“机械工程测试技术”课程教学改革的研究与现状
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）29-0049-02
“机械工程测试技术”是机械、农机等专业的重要专业基础课，也是一门理论联系实际、难度较大的课程。机械工程测试技术涉及机械、电子、信息、力学、数学等多学科，涵盖知识面广、理论抽象复杂、实践性强。传统的教学模式存在侧重书本知识的传授、教学内容陈旧空洞、实践性环节薄弱、学生学习困难、学习热情不高等问题。因此，针对传统教学模式中的不足，必须对“机械工程测试技术”进行课程改革，教学内容化繁为简降低学习难度、抓好教学的每个环节、提高教学艺术水平、激发学生的学习欲望、增强对学生动手能力与创新能力的培养，引导学生循序渐进地理解和掌握这门重点课程，达到学以致用的目的。
一、精选教学内容，构建有效课堂
1.突出教学主线，重整书本内容
《机械工程测试技术》主要讨论信号及其描述、测试系统的动静态特性、传感器、信号的调理与记录、信号的处理与分析。现有的众多教材也以此为顺序编写教材，但实际内容并非单纯连贯，若照本宣科授课，会使学生理解困难。因此，要合理地整合教学内容，融会贯通前后知识点。[1]
笔者在教学中以生活常见的电子秤的测试系统为切入点，有机的将各章节脉络串联成一条清晰的主线。电子秤是由称重传感器将放置于秤盘上的被称物的重量转换成电信号，再把得到的微弱模拟信号经处理电路放大后，进行A/D转换得到便于处理的数字信号送至单片机计算处理。从电子秤引出测试系统的框图（图1），一般由传感器、信号转换装置、信号装置组成。[2]教学内容可分成传感器与信号处理两大模块，把现有教材各章节的内容重新划分，将知识点对号入座，重新梳理，教学内容各章节碎片的系统化整体化，学生按模块学习，可以使学生更易消化理解所学内容，提高学习效率，促进课堂教学实效。
2.教学化繁为简，突出重点知识
机械工程测试技术知识点繁多，授课课时较少，在有限的课时下怎样达到更好的授课效果，使学生理解和掌握理论知识，并能自己动手解决实际工程问题。因此，注意精选教学内容化繁为简，尽量做到“精”而“少”，注重实践环节，在教学中把握好个体与整体、一般与特殊、理论与实践的关系，突出重点，对于重点内容可联系实际举一反三，并针对不同专业不失时机的引入工程实例、前沿技术及测试应用方面出现的新方法和新领域，充实教学内容，注重培养学生运用基本概念、基本方法分析和解决实际问题的能力。[1]
二、丰富教学手段，改进教学方法
1.黑板板书与多媒体教学并重
课堂教学采用传统黑板式教学和多媒体课件教学手段相结合的方法，多媒体课件可以扩大教学信息量，节约授课课时，浓缩课程精华，有效地将声音、图像、文字、动画等有机的融合在一起，把枯燥空洞的书本知识直观形象的呈现给学生，加强学生对教学内容的印象，开拓学生视野，调动学生学习的主观能动性。但值得注意的是多媒体课件只是教学的一种辅助手段，不能取代教师的主导作用。教师要恰当地使用多媒体，不能依赖多媒体课件，充当讲解员的角色。授课手段必须要科学设计，不能由于引入多媒体课件而忽视了板书的作用，黑板板书与多媒体课件教学要并重，板书可以突出教学的重点与要点，运用板书进行公示推导，例题解析等，有利于学生跟上教师的思维，多媒体法可多用于学生难以理解的实践性知识点的传授上。
2.多种教学方法并用
在教学实践中灵活运用工程案例教学法、实物教学法、模拟教学法、演示实验教学法等多种教学方法转变原有教学模式。对于深奥难懂的信号分析与处理理论部分，采用黑板式教学进行公式定理推导，利用MATLAB、LABVIEW等仿真软件平台，分析测试信号，完成原理性、验证性、演示性实验，验证所学理论；[3，4]针对实践性很强的传感器、位移的测量、振动的测试、噪声的检测等章节，通过搭建测试系统实物与动画演示，激发学生深入思考实际工程问题，教导学生学会简单传感器的设计，常用测试装置的选择与使用，完成简单的测试操作，提高学生实际应用能力，培养学生求知探索的主观能动性。
三、提高教学水平，培养学习兴趣
子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”学习知识重要的是培养学习的兴趣，兴趣是学习最好的老师。[5]《机械工程测试技术》的许多知识深奥死板，学生经常消极、被动地接受知识。如何降低学习难度，吸引学生的求知兴趣，在课堂上以求知为快乐，提高学习的乐趣是教师值得深思与探讨的问题。因此，教师必须对书本知识进行语言艺术上的加工整理，达到言之有序、言之有理、言之有情、言之有趣的效果，[1]用通俗易懂、生动幽默的表达方式传授给学生，才能实现课程化难为易和激发学生学习热情。教学应切忌照本宣科、按部就班，避免学生被动接受知识，要提倡灵活生动的课堂气氛。在授课的过程中要根据学生的具体情况及授课内容适时提出问题、设置悬念、留下伏笔、启发学生思维，让学生在轻松快乐的氛围中培养求知的兴趣。俗话说授之以鱼，不如授之以渔，要以学生为中心，充分重视教师的引导作用，避免填鸭式教学，灵活选用各种教学方法调动学生学习热情与积极性，增强师生间的互动，实现由教书向教学转变，使学生由苦学转变为乐学，由被动接受知识学习变为主动思考与求知，起到事半功倍的教学效果。
四、增强实践环节，科研实验并重 实验结合学校实验室现的条件分为基础性实验，综合性实验和科研性实验三个层次，以满足不同层次学生的实际需求。
1.基础性实验
基础性实验课应避免把实验原理、实验内容、实验步骤及数据分析等都做详尽的讲授，虽然这样可以预防学生出现实验失误，但学生是机械的模仿，只知道怎样做，很难明白做什么，为什么要这样做，实验可采用一人一组，增加学生独立实践锻炼机会，教师只需剖析实验的技术要点及注意事项即可，充分让学生自己动手动脑验证所学理论，完成教学计划规定的实验。[6，7]
2.综合性实验
综合性实验有机械振动的测试、噪声的测量、机械故障的检测、农业大棚温湿度的监测等多组测试实验，致力于培养学生实际动手能力，充分发挥其主观能动性，在教师的引导下独立分析与解决实际问题。学生可根据自己专业特点与兴趣爱好任选一组，自己提出实验方案，选择或设计传感器，搭建实验台，完成实验测试。[7，8]
3.科研性实验
科研性实验可使对课程有极大热情的学生参与专业教师的科研项目，如7075-T6铝合金激光对接焊质量的超声波探伤测试与分析等。学生在综合运用书本所学知识的基础上，激发潜能，拓宽思路，去发现、分析与解决问题，完成项目，充分调动了学生学习的积极性与创造性，并且提高了创新思维与创新能力的培养，实践效果得到进一步的提升。
五、结论
“机械工程测试技术”是一门内容抽象、对实践环节要求高的课程，为了提高教学质量，本文针对传统教学模式中的一些不足，在教学内容、教学方法、授课水平、实践环节等几方面进行了研究探索，提出了应精选教学内容，利用仿真软件平台、多媒体等教学手段，采用工程案例、实物教学法等多种教学方法转变原有教学模式，同时增强实践环节，用更有效的方法、更生动的内容激发学生学习的兴趣，着重培养学生独立分析与解决实际问题的能力，取得了良好的效果。“机械工程测试技术”课程教学的改革仍需要不断的汲取新知识、继续总结与逐步完善。
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