“機械工程測試技術(shù)”課程項目教學法初探

時光 馮丹琦

摘要：機械工程測試技術(shù)課程是機械專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，但是知識點多，內(nèi)容龐雜難懂，加上課時安排不足，導(dǎo)致傳統(tǒng)的講授式授課模式教學效果差，學生掌握情況不佳。項目教學法將教學重點有“教”轉(zhuǎn)向“學”，教學的主體由教師轉(zhuǎn)向?qū)W生，以測試系統(tǒng)設(shè)計項目作為主線，將學習與實踐結(jié)合，達到更為理想的教學效果。

關(guān)鍵詞：項目教學法；測試技術(shù)；機械工程；課程改革

機械工程測試技術(shù)是機械專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，在機械制造業(yè)信息化和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中本課程起著極為重要的作用[1，2]。本門課程主要討論機械工程動態(tài)測試中的傳感器、信號調(diào)理電路的工作原理，測試裝置的動、靜態(tài)特性的評價方法，測試信號的分析和處理等基礎(chǔ)理論知識等內(nèi)容，知識點多且理論知識抽象難以理解；同時，本課程涉及各種機械物理量的測量、分析和處理方法，具有較強的實踐性和應(yīng)用性。但是隨著課程體制的改革與深化，增大課程知識點，壓縮課堂教學學時數(shù)成為趨勢，如何讓學生更好地掌握這門課成為了對任課老師的巨大挑戰(zhàn)[3]。

“項目教學法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”被動的教學模式，創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學模式[4]。

雖然機械工程測試技術(shù)課程涉及范圍廣，涉及機械、傳感、電工電子、控制技術(shù)、物理、工程數(shù)學等多種知識，但是所有的教學內(nèi)容都圍繞測試系統(tǒng)展開，測試系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與運行過程是各章節(jié)的編排邏輯關(guān)系。正是基于這個特點，項目教學法非常適用于這門課程。

1 項目教學法對機械工程測試技術(shù)課程的意義

傳統(tǒng)的講授式教學方法，難以令學生對測試系統(tǒng)的有一個明確清晰的整體性認識，學生掌握的僅僅是一個個割裂的知識點，不能對測試系統(tǒng)有一個系統(tǒng)性的認識。為了讓學生可以更好的掌握這門課程，并且對測試系統(tǒng)有一個全面的科學的認識，將項目教學法引入這門課的教學。以學生團隊的形式共同完成一個測試系統(tǒng)的設(shè)計項目，由學生自主決定自己的設(shè)計方案，收集所需要的信息和知識，課堂上進行項目交流和討論，最終以項目報告的形式展示一個可行的系統(tǒng)設(shè)計方案；教師所承擔的是一個指導(dǎo)者的角色，對項目的選擇進行方向上的把控，在學生需要時提供建議，在項目完成的過程中對學生的習得知識進行評估。

這種以學生為中心，項目為主線，協(xié)作學習的方式，多元評價體系的授課方式，特別適合于機械工程測試技術(shù)這門體系完整、知識點繁雜，而又注重實踐的課程的實施。項目教學法讓學生們在理論運用過程中主動學習，可以讓學生更熟練地掌握理論知識的同時對課程的體系有了更為清晰的認識，達到更好對教學效果，這也是高校教育改革中的重心由“教”轉(zhuǎn)至“學”的大趨勢。

2 實施方法

2.1 項目選擇

項目的選擇主要有以下幾個主要的要求：（1）盡量貼近學生的生活，同時還要符合當代機械工業(yè)發(fā)展的趨勢。（2）有一定的復(fù)雜性可以涵蓋課程要求的大部分的教學內(nèi)容。（3）有一定的靈活性，更好地鍛煉讓學生自主設(shè)計的能力。

機械振動測試是機械工程測試技術(shù)課程中的重要教學內(nèi)容，例如以汽車舒適性測試系統(tǒng)設(shè)計作為項目題目，開展教學。

2.2 制定計劃

首先，前兩周進行概論的講授，讓學生對測試系統(tǒng)的教學內(nèi)容有一個初步的認識，同時培養(yǎng)學生的興趣。其次，對學生進行合理的分工，自愿或隨機進行分組。再次，教師為制定項目時間表，各個小組按照時間表同步進行設(shè)計。按照以下順序進行測試系統(tǒng)設(shè)計：傳感器的選擇——測試系統(tǒng)的數(shù)學模型建立——測試系統(tǒng)電路的設(shè)計——測試系統(tǒng)信號的分析——完成設(shè)計報告。

2.3 項目探究

這一步涉及到知識點的學習，歸納和靈活運用，除了閱讀學習教材外，還需要查閱相關(guān)文獻、行業(yè)規(guī)范、產(chǎn)品手冊以及互聯(lián)網(wǎng)資源等資料，并且將各自收集到的信息進行加工處理，各個小組討論出合適的項目方案。這一環(huán)節(jié)中，教師在課內(nèi)和課外都需要對學生活動進行定時定點監(jiān)督，以確保學生的設(shè)計活動及時推進且未偏離項目要求。

2.4 系統(tǒng)設(shè)計與階段進展交流

在項目進行的過程，按照課下設(shè)計課上交流的方式進行。學生每2到3周可以完成一部分的設(shè)計內(nèi)容，完成一個階段性成果，在課上每個小組展示匯報后，在教師的組織下進行交流討論，同時引導(dǎo)學生進入下一部份的設(shè)計內(nèi)容。

2.5 評價體系

項目教學法的評價體系相對于傳統(tǒng)的卷面考試更為全面。評價方式包括了學生的自評、團隊成員的互評以及老師的評估。內(nèi)容內(nèi)容包括了，完成效果和工作量的評價；階段成果匯報的情況；項目報告的寫作情況等；當然也可以包括最后的卷面測試。這種評價方式可以讓學生對自己的學習和實踐有更客觀的認識，也讓教師對教學情況有更全面的了解，同時對教學不到位的地方進行隨時改進。

3 項目教學法在機械工程測試技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)

學生雖然課上只完成了某一個測試系統(tǒng)的設(shè)計，但是在設(shè)計過程中，選擇這些的同時，也需要對其他相關(guān)的傳感器，電路和系統(tǒng)進行學習和了解，將被動的學習轉(zhuǎn)換為主動的有目的性的學習，可以讓學生把知識真正運用起來，更牢固地掌握。整個授課過程模擬了一套測試系統(tǒng)的完整的設(shè)計過程，讓知識點真正融入實踐，讓學生對測試系統(tǒng)有一個直觀全面的認識。全面的評價體系可以真正做到對學生的全面評價，每一個進展每一次匯報在督促學生完成項目的同時，也是實時對學生的考核，另外，也可以根據(jù)項目完成情況教師隨時對教學計劃作出調(diào)整，提高教學效果。

參考文獻：

[1]胡東，唐川林.機械工程測試技術(shù)課程教學改革研究[J].教學研究，2013，36（1）：29-31.

[2]劉奇元，胡蓉.“機械工程測試技術(shù)” 課程中的教學案例選擇[J].教育現(xiàn)代化，2016，28：062.

項目：本文系杭州電子科技大學2015年研究生教育教學改革科研項目（項目編號：JXGG2015YB001）的階段性研究成果。

作者簡介：時光（1986-），男，河南鶴壁人，杭州電子科技大學機械工程學院講師，博士；馮丹琦（1995），女，重慶人，南開大學周恩來政府管理學院，本科生。