現代測試技術課程教學新模式的探索與實踐

玄冠濤 邵園園

山東農業大學機械與電子工程學院 山東泰安 271018

現代測試技術課程教學新模式的探索與實踐

玄冠濤 邵園園

山東農業大學機械與電子工程學院 山東泰安 271018

針對現代測試技術課程教學中存在的問題，搭建理論與實踐一體的網絡化課堂教學環境，進行“體驗式教學”，實現了多樣化教學、實物化教學、多學科綜合教學等各種教學方法的探索和實踐，完成了理論與實踐教學的統一，這種新的教學模式是現代測試技術課程教學改革的有益嘗試，有效地提高了課堂教學的質量和水平。

現代測試技術；體驗式教學；改革

1 現代測試技術課程教學的特點

現代測試技術是我國高校工科專業一門重要的專業基礎課，著重介紹不同的測試原理和方法，以及利用各種各樣的測試儀器實現對測試信號的分析和處理，是一門理論性和實踐性非常強的課程。長久以來，在現代測試技術課程教學中，學生總是感覺測試原理非常深奧、枯燥而又難以理解，對不同的測試儀器缺乏感性的認識，也不了解其具體的應用，因此學習起來十分困難，慢慢也就沒有了興趣，嚴重影響了課堂教學的效果。增加學生的動手實踐，當然會激發學生的學習熱情，但如果單獨加大實踐教學，則又受到課程教學總量的限制，理論和實踐脫節，不能有效提高教學質量，而且隨著招生規模的擴大，學生越來越多，教學儀器的數量和實驗場地等也遠遠滿足不了實踐教學的需要。

對此，我們提出了“體驗式教學”，在教室中引入虛擬儀器實驗教學平臺，此時的教室不只是一個課堂，更是一個網絡化的“虛擬實驗室”，在課堂中不但能完成理論教學，還能在虛擬儀器實驗教學平臺上進行理論學習和實踐操作，改變傳統的課堂教學模式，實現理論教學和實踐教學的統一，調動學生的學習熱情和積極性，提高教學質量。

2 現代測試技術課程教學的改革與實踐

2.1 搭建理論與實踐一體的網絡化課堂教學環境

傳統的課堂教學主要以理論教學為主，采用“滿堂灌”的教學模式，盡管現在多媒體課件的使用大大改善了課堂教學效果，但也無法同步提高學生的學習和實踐動手能力。與傳統的硬件實驗設備相區別，虛擬儀器實驗教學平臺采用純軟件化的結構，安裝和使用方便，便于在課堂中利用現有的多媒體教學系統，搭建理論與實踐一體的網絡化課堂教學環境，實現了理論和實踐一體教學，也便于教師和學生間的互動教學，這種新的教學模式不但增加了學生學習的興趣，更主要的是可在較短時間內提高學生的學習和實踐動手能力，是現代測試技術課程教學改革的有益嘗試。

2.2 現代測試技術理論的多樣化教學

現代測試技術理論的公式、圖表很多，學生感到非常深奧很難理解。采用課堂板書可以加深學生對相關理論的印象，易于實現教師與學生的教學同步。但過于依靠板書將花費過多的時間，課堂上的教學內容將受到很大限制，學生會感到枯燥和厭倦，因此，利用多媒體課件圖文并茂的特點，重點和難點的地方采用圖片、動畫的形式來幫助學生理解和記憶，可取得較好的課堂效果。同時，為進一步提高教學效果，在課堂借助虛擬儀器將這些理論知識進行可視化表達，將測試技術理論形象生動地展示在學生面前，加深學生對理論知識的認識和理解。例如，學生通過信號合成與分解虛擬實驗(如圖1所示)，可以深刻領會傅立葉變換的內涵，了解其工程意義，激發他們的學習動力。

圖1 波形合成與分解虛擬實驗

2.3 基于多媒體系統測試資源的實物教學

在課堂教學中，課程的實物教學一直困擾著廣大教學工作者。教室里空間有限，攜帶實物進入課堂也很不方便，而且還要受到實驗條件的限制，如動力供應、試樣制備等。針對現代測試技術課程教學的特點，現有的多媒體系統測試資源為其開展實物教學提供了很大的便利。例如，圖2是利用計算機聲卡開發的信號發生器?；诙嗝襟w系統測試資源的實物教學方法不但使教師的講課更加生動、有趣，學生也更容易理解課堂上傳感器和測試系統部分的原理、方法和應用。而且課下學生也可以在電腦上自己動手設計和開發小測量裝置，在實踐中將所學的知識融會貫通，培養自己分析和解決問題的能力。

圖2 基于計算機聲卡的信號發生器

2.4 理論聯系實踐的多學科綜合教學

為了加深對現代測試技術理論及應用的認識和理解，進行多學科綜合教學的嘗試，打通與大學數學、大學物理、機械設計、單片機等專業課程之間的聯系，實現各專業課程之間的理論糅合，并使之應用于工程實踐，從而開闊學生的學術眼界，提高學生的思維和動手能力。在現代測試技術課程教學中聯系工程實際，虛擬儀器實驗教學平臺中集成了齒輪箱振動故障振診斷、汽車發動機噪聲分析等16個工程測量實例，學生可以通過這些實例的虛擬儀器仿真進一步理解工程開發的全過程，為以后走上工作崗位打下良好的基礎。圖3是轉子的軸心軌跡測量。

圖3 轉子的軸心軌跡測量

3 結束語

為提高現代測試技術課程教學水平和質量，在課堂教學中引入可重構虛擬儀器實驗教學平臺，搭建網絡化的虛擬實驗環境，進行了各種教學方法和教學實踐的探索，使現代測試技術課程中的理論分析變得有趣而又容易理解，實物化教學讓傳感器和測試系統變得具體和生動，多學科綜合教學提高了學生理論聯系實踐的能力，實現了專業課程知識融會貫通，更重要的是教會了學生思維的方法，提高了學習的能力，課程教學質量和效果得到很大提高。

[1] 何嶺松,張登攀,賴紅.可重構虛擬儀器系統[J].機械工程學報,2005,9:78-81.

[2] 熊詩波,黃長義.機械工程現代測試技術基礎[M].北京:機械工業出版社,2006.

Exploration and practice of modern testing technology course teaching new model

Xuan Guantao, Shao Yuanyuan
Shandong agricultural university, Tai'an, 271018, China

According to the problems existing in modern testing technology course teaching, a network teaching environment is built by integrating the theory and practice, which can carry "experience teaching", and can realize the diversification of teaching, physical, multidisciplinary teaching, exploration and practice of other teaching method, has completed the unif cation of theory and practice teaching, this new teaching mode of modern testing technology effectively improves the teaching quality and level.

modern testing technology; experience teaching; reform

2011-07-24

玄冠濤，博士，講師。邵園園，碩士，講師。