提高測試技術課程質量的教學實踐

楊文志

摘 要：將實例融入到教學各個知識點中，調動學生的學習興趣和熱情。引導學生學會思考問題，深入淺出，突出重點。強化各知識點之間的聯系，學會融會貫通。加強實驗教學，培養學生具有扎實的理論基礎和較強的動手實踐能力。

關鍵詞：測試技術 教學質量 實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-02

《電子測試技術》是機械類專業的一門專業基礎課，具有多學科交叉、知識面廣、實踐性強等特點，隨著科技不斷發展和市場的需要，測試技術所包涵的內容也在不斷擴展，與其他學科的交叉越來越多。課程總學時40，其中實驗12學時。課堂教學只有28學時。教學難度大，學生學習起來有一點內蒙古困難。經過多年的持續不斷思考并探索，測試技術課程教學質量取得了一定的效果。

1 實例教學貫穿始終

緊密結合科研實際，實例教學貫穿課程的始終。在講授各章節中盡量結合測試實例，特別是自己親身經歷的科研活動，把實際測試技術原理和知識與課堂講授結合起來。充分挖掘20多年來對外開展的測試工作的資源，把最具代表性的測試實例講好。例如先后開展過多次連鑄結晶器振動特性的測量與分析實際項目，在講解電感式傳感器時把該例子融入到其中，收到良好的效果。講授實例中要解決什么問題，采用什么測試方法和原理，傳感器和測試裝置如何選擇，性能指標怎樣？顯示記錄儀器如何構成，測試中出現過什么情況，是什么原因造成的。在講授應變測量、振動測量原理時，結合科研活動列舉了許多具體的現場測試實例。在講授溫度測量、壓力測量、流量測量、速度測量時，詳細講解了在化工廠開展科研工作中相關的測試原理、方法等內容。通過結合實際測試講授，調動了學生的學習熱情，擴大了學生們的知識面，增大課堂的信息量。使學生感到學有所用、理論聯系實際，有利于學生完整、準確、系統理解課程內容。講授原理時盡量輔助以身邊的例子。在講解信號的頻域結構圖時，舉例人類聲音的頻率結構，讓學生思考男生和女生的聲音頻率結構有何不同？張三與李四聲音的頻率差異；在講解二階系統的幅頻特性時，為學生演示了實驗裝置：一彈簧下端掛一質量塊，手抓住彈簧的上端慢慢上下往復運動，觀察質量塊的運動規律，當上下運動頻率加快時，彈簧的質量塊運動位移逐漸變小直到相對大地靜止不動。因此，學生對二階系統幅頻特性原理的理解更加深刻。

2 深入淺出，突出重點

測試技術課程內容龐雜，概念繁多，知識面廣，學生普遍感覺學習起來比較困難。如何使學生盡快進入測試技術課程的學習當中？如何激發學生對該課程的學習興趣？講授緒論時先從機械加工、制造、生產、監控等方面來引出測試、測試技術的概念，列舉測試技術在以下幾方面的應用：機械設備技術改造；現代化生產過程；數控加工；機械動平衡；設備故障診斷；機械狀態監測等。在此基礎上，引出測試技術課程的主線（也是課程要逐步講授的內容）即：

被測參數→信號拾取（傳感器）??→信號轉換、調理??→信號顯示、記錄、存儲??→信號分析→信息提取。

結合上述流程說明信息與信號的關系。為獲取信息，首先必須正確認識和描述信號。借助數學工具對信號在時間域、頻率域等方面提取信號中有用信息，即反映信號特征的信息。按照課程主線，逐步介紹各環節作用以及各環節的關系。緊接著提出：為了衡量各測試環節完成相應工作的能力，必須有評價體系，即：測試環節的基本特性，包括靜態和動態特性兩方面。通過這樣講解，學生較完整清晰地認識該課程的框架結構，了解各部分的作用及各部分內在的聯系，從而對該課程形成全局、整體、聯系的學習觀，為相關內容的學習奠定了基礎。

測試技術課程教學的目的是使學生掌握測試技術的基本原理、基本方法、基本概念，培養學生的科學研究能力以及分析問題、解決問題和工程應用的能力，為此在教學內容上要緊緊圍繞這目標進行。例如：在常用傳感器一章中，包括了許多種類的傳感器，教學中選擇機械工程應用廣泛的三種不同的傳感器，即：應變式傳感器、電感式傳感器、加速度傳感器來講授，其余常用傳感器的原理及應用做簡單的介紹，留給學生自學。

信號變換、分析處理是該課程的難點，用到許多工程數學知識，理論性很強，因而理解、掌握起來有一定難度。在組織這部分內容的教學時，重點講授概念、原理以及在工程中的應用，對于復雜的數學公式只講推導思路，不進行具體推導。

3 生動形象激發學生的學習熱情

開展討論式授課方式，充分調動學生的學習能動性。教學是“教”與“學”的雙向活動，在教學中不僅要重視教師“教”的方面，還必須發揮學生“學”的功能。授課中經常對公式的工程意義、圖形曲線表達的含義、知識點的相互聯系等方面多問學生幾個為什么，從而激發學生的思考，通過教師引導、學生思考、師生討論等方式讓學生們逐漸領悟知識，培養學生學會思考問題，把分散零亂的知識相互聯系起來，形成一個知識網，使所學知識更加牢固。實際上授課過程中教師需要及時掌握學生的學習狀況，建立起師生溝通的渠道，以便及時調整授課進程和方法。過去強調教的方面而忽視學生接受知識的感受，忽視課堂的互動，造成學生被動學習，結果是教學效果大打

折扣。

講授方法上避免照本宣讀，要為學生留有思考的空間。從問題的引出、原理方法的敘述以及內容的過度等環節上，引導學生的思路，慢慢領悟知識，不急于一下點破“窗戶紙”。同時要求學生做好課堂筆記，定期檢查筆記作為學生平時成績的重要依據。鼓勵學生對理解不好的內容或有疑問的部分做好記錄，也包括實驗過程中出現的問題，在每章講授結束后留出一定的時間答疑，學生可以寫在紙上或直接提問，將學生提出的所有問題匯總并分類后向全體學生逐一解答，擴大收益范圍。

4 強化實驗，培養工程實踐能力

測試技術是一門實踐性很強的課程，通過實驗課，加深對課堂內容的理解，鞏固已學到的理論知識；同時培養學生的動手能力和解決問題的能力。該課程在我校課程的總學時為40學時，其中實驗12學時，實驗學時所占比例較大，必須抓好實驗環節教學。首先根據實驗室條件精選實驗項目，所選實驗項目內容涵蓋本課程的主要知識點，包括：信號的頻譜分析、幾種典型傳感器性能實驗、測試系統特性、動態信號測試、數字信號分析處理等。其次，在總實驗學時不變前提下，調整實驗項目，減少驗證性實驗項目，增加綜合性和設計性實驗項目，以提高學生的創新能力，開闊學生的思路，使所學知識更加扎實。改變傳統的實驗課指導方法，實驗前只花幾分鐘時間來講解實驗的內容、提供的儀器（材料）、實驗報告要求、注意事項等，對于實驗中學生問到的或碰到的問題，根據具體情況對待。如問題簡單則要求學生看指導書并思考自己解決；如問題較難則指導教師做一些簡單提示，不是直接學生告訴怎樣做，充分發揮學生的能動性。在實驗中指導老師主動多了解各組實驗情況，發現實驗中出現的具有共性問題，及時為全體學生點撥相關知識。對于實驗中出現的現象要求進行思考并寫在實驗報告中。比如在進行動態信號測試實驗中，固定懸臂梁的工字鋼因沒有與實驗臺固定，使得在用一定質量塊沖擊懸臂梁自由端時懸臂梁激發的振動由兩部分組成：正常衰減振動與工字鋼的晃動，即頻率較高的衰減振動信號被頻率較低的信號調幅，因此引導學生思考，分析所記錄信號的頻譜圖特點、包涵信息。

5 結語

經過幾年來的教學實踐，對機械工程類測試技術課程從教學方法、教學內容、實踐環節等方面進行了改革與探索，取得了一定的成績，但有些地方還不夠完善，有待在以后的教學工作中進一步提高。多年的教學改革探索使我深深認識到，只有通過教改才能提高教學質量，才能培養出適應社會、具有創新能力的復合型人才。

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