)流程為主線，以測(cè)試系統(tǒng)框圖為骨架，將各個(gè)模塊課程內(nèi)容貫穿起來(lái)，使學(xué)生建立起完整的測(cè)試系統(tǒng)概念。教學(xué)過(guò)程中正確處理理論知識(shí)與實(shí)踐技術(shù)的關(guān)系，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化與完善，課堂教學(xué)重點(diǎn)放在課程的基本概念、原理和方法上，同時(shí)通過(guò)穿插講解工程應(yīng)用案例，并適當(dāng)介紹本學(xué)科領(lǐng)域的新成果和新應(yīng)用，既可以使學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)又可以開(kāi)闊眼界，將會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

（二）機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)方法改革

目前機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)方法上以“教師”為主體，學(xué)生則被動(dòng)吸收知識(shí)，該模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，已經(jīng)不能完全適應(yīng)新形勢(shì)下課程教學(xué)任務(wù)。為此，需要改變灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)模式，建立以“教師”為主導(dǎo)和以“學(xué)生”為主體的新型教學(xué)模式，充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在新型教學(xué)模式指導(dǎo)下，采用多元化教學(xué)手段，將多媒體教學(xué)、板書(shū)、演示和實(shí)物結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用文字、圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)等多種媒體素材使抽象和枯燥的理論形象化和生動(dòng)化。針對(duì)不同的內(nèi)容可以采用啟發(fā)式、參與式、基于問(wèn)題、工程案例剖析與課堂討論相結(jié)合的方法，在教師的引導(dǎo)下，注重以生活實(shí)例和工程案例設(shè)疑式地啟發(fā)學(xué)生，教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，提出問(wèn)題，以學(xué)生為主體對(duì)實(shí)例中所涉及到的基本原理和方法展開(kāi)積極課堂討論，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維能力。有條件的情況下，也可以結(jié)合虛擬儀器教學(xué)平臺(tái)，在課堂上綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)系統(tǒng)，建立一個(gè)理論與實(shí)踐一體的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境，加強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，為了使學(xué)生能夠在課后可以及時(shí)溫習(xí)和回顧課堂知識(shí)，做到融會(huì)貫通和綜合應(yīng)用，在每節(jié)理論課后，為學(xué)生留出適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)報(bào)告，教師在課堂上對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行答辯，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解答，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)一步的深化和提高。在理論考核方面通過(guò)出勤、作業(yè)、課堂討論和期末考試進(jìn)行綜合考評(píng)，改變傳統(tǒng)一考定結(jié)論的弊端。

（三）機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)

由于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程理論性強(qiáng)，應(yīng)用過(guò)程抽象，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是深化本課程學(xué)習(xí)的必有途徑。目前國(guó)外將機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)定位為實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要，主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方便有所欠缺。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，應(yīng)建立以學(xué)生為中心的多層次、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，將開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性、研究性和綜合性四個(gè)不同的層次，增加研究性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，滿足學(xué)生對(duì)該課程各階段學(xué)習(xí)的不同要求，以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。有條件的情況下可以組織成立研究型學(xué)習(xí)小組，在課題組教師指導(dǎo)和幫助下，積極參與研究項(xiàng)目中的一些工作，完成項(xiàng)目研究報(bào)告，教師對(duì)項(xiàng)目成果給予評(píng)定。充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)，開(kāi)發(fā)網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為學(xué)生提供開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成自主實(shí)驗(yàn)?；谠撟灾鏖_(kāi)放式研究性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以擴(kuò)展課堂教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)闊學(xué)生的視野，全面提升學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。為學(xué)生構(gòu)建基于虛擬儀器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)，開(kāi)展虛擬儀器案例教學(xué)，將虛擬實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)有機(jī)融合在一起，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

篇4

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是高等院校工科類教學(xué)中不可缺少的一門(mén)課程。該課程涉及機(jī)械、電子信息、自動(dòng)化、儀器儀表等多個(gè)領(lǐng)域，是一門(mén)專業(yè)性較強(qiáng)，涉及知識(shí)面很廣，應(yīng)用價(jià)值很高的專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。課程主要介紹了與機(jī)械工程相關(guān)的測(cè)試技術(shù)的基本概念、基本理論和應(yīng)用技術(shù)，包括常用傳感器的原理與應(yīng)用、測(cè)試信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)分析與處理、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)的特性、測(cè)試系統(tǒng)的干擾及抑制以及機(jī)械工程中常見(jiàn)的測(cè)試等內(nèi)容[2]。由于該課程理論性較強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)較多，思維跨度較大且比較抽象，因此需要設(shè)置與之相匹配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

教學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和工程應(yīng)用的重要部分[3]。在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中的一個(gè)普遍現(xiàn)象是見(jiàn)小不見(jiàn)大，不能把握測(cè)試系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，而關(guān)注點(diǎn)總是放在較小的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或是問(wèn)題中。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的概念，了解測(cè)試技術(shù)重要的方法，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了自頂向下的實(shí)驗(yàn)思想：首先通過(guò)系統(tǒng)認(rèn)知使學(xué)生建立起機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的整體概念，了解組成測(cè)試系統(tǒng)的各個(gè)部分，明白相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的適用范圍，從而做到有的放矢的學(xué)習(xí)。而后制定相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生能夠理解各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，明白系統(tǒng)各部分的關(guān)聯(lián)關(guān)系。最后再通過(guò)綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行串聯(lián)和鞏固[4]。

為此，在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中制定了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)信號(hào)處理方面，其內(nèi)容有：傳感器的選取、信號(hào)的基本性質(zhì)、信號(hào)的采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)共5部分，內(nèi)容見(jiàn)表1。

綜合性實(shí)驗(yàn)針對(duì)學(xué)生已學(xué)過(guò)的知識(shí)，建立起典型的測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)際的測(cè)試實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解傳感器的性能，測(cè)試電路的構(gòu)成，測(cè)試軟件的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)的處理與分析。綜合性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容見(jiàn)表2。

2 實(shí)驗(yàn)儀器

為了高質(zhì)量地完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，課題組選擇了較為先進(jìn)的儀器來(lái)搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

（1）單點(diǎn)式激光測(cè)振儀：Polytec高性能的單點(diǎn)式激光測(cè)振儀由控制器、數(shù)字式速度解碼器、自動(dòng)聚焦式光學(xué)頭組成。能夠?qū)崿F(xiàn)最小速度分辨率0.02微米/秒，最大速度+/-10米/秒的速度信號(hào)測(cè)量；最大輸出信號(hào)為+/-10 V，輸出帶520 100 KHz低通濾波和100 Hz高通濾波。

（2）加速度計(jì)：B&K壓電式加速度計(jì)是振動(dòng)的絕對(duì)測(cè)量的最佳傳感器，可用于較為寬泛的頻率范圍；在很寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)具有良好的線性，該種傳感器不需要額外電源，具有較高的靈敏度質(zhì)量比。設(shè)備參數(shù)：靈敏度10 pC/g；最大正弦振動(dòng)6 000 g-peak；最大沖擊極限+/-20 000 g-peak；頻率范圍0.1 Hz～12.6 KHz。

（3）雙通道調(diào)理放大器：B&K雙通道電荷放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)放大增益0.1 mV/pC～3.16 V/pC；頻響范圍0.1 Hz～100 KHz；具有低通、高通濾波器；能實(shí)現(xiàn)過(guò)載檢測(cè)。

（4）A/D采集模塊：課題組自主研發(fā)了基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊具有8個(gè)模擬量輸入通道，能夠?qū)崿F(xiàn)16-bit分辨率A/D轉(zhuǎn)換器，采樣速率高達(dá)200 kS/s。該模塊采用總線供電，擁有設(shè)備狀態(tài)LED指示燈。

（5）信號(hào)分析軟件：課題組采用自主研發(fā)的信號(hào)分析軟件，該軟件采用Windows視窗風(fēng)格，界面友好，使用方便，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè)分析和離線數(shù)據(jù)分析。能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜分析、傳遞函數(shù)分析、互譜分析、互相關(guān)函數(shù)分析、包絡(luò)/倒頻譜分析等信號(hào)分析功能。軟件具有畫(huà)面設(shè)置、顯示設(shè)置、采樣參數(shù)設(shè)置、單位設(shè)置、跟蹤設(shè)置、放大器設(shè)置、預(yù)處理設(shè)置、濾波器設(shè)置、計(jì)算設(shè)置等模塊，方便使用者根據(jù)需要進(jìn)行快速組合。該軟件已經(jīng)在工程應(yīng)用中驗(yàn)證了其可靠性。

此外，課題組還搭建了振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)和動(dòng)平衡測(cè)試平臺(tái)供實(shí)驗(yàn)使用，這些儀器、軟件的應(yīng)用能夠開(kāi)拓學(xué)生的視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠使學(xué)生更好地理解系統(tǒng)的概念，提高對(duì)知識(shí)的認(rèn)知程度。

3 實(shí)驗(yàn)案例

綜合性實(shí)驗(yàn)是針對(duì)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)的信號(hào)處理、測(cè)試技術(shù)和測(cè)試系統(tǒng)等內(nèi)容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生了解典型的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成以及各個(gè)環(huán)節(jié)所完成的工作?；诠こ虘?yīng)用的指導(dǎo)思想，該部分實(shí)驗(yàn)設(shè)置了撓性接管自由振動(dòng)測(cè)試和微小轉(zhuǎn)子不平衡量檢測(cè)。

3.1 撓性接管自由振動(dòng)測(cè)試

自由振動(dòng)測(cè)試是機(jī)械工程測(cè)試的基礎(chǔ)，該部分實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生了解激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生、信號(hào)的采集、自由振動(dòng)以及動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)裝置主要由激振器、加速度信號(hào)采集裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等組成（如圖1所示）。

實(shí)驗(yàn)中，利用波形發(fā)生器產(chǎn)生振動(dòng)譜信號(hào)，經(jīng)功率放大器，由激振器產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)。加速度傳感器采集響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)電荷放大器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖3是通過(guò)信號(hào)分析軟件采集的自由振動(dòng)信號(hào)。

通過(guò)撓性接管的自由振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解典型測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)備、安裝、調(diào)試；了解信號(hào)接口的類型與連接方法；了解激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生方法。

3.2 微小轉(zhuǎn)子不平衡量檢測(cè)

轉(zhuǎn)子的不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的主要誘因，為了提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械的品質(zhì)就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)子的不平衡量檢測(cè)。該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手調(diào)試來(lái)完成對(duì)轉(zhuǎn)子的不平衡檢測(cè)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)動(dòng)手能力。圖4為微小轉(zhuǎn)子不平衡檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

微小轉(zhuǎn)子不平衡檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置由不平衡量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、激光測(cè)振儀、光電式開(kāi)關(guān)傳感器、采集系統(tǒng)和信號(hào)分析軟件構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)中，變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)皮帶輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用激光測(cè)振儀測(cè)量振動(dòng)的絕對(duì)速度信號(hào)，利用光電式開(kāi)關(guān)傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，傳感器信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置獲取。系統(tǒng)原理如圖5所示。圖6為不平衡量的計(jì)算界面。

通過(guò)該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠了解轉(zhuǎn)子不平衡檢測(cè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，激光測(cè)振儀和光電式開(kāi)關(guān)傳感器的應(yīng)用方法，多路信號(hào)采集的觸發(fā)方法，不平衡量的計(jì)算。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械工程測(cè)試的教學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇了當(dāng)前較為新式的測(cè)試儀器，讓學(xué)生了解不同測(cè)試儀器的特點(diǎn)和應(yīng)用方法。同時(shí)，以工程導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了動(dòng)手能力。通過(guò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，更加有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春陽(yáng)，郭 愛(ài)芳.測(cè)試技術(shù)教材建設(shè)與教學(xué)模式探討[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2012（17）：54-56.

[2] 韓建海，馬偉.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

篇5

隨著機(jī)電產(chǎn)品一體化和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度的不斷提高，機(jī)械工程的測(cè)試系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜。它已成為整個(gè)機(jī)械設(shè)備研制、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和教學(xué)過(guò)程中不可或缺的組成部分。機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的基本任務(wù)是從測(cè)試對(duì)象獲取反映其變化規(guī)律的動(dòng)態(tài)信息，一個(gè)功能完善的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、信號(hào)分析處理裝置和顯示與記錄等功能模塊組成，無(wú)疑，討論和設(shè)計(jì)機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)及其構(gòu)成要素，是十分有意義的。本文主要分析了虛擬儀器技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試中的應(yīng)用狀況，望大家參考。

一、機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)基本狀況分析

測(cè)試是測(cè)量與試驗(yàn)的簡(jiǎn)稱，測(cè)試中最基本的是測(cè)量。測(cè)量是利用各種裝置對(duì)可觀測(cè)量（或稱被測(cè)參數(shù)）進(jìn)行定性和定量的過(guò)程。測(cè)試的基本任務(wù)是獲取信息。測(cè)試是發(fā)展和檢驗(yàn)自然科學(xué)理論的實(shí)踐基礎(chǔ)。在工程技術(shù)領(lǐng)域，由于實(shí)際研究對(duì)象的復(fù)雜性，很多問(wèn)題難以進(jìn)行完善的理論分析、推導(dǎo)和計(jì)算，所以必須通過(guò)試驗(yàn)來(lái)獲得研究對(duì)象的狀態(tài)，變化和特征等，這正是通過(guò)測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試技術(shù)正是研究有關(guān)測(cè)試方法、測(cè)試手段和測(cè)試?yán)碚摰目茖W(xué)，它應(yīng)用于不同的領(lǐng)域并在各個(gè)自然科學(xué)研究領(lǐng)域起著重要作用。特別是現(xiàn)在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)引起了大型工業(yè)企業(yè)和高等院校極大的重視。

測(cè)試系統(tǒng)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是信號(hào)的傳感，即是將被測(cè)量的量或被觀察的量通過(guò)一個(gè)被測(cè)量傳感器或敏感元本文由收集整理件轉(zhuǎn)換成一個(gè)電的、液壓的、氣動(dòng)的或其他形式的物理量，被測(cè)的或被觀察的量與被轉(zhuǎn)換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應(yīng)該具有一種明確的關(guān)系。傳感器就是用來(lái)完成這種轉(zhuǎn)換的裝置。

第二個(gè)環(huán)節(jié)為信號(hào)的轉(zhuǎn)換和調(diào)理。被測(cè)物理量經(jīng)傳感環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或者電壓、電流、電荷等電參量的變化，由于在測(cè)試過(guò)程中不可避免地遭受各種內(nèi)、外干擾因素的影響，且為了用被測(cè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)顯示、記錄和控制等儀器或進(jìn)一步將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此經(jīng)傳感后的信號(hào)尚需進(jìn)過(guò)調(diào)理、放大、濾波、運(yùn)算分析等一系列加工處理，以抑制干擾噪聲、提高信噪比，便于進(jìn)一步傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)中的處理。

第三個(gè)環(huán)節(jié)是是對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析處理以及顯示記錄，包括信號(hào)的時(shí)域分析、頻域分析、相關(guān)分析等。原始波形顯示、處理后波形顯示等。從而還可以分析出機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的工況等。 機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)有測(cè)量、監(jiān)控、試驗(yàn)分析機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)功能，但前序步驟必經(jīng)信號(hào)的采集、分析才能得出。所以，本系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械的后續(xù)分析作用意義重大。

二、虛擬儀器技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，對(duì)現(xiàn)在的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)影響很大，特別是相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)來(lái)講。以前要用特定的儀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，但是利用虛擬儀器組建的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)卻不用專用的儀器，而是利用計(jì)算機(jī)作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺(tái)，信號(hào)源通過(guò)調(diào)理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)和儀器的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。

測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬測(cè)試儀器、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)（智能儀器）及虛擬儀器三個(gè)階段。現(xiàn)代機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)以計(jì)算機(jī)為中心，計(jì)算機(jī)的發(fā)展必然促進(jìn)測(cè)試技術(shù)和儀器的發(fā)展。在此背景下，虛擬儀器的產(chǎn)生也就水到渠成。

在虛擬儀器中，軟件是虛擬儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，目前國(guó)內(nèi)外這種軟件主要有美國(guó)dsp公司的dadisp軟件，以實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理分析和表示見(jiàn)長(zhǎng)美國(guó)ni公司的系列虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)（labview、labwindows/cvi、virtual bench和component works）、美國(guó)quatech公司的daslab軟件包和惠普公司的vee軟件平臺(tái)都是可以搭建虛擬測(cè)試系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，以圖形化編程和界面靈活見(jiàn)長(zhǎng)。華中理工大學(xué)的v198虛擬儀器系統(tǒng)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的儀器王以虛擬的單個(gè)儀器或儀器庫(kù)見(jiàn)長(zhǎng)。其中，美國(guó)ni公司的labview軟件功能最為完善，labview軟件以簡(jiǎn)單、直觀的圖形化編程方式、強(qiáng)大的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理能力見(jiàn)長(zhǎng)，運(yùn)行速度快、開(kāi)發(fā)周期短、界面靈活是其又一大優(yōu)勢(shì)，最能體現(xiàn)虛擬儀器的風(fēng)格，所以基于labview的虛擬儀器應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

由于pc的功能變得越來(lái)越強(qiáng)大，速度快，價(jià)格低，在標(biāo)準(zhǔn)pc上連接一個(gè)或多個(gè)儀

器模塊構(gòu)成測(cè)試儀器成為一種趨勢(shì)。這種儀器即為虛擬儀器。虛擬儀器的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)labview中，“所見(jiàn)即所得”的可視化技術(shù)是應(yīng)用于測(cè)試領(lǐng)域的雛形。虛擬儀器注重測(cè)試人員在進(jìn)行工作中的感覺(jué)。用仿真的面板給人以真實(shí)儀器的感覺(jué)，用豐富的曲線圖像向測(cè)試人員傳遞信息，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械工程測(cè)試領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用趨勢(shì)。

幾個(gè)測(cè)試站點(diǎn)連成一個(gè)大的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，互通數(shù)據(jù)和信息，聯(lián)合分析測(cè)試結(jié)果，實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)和信息共享的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試是機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，在豐富的虛擬儀器軟硬件產(chǎn)品支持下，尤其是在被譽(yù)為“科學(xué)家和工程師的語(yǔ)言”labview的支持下，組建一個(gè)機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)正變得越來(lái)越容易。在技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，為了讓測(cè)試系統(tǒng)就有開(kāi)放性、兼容性和不斷更新的可能，利用虛擬儀器的概念組建測(cè)試系統(tǒng)不失為一種好的選擇。

在機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)中，應(yīng)用虛擬儀器編的越來(lái)越普遍，因?yàn)楹芏鄠鹘y(tǒng)的硬件設(shè)備在虛擬儀器中都可以用軟件代替，從而降低了大量的設(shè)備浪費(fèi)，降低了成本，并且還可以直觀化的顯示其結(jié)果，將多種的傳統(tǒng)儀器合并到一套虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)中，有利于編程，也有利于增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。

篇6

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械工程專業(yè)的一門(mén)核心專業(yè)基礎(chǔ)課，在機(jī)械工程專業(yè)的本科教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)該了解和掌握機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的理論和方法，建立起關(guān)于測(cè)試技術(shù)的完整的知識(shí)體系，獲得獨(dú)立開(kāi)展科學(xué)研究所必備的測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)方法以及數(shù)據(jù)分析等方面的訓(xùn)練。本課程內(nèi)容抽象、知識(shí)點(diǎn)多，需要與工程實(shí)踐緊密結(jié)合，教學(xué)難度較大。因此，通過(guò)教學(xué)改革，探索本門(mén)課程教學(xué)模式和教學(xué)方法，對(duì)于提高課程教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)具有十分重要的意義。

1 傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

綜合分析筆者與同行有關(guān)本門(mén)課程的教學(xué)情況，《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題有以下幾方面。

1.1 教學(xué)模式單一

目前受教學(xué)條件、教學(xué)周期和教學(xué)規(guī)模的限制，本門(mén)課的教學(xué)普遍采用教師課堂集中灌輸式講授的方法。該方法有利于教師在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、測(cè)量裝置、信號(hào)處理等大量?jī)?nèi)容的教學(xué)。雖然教師結(jié)合工程實(shí)例以改善教學(xué)效果，但學(xué)生仍多為被動(dòng)接受，課堂中學(xué)生與教師的互動(dòng)有限，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的作用感到茫然，學(xué)以致用的感受匱乏，不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

1.2 教學(xué)內(nèi)容陳舊

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》課程中主要內(nèi)容包括信號(hào)描述、裝置特性、常用傳感器、信號(hào)處理、典型工程物理量測(cè)量方法、計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)、虛擬儀器等。上述內(nèi)容是機(jī)械測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容，在歷年的課程教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。然而，隨著先進(jìn)制造技術(shù)飛速發(fā)展，機(jī)械工程領(lǐng)域中的幾何量、物理量測(cè)試技術(shù)已向測(cè)量范圍極大/極小化、測(cè)量頻響高頻化、測(cè)量環(huán)境復(fù)雜化的方向發(fā)展，原有的電阻式、電容式、電感式傳感器原理及其信號(hào)處理方法，已無(wú)法充分滿足實(shí)際工程問(wèn)題的技術(shù)需求，教學(xué)內(nèi)容難以與時(shí)俱進(jìn)，亦影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.3 實(shí)踐性環(huán)節(jié)偏少

受教學(xué)資源限制，雖然本門(mén)課配有實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，但相對(duì)講授內(nèi)容的知識(shí)量，依然偏少。學(xué)生普遍反映測(cè)試技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展部分內(nèi)容空洞，過(guò)于抽象，傳感器部分缺少實(shí)物對(duì)象，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣不高，積極性銳減，嚴(yán)重影響教學(xué)效果，學(xué)生的工程實(shí)踐能力難以鍛煉，課程結(jié)束后學(xué)生僅能記住個(gè)別知識(shí)點(diǎn)，綜合解決工程測(cè)量問(wèn)題的能力嚴(yán)重匱乏。

上述問(wèn)題已成為影響《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果主要因素。因此，研究機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)模式和方法改革措施已勢(shì)在必行。

2 研究型教學(xué)改革

2.1 研究型教學(xué)模式

《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)中一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。因此，課程的教學(xué)必須與工程實(shí)際相結(jié)合，才能煥發(fā)出活力。而研究型教學(xué)模式可搭建起基礎(chǔ)知識(shí)講授與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的橋梁。研究型教學(xué)是與創(chuàng)新性教育相適應(yīng)、以“學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，是教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識(shí)積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題，在研討中積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)模式。研究型教學(xué)模式要求教師的科研要與本科教學(xué)互相滲透，形成一個(gè)互動(dòng)的統(tǒng)一過(guò)程，以真正有效地為社會(huì)培養(yǎng)出擁有系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具有研究意識(shí)和研究能力的本科人才。因此，將主講教師科研工作中的思維方式、研究方法、工作習(xí)慣、以及相關(guān)技術(shù)的最新進(jìn)展等，與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，必將提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.2 科研導(dǎo)向型教學(xué)方法

在研究型教學(xué)方法實(shí)施過(guò)程中，教師和學(xué)生都應(yīng)當(dāng)是一個(gè)探索者、發(fā)現(xiàn)者和學(xué)習(xí)者。教師的主要職責(zé)是幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中變成發(fā)現(xiàn)、理解、評(píng)價(jià)和應(yīng)用知識(shí)的主動(dòng)參與者。通過(guò)研究型教學(xué)，一方面要培養(yǎng)學(xué)生批判性和創(chuàng)造性思維能力；另一方面要培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和評(píng)價(jià)問(wèn)題的實(shí)際操作能力。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐情況，我們?cè)谘芯啃徒虒W(xué)方法方面進(jìn)行了相應(yīng)的探討。

2.2.1 課前5分鐘“測(cè)量技術(shù)最新進(jìn)展簡(jiǎn)介”

在近些年的課程講授過(guò)程中，我們已將現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的最新研究進(jìn)展引入課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。不僅擴(kuò)展介紹了幾何量的視覺(jué)、激光、超聲、iGPS等非接觸測(cè)量技術(shù)進(jìn)展，還將力學(xué)量的壓磁、壓電、應(yīng)變等測(cè)量方法的最新動(dòng)態(tài)，都引入簡(jiǎn)介內(nèi)容。鑒于本門(mén)課程知識(shí)點(diǎn)較多，不宜過(guò)多占用基本知識(shí)的講授時(shí)間，特選擇在每次課的前5分鐘，進(jìn)行相關(guān)進(jìn)展的介紹。例如，簡(jiǎn)介中提及了美國(guó)波士頓動(dòng)力公司研制出的戰(zhàn)斗機(jī)械狗“Bigdog”（如圖1所示），重點(diǎn)介紹了其涉及的雙目視覺(jué)定位與空間尺寸測(cè)量技術(shù)、機(jī)器狗行走中本體與四肢的多維動(dòng)態(tài)力測(cè)量技術(shù)等，學(xué)生上課興趣大增，聽(tīng)課積極性極高，取得了明顯的教學(xué)效果。

2.2.2 工程測(cè)量問(wèn)題導(dǎo)引的知識(shí)點(diǎn)講授

課堂教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)講授仍是教學(xué)過(guò)程中的主要組成部分。如何將空洞、抽象的知識(shí)內(nèi)容通過(guò)講授有效地授業(yè)于學(xué)生是一直值得探討的問(wèn)題?，F(xiàn)代大學(xué)生對(duì)新鮮事物較為敏感、學(xué)習(xí)目的性強(qiáng)，對(duì)于耳聞目染的科技新聞具有較強(qiáng)的興趣和接受能力。因此，我們?cè)谥v授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，首先從工程測(cè)量問(wèn)題出發(fā)，闡述具體的測(cè)量環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)，讓學(xué)生思考如何解決此問(wèn)題，然后再引出所要講授的具體知識(shí)點(diǎn)，最后說(shuō)明該知識(shí)點(diǎn)在解決此問(wèn)題時(shí)的重要作用。例如，在講授壓電傳感器時(shí)，首先給出軌姿控火箭脈沖推力測(cè)量的工程問(wèn)題（如圖2所示），說(shuō)明該推力測(cè)量范圍約5000 N，精度要求0.1%，在真空環(huán)境下測(cè)量出火箭在0.5 s內(nèi)點(diǎn)火過(guò)程中的推力；引導(dǎo)學(xué)生分析該測(cè)量問(wèn)題，特別指出0.5 s的測(cè)量時(shí)間對(duì)傳感器的頻響要求，提出如何選擇測(cè)量該推力的傳感器；最終引出講授壓電式傳感器的優(yōu)點(diǎn)、基本原理和實(shí)際構(gòu)成。學(xué)生對(duì)這種講課方法很感興趣，課后很長(zhǎng)時(shí)間依然記得所講的工程實(shí)例，進(jìn)而對(duì)壓電傳感器的基本內(nèi)容牢牢掌握。

2.2.3 基于興趣小組學(xué)習(xí)的創(chuàng)新小課題教學(xué)方式

為鍛煉學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，除了上述方法外，我們探討了基于興趣小組學(xué)習(xí)的創(chuàng)新小課題教學(xué)方式，即引導(dǎo)對(duì)本課程感興趣的學(xué)生，3～5人自由組成興趣小組（全憑自愿），教師根據(jù)實(shí)際工程測(cè)量項(xiàng)目，簡(jiǎn)化分解出一系列小課題，供興趣小組的學(xué)生選擇。這類小課題具有明顯的工程實(shí)際背景，且課題任務(wù)本身具有一定的難度和挑戰(zhàn)性，學(xué)生必須經(jīng)歷課后相關(guān)文獻(xiàn)查閱、小組方案討論、撰寫(xiě)課題方案報(bào)告等研究階段，通過(guò)成員間的緊密合作才可完成課題任務(wù)。例如，設(shè)計(jì)一種單向力傳感器，要求測(cè)量范圍為100～10000 N，其中100～1000 N范圍內(nèi)精度為0.1%；1000～10000 N范圍內(nèi)精度為0.2%；敏感元件不限，頻響500 Hz。這類小課題要求學(xué)生緊密結(jié)合測(cè)試技術(shù)理論知識(shí)，且需充分運(yùn)用之前所學(xué)的力學(xué)、材料等相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)，才能解決源于具體的實(shí)際工程項(xiàng)目的技術(shù)問(wèn)題。因此，這種教學(xué)方式吸引了一批對(duì)科研工作具有濃厚興趣的學(xué)生，使其真正做到學(xué)以致用、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都獲得明顯提高。

篇7

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新性教學(xué)；機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）46-0056-03

創(chuàng)新性教學(xué)，相對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)而言，是一種新的教學(xué)模式。它要求教師在繼承傳統(tǒng)教學(xué)中有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)方法的同時(shí)，又要敢于打破傳統(tǒng)教學(xué)中不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)方法[1]。《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中明確提出，要推動(dòng)人才培養(yǎng)機(jī)制改革，健全寓教于研的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量人才培養(yǎng)。如何在人才培養(yǎng)體系中建立創(chuàng)新模式，在教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的提升目標(biāo)，成為教學(xué)改革的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以教師為中心，學(xué)生處于被動(dòng)消極學(xué)習(xí)狀態(tài)，教學(xué)手段刻板，一些涵蓋豐富專業(yè)特點(diǎn)和專業(yè)知識(shí)的課程，沒(méi)有用到現(xiàn)代的教學(xué)方法中，教師只講其工作原理，卻很少講其作用，以至于所學(xué)知識(shí)難以致用，學(xué)生對(duì)專業(yè)課程越來(lái)越?jīng)]有興趣，其結(jié)果是等到畢業(yè)時(shí)卻不知自己所學(xué)所用何處[2，3]。哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)，在原有大機(jī)械培養(yǎng)背景下，為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高、測(cè)試技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛的需求下，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)這門(mén)課受到越來(lái)越多的重視，但是該門(mén)課程的教學(xué)方式仍然存在著上述教學(xué)缺陷，為了改變現(xiàn)狀，對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)這門(mén)課程進(jìn)行了教學(xué)改革與創(chuàng)新。

一、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著新技術(shù)、新裝備的不斷發(fā)展，越來(lái)越要求學(xué)生具有較高的測(cè)控技術(shù)理論與實(shí)踐能力。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是機(jī)械類專業(yè)重要的平臺(tái)課程，其特點(diǎn)是多學(xué)科交叉、理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。該課程教學(xué)的好壞，是實(shí)現(xiàn)高級(jí)機(jī)電專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。因此關(guān)于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的教學(xué)方法的研究，越來(lái)越得到教學(xué)一線老師的重視[4]。與機(jī)械工程測(cè)試相關(guān)的系列課程的教學(xué)內(nèi)容包括單片機(jī)原理與應(yīng)用、機(jī)器人基礎(chǔ)、微機(jī)接口技術(shù)等多門(mén)課程。傳統(tǒng)的機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程，以課堂講授為主，從基礎(chǔ)的信號(hào)分類開(kāi)始，講解信號(hào)的頻譜分析方法、測(cè)試系統(tǒng)特性、傳感器、信號(hào)的采集及處理，在這過(guò)程中學(xué)生利用一些實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行同頻檢測(cè)與頻譜分析、電橋性能比較及振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)形式看似是理論和實(shí)踐結(jié)合，互相驗(yàn)證，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中并不理想。主要原因在于實(shí)驗(yàn)均屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而該課程則要培養(yǎng)具有設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的人才，因此目前這種傳統(tǒng)教學(xué)方法很難讓學(xué)生具有實(shí)際設(shè)計(jì)與操作能力。

二、面向機(jī)械工程測(cè)試的創(chuàng)新性教學(xué)的內(nèi)容和形式

現(xiàn)代教育的大方向是越來(lái)越注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，尤其到了大三以上的年級(jí)，開(kāi)始進(jìn)行專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)?！稒C(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》是機(jī)械類專業(yè)大三學(xué)生必修的專業(yè)平臺(tái)課，這對(duì)大四一些專業(yè)課程的學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用，因此對(duì)該課程的教學(xué)創(chuàng)新有其獨(dú)到的特點(diǎn)。首先，任課老師應(yīng)具有寬廣的知識(shí)面，即應(yīng)具有測(cè)試、信號(hào)分析與處理、控制理論與實(shí)踐，并了解一定的機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方面的知識(shí)。同時(shí)，還應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，了解最新的測(cè)控手段和發(fā)展趨勢(shì)，這是講授該課程老師所具備的基本能力。其次，要靈活運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，以便課堂上能夠生動(dòng)地將理論聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用。最后，在該課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)盡量賦予學(xué)生學(xué)以致用的思想。面向工程測(cè)試的創(chuàng)新性教學(xué)包括理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式的創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)課程主要內(nèi)容的細(xì)致分析和研究，并根據(jù)系統(tǒng)組成模塊對(duì)課程章節(jié)內(nèi)容按照信號(hào)在測(cè)試系統(tǒng)中的傳輸順序?qū)⒄麄€(gè)內(nèi)容貫穿起來(lái)，從而使學(xué)生建立完整的測(cè)試系統(tǒng)概念。傳統(tǒng)的理論教學(xué)過(guò)程中，往往是先教后學(xué)，即課堂教學(xué)在先，學(xué)生復(fù)習(xí)、體驗(yàn)知識(shí)在后。這種形式會(huì)出現(xiàn)學(xué)生應(yīng)付了事和互相抄襲現(xiàn)象。為了改變這種現(xiàn)狀，創(chuàng)新理論教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)學(xué)生要提前學(xué)習(xí)，梳理問(wèn)題意識(shí)、確定研究課題、查閱相關(guān)資料、論證研究方法和可行性等，這種學(xué)習(xí)方式是學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行自我構(gòu)建的過(guò)程，使教與學(xué)的關(guān)系發(fā)生深刻變化，真正實(shí)現(xiàn)“以人為本，因材施教”的教學(xué)思想。創(chuàng)新性教學(xué)方法是建立在教學(xué)思想和教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)上，以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的新型教學(xué)思想和教學(xué)模式能充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在創(chuàng)新性教學(xué)方法引導(dǎo)下，課程理論教學(xué)過(guò)程采用啟發(fā)式講授、工程案例剖析與課堂討論相結(jié)合的方法。在使用課程教材時(shí)，不應(yīng)只單純的把“教材”看成“教材”，而更多的是把它當(dāng)成“課材”。教學(xué)中不應(yīng)該過(guò)多的把教材當(dāng)作教學(xué)活動(dòng)的主體，應(yīng)盡量以教材為基礎(chǔ)加大課外知識(shí)的引入。所以，這就要求教師應(yīng)該博覽群書(shū)，走在知識(shí)的前沿，給學(xué)生提供最新的信息與技術(shù)。在進(jìn)行理論教學(xué)期間，充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，將工程應(yīng)用案例與虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入到課堂。例如教師在講解緒論這一章中，播放一些應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)、軍事、航天等方面的測(cè)控技術(shù)，讓學(xué)生了解該門(mén)課程的應(yīng)用范圍與前景，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新方面，為提高教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，采用以虛擬儀器為平臺(tái)的創(chuàng)新性教學(xué)，改變過(guò)分注重學(xué)習(xí)知識(shí)的科學(xué)性和完整性而忽視實(shí)踐性和創(chuàng)新性現(xiàn)象。虛擬儀器技術(shù)是今后儀器儀表、測(cè)試控制研究與發(fā)展的方向。發(fā)展現(xiàn)代科技，儀器儀表技術(shù)是重要的基礎(chǔ)，虛擬儀器為我們實(shí)施創(chuàng)新教育提供了一個(gè)具有可操作性的實(shí)踐平臺(tái)[5]。根據(jù)課程特點(diǎn)，以虛擬儀器為平臺(tái)，以創(chuàng)新為思想，設(shè)置項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的過(guò)程中完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)[6]。創(chuàng)新性教學(xué)特點(diǎn)在于把培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)新能力放在首位，注重培養(yǎng)其獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在課程考核方面，不應(yīng)以最終的期末試卷作為考核的基本標(biāo)準(zhǔn)，而是與平時(shí)的創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。由于本課程的創(chuàng)新教學(xué)尚處于初步實(shí)施階段，在這期間，主要以培養(yǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為主，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的成員所參加的各種創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)也做為最終課程考核的一部分，并占有比其他同學(xué)多20%的平時(shí)成績(jī)比例。這種激勵(lì)機(jī)制將激發(fā)同學(xué)們參加創(chuàng)新學(xué)習(xí)的積極性，加快學(xué)生們的實(shí)踐與動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

三、面向機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程創(chuàng)新性教學(xué)的實(shí)踐

教師講授機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程過(guò)程中，在講授完第二章傅里葉變換的基本理論后，就可以給學(xué)生提出運(yùn)用創(chuàng)新思想設(shè)計(jì)一套虛擬測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種物理量的測(cè)量，這種測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)容涵蓋教學(xué)目標(biāo)的主要知識(shí)點(diǎn)，并具有循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。因?yàn)閷?shí)際生活與工程中，物理量是多種多樣的。在老師的指引下，學(xué)生自主研究，自主管理，團(tuán)結(jié)合作，開(kāi)發(fā)出基于虛擬儀器平臺(tái)上的各種形式的測(cè)試系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的良好結(jié)合。針對(duì)當(dāng)前機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足，首先給出以下一些創(chuàng)新性教學(xué)策略：

1.課程講解中充分利用多媒體技術(shù)。和傳統(tǒng)板書(shū)式教學(xué)相比，多媒體技術(shù)具有傳統(tǒng)板書(shū)式教學(xué)無(wú)法比擬的信息量。多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)配合多感官學(xué)習(xí)，能大大提高教學(xué)密度[7]。工程測(cè)試技術(shù)是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此，課堂上正確使用多媒體技術(shù)，能夠創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入工程應(yīng)用的意境，達(dá)到學(xué)有所用的境地。將多媒體技術(shù)具體應(yīng)用于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的主要使用方法總結(jié)如下：①工程資料累積法，任課老師將與課程相關(guān)的科研與工程應(yīng)用范例等資料以多媒體的形式儲(chǔ)存在電腦中，并鏈接于相應(yīng)的課件中，教學(xué)時(shí)根據(jù)需要播放相關(guān)的內(nèi)容。②原理過(guò)程分部展現(xiàn)法，課程中很多復(fù)雜的原理過(guò)程，如相關(guān)的測(cè)控電路，由于機(jī)械類學(xué)生對(duì)電類課程不能很好地理解和應(yīng)用，這時(shí)可利用多媒體技術(shù)，將復(fù)雜的原理過(guò)程分步展示，從傳感器拾取信號(hào)的過(guò)程開(kāi)始，經(jīng)過(guò)調(diào)理電路，調(diào)理電路如何調(diào)理微弱的傳感器信號(hào)，然后用何種形式顯示出來(lái)等，這些過(guò)程通過(guò)多媒體形象地展示出來(lái)，即能幫助學(xué)生理解復(fù)雜的原理，又能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。③動(dòng)態(tài)控速展示法，教材中有許多靜態(tài)圖形圖像，但實(shí)際上，這些靜態(tài)圖形圖像在測(cè)試工程中大多數(shù)都是運(yùn)動(dòng)變化的，為了揭示這種實(shí)質(zhì)上具有動(dòng)態(tài)特性的圖形圖像的內(nèi)涵，要使其動(dòng)態(tài)化（二維或三維動(dòng)畫(huà)或圖像變換），并利用播放過(guò)程中的速度控制以及定格技巧，全面深入地揭示測(cè)試原理。

2.利用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。機(jī)械工程測(cè)試是當(dāng)今最活躍的前沿學(xué)科之一，在教學(xué)過(guò)程中，不僅要使學(xué)生了解本學(xué)科的最新發(fā)展，重要的是要學(xué)生學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)各種現(xiàn)實(shí)功能，這才是大學(xué)教育的本質(zhì)。在講授理論知識(shí)的過(guò)程中，設(shè)置一些測(cè)試設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，在老師的引導(dǎo)下，最后解決問(wèn)題。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變成主動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，很好地培養(yǎng)學(xué)生自主探索和創(chuàng)新能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，建立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。為了能夠真正實(shí)施基于虛擬儀器平臺(tái)的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，首先要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。具體的操作方法是，組建創(chuàng)新實(shí)踐團(tuán)隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)帶動(dòng)全體。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新大賽等，以興趣為導(dǎo)向，學(xué)習(xí)相關(guān)理論，對(duì)所涉及領(lǐng)域有較深入的認(rèn)識(shí)和全面的了解，并開(kāi)發(fā)出與所學(xué)課程相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，帶動(dòng)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出與課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如各種物理量的虛擬測(cè)量系統(tǒng)等。在學(xué)習(xí)和創(chuàng)新期間，要培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)探索與創(chuàng)新的能力，鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)上建立自主學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)，幫助其他學(xué)生也加入創(chuàng)新興趣小組來(lái)。這一活動(dòng)不僅可以讓學(xué)生所學(xué)知識(shí)有“用武之地”，幫助他們提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，而且這些能力對(duì)他們今后的工作和生活也具有很大的幫助。

四、以虛擬儀器為平臺(tái)面向工程測(cè)試技術(shù)課程的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)的實(shí)現(xiàn)

基于上述創(chuàng)新性教學(xué)策略與思想，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的教學(xué)中，理論和實(shí)踐教學(xué)均引入引入了創(chuàng)新性教學(xué)策略與方法。在理論上，課程講解多與工程實(shí)踐相結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)上，組織有一定學(xué)習(xí)積極性的同學(xué)組建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，目的是以點(diǎn)帶面。在進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中做出如下創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.布置設(shè)計(jì)任務(wù)。開(kāi)發(fā)與課程相關(guān)的基礎(chǔ)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)包含信號(hào)發(fā)生與處理、濾波、頻譜分析功能，此信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波，并具有兩個(gè)信道。其次在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出虛擬噪聲信號(hào)分析測(cè)量系統(tǒng)，利用電腦自帶的聲音采集系統(tǒng)，作為虛擬噪聲信號(hào)的輸入，在試驗(yàn)平臺(tái)上可以看到信號(hào)的幅值和頻率的變化，實(shí)現(xiàn)噪聲識(shí)別。

2.知識(shí)準(zhǔn)備與引導(dǎo)。在老師的引導(dǎo)與建議下，學(xué)習(xí)Labview軟件，學(xué)習(xí)各種頻譜分析方法，了解各種窗函數(shù)原理、各種濾波器的原理，并學(xué)習(xí)如何應(yīng)用Labview設(shè)置窗函數(shù)與濾波器。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)聲音采集與信號(hào)分析虛擬測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)用所學(xué)習(xí)的幅值域與頻譜分析方法對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行分析。

3.項(xiàng)目實(shí)施。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，認(rèn)真設(shè)計(jì)后，完成的信號(hào)發(fā)生器與虛擬噪聲測(cè)試系統(tǒng)如圖1和圖2所示，其中，圖1是同學(xué)們開(kāi)發(fā)的虛擬信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，該信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)可以產(chǎn)生正弦信號(hào)、三角波信號(hào)、方波信號(hào)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)濾波、幅值譜和功率譜分析。圖2是虛擬噪聲測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以模擬噪聲的產(chǎn)生，進(jìn)行噪聲監(jiān)測(cè)，利用電腦自帶的聲卡，通過(guò)麥克風(fēng)模擬噪聲，對(duì)噪聲處理后，可以得到噪聲產(chǎn)生的頻率、幅值和相位。從處理結(jié)果可以看到濾波前后的波形變化，這樣直觀地、感性地、綜合地將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。[7]

根據(jù)創(chuàng)新性教學(xué)策略與方法應(yīng)用于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)這門(mén)課程實(shí)踐表明，學(xué)生對(duì)該教學(xué)方式給予認(rèn)同，一致認(rèn)為這種形式的教學(xué)模式讓他們對(duì)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了更大的興趣，能夠幫助他們更好地學(xué)習(xí)，更好地掌握測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)理論和實(shí)際設(shè)計(jì)能力。針對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的創(chuàng)新性教學(xué)的要求，任課老師應(yīng)具有豐富的理論和實(shí)踐知識(shí)，要不斷地提高創(chuàng)新教育素養(yǎng)，教師的角色要從知識(shí)的重述者和傳遞者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)作者，教學(xué)方法要變復(fù)制型為創(chuàng)造型，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生獲取知識(shí)的效率和效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]段華洽，王朔柏.深化教學(xué)改革創(chuàng)新教學(xué)模式——高校本科課堂教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2009，（4）：35-37.

[2]上官劍.創(chuàng)新教育中的“加”與“減”[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，（1）：28-30.

[3]陳金國(guó).工科類大學(xué)生創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，9（3）：95-97.

[4]張鳳生，王海峰，孫忠義，李智，楊倩.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教學(xué)研究，2012，35（1）：92-94.

[5]賈文華.基于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目的建設(shè)與探索[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，（2）：25.

[6]喬玉晶，魏建宇，謝迪，張鶴銳.基于虛擬儀器的測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)發(fā)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2012，31（8）：75-77.

[7]張軍征，樊文芳.模擬軟件促進(jìn)科學(xué)課程探究學(xué)習(xí)的作用分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2012，（4）：34-39.

篇8

關(guān)鍵詞：課程內(nèi)學(xué)分制;機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ);教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2016）03-0040-02

“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容抽象，理論抽象復(fù)雜，需要與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。隨著傳感技術(shù)、電子技術(shù)、信號(hào)處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，測(cè)試技術(shù)新知識(shí)、新產(chǎn)品井噴式呈現(xiàn)，使本課程教學(xué)難度加大。因此，通過(guò)教學(xué)改革，探索本門(mén)課程教學(xué)模式和教學(xué)方法，對(duì)于提高課程教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)具有十分重要的意義[1]。

已經(jīng)廣泛實(shí)施的學(xué)分制對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了積極的促進(jìn)作用，但它也存在需要繼續(xù)完善之處。課程學(xué)分制實(shí)質(zhì)上是把整個(gè)大學(xué)區(qū)間，以每門(mén)課程為單位劃分成了若干個(gè)相對(duì)的小區(qū)間。每一個(gè)小的區(qū)間即每門(mén)課程，所占的時(shí)間通常是一個(gè)學(xué)期，然而在長(zhǎng)達(dá)半年時(shí)間――一個(gè)學(xué)期中，卻沒(méi)有更細(xì)的區(qū)間劃分，使得學(xué)生喪失了對(duì)目標(biāo)短期進(jìn)度的評(píng)價(jià)。課程內(nèi)學(xué)分制的實(shí)施能夠有效地解決這個(gè)問(wèn)題。

一、課程內(nèi)學(xué)分制的設(shè)計(jì)

實(shí)施課程內(nèi)學(xué)分制，首先應(yīng)該對(duì)本課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)真的分析、歸納，在此基礎(chǔ)上，劃分出該課程相應(yīng)的小課題，給出各個(gè)小課題所占的分值、考核辦法，為了促進(jìn)課程內(nèi)學(xué)分制的順利實(shí)施，學(xué)生在日常教學(xué)活動(dòng)中的有關(guān)表現(xiàn)、學(xué)術(shù)行為也應(yīng)該有對(duì)應(yīng)的分值、考核辦法。

（一）課程內(nèi)知識(shí)點(diǎn)小課題的凝練

結(jié)合以前的教學(xué)實(shí)踐及其他院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[2-3]，對(duì)《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》（熊詩(shī)波、黃長(zhǎng)藝主編）相應(yīng)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)認(rèn)真分析、歸納，以信號(hào)流程為主線，根據(jù)人們對(duì)事物認(rèn)識(shí)的規(guī)律（認(rèn)識(shí)需要由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí);對(duì)事物本質(zhì)和規(guī)律的正確認(rèn)識(shí)，是為了更好地指導(dǎo)實(shí)踐）構(gòu)建本課程的教學(xué)體系，可細(xì)分為三個(gè)小課題：信號(hào)的初識(shí)、信號(hào)的獲取、信號(hào)的應(yīng)用。如圖1所示。

以小課題2說(shuō)明本課題的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目的。小課題2――信號(hào)的獲取包括測(cè)試裝置的基本特性與常用的傳感器兩部分的內(nèi)容。通過(guò)本課題的教學(xué)要達(dá)到的目的：理解系統(tǒng)傳遞函數(shù)、頻響函數(shù)以及一、二階系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)的特性及特性參數(shù)的測(cè)試方法，掌握實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的條件，并能正確運(yùn)用于測(cè)試裝置的分析和選擇。了解常用傳感器基本構(gòu)成、工作原理、使用條件，能夠針對(duì)工程問(wèn)題正確地選用合適的傳感器。

（二）小課題的分值劃分及實(shí)施細(xì)則

通過(guò)對(duì)各小課題知識(shí)學(xué)生理解接受的難易程度、與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系的密切程度研究，將本課程中各小課題的分值劃分，如表1所示。為了促進(jìn)課程內(nèi)學(xué)分制的順利實(shí)施，學(xué)生在日常教學(xué)活動(dòng)中的有關(guān)表現(xiàn)、學(xué)術(shù)行為也應(yīng)該有對(duì)應(yīng)的分值、考核辦法。相關(guān)內(nèi)容也在表1中表示出來(lái)。

積分辦法應(yīng)該在第一次上課時(shí)宣布，說(shuō)明每個(gè)子項(xiàng)目的內(nèi)容。

表1 課程內(nèi)學(xué)分制各部分分值

平時(shí)隨時(shí)公布學(xué)生的積分進(jìn)度，例如：每次實(shí)驗(yàn)課的得分，可在學(xué)生完成后當(dāng)場(chǎng)給他們打分，說(shuō)明沒(méi)得滿分的原因。每次課后作業(yè)也給出相應(yīng)的等級(jí)，教師應(yīng)該把每一次大作業(yè)看作是一次與學(xué)生交流的機(jī)會(huì)，必須認(rèn)真評(píng)改，根據(jù)作業(yè)完成的質(zhì)量，在作業(yè)后面給出相應(yīng)的分值。每次課后作業(yè)應(yīng)該及時(shí)返回學(xué)生手中，達(dá)到周期性地顯示學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果的目的，是一種對(duì)學(xué)生鞭策與督導(dǎo)的有效方式。

對(duì)應(yīng)于每個(gè)小課題后面，給出數(shù)個(gè)測(cè)試題目。隨堂測(cè)試，根據(jù)答題質(zhì)量，給出相應(yīng)的分值，試卷、成績(jī)盡可能下次上課時(shí)發(fā)給學(xué)生，有問(wèn)題及時(shí)反饋。每次測(cè)試完畢，學(xué)生都有一種期待，迫切想了解自己的答題結(jié)果，且對(duì)自己最近做出的反應(yīng)記憶猶新，便于回顧試卷知識(shí)點(diǎn)，有利于提高教學(xué)效果。因此，平時(shí)每進(jìn)行一次測(cè)試，教師最好在當(dāng)天擠出時(shí)間閱完試卷，盡可能在第一時(shí)間了解學(xué)生的得失，同時(shí)也讓學(xué)生及時(shí)知道自己的測(cè)試情況，以便在講評(píng)前留有充分的時(shí)間探究，修正自己的問(wèn)題。學(xué)生可以及時(shí)明白自己的學(xué)習(xí)效果，以達(dá)到激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)興趣的目的。如此建立的進(jìn)度意識(shí)，使得學(xué)生隨時(shí)明確最終通過(guò)本課程自己的努力是否足夠。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步發(fā)展思維能力。

鼓勵(lì)學(xué)生多種渠道補(bǔ)充積分。學(xué)生個(gè)體由于興趣、個(gè)人經(jīng)歷的不同，所掌握的知識(shí)基礎(chǔ)也不同。教學(xué)中往往發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握已經(jīng)達(dá)到了較高程度，這些學(xué)生往往把時(shí)間花在其他方面，如果以固定方式積分，反而會(huì)導(dǎo)致他們的成績(jī)不理想?；A(chǔ)知識(shí)較好的學(xué)生，允許他們以更高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、小制作或參與教師的科研項(xiàng)目等方式，作為成果獲得相應(yīng)積分。

二、課程內(nèi)學(xué)分制的實(shí)施過(guò)程

以鄭州大學(xué)國(guó)際教育學(xué)院2012級(jí)本科學(xué)生為對(duì)象，在“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)過(guò)程中實(shí)施課程內(nèi)學(xué)分制的教學(xué)實(shí)踐。

在日常教學(xué)活動(dòng)中，逐步使學(xué)生掌握對(duì)測(cè)試與檢測(cè)技術(shù)理論和實(shí)際的分析與研究方法。循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生思考、綜合、分析、解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性，并且提高了創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在講解過(guò)程中，應(yīng)該利用CAI、虛擬儀器等輔助手段生動(dòng)直觀地講解。應(yīng)該緊跟現(xiàn)代工程測(cè)試技術(shù)井噴式發(fā)展步伐，把測(cè)試信號(hào)最先進(jìn)的技術(shù)、產(chǎn)品融入教學(xué)實(shí)踐中，使學(xué)生在綜合運(yùn)用書(shū)本所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，激發(fā)潛能，拓寬思路，去發(fā)現(xiàn)、分析與解決問(wèn)題。

在每個(gè)小課題的講解過(guò)程中，盡量以生活、生產(chǎn)實(shí)際中的例子帶著問(wèn)題探索性地講解，與學(xué)生分享解決問(wèn)題的分析、思考過(guò)程;幫助學(xué)生理解深?yuàn)W、枯燥的書(shū)本理論。以小課題2的教學(xué)活動(dòng)為例闡述如下。

小課題2中測(cè)試裝置的基本特性部分理論緊密聯(lián)系實(shí)際，在講述上，注重基本原理、數(shù)學(xué)分析，物理概念以及實(shí)際應(yīng)用之間的融會(huì)貫通，力求理論性、應(yīng)用性、新穎性與易學(xué)性并舉?？啥嗯e一些事例幫助學(xué)生理解與記憶，例如：以常用的溫度計(jì)在測(cè)試體溫時(shí)需要等待一段時(shí)間，說(shuō)明：溫度計(jì)為一階系統(tǒng)，體溫的輸入相當(dāng)于一階躍信號(hào)，一階系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)的響應(yīng)需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（t=3τy（t）=0.95%;t=4τ，y（t）=0.982%）才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。

二階系統(tǒng)舉例，以學(xué)生熟悉、向往、使用的小轎車減震器為例，它可以簡(jiǎn)化為由彈簧―質(zhì)量―阻尼組成的二階系統(tǒng)，以MATLAB軟件演示參數(shù)固有頻率ωn與阻尼ξ比取不同的數(shù)值時(shí)，該系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)在時(shí)域、頻域的響應(yīng)曲線，說(shuō)明二階系統(tǒng)的特性;系統(tǒng)參數(shù)測(cè)試可結(jié)合科研項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程說(shuō)明。

小課題2中常用的傳感器部分緊密聯(lián)系實(shí)際，重在應(yīng)用，對(duì)每一種傳感器分別介紹其典型的實(shí)際應(yīng)用例子，結(jié)合工程實(shí)際注重對(duì)比不同類型傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件。例如：一個(gè)項(xiàng)目中需要對(duì)快速小車位置實(shí)施檢測(cè)。小車速度35m/s，車身長(zhǎng)度0.6m，對(duì)比分析傳統(tǒng)的機(jī)械行程開(kāi)關(guān)、電磁式位置開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)時(shí)間等特點(diǎn)，指出傳統(tǒng)的機(jī)械行程開(kāi)關(guān)是接觸式測(cè)量，頭部滾輪很可能瞬時(shí)撞飛，常用的電磁式位置開(kāi)關(guān)響應(yīng)頻率小于100Hz，開(kāi)合時(shí)間為數(shù)十微秒，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng);光電式位置開(kāi)關(guān)響應(yīng)頻率300Hz以上，開(kāi)合時(shí)間為微秒級(jí)，捕捉到小車通過(guò)這個(gè)信號(hào)是能夠?qū)崿F(xiàn)的，后接PLC的高速計(jì)數(shù)器功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其他電氣原件的控制。注重新型傳感器的工作原理和使用條件的講授，注意新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新方法的介紹，激發(fā)學(xué)生的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)始終能感受到課程的先進(jìn)性和工程實(shí)用性。

三、課程內(nèi)學(xué)分制的實(shí)施效果

在日常教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)都按照對(duì)應(yīng)的分值積分，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情較高，上課聽(tīng)講一絲不茍，布置課后作業(yè)6次，每個(gè)學(xué)生都能夠認(rèn)真完成，偶爾忘記交作業(yè)了，下一次會(huì)給教師說(shuō)明并補(bǔ)交。三個(gè)小課題中每一個(gè)講完后，用25―30分鐘的時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生對(duì)待每個(gè)小課題的測(cè)試態(tài)度端正，達(dá)到了預(yù)期效果。

學(xué)生的評(píng)價(jià)為：課堂講解生動(dòng)、有吸引力，課堂氣氛活躍;授課中結(jié)合了大量的工程案例，能夠?qū)W以致用;考核及評(píng)價(jià)方式能激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)與鉆研;注重創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。

課程內(nèi)學(xué)分制的教學(xué)方法，對(duì)任課教師的講課水平、科研素質(zhì)提出了更高的要求，課后作業(yè)、小課題測(cè)試題的批改、打分、講解，增加了任課教師的勞動(dòng)量，但教學(xué)效果好了，學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)更積極了。

四、結(jié)語(yǔ)

本課程內(nèi)學(xué)分制實(shí)施的前提是以信號(hào)流程為主線，根據(jù)人們對(duì)事物認(rèn)識(shí)的規(guī)律，構(gòu)建本課程的教學(xué)體系，細(xì)分為三個(gè)小課題：信號(hào)的初識(shí)、信號(hào)的獲取、信號(hào)的應(yīng)用。同時(shí)需要規(guī)定相應(yīng)小課題的分值及實(shí)施細(xì)則。

在每個(gè)小課題的講解過(guò)程中，盡量以生活、生產(chǎn)實(shí)際中的例子帶著問(wèn)題探索性地講解，與學(xué)生分享解決問(wèn)題的分析、思考過(guò)程;幫助學(xué)生理解深?yuàn)W、枯燥的書(shū)本理論。

在實(shí)施的過(guò)程中，每個(gè)日常教學(xué)環(huán)節(jié)都按照對(duì)應(yīng)的分值積分，注重學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)階段的學(xué)術(shù)表現(xiàn)和綜合素質(zhì)的正確評(píng)定，按照課程內(nèi)學(xué)分制給出的學(xué)習(xí)成績(jī)更加真實(shí)地體現(xiàn)了學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)術(shù)表現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王豐.“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)”精品課程建設(shè)與實(shí)踐[J].河

北理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2010，（5）.

[2]張建立，李峰.基于實(shí)用的機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)

法探究[J].黑龍江教育：高教研究與評(píng)估，2014，（2）.