机械工程测试技术课程教学改革与实践

［ 摘 要］ 针对机械工程测试技术课程教 学中存在的问题和 不足 ，给 出了切 实可行的改进教 学质量 的措 施 。通过合理优化 与编排教学 内容，使 学生易于把握课程 的总体 内容和本课程 与其他课程的关系。利用 多媒体 教 学手段和案例教学法有效地激励学生的学习兴趣和主观能动性 。 尤其是应用虚 拟仪 器技术加强实验教学环节。 这些措施对更新教 师的教育观念 ，培养学生的实践 能力和创新 意识起到 了积极作 用。 ［ 关键词］ 机械工程测试技术；教 学改革； 实验教 学；虚拟仪器
充分的发挥 。教师的教学也会因多媒体的使用而 变得 更加 生 动活 泼 ，教学 空 间得 到拓 宽 ，教 学过
程得 到优 化 ，教 学效 率 高、效 果好 。例 如 ，时域
与频 域 问 的相互 变换 是信 号分 析 的核心 内容 。学
１对传统的教师满堂灌的教学方式进行改革， ） 采 用启发 式教学 。 启发式 教学不 仅是教 学方法 ， 更
以信 号流 程 为主线 ，构 建课 程 的 内容 体系 ，见 图 １ 。将课 程 内容划 分为 ７部分 ：（ ）概 述部分 ：通 １ 过详解 图 １ 使学 生 了解本课 程 的内容 梗概 以及 与 ， 其他 课程 的联 系 ；通过 大量 实例 ，展 现 “ 测试 技 术 的意义和发 展” 激起 学生对 本课程 的兴趣 ； ２ ， （）
好成果 。
ｌ 课程 内容体 系的完善 与新 知识 的补充
为 帮助 学生 建立 完整 的课 程体 系概 念 ，理清
对 本课 程及 时补 充新 知识 。例 如 ，传感 器 部分增
加 电荷耦合器 件 （ Ｃ Ｃ Ｄ）和光 纤传感器 的 内容 ；新 增 了虚拟仪 器部分 。
物 理
学 习思路 ，笔者 以测 试系统 的构成框 图为主框 架 ，
是一种 教 学思 想 ，是教 学原 则和 教学 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
前 沿学科之 一 。为使 学生 了解本 学科 的最 新发展 ，
时不 断压缩 ，但 新 内容越 来越 多” 实 验教 学环 、“
节 薄 弱”和 “ 学模 式单 一” 等不 足 。为此 ，笔 教 者在 总结 多年 教学 经验和 借 鉴其他 院校 教学 改革
经验 。 的基础上 ，对课 程进行 大力改革 ，取得 良 。
电 子
技 术
机
计 算
机
信 号分 析与 处理 ：重 点介 绍傅 里叶分 析 、数字 信 号 处理和 随机 信 号分 析 ，核 心 内容 是 “ 时域与 频
域 问的相互变 换” ３ ；（ ）测试系统特 性分析 ：包 括
械
工 程
数 学
测试 系 统 的静态特 性 、动态 特 性 、动 态 响应 、负 载 效应 、动 态特 性 的试 验测 定和 实现 不 失真测 量
［ 图分 类 号 ］ Ｇ ４ ． 中 ６ ２０ ［ 献 标 识 码］ Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １ ０ —６ ４ （０ ２ １０９ —３ 文 ０ ５４ ３ ２ １）０ —０ ２０
Ｏ 引言
机 械 工程测 试 技术 是机 械类 专业 的专 业基 础 课 。其特 点一是 多学 科交 叉 ，涉 及 工程数 学 、物 理 、机 械 、 电子 技术 和计 算机等 多 学科 ；二 是理 论 与实 践紧 密结 合 ，既涵 盖信 号与 测试 系统 分析 等 理论 知识 ，又 包含 传感 器和 常见 机械量 测 量等 工 程应 用 。长期 以来 本课 程 的教学 存在 “ 内容 比 较 分散 ，杂乱 ，且滞 后于 新技 术 的发展 ” 总学 、“
第３ ５卷 第 １ 期
教 学研 究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈｉ ａ ｓ ａ ｃ ｎＴｅ ｃ
Ｖｌ１ ３ ｏ． １ ０ ． ５Ｎ
机械 工程 测试技术课程教学改革 与实践
张凤生 王海峰 孙忠义 李 智 杨 倩
（ 岛大 学 机 电工 程 学 院 ， 山 东 青 岛 ２ ６ ７ ） 青 ６ ０ １
Ｉ 收稿 日期 ］ ２ １—５１ ０ ００ —７
图 １ 测 试 系 统 框 图
［ 作者简介］ 张风 生 （９ ２） １６ 一，男，河北廊坊人 。教授 ，博士。主要研究方向为测控技术与智能仪器 、机 电一体化系统设计 。
第 １ 期
张 凤 生 王 海 峰 孙 忠义 李 智 杨 倩 机 械 工程 测试 技 术 课 程 教 学 改 革 与实 践
９ ３
２ 教学方法改革
针 对 高校 教学 改革 注重 “ 强 基础 ，拓 宽 口 加 径 ，加强 实践和创 新能力 培养 ， 高综合 素质”的 提 特 点 ， 以及 教 学学 时减 少 、教学 要求 提高 的 实际 情 况 ， 过改革 教学方法 来提高 教学效率 和质量 。 通
枯燥 的知 识 生动化 。学生在 直 观 、形象 、生 动 的 感性 材料 刺激 下 ，激 发学 习兴趣 ，思维 潜 能得到
的方 法 ；（ ）传 感器 ：介绍传感器 的工作 原理及其特 点 ； （ ）信 号调理 ：包 括桥 电路 、放大 电路 、滤波 器 、 ５ 调制／ 、Ａ／ 转换器 等 内容 ； （ ）常见机械 工 解调 Ｄ ６ 程量 （ 移 、振动 、应 变 、力 、扭矩 、温 度 、流 位 量 ） 的测 量 ：结合 工程 案例 ，讲 解测 量传 感器 的 选择 和具 体测 试系 统 的实现 ；（ ）测 试 系统 的最 ７ 新 发展—— 虚 拟仪 器 。其 中 （ ）和 （ ）两 部分 ２ ３ 理 论性 强 ，比较抽 象 、难懂 ，笔者将 这 两部 分 内 容 贯穿到 以信 号流程 为主 线 的整个 教学过 程 中， 讲 授 内容分合相济 ，变分散 为集 中，变模糊 为清晰 ， 有助 于学 习、掌握 。 测试 技术属信 息科 学的范畴 ， 当今最 活跃 的 是