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机械工程测试技术(合集7篇)

时间:2023-03-06 16:05:53
机械工程测试技术

机械工程测试技术第1篇

【关键词】机械工程测试技术;教学改革;课程

1.机械工程测试技术在教学过程中存在的不足

1.1教学方式没有实现多样化

教学手段落后,以课堂教学为主,学生被动接受,缺乏必要的互动。虽说现在多媒体教学已经普及,但基本上还停留在投影代替粉笔的初级阶段,对现代化教学手段的充分利用还远远不够,对教学手段的改进也期待进一步探索所以可以看出,传统教学模式的弊病会造成学生被动吸收知识,难以充分调动学生学习的积极性和主观能动性,不利于培养学生的创新思维和创新能力。

1.2课程的不合理安排导致基础薄弱

机械工程测试技术需要前期学习的课程主要有高等数学和概率论与数理统计。高等数学和概率论与数理统计这两门课程一般安排在大学一、二年级开课,机械程测试技术一般安排在大学三年级开课,中间间隔的时间比较长,学生对基础知识的遗忘比较严重。而比较普遍的现象是学生在学习这门课程时进人状态较慢。该课程一方面要求学生全面回忆起高等数学、数学分析的内容,另一方面要求学生不断吸收全新测试技术知识。假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,则相当长一段时间都会处于茫茫然的学习阶段,学习兴趣锐减,积极性受挫。

1.3学生得不到足够的实践机会

机械工程测试技术课程的实验教学中主要存在两个问题:一是由于实验条件有限,难以完成一些较复杂的实验,而且某些简单实验完成的效果也不太好,造成了学生在学习这门课时,感性认识与理性认识相脱节的现象,学生理解这门课程存在一定的困难。二是实验教学中一般要求学生按照实验指导书的步骤操作,有些学生不思考就按部就班完成实验,最终仍然不明白为什么该实验要有这几个中间步骤,知其然而不知其所以然。众所周知,机械工程测试技术是一门实践性很强的学科,所以实验教学对于学习本门课程非常重要。但是由于存在一些这样那样的问题,导致了实验教学不能正常开展,学生动手操作机会少,演示教学多,案例教学较少,实际应用测试结果分析问题的能力不足。

1.4学生接受知识相对比较被动

传统的教学模式主要以教师为中心,上课大多采用灌输式的教学方法,这种模式的优点是有利于教师发挥主导作用,利于教师组织、监控整个教学活动进程,便于教师向学生传授系统的科学知识。但是通过长期的观察,由于,教学手段落后,以课堂教学为主,学生被动接受,缺必要的互动。在以前的教学模式中机械工程测试技术实验教学基本是沿袭传统的教学模式。做实验之前教师将每一个实验从实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容到实验步骤、数据处理等都做了详尽的交待,学生只要按固定步骤操作即可这种传统教学模式,虽然能使学生较快地掌握教材内容,但却影响了学生创新思维的培养,激发不了学生求知的欲望。

2.对于机械工程测试技术改革的几点看法与研究

2.1改变传统的单一枯燥的灌输式教学模式

通过引入多媒体教学,提高课堂教学效果 在测试技术课程学时压缩,测试技术内容不断增加的情况下,把多媒体教学引入测试技术教学,可以改变传统的教学模式采用单纯的黑板、粉笔式课堂教学,缺乏形象、直观生动的特点,使图、文、影、音等多种信息结合在一起。合理的运用多媒体教学可以弥补传统教学的不足,使课程内容化难为易,化繁为简,便于学生对知识的记忆与掌握。而且教师应该改掉灌输式的教学模式改为启发式。启发式教学不仅是教学方法,更是一种教学思想,是教学原则和教观。所谓启发式教学是教师在教学过程中,根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段调动学生的主观能动性,引导学生开动脑筋、积极思维、主动实践,以达到掌握知识和技能,增强能力的目的。

2.2采用案例和基础知识相结合的教学模式

在教学中我们采用案例教学法,结合工程实例,把各个模块的知识有机的结合起来,使学生对模块化知识在实际测试中的具体应用有一个宏观上的认识,加强测试系统系统设计的观念。比如讲解大型钢结构桥梁时,首先让学生分析危险截面所在之处,继而促使学生思考如何贴应变片以测量危险截面处的弯矩,并引导学生思考整个测试系统频率响应函数的建立方法。另外,在分析功率谱时,多数学生误将其峰值视为具有最大振荡幅值所对应的信号,实则不然,功率谱中峰值处对应的信号只能说明其平均能量最大,但其振荡峰值却未必最高,这可以通过讲解测量射流中心速度的方法而使问题明晰。显然,通过工程案例的讲解,不仅加深了学生对电阻应变式传感器、桥电路、A/D转换器和微处理器等的理解,而且有助于其掌握测试系统设计的基本过程,培养综合运用知识的能力。

2.3中心向学生动手实践倾斜

机械工程测试技术课程内容比较抽象,实验在课程教学中占重要的地位。为了加强学生对于课本理论知识的理解,需要安排大量的实验教学。实验应从培养学生的动手能力出发,发挥其能动性,让他们自我解决实际问题众所周知,工程实际中,机械工程师明确了测试任务后,一般的工作顺序是:在互联网上或企业内查询,选用适当的传感器和相关仪器;设计适当的试验方案,组建测试系统;完成测试要求。因此应开设具有实际应用背景的常用物理量(位移、力、压力、振动、噪声和温度等)测量的综合性实验,每个实验相当于完成一项工程测试任务。

2.4优化教学知识结构

教学内容是学习知识和技能的载体。由于机械工程测试技术涉及的知识面比较宽,知识点多而繁琐,针对这一特点,我们在教学过程中把相对离散的知识模块化,把知识点分为信号认知模块、信号分析模块、信号调理模块、传感器基本知识模块以及测试装置性能测试模块等,使每个模块的知识系统化,让学生能够分模块的掌握有关的知识。在把知识模块化的同时,我们根据突出重点,注重实用的原则,在满足教学要求的条件下精选授课内容。当然,要达到上述要求应做好两方面工作:一是确定教学内容是什么,二是怎样将这些教学内容组织成一个合理且实用的有机整体。

3.结语

机械工程测试技术相对于其他的课程最大的特点之一便是其实践性。而且多年的教学经验也显露出老师难教,学生难学的特点。我们应该应用形象、直观、生动的形式充分调动学生的积极性和学习热情。再但前的发展形势下,提高学生综合素质,特别是培养学生创新意识和能力,任重而道远。希望通过以上学改革,相信能够在一定程度上提高机械工程测试技术课程的教学质量。 [科]

【参考文献】

[1]陈光军,常江,张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养.实验技术与管理,2007,2(129~130).

机械工程测试技术第2篇

关键词:机械工程测试技术;工程教育认证;课程改革

前言

测试是人类认识客观世界的重要手段,是科学研究的基本方法,在工程技术领域中,科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等都离不开测试技术,它主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法[1]。机械工程测试技术介绍了测试技术的系统组成、基本原理,以及对测试信号数据的分析方法,能够对机械工程测试中应用较多的振动、位移、力、温度等物理量进行检测和处理,是机电一体化技术的基础和桥梁[2]。以滨州学院为例,机械工程测试技术是一门面向机械设计制造及其自动化专业机械电子方向的必修课程,先修课程包括大学物理、电工电子学、控制工程基础等,与后修的机电一体化系统设计形成了完整的机电类专业课程体系[3]。通过课程改革,进一步整合相关教学资源和教学内容,增强测控类应用培养,丰富机械专业的应用型课程体系,为将来从事控制类的机械专业学生打下良好的基础。本课程安排在本科教学的第五学期,学生具有一定的专业基础,同时部分学生参与了科技创新大赛,有使用传感器进行参数检测的经验,这为课程的学习提供了良好的基础。由于本课程应用性强,按照传统的教学方式,信号频谱分析的理论部分要求较高、较难,传感器部分种类多且杂,导致学生学习时兴趣不足、学习动力不够,教学效果无法满足应用型人才培养的需要。自2005年以来,我国开始构建工程教育认证体系,逐步开展专业认证工作,于2016年6月成为《华盛顿协议》正式成员。工程教育认证是实现工程教育与工业界对接,提升工程人才培养质量的有效途径,因此探索工程教育认证视阈下的课程改革,对于更新教学理念、提高人才培养质量、推进地方高校专业认证具有重要的现实意义[4]。因此,滨州学院紧紧围绕培养高素质应用型人才的目标,在工程教育认证的背景下,进行了机械工程测试技术“案例+实验”导向的教学方法改革,改变了传统教学中灌输式教学方法,启发和引导学生主动学习,既有利于学生掌握基础理论知识和基本技能,又较好的培养了学生的工程实践能力。

一、课程培养目标

机械工程测试技术是以机械工程领域为应用背景,解决工程中常见动态物理量的测试问题。通过本课程的学习,培养学生掌握信号采集、传输、变换及数据处理的基本原理和实验方法,能根据研究对象合理选用传感器,具备构建基本工程测试系统和进行常见参量检测的能力,为进一步学习、研究和处理测控工程问题打下基础[5]。具体体现在以下三个方面:(一)知识目标1.信号时域和频域的描述方法,建立起信号频谱分析的概念;利用傅立叶变换对周期信号和非周期信号进行频谱分析计算。2.测试装置静、动态特性的评价方法和不失真测试条件,并能用于测试装置的分析和选择;掌握一阶、二阶线性系统动态特性及其测定方法。3.常用传感器的原理、特点、应用以及传感器的选用原则。4.信号调理电路(电桥、调制与解调、滤波、放大)的工作原理和性能,并能较合理的设计和选用。5.数字信号的一般处理步骤;相关分析及功率谱的基本原理、方法和应用。(二)能力目标1.具备正确运用测试方法、合理选用测试仪器、科学分析与处理数据的能力。2.培养运用所学知识构建测试系统和分析、解决实际测试工程问题的能力。(三)素质目标1.培养学生具有科学的思维方法、自主学习的意识和创新精神;具备工作严谨、诚实守信、敢于承担责任的职业道德与操守。2.通过参与案例分组讨论和实验项目操作,培养学生沟通和团队协作精神。

二、课程体系构建

本课程分为理论和实践两大部分,包括32学时的课堂讲授和8学时的传感器综合实验操作。课程体系整体框架如图1所示。理论教学共8章内容,包括绪论、信号及其描述、测试装置的静态和动态特性、常见传感器的原理与应用、信号调理与记录、信号处理初步、测试技术在工程中的应用以及虚拟仪器技术。其中,第二章信号及其描述主要包括信号的分类与描述,周期信号与离散频谱,瞬变非周期信号与连续频谱,随机信号。第三章测量装置的特性主要包括静态特性,一阶、二阶动态特性,测试装置对单位阶跃信号的响应,实现不失真测量的条件。第四章传感器原理与应用主要包括电阻式、电容式、电感式、磁电式、压电式、热电式与光电式传感器,其他传感器及智能传感器,传感器的选用原则。第五章信号调理与记录主要包括电桥、调制与解调、滤波、信号放大、测试信号的显示与记录。第六章信号处理初步主要包括数字信号处理的基本步骤,相关分析及其应用,功率谱分析及其应用。第七章工程应用中应变、振动、转速、温度等常见工业参数的测量系统的构建,理论与实验紧密联系,并结合第八章虚拟仪器技术开展基于Labview实现计算机数据采集。实践课程共分为4个实验,实验项目为悬臂梁固有频率的测量(验证性实验),转速和温度的综合测试与分析(综合性实验),电子秤的设计(设计性实验)。通过三个不同层次的实验要求,结合丰富的传感器与基于Labview的测控系统,学生通过亲自动手操作基本上掌握工程测试的系统构建和处理方法。培养学生的团队协作能力,提高解决实际测试工程问题的能力。

三、基于“案例+实验”教学的课程模式改革

机械工程测试技术关注新技术、新知识的导入,以案例+实验教学驱动激发学生学习的积极性,培养操作技能和创新意识[6]。本课程以多媒体演示、案例教学和实验操作为主要方法和手段,坚持理论联系实际的教学理念,共引入5个完整案例和4个实验项目设计对所学知识进行综合运用。

(一)探索案例教学模式,培养学生的工程意识和能力

案例1为压缩机齿轮箱故障诊断。通过齿轮箱振动信号频谱分析,确定最大频率分量,然后根据机床转速和传动链,找出故障齿轮。案例2为传感器在农业物联网中的应用。该案例来源于教师服务地方项目———“基于Labview的果园智能系统设计”研究课题,通过构建果园数据采集系统,实现了空气和土壤的温湿度、光照、pH值、风速风向、CO2浓度等参数的检测和数据传输,是传感器应用的综合体现。案例3为滤波在钢管无损探伤中的应用。利用电涡流传感器对钢管进行裂纹检测时,由于外界干扰信号中含有低频噪声,通过低通滤波器处理后得到有用信号,分析高频成分得到裂纹的程度和位置。案例4为互相关在管道泄漏检测中应用。根据互相关的性质,提取出两个信号之间的滞后时间,计算出泄漏点距离中心点的位置,并引申出如何消除误判,增加系统检测的可靠度。案例5为基于Labview的频谱分析仪设计。利用Labview自带频谱分析模块,通过简单的图形化编程实现对于信号的频谱分析并显示。

(二)精心设计实验项目,建立以学生为主的应用型实验模式

学生根据传感器综合实验台提供的30几种传感器以及数据采集系统,构建硬软件系统,团队协作完成相关物理量的采集和分析,充分发挥学生主观能动性,利于培养学生的实践动手能力。实验1为悬臂梁固有频率测量。通过构建悬臂梁结构,在一端施加不同频率的激励,采用传感器测量振动信号,分析该二阶系统的频谱特性,得到悬臂梁的固有频率。实验2为电子秤的设计。将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片构成的电桥电路转化为电量输出,从而实现质量与电量之间的线性关系。实验3和实验4为基于Labview的转速和温度测量。利用YL2000传感器综合试验台,构建转速和温度采集平台,利用数据采集卡和PC机实现数字信号的采集和分析。

(三)丰富授课方式和手段,改革课程考核和评价方法

根据课程内容协调采取多种教学方式和手段。理论性较强的内容,宜采用板书为主的教学手段,比如频谱分析的推导等;同时采用Labview作为机械工程测试信号分析与处理工具,构建虚拟测试系统和信号分析虚拟环境,学生可以在课堂上直观的观察信号的构成、信号的频谱分析和数据采集过程,从而理解傅立叶变换的意义。此外,利用虚拟信号分析系统进行仿真演示,如频谱分析、滤波、相关分析等,加深对理论知识的理解。应用性较强的内容,比如传感器,宜采用多媒体为主的教学手段,配合图片、视频、动画演示等手段辅助教学。教学中结合工程案例,用演示实验对实际测试的振动、温度等信号进行采集和分析,让学生建立信号分析与实际应用间的联系。完善课程考核与评价体系,增加实验考核比重。重点考查工程测试的基础知识、基本概念、基本原理和测试方法,以及利用所学知识构建一个简单的测试系统。期末成绩占60%,实验成绩占20%,过程考核占20%(课堂表现和考勤)。

机械工程测试技术第3篇

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。

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,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,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

机械工程测试技术第4篇

第一,相关课程的时间安排欠合理。与机械工程测试技术联系紧密的先修课程主要有高等数学、电工电子技术、计算机科学、过程控制工程理论等。如果这几门课程没有打下坚实的基础,那么在信号分析、测试系统分析、传感器电路分析以及计算机测试技术等内容的学习中都会感觉吃力,从而失去学习兴趣。从教学体系上,就邵阳学院而言,这些相关课程的时间安排欠合理。这些课程,机械类学生都安排在大学一年级或二年级上学期开课,而机械工程测试技术课程安排在大学三年级二学期开课,中间间隔的时间至少有一年,学生对基础知识的遗忘比较严重。而学生在学习这门课程时,一方面要求学生全面回忆起高等数学、数学分析的内容,另一方面要求学生不断吸收全新测试技术知识。假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,则相当长一段时间都会处于茫茫然的学习阶段,进入学习状态缓慢,学习兴趣锐减,积极性受挫[2]。第二,实验力度不足,学生学习兴趣低。机械工程测试技术是一门实践性很强的学科,实验教学非常重要。现在的实验教学状态是:1)实验教学内容较少。我国将测试技术定位为专业基础课,侧重书本知识和理论教育,实验教学较少。以邵阳学院为例,实验教学只有8学时,而且现在的实验教学模式基本上是教师下达实验任务,讲解实验原理,安排好实验步骤,学生只要按照老师指导的实验步骤按部就班地做;通常,做完实验后,学生对实验过程中用到的理论知识并没有进一步的认识,没有达到理论与实验结合学习的目的;在实验过程中师生之间缺少互动,学生的自主性没有得到体现。2)实验设备不足。不足主要体现在传感器部分,没有实物对象,学生对传感器没有感性的认识,单纯的原理介绍显得枯燥、乏味;信号分析理论部分则涉及较多的高数内容,对于机械类的学生来说过于深奥,学生很难理解,这些使得学生没有学习兴趣。

2机械工程测试技术课程的教学改革措施

2.1优化课程体系,合理安排课程

在整个机械工程专业体系中,机械工程测试技术起着承前启后的作用,因此,在教学内容上,应与先修课程和后续课程做好合理的衔接,做到教学内容不重复、不脱节,能为后续课程打下坚实的基础。一方面,可将该课程的教学安排提前到大二第二学期的后半个学期,学完高等数学、电子技术、计算机基础等先修课程之后,马上进入该课程学习,时间间隔短,学生对基础知识把握好,能很快进入学习状态,提高学习的积极性;另一方面,改进教学模式,在教学过程中,涉及到先修课程的地方,可请相关课程教师以专题讲座的形式对有关知识进行复习,专题讲座也可以视频的形式上传到网络,学生根据需要在课余时间自行完成已学知识的复习,从而为更好地学习新的课程内容做好准备。

2.2改革教学环境,提高学生的自主学习兴趣,提高教学质量

机械工程测试技术是一门理论与实践结合性较强的课程,但目前在教学过程中,知识的系统性与完整性、理论与实践存在脱节现象,这就导致学生在学习过程中觉得枯燥、乏味,从而失去了自主学习的兴趣。为了提高学生的学习自主性,可通过改革理论教学方法与实践教学手段,达到提高学生学习兴趣,从而提高课堂教学质量的目的。第一,引入工程案例,提高学习兴趣。兴趣是最好的老师,学生对课程的兴趣决定了学习的自主性,而学习的自主性决定了学习质量。在教学过程中,建立“以兴趣为核心的教学模式”,大量使用学生感兴趣和亲身感知的工程案例,从实践到理论、从案例到科学,认识测试技术。比如,通过对机加工零件表面粗糙度形成原因的探讨,使学生掌握信号的自相关分析部分的知识,这对机械系的学生来说是有切身体验的,这样就将枯燥的理论知识与生动的案例结合,使学生能够更加生动形象地感受到基本原理的价值,避免枯燥无味的理论分析,活跃了课堂气氛,提高了学习兴趣。第二,改革教学方式,课堂进入实验。机械工程测试技术涉及到测试的基础知识、信号分析基础、测试系统的特性及测试误差理论。常用传感器的工作原理、结构、特性、测量电路等基本理论知识的理解与应用主要通过教师的课堂讲解,枯燥、乏味、学生没有感性的认识,可改善已有的教学模式,强化试验设备,将理论教学内容放到实验室,依靠实验来实现。比如,传感器部分,通过传感器实验,使学生从实验中理解传感器的测试原理、实际应用等;测试系统特性部分,通过在实验室组建适当的测试系统,通过实验掌握一阶、二阶测试系统的静、动态特性。学生通过实验既学习理论知识,同时又将理论知识加以应用在实验过程中。第三,引入仿真实验,改善课堂教学环境。为解决课堂上实验教学环境的营造问题,可引进“可重构虚拟仪器教学平台”构建的计算机化工程测试创新实验室,针对测试技术课程实验教学需要,设计实验内容,形成一个仿真实验教学环境。为提高教学效果,可借助仿真实验将信号分析、波形分析、频谱分析等理论知识进行可视化表达。学生通过直观的感受,可以更深刻地理解这些理论知识的工程意义。第四,启发学生的自主设计实验能力。实验主要是培养学生的动手能力,通过实验教学环节,使学生具有独立解决实际问题的能力。而现在的实验教学模式基本上是教师安排好实验步骤,学生照做,得出数据即可。在这个过程中,师生之间、学生之间缺少互动,这种模式影响了学生创新思维的培养,学生的学习自主性和能动性没有得到体现。为了发挥学生的自主创新能力,提出“教师引导,学生自主”的实验模式,即教师将实验任务和要求布置给学生,学生根据实验任务书,利用已有的实验资源,组织实验原理、实验仪器,设计实验步骤,实验由学生独立完成,教师只是引导、监督,不参与实验过程[3]。另外,虚拟仪器是现代测试技术的一个新的发展方向,可引导学生利用自己的PC机创建虚拟实验。比如,学生可用lab-view软件平台动手设计周期信号叠加系统仿真实验,从而更形象地理解周期信号的谐波性。这种实验模式能够充分发挥学生主观能动性,有利于培养学生的应用能力和创新能力。第五,以科研带动实践教学。大学生已经具备了基本的科研能力,为了提高学生的自主学习能力和实践能力,可通过鼓励学生参与科研的方式带动实践教学。根据学院已有的科研项目,组织学习兴趣小组,鼓励学生主动参与感兴趣的科研项目。通过这种方式,学生可以自己主动地去探索解决问题的方法,依靠所学知识解决实际问题,既培养学习兴趣,也培养了实践能力。

3结语

机械工程测试技术第5篇

[关键词] 启发式教学;工程案例;产学研;教学改革

[中图分类号] G642.421 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)01-0029-03

0 引言

《机械工程测试技术》是机械类专业学生必须掌握的一门重要专业基础课,其特点在于涉及数学、物理、机械、电子技术以及计算机工程等多学科的交叉与融合[1],因而较多学生在学习中倍感吃力,使得学习积极性大打折扣,课堂效率偏低。同时,由于传统教学过多集中于信号与测试系统分析等基础理论教学,导致学生感性认识不足,闻其声但未见其形。加之传统课程内容远远滞后于其发展,尤其近年来,测试技术在各领域中的应用深度及广度大幅度提升,使得该课程的改革势在必行。文献[2,3]对该课程教学方式提出了新的想法,确定了以学生为中心的启发式教育模式。另外,引入虚拟仪器加强实践教学改革,取得了较为显著的教学成果。但其教学方式鲜有工程案例相佐证,且缺乏科研与教学互为促进的教学模式,学生对测试的了解及认识仍停留在被动学习阶段,其创造性思维基本还源于被动激励。

鉴于此,结合近几年的教学经验,笔者提出“以工程案例和生产实践为主线的测试技术与信号处理课程教学模式”,利用良好的实验教学平台,除了教学计划内的实验外,还针对教学知识点,结合工程题目设计实验案例,让学生自己设计和集成测试系统,重点培养创造意识,增强工程分析和实际应用能力。同时,促进教学与科研相结合,将承担的国家和省部级项目的最新成果融入到教学中,提升测试技术课程教学水平和质量,旨在探索一条产学研结合,促进测试技术课程建设的新路子。

1 以启发式教学为主线,改革传统满堂灌 的教学方法

所谓启发式教学就是强调学生是学习的主体,教师要调动学生的学习积极性,实现教师主导作用与学生积极性相结合;强调学生智力的充分发展,实现系统知识的学习与智力的充分发展相结合;强调激发学生内在的学习动力,实现内在动力与学习的责任感相结合;强调理论与实践联系,实现书本知识与直接经验相结合[4]。

要调动学生的积极性,其前提是激发学生对课程的兴趣爱好。为此,在授课过程中不仅要列举大量生活实例,使得学生从频繁的使用过程中感知该课程的重要性。而且应以“问题”为起点,引导学生逐步解决实际问题。例如,在讲述前沿部分时,结合测试技术在机械工程、冶金、土木、化工等方面的广泛应用,说明该课程学习的重要意义与必要性。再列举大量学生有感性认识的实例,如鼠标、键盘、手机、话筒、相机、冰箱、汽车等是如何控制的,又是用到了哪些传感器。最后让学生从众多实例中总结出测试系统组成结构,并提示学生输入信号一般不为电信号而输出信号一般为电信号。对此,多数学生会认为传感器是连接被测信号与输出信号的纽带,且视其为唯一关键装置。鉴于此,引导学生思考如何处理传感器输送的噪声信号以及其它干扰信号,从而引发他们极大的兴趣,之后画出测试系统组成示意图(图1)供学生讨论。这些实例可大大激发学生的学习兴趣。在讲解测试系统动态特性时,可通过演示滑动变阻器的工作原理向学生提问激励与响应的关系,并要求学生用所学《机械控制理论》相关知识建立系统动力学模型,并求出传递函数。而在讲解信号频域分析前,首先让学生对简单周期信号的时域图进行分析并获得其频域特性,再以探寻非周期信号的频域图为主线引导学生思考。

值得注意的是,启发式教育并不是一种单一的教学方法,也是师生沟通的重要手段。在传统教学过程中,多数老师以书本为中心,强调学生对书本知识的利用程度。实际情况下,《机械工程测试技术》课程较为艰涩难懂,教师在授课过程中应及时与学生沟通,了解学生思想动态,掌握其难学的症结所在,并多鼓励学生走上讲台,采取学生互评与师生互评相结合的方法使得课程严肃而不失活泼,充分调动学生学习的积极性。另外,还应结合不同专业特点阐述测试系统原理及应用。如对机械电子工程专业学生应重点讲解传感器在机床、PLC等方面的应用,在面对机械设计制造及其自动化专业的学生时应主要介绍在工艺设计、公差与配合方面如何选择传感器,而在给材料成型专业学生授课时应集中于分析模具设计过程与材料检测中所应用的测试系统。这一方面要求教师需提高自身科学文化知识,另一方面则在于主动与学生沟通,了解不同专业学生学习的特点。

2 采用以工程案例和生产实践为主线的课 程教学模式

利用良好的试验教学平台,除了教学计划内的实验外,还应针对教学知识点,结合工程题目设计实验案例,让学生自己设计和集成测试系统,重点培养创造意识,增强工程分析和实际应用能力。如在监测汽车传动轴转速的工程案例中,让学生利用所学知识先选择传感器并说明其依据,然后结合各特点从中挑选几种典型测量传动轴转速的传感器,从可行性、精确性、经济成本及便利程度等方面进行讲解并选择其中较为合理的传感器。再以此诱发学生通过对激励与响应的分析建立测试系统的简易数学模型,并分析其时频特征。再如,讲解连续油管椭圆度测量时,提出油管在长时间工作下会受到流体重力及切应力作用,继而引发油管纵向扩张和横向收缩,从而导致油管截面变形(图2a)。在阐明油管失效机理后提出“如何检测油管外壁的椭圆度”的问题,并提醒学生首先考虑用何种传感器。学生在讨论中极有可能把所学传感器都列举出来,这种头脑风暴式的想法逻辑性较差。为此,提示学生油管椭圆度工程检测中要测的是何种物理量。这样,学生即可分析出为位移,再提示学生继续思考,并结合粗糙度检测工艺引发学生参与讨论。这样部分学生会联想到涡流传感器,并提示学生粗糙度检测一般为平面,但本文椭圆度检测为圆周面。通过层层深入挖掘、分析,最后提出油管椭圆度检测方案之一,如图2b所示。

在讲解大型钢结构桥梁时,首先让学生分析危险截面所在之处,继而促使学生思考如何贴应变片以测量危险截面处的弯矩,并引导学生思考整个测试系统频率响应函数的建立方法。另外,在分析功率谱时,多数学生误将其峰值视为具有最大振荡幅值所对应的信号,实则不然,功率谱中峰值处对应的信号只能说明其平均能量最大,但其振荡峰值却未必最高,这可以通过讲解测量射流中心速度的方法而使问题明晰。

显然,通过工程案例的讲解,不仅加深了学生对电阻应变式传感器、桥电路、A/D 转换器和微处理器等的理解,而且有助于其掌握测试系统设计的基本过程,培养综合运用知识的能力。

3 促进教学与科研相结合,增强学生创新 能力

将承担科研项目的最新成果融入到研究生及本科教学中,提升测试技术课程教学水平和质量。培养为地方经济建设服务的意识,旨在探索一条产学研结合、促进测试技术课程建设的新路子。

下面以笔者承担的省级科研项目(脉冲气液射流辅助钻孔水力开采的机理及过程研究)为例分析气液射流打击力测试的方法。在授课过程中,首先向学生介绍水射流打击力实质为射流自身垂直冲击于压力传感器上的滞止压力,再由压力传感器将其转化为电信号并输送至SD150信号分析系统上的测试过程,然后结合第三章《测量装置的基本特性》与第四章《常用的测量方法、器具及传感器》相关知识[5],分析整个测试系统的工作原理及关键过程。其测试原理图如图3。

试验中,为获得射流轴心速度,设置靶盘上小孔直径尽量小,为0.5mm,并与射流轴心对准。这样,由喷嘴产生的气液射流轴心部分垂直打击于压力传感器上表面,再依次通过信号放大器与信号采集卡,最终由SD150动态信号分析系统处理。在测试过程中,激励为射流的打击力,响应为输出终端电压,中间整个环节均为测试系统。在讲述完这些问题后,让学生讨论测试系统是否为线性。若学生对此理解有困难,再提出将整个测试系统划分为两部分引导学生思考,第一部分为压力传感器,第二部分为信号放大器至SD150分析系统。接着让学生根据压力传感器说明书上的幅频特性自己分析其线性特性以及可测量的频率范围,并判断何为激励、何为响应。最后引发学生思考“第二部分测试系统是否为线性装置,如何验证?”通过这些科研实例的讲解与分析,不仅诱发出学生学习的积极性,还极大地培养了学生对科研的热情,同时对老师的科研水平也会起到较好的促进作用。

为提高学生的学习积极性与创造性,还可据此提出问题“该方法在测量射流打击力时有何难点,装置可靠性是否能够保证,是否还存在与之不同的测试方法?”在讨论过程中提示学生思考靶盘上小孔的直径和深度是否会对测试有影响,多数学生可以分析得出射流在喷射入小孔后与压力传感器撞击形成的高速水渍会干扰主射流,甚至会引发新的涡量脉动。为解决上述难题,笔者提示学生考虑用压电传感器测振动的方法分析,即将射流冲击于悬臂梁并由压电传感器测量梁的振动而间接获得射流的时频特性,其原理图如图4所示。

在分析完上述测试系统组成部分(由悬臂梁系统、加速度传感器与振动分析仪串联组成)后,学生对此可能会提出打击力的峰值与振动分析仪数显峰值如何对应的问题。此时,恰好可以让学生思考激励与响应的定量分析问题,并说明如何标定。经过一段时间的互动思考,笔者再提出以实践教学环节所用电动激励器为激励源来检验整个测试系统的线性度。最后提出悬臂梁的结构如何选择的问题,并通过材料力学弯矩相关知识予以提示,到此可能会有部分学生会考虑到选择等强度梁,教师可让学生对此进行解释。相信通过这些实例讲解与循序渐进的激励机制,学生对测试技术的学习不再感到晦涩难懂,而且创造性思维也会得到极大增强,同时老师在与学生的交流中也会碰撞激发出科研灵感与创新动力。

4 结束语

《机械工程测试技术》是一门重要的技术基础课,它在培养学生、改造专业和促进科技发展方面有重要作用。

本文在传统教学的基础上,结合笔者自身教学改革实践经验,以启发式教学为主线,充分调动学生积极性,化被动学习为主动求知,促进了教学理念的转变;提出“以工程案例和生产实践为主线的课程教学模式”,利用良好的试验教学平台,除了教学计划内的实验外,还针对教学知识点,结合工程题目设计实验案例,让学生自己设计和集成测试系统,重点培养创造意识,增强工程分析和实际应用能力;将科研课题融入教学以推进两者紧密结合,使得学生在科研过程中增强自身的求知欲及创新能力,同时也可促进老师的研发水平。

参考文献

[1]张凤生,王海峰,等.机械工程测试技术课程教学改革与实践[J].教学研究,2012,35(1):92-94.

[2]张志刚,石晓辉,等.《机械工程测试技术》课程理论教学的改革与创新[J].技创新导报,2011,(23):147-148.

[3]张建立,马泳涛,等.《机械工程测试技术基础》教学方法研究[J].企业技术开发,2012,29(13):157-158.

机械工程测试技术第6篇

关键词:工程测试技术;教学;难点

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)45-0201-02

一、《机械工程测试技术》课程概述

《机械工程测试技术》是各高等院校机械、自动化专业等工程类专业开设的一门重要专业基础性课程,是机械、电子、信息、力学、数学等学科的交叉学科。本课程主要通过讨论信号的描述和分析方法,传感器、常用信号调理电路和记录、显示仪器的工作原理以及测试装置基本特性的评价方法和不失真测试条件等方面的知识,要求学生深刻理解有关测试技术的基本理论、使用测试仪器对不同参数进行测量和分析的方法和手段、动态测试所需要的基本理论、基本知识和基本技能,对机械工程中常见的被测物理量能比较正确的选用检测装置并完成检测任务从而为进一步研究和处理工程测试技术问题打好基础。本文希望通过该门课程教学难点解析与探讨,不断激发学生的学习欲望、增强学生的动手能力与创新能力,引导学生较好地理解和掌握,培养机械工程类的专业人才。

二、《机械工程测试技术》课程的特点

《机械工程测试技术》综合了传感器技术、计算机技术、机械原理、信号分析与处理技术等技术理论,涉及机械工程领域中的非电量电测技术和其他测试技术等知识,是工业生产与科学研究不可或缺的重要技术手段,《机械工程测试技术》强调理论联系实际、突出工程技术应用,简单的理论知识记忆和掌握并不能完成该课程的教学任务,它只是课程开设的主要教学目标之一。学生在课堂教学中掌握的信号分析、数据处理、传感器技术、测试系统方面的理论知识,在专业课程体系中起到的是承上启下的知识衔接作用,是培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力的基础。

三、《机械工程测试技术》难点

1.课程内容具有抽象性,不易理解。《机械工程测试技术》是工程类专业中综合性很强的一门专业基础课程,内容涉及大量的数学知识,课程中有关信处理的部分涉及《概率论与数理统计》和《高等数学》等课程、有关测试装置的动态特性部分涉及《线性代数》和《机械控制工程》等课程,有关振动测试的部分有与《机械振动》等课程的内容有关联。因此,《机械工程测试技术》涉及到大量的较为抽象的高等数学知识,而对来数学基础相对薄弱的工科学生来说如何将抽象的数学知识运用到机械工程测试技术的实践当中,成为学生学习该门课程的一个难点。

2.课程涵盖学科较为广泛,对相关课程的理论知识要求较高。《机械工程测试技术》课程知识范围广,包括机械、电子、信息、力学、数学等多门学科,尤其前面测试信号分析理论部分,涉及到较多以前所学的高等数学知识,特别是积分变换知识,这就要求学生一方面要不断地掌握高等数学、数学分析的内容,另一方面又要不断吸收全新测试技术知识,假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,很容易造成各科知识内容的衔接不太顺畅,导致学生长期无法理解课程内容,影响机械工程测试技术课程的教学效果。

3.教学内容与机械工程测试技术的发展存在脱节。随着现代科学技术的不断快速发展,以及与国外相关领域交流的不断加强,机械工程测试技术课程所属的研究领域技术也在快速的更新与发展。但现在高校机械工程测试技术课程教学的内容还停留在以前的教学内容之上,比较陈旧,无法跟上技术实际发展的水平。就譬如在机械工程测试技术课程中的传感器技术、测试方法及测量装置等教学内容方面,都远远落后于当前社会生产实践以及相关技术发展的要求。

4.实验性教学的缺失。机械工程测试技术的实验教学当中存在着参差不齐的现象,各个学校之间也存在着一定的差距。许多学校该门课程受制于实验条件状况,许多复杂的测试实验无法完成,造成学生在理解一些较为复杂的课程的时候,由于只有理论的概念,而无法直观的参与实验,在理解这面课程的时候就存在着一定的困难。而一些较为简单的实验的教学效果来看也不是很理想,着一方面与客观的实验条件限制有关,另一方面也与学生难以理解此门课程而选择主观放弃的思想有关。

四、改进课程教学的措施研讨

1.合理安排课程的教学内容,突出重点教学内容。《机械工程测试技术》在实际的教学过程当中,可以不按照教材内容安排的顺利,打破教材之间的界限,例如可以不拘泥于传统教学,打乱书本上介绍各种类型传感器的顺序,以基本物理量的测量为授课主线,分别介绍位移的测量、振动测量、压力测量、温度测量、应变及力的测量等机械工程中常见物理量测量所采用的主要传感器及其工作原理,不再按照现有单列章节的方式去介绍,从实践教学中优化教材的内容与结构,将教学内容融会贯通,各部分知识点衔接有序,循序渐进地结合起来,将知识的学习和掌握按照螺旋式上升的方向进行融合,可以达到让学生在了解传感器相关知识的同时也知道主要作用,提高学生理论理解与实践理解的能力。

2.采用启发讨论式教学模式。在《机械工程测试技术》课程的教学过程当中,可以采用难点问题启发讨论的模式,对于机械工程测试技术课程中的难点问题,鼓励学生大胆发言,集体讨论,在这个过程当中,老师对扮演的角色不是一个解答者,而是引导者的作用,引导学生对提出的难点问题进行思考,收集相关的资料,调查研究,指导学生研究发放,最终对学生提出的难点进行解决,这样可以让学生真正的理解难点,掌握相关知识。

3.讲板书教学与多媒体教学相结合。作为一门比较抽象的课程,机械工程测试技术课程也要借鉴多媒体将枯燥的文字内容转化成图片传达给学生,使用图片记忆的方式帮助学生加强对知识的记忆。其次,可以通过软件设计模拟动态测试,将动态测试过程形象化,使学生建立起测试与系统的感官认识;再次,还能够通过多媒体技术,将该领域最新的国内外研究成果、知名研究学者、授课教师、本学院及本学校的科研成果介绍给学生,通过这种教学手段,增加了学生对本土科研成果的了解,激发学生的学习热情。

4.改革试验教学环节。实验是机械工程测试技术教学内容的重要组成部分。目前,随着信息技术与传感器技术的飞速发展,传统的实践教学模式已经不能适应社会对机械工程教学发展的要求,现在必须对试验内容进行富有创造性建设意义的课程改革。在试验内容上要增强试验的工程性、可操作性和现实性。在试验方法上,要根据实验室的条件,引导学生开展自行设计性实验,充分发挥学生的主动能动性,发挥学生的学习潜能,培养学生创新探索能力,让学生在解决实际问题的实践中提高分析问题解决问题的应变能力和创造能力。

5.利用科研项目提高学生的动手能力。所谓实践出真知,在剖析《机械工程测试技术》教学难点上可以采用项目实例的方法提高学生的理解力,以真实发生的实际案例,讲解在其中所运用到的《机械工程测试技术》课程当中涉及到的如何测试系统的静态、动态特性、安防测试传感器、设计测试系统等等有关方面的知识。

五、结束语

《机械工程测试技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,而且涉及到的相关学科的知识十分庞杂,在教学的过程当中存在着不少的疑难杂症,导致不少学生反映该课程晦涩难懂,课程内容犹如天书,严重影响教学效果,既定的课程目标和教学任务也很难在教学中达到预期的效果。本文试图通过对《机械工程测试技术》课程教学难点的分析,提出了一些在实际教学工作中总结出的经验性的解决方法,希望对《机械工程测试技术》这门课程今后的教学改进有所裨益,广大《机械工程测试技术》教员能够以此来参考提高教学效果,激发学生的学习兴趣,让学生能够自觉地学习和钻研理论和实践。

参考文献:

[1]梁健.“机械工程测试技术”课程教学难点突破[J].广东工业大学学报:社会科学版,2009,(5).

[2]运红丽,王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学红的应用[J].科技信息,2010,(29).

机械工程测试技术第7篇

关键词:工程测试技术;教学;难点

一、《机械工程测试技术》课程概述

《机械工程测试技术》是各高等院校机械、自动化专业等工程类专业开设的一门重要专业基础性课程,是机械、电子、信息、力学、数学等学科的交叉学科。本课程主要通过讨论信号的描述和分析方法,传感器、常用信号调理电路和记录、显示仪器的工作原理以及测试装置基本特性的评价方法和不失真测试条件等方面的知识,要求学生深刻理解有关测试技术的基本理论、使用测试仪器对不同参数进行测量和分析的方法和手段、动态测试所需要的基本理论、基本知识和基本技能,对机械工程中常见的被测物理量能比较正确的选用检测装置并完成检测任务从而为进一步研究和处理工程测试技术问题打好基础。本文希望通过该门课程教学难点解析与探讨,不断激发学生的学习欲望、增强学生的动手能力与创新能力,引导学生较好地理解和掌握,培养机械工程类的专业人才。

二、《机械工程测试技术》课程的特点

《机械工程测试技术》综合了传感器技术、计算机技术、机械原理、信号分析与处理技术等技术理论,涉及机械工程领域中的非电量电测技术和其他测试技术等知识,是工业生产与科学研究不可或缺的重要技术手段,《机械工程测试技术》强调理论联系实际、突出工程技术应用,简单的理论知识记忆和掌握并不能完成该课程的教学任务,它只是课程开设的主要教学目标之一。学生在课堂教学中掌握的信号分析、数据处理、传感器技术、测试系统方面的理论知识,在专业课程体系中起到的是承上启下的知识衔接作用,是培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力的基础。

三、《机械工程测试技术》难点

1.课程内容具有抽象性,不易理解。《机械工程测试技术》是工程类专业中综合性很强的一门专业基础课程,内容涉及大量的数学知识,课程中有关信处理的部分涉及《概率论与数理统计》和《高等数学》等课程、有关测试装置的动态特性部分涉及《线性代数》和《机械控制工程》等课程,有关振动测试的部分有与《机械振动》等课程的内容有关联。因此,《机械工程测试技术》涉及到大量的较为抽象的高等数学知识,而对来数学基础相对薄弱的工科学生来说如何将抽象的数学知识运用到机械工程测试技术的实践当中,成为学生学习该门课程的一个难点。2.课程涵盖学科较为广泛,对相关课程的理论知识要求较高。《机械工程测试技术》课程知识范围广,包括机械、电子、信息、力学、数学等多门学科,尤其前面测试信号分析理论部分,涉及到较多以前所学的高等数学知识,特别是积分变换知识,这就要求学生一方面要不断地掌握高等数学、数学分析的内容,另一方面又要不断吸收全新测试技术知识,假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,很容易造成各科知识内容的衔接不太顺畅,导致学生长期无法理解课程内容,影响机械工程测试技术课程的教学效果。3.教学内容与机械工程测试技术的发展存在脱节。随着现代科学技术的不断快速发展,以及与国外相关领域交流的不断加强,机械工程测试技术课程所属的研究领域技术也在快速的更新与发展。但现在高校机械工程测试技术课程教学的内容还停留在以前的教学内容之上,比较陈旧,无法跟上技术实际发展的水平。就譬如在机械工程测试技术课程中的传感器技术、测试方法及测量装置等教学内容方面,都远远落后于当前社会生产实践以及相关技术发展的要求。4.实验性教学的缺失。机械工程测试技术的实验教学当中存在着参差不齐的现象,各个学校之间也存在着一定的差距。许多学校该门课程受制于实验条件状况,许多复杂的测试实验无法完成,造成学生在理解一些较为复杂的课程的时候,由于只有理论的概念,而无法直观的参与实验,在理解这面课程的时候就存在着一定的困难。而一些较为简单的实验的教学效果来看也不是很理想,着一方面与客观的实验条件限制有关,另一方面也与学生难以理解此门课程而选择主观放弃的思想有关。

四、改进课程教学的措施研讨

1.合理安排课程的教学内容,突出重点教学内容。《机械工程测试技术》在实际的教学过程当中,可以不按照教材内容安排的顺利,打破教材之间的界限,例如可以不拘泥于传统教学,打乱书本上介绍各种类型传感器的顺序,以基本物理量的测量为授课主线,分别介绍位移的测量、振动测量、压力测量、温度测量、应变及力的测量等机械工程中常见物理量测量所采用的主要传感器及其工作原理,不再按照现有单列章节的方式去介绍,从实践教学中优化教材的内容与结构,将教学内容融会贯通,各部分知识点衔接有序,循序渐进地结合起来,将知识的学习和掌握按照螺旋式上升的方向进行融合,可以达到让学生在了解传感器相关知识的同时也知道主要作用,提高学生理论理解与实践理解的能力。2.采用启发讨论式教学模式。在《机械工程测试技术》课程的教学过程当中,可以采用难点问题启发讨论的模式,对于机械工程测试技术课程中的难点问题,鼓励学生大胆发言,集体讨论,在这个过程当中,老师对扮演的角色不是一个解答者,而是引导者的作用,引导学生对提出的难点问题进行思考,收集相关的资料,调查研究,指导学生研究发放,最终对学生提出的难点进行解决,这样可以让学生真正的理解难点,掌握相关知识。3.讲板书教学与多媒体教学相结合。作为一门比较抽象的课程,机械工程测试技术课程也要借鉴多媒体将枯燥的文字内容转化成图片传达给学生,使用图片记忆的方式帮助学生加强对知识的记忆。其次,可以通过软件设计模拟动态测试,将动态测试过程形象化,使学生建立起测试与系统的感官认识;再次,还能够通过多媒体技术,将该领域最新的国内外研究成果、知名研究学者、授课教师、本学院及本学校的科研成果介绍给学生,通过这种教学手段,增加了学生对本土科研成果的了解,激发学生的学习热情。4.改革试验教学环节。实验是机械工程测试技术教学内容的重要组成部分。目前,随着信息技术与传感器技术的飞速发展,传统的实践教学模式已经不能适应社会对机械工程教学发展的要求,现在必须对试验内容进行富有创造性建设意义的课程改革。在试验内容上要增强试验的工程性、可操作性和现实性。在试验方法上,要根据实验室的条件,引导学生开展自行设计性实验,充分发挥学生的主动能动性,发挥学生的学习潜能,培养学生创新探索能力,让学生在解决实际问题的实践中提高分析问题解决问题的应变能力和创造能力。5.利用科研项目提高学生的动手能力。所谓实践出真知,在剖析《机械工程测试技术》教学难点上可以采用项目实例的方法提高学生的理解力,以真实发生的实际案例,讲解在其中所运用到的《机械工程测试技术》课程当中涉及到的如何测试系统的静态、动态特性、安防测试传感器、设计测试系统等等有关方面的知识。

五、结束语

本文试图通过对《机械工程测试技术》课程教学难点的分析,提出了一些在实际教学工作中总结出的经验性的解决方法,希望对《机械工程测试技术》这门课程今后的教学改进有所裨益,广大《机械工程测试技术》教员能够以此来参考提高教学效果,激发学生的学习兴趣,让学生能够自觉地学习和钻研理论和实践。

参考文献:

[1]梁健.“机械工程测试技术”课程教学难点突破[J].广东工业大学学报:社会科学版,2009,(5).

[2]运红丽,王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学红的应用[J].科技信息,2010,(29).

[3]史荣,李玉昆,马筱聪.基于工程的机械工程测试技术教学改革实践[J].教育教学论坛,2015,(12).