加強創新和實踐能力培養的機械工程測試技術課程教學改革*

田和強（山東科技大學，山東青島266590）

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加強創新和實踐能力培養的機械工程測試技術課程教學改革*

田和強
（山東科技大學，山東青島266590）

摘要：機械工程測試技術是機械類專業的一門重要的專業基礎課，目前在教學過程中存在諸多問題。本文首先分析了機械工程測試技術課程特點和在教學過程中出現的問題，其次，有針對性的提出了該課程在教學內容、手段和實驗教學三個方面的改革和實施措施，建立以學生為中心的創新和實踐能力培養體系。該課程教學改革對進一步提高人才培養質量具有重要意義。

關鍵詞：機械工程測試技術；教學改革；創新；實踐

Abstract:Mechanical engineering testing technology is an important technical basic course for mechanical engineering major. At present, there are many problems in the teaching process. In this paper, firstly the characteristics of mechanical engineering testing technology curriculum and the problems in the teaching process are analyzed, and then the reform and implementation plan of the teaching contents, teaching methods and experimental means of this curriculum are put forward. The teaching reform of mechanical engineering test technology can establish an innovation and practical ability training system with students as the center to improve the quality of personnel training.

Keywords:mechanical engineering testing technology; teaching reform; innovation; practice

一、概述

機械工程測試技術是機械類專業的一門重要的專業基礎課，該課程綜合了許多新技術、新知識，內容抽象，理論性和實踐性很強。長期以來，課程教學內容分散、雜亂，新內容新知識不能被及時擴充，總的教學學時不斷被縮減，教學方式單一，實驗和實踐教學環節非常薄弱，學生普遍反映該課程較難掌握。然而，面對測試技術在機械工程領域中的廣泛應用，為使學生能夠更好學好該門課程，適應高等教育培養創新型高素質工程應用人才的教學目標，進行《機械工程測試技術》課程的教學改革尤為必要。

二、存在問題

國外各高校非常重視《機械工程測試技術》課程教學，課堂教學與實驗教學同等重要，實驗環境比較開放，研究性和綜合性實驗比例較大，很好地培養了學生的動手能力。目前，我國的《機械工程測試技術》以課堂教學為主，實驗教學為輔，而且在教學內容、方式和實驗方面存在著一系列的問題。教學內容方面，教材老化，新知識和新技術難以及時擴充到教學中，使教學內容不能得到及時更新；目前課堂教學時間課時偏少，體現最新科技的章節內容部分沒有多余的課時進行講解。教學方式以多媒體、口述和板書為主，課堂上以教師為中心，學生被動的學習知識，很難培養出學生的創造思維和創新能力；考核方式單一，學生的考核以期末考試成績為主，基于非知識性因素平時成績為輔，學生的創新思維和動手能力得不到有效考核和體現。實驗教學方面，實驗設備陳舊，實驗手段落后，實驗內容偏少，多以原理驗證性實驗為主，研究性和綜合設計性實驗較少，不能很好地鍛煉學生的實踐能力和創新思維；考評方面，一直沿著講解、指導、批改實驗報告的模式，輕動手能力和創新思維的培養。面對機械工程測試技術快速發展，傳統的教學內容和教學模式很難適應時代發展的潮流。因此，以特色名校建設為契機，有必要對我校機械工程測試技術課程在教學內容、方式和實驗方面加大教學改革力度，進一步提高我校人才培養質量，強化特色名校工程內涵建設。

圖1　測試系統框圖

圖2　機械工程測試實驗體系

三、課程教學改革

本文針對該課程教學中存在的上述問題，擬在教學內容、教學方式和實驗教學三個方面開展如下改革。

（一）機械工程測試技術教學內容的優化與完善

本課程教學內容比較分散，學習中不利于掌握整個知識體系，需要在教學中應盡量淡化各知識點的分界，注重教學內容的層次性和系統性。因此，以基本理論和方法為基礎，以信號流程為主線，以測試系統框圖為骨架（如圖1），將各個模塊課程內容貫穿起來，使學生建立起完整的測試系統概念。教學過程中正確處理理論知識與實踐技術的關系，對教學內容進行優化與完善，課堂教學重點放在課程的基本概念、原理和方法上，同時通過穿插講解工程應用案例，并適當介紹本學科領域的新成果和新應用，既可以使學生打下堅實的基礎又可以開闊眼界，將會大大提高學生的學習興趣和積極性。

（二）機械工程測試技術教學方法改革

目前機械工程測試技術教學方法上以“教師”為主體，學生則被動吸收知識，該模式不利于培養學生的創造性思維和創新能力，已經不能完全適應新形勢下課程教學任務。為此，需要改變灌輸式的傳統教學模式，建立以“教師”為主導和以“學生”為主體的新型教學模式，充分發揮了教師的引導作用和學生的主觀能動性。

在新型教學模式指導下，采用多元化教學手段，將多媒體教學、板書、演示和實物結合起來，應用文字、圖形、聲音、動畫等多種媒體素材使抽象和枯燥的理論形象化和生動化。針對不同的內容可以采用啟發式、參與式、基于問題、工程案例剖析與課堂討論相結合的方法，在教師的引導下，注重以生活實例和工程案例設疑式地啟發學生，教師創設問題情境，提出問題，以學生為主體對實例中所涉及到的基本原理和方法展開積極課堂討論，以此調動學生的學習積極性和主動性，培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力，激發學生獨立思考和創造性思維能力。有條件的情況下，也可以結合虛擬儀器教學平臺，在課堂上綜合運用多媒體教學系統，建立一個理論與實踐一體的網絡化教學環境，加強教師與學生的互動，提高學生的學習興趣。此外，為了使學生能夠在課后可以及時溫習和回顧課堂知識，做到融會貫通和綜合應用，在每節理論課后，為學生留出適當的作業，在規定時間內完成學習報告，教師在課堂上對學習成果進行答辯，對出現的問題及時解答，使學生對學習內容進一步的深化和提高。在理論考核方面通過出勤、作業、課堂討論和期末考試進行綜合考評，改變傳統一考定結論的弊端。

（三）機械工程測試技術實驗教學改革與創新實踐能力培養

由于機械工程測試技術課程理論性強，應用過程抽象，實驗教學是深化本課程學習的必有途徑。目前國外將機械工程測試技術定位為實驗課，實驗教學尤為重要，主要通過實驗環節提高學生的綜合素質，國內實驗教學方便有所欠缺。為培養學生的實踐動手能力，應建立以學生為中心的多層次、應用型實驗模式，將開設實驗分為基礎性實驗、驗證性、研究性和綜合性四個不同的層次，如圖2所示，增加研究性實驗和綜合性實驗的比例，滿足學生對該課程各階段學習的不同要求，以此提高學生的綜合素質、工程實踐能力和創新精神。有條件的情況下可以組織成立研究型學習小組，在課題組教師指導和幫助下，積極參與研究項目中的一些工作，完成項目研究報告，教師對項目成果給予評定。充分利用現代計算機技術和多媒體技術，開發網上虛擬實驗系統，為學生提供開放性實驗環境，在教師指導下由學生獨立完成自主實驗?；谠撟灾鏖_放式研究性實驗平臺，可以擴展課堂教學內容，開闊學生的視野，全面提升學生的動手能力和創新精神。為學生構建基于虛擬儀器的創新設計平臺，開展虛擬儀器案例教學，將虛擬實驗與理論教學有機融合在一起，激發學生的學習積極性和主動性，培養學生動手能力和解決實際問題的能力。

四、結束語

本文分析了機械工程測試技術課程特點和在教學過程中出現的問題，有針對性的提出本課程在教學內容、教學方式和實驗手段方面的改革和實施方案。不斷優化與完善教學內容、創新教學方法和實驗手段，建立以學生為中心的機械工程測試技術課程教學內容體系，創新以培養學生動手能力和創新能力的教學手段，加強研究性和綜合性實驗教學。教學過程中形成師生良性互動，以此提高學生學習的興趣和主動性，對進一步提高人才培養質量，加強特色名校工程建設具有重要研究意義和推廣價值。

參考文獻

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作者簡介：田和強（1979，2-），男，博士，山東曹縣人，山東科技大學機電學院機制系講師，主要從事機械設計制造、有限元分析和機械工程測試技術方面的工作。

*基金項目：2013年度山東科技大學機電學院特色名校建設項目。

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）01-0071-02