淺談現代測試技術課程案例庫建設

蔣玲莉　陳雨蒙　郭迎福

摘要：現代測試技術是我國高校工科專業重要的專業基礎課，具有較強的學科交叉性和工程實踐性，學生在學習過程中理論與實際脫鉤，學習效果不佳，案例教學可提高學生運用理論解決實際問題能力。論文探討現代測試技術課程案例庫建設，對現代測試技術課程體系進行了梳理，分析了案例要素及框架搭建要點，最后以百噸車振動應力測試為典型案例，將課程各知識點穿插順連，拉近學生與測試工程的距離，使其能夠明確課程教學內容的工程應用價值，提高教學質量。

關鍵詞：現代測試技術；案例庫；典型案例

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）06-0151-02

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，具有較強的學科交叉性和工程實踐性，涉及高等數學、電工電子、控制工程、信號處理、計算機等多門學科。學生在該門課程學習過程中，常感覺原理深奧，難以理解；對測試系統缺乏感性認識，不了解其具體應用；理論與實際脫鉤，學習起來十分困難，從而失去興趣，嚴重影響教學效果。從工科人才培養需求以及當前課程教學效果來看，急需引入新的教學方法和手段。

案例教學是一種將理論與實際相結合，以實際案例為依據，強調學生自主探究、自主學習，以此激發學生興趣，從而使學生運用理論解決實際問題能力得以提高的教學方法。該教學方法要求授課老師具備一定的相關領域的科研經歷和經驗。通過案例教學法與傳統教學法充分結合，是實現高校培養具有較強理論能力與應用能力的高級人才有效途徑之一。案例教學法的支持系統是“案例”，若沒有案例就無法實施案例教學，開展案例教學模式下現代測試技術課程案例庫的建設就顯得非常重要。

論文開展現代測試技術課程案例庫建設研究，對現代測試技術課程體系進行了梳理，分析了案例要素及框架搭建要點，最后以百噸車振動應力測試為典型案例，將現代測試技術課程各知識點穿插順連，拉近學生與測試工程的距離，使其能夠明確測試技術教學內容的工程應用價值，解決學生心中疑惑，提高教學質量。

一、課程體系梳理

現代測試技術教學目的是通過本課程的學習，使學生掌握測試技術的基本知識與基本技能，掌握測試系統各環節的組成，了解各組成部分的性能與特點，掌握測試系統設計的一般方法和技巧，培養學生正確分析、選用測試系統的能力，使學生初步掌握動態測試的技能。本文選用參考文獻[3]為教材，課程的理論章節包括：

具體可概括為：①學會信號的時域和頻域的描述方法，建立明確的信號頻譜概念，掌握頻譜分析的基本原理及應用。②掌握常用傳感器、中間轉換電路及記錄、顯示設備的工作原理及性能，并能根據測試要求進行合理的選擇。③掌握測試系統的靜態、動態特性的評價方法和不失真測試的條件，并且能正確應用相關理論對測試系統進行分析和選擇。④掌握動態測試的基本技能，并能根據不同的測試對象，選擇可行的測試方法。

二、案例要素及框架

在構建現代測試技術課程案例庫時，需注意規范性、學科性、新穎性、連續性。案例庫中案例結構應包括：編號、案例名稱、相關教學章節、涉及的知識點、教學課時、關鍵詞、案例正文、案例的來源、案例的原創等。注意所選案例要緊扣教學內容的知識重點、知識難點以及教學要求，讓學生在參與、思考、分析和討論中建立一套完整而嚴密的邏輯思維方法，加深對所學理論知識的理解和提高運用理論知識解決實際問題的能力。尤其應注意以下幾個方面：

1.案例內容要覆蓋課程主要知識點，注重案例運用知識的相關性及多樣性。首先，整個案例所涉及到的知識點要與課程主體內容高度相關；同時，案例涉及的知識需具備多樣性，盡量涉及所有教學課程的重點內容，即完備地覆蓋教學課程主體內容的重點。案例編寫時，需要圍繞教學目的進行選材。

2.案例內容理論的深淺應與教學要求相吻合。案例庫中的個案，其理論深度要與教材相關知識點的教學要求相適宜，適于相應層次的學生使用，篇幅長短也應配合協調。

3.有關案例要體現知識的系統性、系列化和整合性。案例庫中的案例可分為專題案例和綜合案例。專題案例內容應富有針對性，不同個案要突出不同的知識重點，且在編排上要體現出相關知識點相對集中的系列化特點；綜合案例則應注重知識的橫向和縱向聯系，通過一個案例往往可涉及多個章節的知識。綜合案例的使用一般在總結復習階段，這類案例基本上編排在案例庫的后面部分。

案例庫的總體編排要求是：其個案涉及的知識點要能系統地反映課程的主體內容。案例要按照教材中知識講授的邏輯順序編排，前后知識要連貫。

三、典型案例淺析

以百噸車振動、應力測試為案例庫典型案例，將現代測試技術課程各知識點穿插順連。案例中首先介紹測試系統的背景，然后介紹測試系統的選擇。測試系統的選擇需以測試系統的靜動態特性為依據，將該知識點串起；在介紹測試系統選擇過程中，從測試系統的最前端傳感器選擇串起，穿插傳感器轉換原理、結構特征及選擇依據，傳感器出來的信號需要轉換成電信號，穿插電橋電路轉換原理；經傳感器或電橋電路出來的信號可能非常微弱，需要放大、濾波、調制、解調，穿插各轉換電路原理；濾波電路與調制解調電路的講解需要運用傅立葉變化的性質及典型信號頻譜特性，將信號及其描述的相關知識點串起；經各轉換電路轉換的信號輸送進計算機，需進行A/D轉換，將A/D轉換及轉換過程中可能引起的誤差、采樣定理等知識點串起；計算機采集的信號需要進行頻譜分析，提取典型特征量，與測試目的對應，將相應知識點串起。如此，基本上將整個課程主要理論知識點都穿插順連起來。在現場測試過程中，從傳感器布置、傳感器安裝、測試系統連接、軟件設置、數據采集與存儲、數據分析，最后到整理測試報告，一一講解各個環節，傳感器布置如圖2所示。通過案例講解，改善學生在該門課程學習中認為原理深奧、對測試系統缺乏感性認識、不了解其具體應用等問題。

總之，社會在發展，科技在進步，新興事物不斷涌現，案例的開發不是一勞永逸的，案例庫的建設是一個不斷發展和改革的過程，我們需結合科研工作，不斷增加新的合適的教學案例，并對案例進行完善，才能持續適應教學的需求。

參考文獻：

[1]顏志剛，劉婷婷.測試技術與信號處理的課程教學改革[J].教育教學論壇，2016，（36）：122-123.

[2]周梅妮，張振威.高校案例庫建設評價指標體系研究[J].西南交通大學學報（社會科學版），2008，9（3）：101-104.

[3]熊詩波，黃長藝.機械工程測試技術基礎[M].機械工業出版社，2006.