时间：2023-03-06 16:05:53
序论：在您撰写机械工程测试技术时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
1.机械工程测试技术在教学过程中存在的不足
1.1教学方式没有实现多样化
教学手段落后，以课堂教学为主，学生被动接受，缺乏必要的互动。虽说现在多媒体教学已经普及，但基本上还停留在投影代替粉笔的初级阶段，对现代化教学手段的充分利用还远远不够，对教学手段的改进也期待进一步探索所以可以看出，传统教学模式的弊病会造成学生被动吸收知识，难以充分调动学生学习的积极性和主观能动性，不利于培养学生的创新思维和创新能力。
1.2课程的不合理安排导致基础薄弱
机械工程测试技术需要前期学习的课程主要有高等数学和概率论与数理统计。高等数学和概率论与数理统计这两门课程一般安排在大学一、二年级开课，机械程测试技术一般安排在大学三年级开课，中间间隔的时间比较长，学生对基础知识的遗忘比较严重。而比较普遍的现象是学生在学习这门课程时进人状态较慢。该课程一方面要求学生全面回忆起高等数学、数学分析的内容，另一方面要求学生不断吸收全新测试技术知识。假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通，则相当长一段时间都会处于茫茫然的学习阶段，学习兴趣锐减，积极性受挫。
1.3学生得不到足够的实践机会
机械工程测试技术课程的实验教学中主要存在两个问题：一是由于实验条件有限，难以完成一些较复杂的实验，而且某些简单实验完成的效果也不太好，造成了学生在学习这门课时，感性认识与理性认识相脱节的现象，学生理解这门课程存在一定的困难。二是实验教学中一般要求学生按照实验指导书的步骤操作，有些学生不思考就按部就班完成实验，最终仍然不明白为什么该实验要有这几个中间步骤，知其然而不知其所以然。众所周知，机械工程测试技术是一门实践性很强的学科，所以实验教学对于学习本门课程非常重要。但是由于存在一些这样那样的问题，导致了实验教学不能正常开展，学生动手操作机会少，演示教学多，案例教学较少，实际应用测试结果分析问题的能力不足。
1.4学生接受知识相对比较被动
传统的教学模式主要以教师为中心，上课大多采用灌输式的教学方法，这种模式的优点是有利于教师发挥主导作用，利于教师组织、监控整个教学活动进程，便于教师向学生传授系统的科学知识。但是通过长期的观察，由于，教学手段落后，以课堂教学为主，学生被动接受，缺必要的互动。在以前的教学模式中机械工程测试技术实验教学基本是沿袭传统的教学模式。做实验之前教师将每一个实验从实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容到实验步骤、数据处理等都做了详尽的交待，学生只要按固定步骤操作即可这种传统教学模式，虽然能使学生较快地掌握教材内容，但却影响了学生创新思维的培养，激发不了学生求知的欲望。
2.对于机械工程测试技术改革的几点看法与研究
2.1改变传统的单一枯燥的灌输式教学模式
通过引入多媒体教学，提高课堂教学效果 在测试技术课程学时压缩，测试技术内容不断增加的情况下，把多媒体教学引入测试技术教学，可以改变传统的教学模式采用单纯的黑板、粉笔式课堂教学，缺乏形象、直观生动的特点，使图、文、影、音等多种信息结合在一起。合理的运用多媒体教学可以弥补传统教学的不足，使课程内容化难为易，化繁为简，便于学生对知识的记忆与掌握。而且教师应该改掉灌输式的教学模式改为启发式。启发式教学不仅是教学方法，更是一种教学思想，是教学原则和教观。所谓启发式教学是教师在教学过程中，根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律，运用各种教学手段调动学生的主观能动性，引导学生开动脑筋、积极思维、主动实践，以达到掌握知识和技能，增强能力的目的。
2.2采用案例和基础知识相结合的教学模式
在教学中我们采用案例教学法，结合工程实例，把各个模块的知识有机的结合起来，使学生对模块化知识在实际测试中的具体应用有一个宏观上的认识，加强测试系统系统设计的观念。比如讲解大型钢结构桥梁时，首先让学生分析危险截面所在之处，继而促使学生思考如何贴应变片以测量危险截面处的弯矩，并引导学生思考整个测试系统频率响应函数的建立方法。另外，在分析功率谱时，多数学生误将其峰值视为具有最大振荡幅值所对应的信号，实则不然，功率谱中峰值处对应的信号只能说明其平均能量最大，但其振荡峰值却未必最高，这可以通过讲解测量射流中心速度的方法而使问题明晰。显然，通过工程案例的讲解，不仅加深了学生对电阻应变式传感器、桥电路、A/D转换器和微处理器等的理解，而且有助于其掌握测试系统设计的基本过程，培养综合运用知识的能力。
2.3中心向学生动手实践倾斜
机械工程测试技术课程内容比较抽象，实验在课程教学中占重要的地位。为了加强学生对于课本理论知识的理解，需要安排大量的实验教学。实验应从培养学生的动手能力出发，发挥其能动性，让他们自我解决实际问题众所周知，工程实际中，机械工程师明确了测试任务后，一般的工作顺序是：在互联网上或企业内查询，选用适当的传感器和相关仪器；设计适当的试验方案，组建测试系统；完成测试要求。因此应开设具有实际应用背景的常用物理量（位移、力、压力、振动、噪声和温度等）测量的综合性实验，每个实验相当于完成一项工程测试任务。
2.4优化教学知识结构
教学内容是学习知识和技能的载体。由于机械工程测试技术涉及的知识面比较宽，知识点多而繁琐，针对这一特点，我们在教学过程中把相对离散的知识模块化，把知识点分为信号认知模块、信号分析模块、信号调理模块、传感器基本知识模块以及测试装置性能测试模块等，使每个模块的知识系统化，让学生能够分模块的掌握有关的知识。在把知识模块化的同时，我们根据突出重点，注重实用的原则，在满足教学要求的条件下精选授课内容。当然，要达到上述要求应做好两方面工作：一是确定教学内容是什么，二是怎样将这些教学内容组织成一个合理且实用的有机整体。
3.结语
机械工程测试技术相对于其他的课程最大的特点之一便是其实践性。而且多年的教学经验也显露出老师难教，学生难学的特点。我们应该应用形象、直观、生动的形式充分调动学生的积极性和学习热情。再但前的发展形势下，提高学生综合素质，特别是培养学生创新意识和能力，任重而道远。希望通过以上学改革，相信能够在一定程度上提高机械工程测试技术课程的教学质量。 [科]
【参考文献】
[1]陈光军，常江，张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养.实验技术与管理，2007，2（129～130）.
关键词：机械工程测试技术；工程教育认证；课程改革
前言
测试是人类认识客观世界的重要手段，是科学研究的基本方法，在工程技术领域中，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制等都离不开测试技术，它主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法[1]。机械工程测试技术介绍了测试技术的系统组成、基本原理，以及对测试信号数据的分析方法，能够对机械工程测试中应用较多的振动、位移、力、温度等物理量进行检测和处理，是机电一体化技术的基础和桥梁[2]。以滨州学院为例，机械工程测试技术是一门面向机械设计制造及其自动化专业机械电子方向的必修课程，先修课程包括大学物理、电工电子学、控制工程基础等，与后修的机电一体化系统设计形成了完整的机电类专业课程体系[3]。通过课程改革，进一步整合相关教学资源和教学内容，增强测控类应用培养，丰富机械专业的应用型课程体系，为将来从事控制类的机械专业学生打下良好的基础。本课程安排在本科教学的第五学期，学生具有一定的专业基础，同时部分学生参与了科技创新大赛，有使用传感器进行参数检测的经验，这为课程的学习提供了良好的基础。由于本课程应用性强，按照传统的教学方式，信号频谱分析的理论部分要求较高、较难，传感器部分种类多且杂，导致学生学习时兴趣不足、学习动力不够，教学效果无法满足应用型人才培养的需要。自2005年以来，我国开始构建工程教育认证体系，逐步开展专业认证工作，于2016年6月成为《华盛顿协议》正式成员。工程教育认证是实现工程教育与工业界对接，提升工程人才培养质量的有效途径，因此探索工程教育认证视阈下的课程改革，对于更新教学理念、提高人才培养质量、推进地方高校专业认证具有重要的现实意义[4]。因此，滨州学院紧紧围绕培养高素质应用型人才的目标，在工程教育认证的背景下，进行了机械工程测试技术“案例+实验”导向的教学方法改革，改变了传统教学中灌输式教学方法，启发和引导学生主动学习，既有利于学生掌握基础理论知识和基本技能，又较好的培养了学生的工程实践能力。
一、课程培养目标
机械工程测试技术是以机械工程领域为应用背景，解决工程中常见动态物理量的测试问题。通过本课程的学习，培养学生掌握信号采集、传输、变换及数据处理的基本原理和实验方法，能根据研究对象合理选用传感器，具备构建基本工程测试系统和进行常见参量检测的能力，为进一步学习、研究和处理测控工程问题打下基础[5]。具体体现在以下三个方面：（一）知识目标1.信号时域和频域的描述方法，建立起信号频谱分析的概念；利用傅立叶变换对周期信号和非周期信号进行频谱分析计算。2.测试装置静、动态特性的评价方法和不失真测试条件，并能用于测试装置的分析和选择；掌握一阶、二阶线性系统动态特性及其测定方法。3.常用传感器的原理、特点、应用以及传感器的选用原则。4.信号调理电路（电桥、调制与解调、滤波、放大）的工作原理和性能，并能较合理的设计和选用。5.数字信号的一般处理步骤；相关分析及功率谱的基本原理、方法和应用。（二）能力目标1.具备正确运用测试方法、合理选用测试仪器、科学分析与处理数据的能力。2.培养运用所学知识构建测试系统和分析、解决实际测试工程问题的能力。（三）素质目标1.培养学生具有科学的思维方法、自主学习的意识和创新精神；具备工作严谨、诚实守信、敢于承担责任的职业道德与操守。2.通过参与案例分组讨论和实验项目操作，培养学生沟通和团队协作精神。
二、课程体系构建
本课程分为理论和实践两大部分，包括32学时的课堂讲授和8学时的传感器综合实验操作。课程体系整体框架如图1所示。理论教学共8章内容，包括绪论、信号及其描述、测试装置的静态和动态特性、常见传感器的原理与应用、信号调理与记录、信号处理初步、测试技术在工程中的应用以及虚拟仪器技术。其中，第二章信号及其描述主要包括信号的分类与描述，周期信号与离散频谱，瞬变非周期信号与连续频谱，随机信号。第三章测量装置的特性主要包括静态特性，一阶、二阶动态特性，测试装置对单位阶跃信号的响应，实现不失真测量的条件。第四章传感器原理与应用主要包括电阻式、电容式、电感式、磁电式、压电式、热电式与光电式传感器，其他传感器及智能传感器，传感器的选用原则。第五章信号调理与记录主要包括电桥、调制与解调、滤波、信号放大、测试信号的显示与记录。第六章信号处理初步主要包括数字信号处理的基本步骤，相关分析及其应用，功率谱分析及其应用。第七章工程应用中应变、振动、转速、温度等常见工业参数的测量系统的构建，理论与实验紧密联系，并结合第八章虚拟仪器技术开展基于Labview实现计算机数据采集。实践课程共分为4个实验，实验项目为悬臂梁固有频率的测量（验证性实验），转速和温度的综合测试与分析（综合性实验），电子秤的设计（设计性实验）。通过三个不同层次的实验要求，结合丰富的传感器与基于Labview的测控系统，学生通过亲自动手操作基本上掌握工程测试的系统构建和处理方法。培养学生的团队协作能力，提高解决实际测试工程问题的能力。
三、基于“案例+实验”教学的课程模式改革
机械工程测试技术关注新技术、新知识的导入，以案例+实验教学驱动激发学生学习的积极性，培养操作技能和创新意识[6]。本课程以多媒体演示、案例教学和实验操作为主要方法和手段，坚持理论联系实际的教学理念，共引入5个完整案例和4个实验项目设计对所学知识进行综合运用。
（一）探索案例教学模式，培养学生的工程意识和能力
案例1为压缩机齿轮箱故障诊断。通过齿轮箱振动信号频谱分析，确定最大频率分量，然后根据机床转速和传动链，找出故障齿轮。案例2为传感器在农业物联网中的应用。该案例来源于教师服务地方项目———“基于Labview的果园智能系统设计”研究课题，通过构建果园数据采集系统，实现了空气和土壤的温湿度、光照、pH值、风速风向、CO2浓度等参数的检测和数据传输，是传感器应用的综合体现。案例3为滤波在钢管无损探伤中的应用。利用电涡流传感器对钢管进行裂纹检测时，由于外界干扰信号中含有低频噪声，通过低通滤波器处理后得到有用信号，分析高频成分得到裂纹的程度和位置。案例4为互相关在管道泄漏检测中应用。根据互相关的性质，提取出两个信号之间的滞后时间，计算出泄漏点距离中心点的位置，并引申出如何消除误判，增加系统检测的可靠度。案例5为基于Labview的频谱分析仪设计。利用Labview自带频谱分析模块，通过简单的图形化编程实现对于信号的频谱分析并显示。
（二）精心设计实验项目，建立以学生为主的应用型实验模式
学生根据传感器综合实验台提供的30几种传感器以及数据采集系统，构建硬软件系统，团队协作完成相关物理量的采集和分析，充分发挥学生主观能动性，利于培养学生的实践动手能力。实验1为悬臂梁固有频率测量。通过构建悬臂梁结构，在一端施加不同频率的激励，采用传感器测量振动信号，分析该二阶系统的频谱特性，得到悬臂梁的固有频率。实验2为电子秤的设计。将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片构成的电桥电路转化为电量输出，从而实现质量与电量之间的线性关系。实验3和实验4为基于Labview的转速和温度测量。利用YL2000传感器综合试验台，构建转速和温度采集平台，利用数据采集卡和PC机实现数字信号的采集和分析。
（三）丰富授课方式和手段，改革课程考核和评价方法
根据课程内容协调采取多种教学方式和手段。理论性较强的内容，宜采用板书为主的教学手段，比如频谱分析的推导等；同时采用Labview作为机械工程测试信号分析与处理工具，构建虚拟测试系统和信号分析虚拟环境，学生可以在课堂上直观的观察信号的构成、信号的频谱分析和数据采集过程，从而理解傅立叶变换的意义。此外，利用虚拟信号分析系统进行仿真演示，如频谱分析、滤波、相关分析等，加深对理论知识的理解。应用性较强的内容，比如传感器，宜采用多媒体为主的教学手段，配合图片、视频、动画演示等手段辅助教学。教学中结合工程案例，用演示实验对实际测试的振动、温度等信号进行采集和分析，让学生建立信号分析与实际应用间的联系。完善课程考核与评价体系，增加实验考核比重。重点考查工程测试的基础知识、基本概念、基本原理和测试方法，以及利用所学知识构建一个简单的测试系统。期末成绩占60%，实验成绩占20%，过程考核占20%（课堂表现和考勤）。
关键词：工程测试技术；教学；难点
一、《机械工程测试技术》课程概述
《机械工程测试技术》是各高等院校机械、自动化专业等工程类专业开设的一门重要专业基础性课程，是机械、电子、信息、力学、数学等学科的交叉学科。本课程主要通过讨论信号的描述和分析方法，传感器、常用信号调理电路和记录、显示仪器的工作原理以及测试装置基本特性的评价方法和不失真测试条件等方面的知识，要求学生深刻理解有关测试技术的基本理论、使用测试仪器对不同参数进行测量和分析的方法和手段、动态测试所需要的基本理论、基本知识和基本技能，对机械工程中常见的被测物理量能比较正确的选用检测装置并完成检测任务从而为进一步研究和处理工程测试技术问题打好基础。本文希望通过该门课程教学难点解析与探讨，不断激发学生的学习欲望、增强学生的动手能力与创新能力，引导学生较好地理解和掌握，培养机械工程类的专业人才。
二、《机械工程测试技术》课程的特点
《机械工程测试技术》综合了传感器技术、计算机技术、机械原理、信号分析与处理技术等技术理论，涉及机械工程领域中的非电量电测技术和其他测试技术等知识，是工业生产与科学研究不可或缺的重要技术手段，《机械工程测试技术》强调理论联系实际、突出工程技术应用，简单的理论知识记忆和掌握并不能完成该课程的教学任务，它只是课程开设的主要教学目标之一。学生在课堂教学中掌握的信号分析、数据处理、传感器技术、测试系统方面的理论知识，在专业课程体系中起到的是承上启下的知识衔接作用，是培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力的基础。
三、《机械工程测试技术》难点
1.课程内容具有抽象性，不易理解。《机械工程测试技术》是工程类专业中综合性很强的一门专业基础课程，内容涉及大量的数学知识，课程中有关信处理的部分涉及《概率论与数理统计》和《高等数学》等课程、有关测试装置的动态特性部分涉及《线性代数》和《机械控制工程》等课程，有关振动测试的部分有与《机械振动》等课程的内容有关联。因此，《机械工程测试技术》涉及到大量的较为抽象的高等数学知识，而对来数学基础相对薄弱的工科学生来说如何将抽象的数学知识运用到机械工程测试技术的实践当中，成为学生学习该门课程的一个难点。2.课程涵盖学科较为广泛，对相关课程的理论知识要求较高。《机械工程测试技术》课程知识范围广，包括机械、电子、信息、力学、数学等多门学科，尤其前面测试信号分析理论部分，涉及到较多以前所学的高等数学知识，特别是积分变换知识，这就要求学生一方面要不断地掌握高等数学、数学分析的内容，另一方面又要不断吸收全新测试技术知识，假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通，很容易造成各科知识内容的衔接不太顺畅，导致学生长期无法理解课程内容，影响机械工程测试技术课程的教学效果。3.教学内容与机械工程测试技术的发展存在脱节。随着现代科学技术的不断快速发展，以及与国外相关领域交流的不断加强，机械工程测试技术课程所属的研究领域技术也在快速的更新与发展。但现在高校机械工程测试技术课程教学的内容还停留在以前的教学内容之上，比较陈旧，无法跟上技术实际发展的水平。就譬如在机械工程测试技术课程中的传感器技术、测试方法及测量装置等教学内容方面，都远远落后于当前社会生产实践以及相关技术发展的要求。4.实验性教学的缺失。机械工程测试技术的实验教学当中存在着参差不齐的现象，各个学校之间也存在着一定的差距。许多学校该门课程受制于实验条件状况，许多复杂的测试实验无法完成，造成学生在理解一些较为复杂的课程的时候，由于只有理论的概念，而无法直观的参与实验，在理解这面课程的时候就存在着一定的困难。而一些较为简单的实验的教学效果来看也不是很理想，着一方面与客观的实验条件限制有关，另一方面也与学生难以理解此门课程而选择主观放弃的思想有关。
四、改进课程教学的措施研讨
1.合理安排课程的教学内容，突出重点教学内容。《机械工程测试技术》在实际的教学过程当中，可以不按照教材内容安排的顺利，打破教材之间的界限，例如可以不拘泥于传统教学，打乱书本上介绍各种类型传感器的顺序，以基本物理量的测量为授课主线，分别介绍位移的测量、振动测量、压力测量、温度测量、应变及力的测量等机械工程中常见物理量测量所采用的主要传感器及其工作原理，不再按照现有单列章节的方式去介绍，从实践教学中优化教材的内容与结构，将教学内容融会贯通，各部分知识点衔接有序，循序渐进地结合起来，将知识的学习和掌握按照螺旋式上升的方向进行融合，可以达到让学生在了解传感器相关知识的同时也知道主要作用，提高学生理论理解与实践理解的能力。2.采用启发讨论式教学模式。在《机械工程测试技术》课程的教学过程当中，可以采用难点问题启发讨论的模式，对于机械工程测试技术课程中的难点问题，鼓励学生大胆发言，集体讨论，在这个过程当中，老师对扮演的角色不是一个解答者，而是引导者的作用，引导学生对提出的难点问题进行思考，收集相关的资料，调查研究，指导学生研究发放，最终对学生提出的难点进行解决，这样可以让学生真正的理解难点，掌握相关知识。3.讲板书教学与多媒体教学相结合。作为一门比较抽象的课程，机械工程测试技术课程也要借鉴多媒体将枯燥的文字内容转化成图片传达给学生，使用图片记忆的方式帮助学生加强对知识的记忆。其次，可以通过软件设计模拟动态测试，将动态测试过程形象化，使学生建立起测试与系统的感官认识；再次，还能够通过多媒体技术，将该领域最新的国内外研究成果、知名研究学者、授课教师、本学院及本学校的科研成果介绍给学生，通过这种教学手段，增加了学生对本土科研成果的了解，激发学生的学习热情。4.改革试验教学环节。实验是机械工程测试技术教学内容的重要组成部分。目前，随着信息技术与传感器技术的飞速发展，传统的实践教学模式已经不能适应社会对机械工程教学发展的要求，现在必须对试验内容进行富有创造性建设意义的课程改革。在试验内容上要增强试验的工程性、可操作性和现实性。在试验方法上，要根据实验室的条件，引导学生开展自行设计性实验，充分发挥学生的主动能动性，发挥学生的学习潜能，培养学生创新探索能力，让学生在解决实际问题的实践中提高分析问题解决问题的应变能力和创造能力。5.利用科研项目提高学生的动手能力。所谓实践出真知，在剖析《机械工程测试技术》教学难点上可以采用项目实例的方法提高学生的理解力，以真实发生的实际案例，讲解在其中所运用到的《机械工程测试技术》课程当中涉及到的如何测试系统的静态、动态特性、安防测试传感器、设计测试系统等等有关方面的知识。
五、结束语
本文试图通过对《机械工程测试技术》课程教学难点的分析，提出了一些在实际教学工作中总结出的经验性的解决方法，希望对《机械工程测试技术》这门课程今后的教学改进有所裨益，广大《机械工程测试技术》教员能够以此来参考提高教学效果，激发学生的学习兴趣，让学生能够自觉地学习和钻研理论和实践。
参考文献：
[1]梁健.“机械工程测试技术”课程教学难点突破[J].广东工业大学学报:社会科学版,2009,(5).
[2]运红丽,王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学红的应用[J].科技信息,2010,(29).
[3]史荣,李玉昆,马筱聪.基于工程的机械工程测试技术教学改革实践[J].教育教学论坛，2015,(12).
关键词:机械工程测试技术;教学改革;认知规律
《机械工程测试技术》是机械类专业的技术基础课，课程集成了工程数学、大学物理，金属与半导体材料、电工电子、信号分析、计算机技术等多门学科理论与技术，具有涉及学科面广、知识容量大、理论分析较多、实践操作性强、学时较少等特点［1］。对于机械专业学生，由于普遍而言本专业学生在电路、电子学以及信号分析与处理等电气信息知识方面相对较弱，所以首次接触本门课程时，在遇到信号的时域频域变换和调制解调、系统动态特性分析等抽象概念时，学生普遍反映该课程理解难度大，思维方式较难适应。若不能快速适应课程的学习，部分学生将出现厌学甚至放弃本门课程的倾向［2］。然而，随着目前机械装备信息化程度的提升，测试技术在机械制造领域的应用愈加广泛，有人断言，衡量一台机械设备机电一体化程度的高低关键就是看这台机械设备上安装的测试装置的数量。因此，《机械工程测试技术》在机械类专业课程中的地位不是在降低，而是越来越重要。作为本门课程的授课教师，在教学实践中，一直在尝试改革创新教学内容与方法，希望能用更通俗易懂的语言、更贴近生产实际的案例来让学生彻底掌握测试技术，使他们能适应机械行业对一名机械工程师在测试技术方面的要求。本文首先分析以往“机械工程测试技术”教学过程中发现存在的问题，然后对近几年的教学改革进行总结。
一、传统教学模式存在的问题
(一)先修课程温习环节薄弱
《机械工程测试技术》是为机械类专业本科生开设的一门偏信息化的专业技术基础课，在学习这门课之前默认学生已牢固掌握电工电子以及信号方面的知识。但从教学实践来看，情况往往不容乐观，部分学生在这些先修课程的掌握方面并不到位或有所遗忘，这就加大了《机械工程测试技术》授课教师的课程开展难度。如果学生不能积极调用先修课程的知识并与测试技术相结合，则随着课程的开展，学生将会逐渐跟不上课程的进度，丧失学习兴趣［3］。
(二)教学内容安排不符合机械专业学生的认知规律
目前大部分机械工程测试技术的教材内容编排是按照以下路线进行:首先介绍测试技术的概要，并举出几例测试技术的工程实际应用，激发学生的学习兴趣。然后，介绍信号及其时域频域描述，接下来就是测试装置的基本特性。随后介绍常用的传感器，再则是讲解信号调理与信号处理。对于基础较好的学生，这种编排并无不妥，但对于应用型本科学生而言，这种编排虚实相间，软硬交融，学生并不习惯这种遍排，容易找不到学习重点［4］。为了调动学生对学习测试技术的热情，使学生既能掌握测试技术中有关传感器器件的使用方法，理解传感器信号变换的物理原理，又能掌握信号处理方面的知识，并能将测试技术理论应用于机械工程实际案例，培养学生的创新能力，需要针对应用型本科学生的学习特点，对课程进行教学改革。
二、针对问题采取的教学改革措施
(一)针对特定教学内容安排相应温习课程
根据教学实践，学生在学习测试技术的过程中，难以做到灵活运用的先修课程内容主要是三部分:1)用于信号分析的微积分知识;2)用于传感器器件的电路分析与模拟电路知识;3)用于应变、扭矩测量中的材料力学知识。为了能让学生能顺利学习后续相应章节内容，在章节开始前安排适当的时长复习这些先修内容，使学生有的放矢，在一种准备充分的心理状态下学习新知识［5］。
(二)按照符合学生认知规律的章节顺序进行教学
基于学生的认知规律，按照“先硬后软”，“先实后虚”的顺序安排教学。在《机械工程测试技术》的第一章，通过讲解几个测试方面的工程案例，帮助学生建立起学习测试技术的兴趣后，不按照教材编排授课，跳过信号及其时域频域分析一章，讲解测试装置基本特性一章节，重点帮助学生建立传感器标定这一概念，随即进行第三章，即“常用传感器与敏感元件”的教学。作为应用型本科，学生学习测试技术的重点在于理解常用传感器的“非电———电”的物理变换原理，以及掌握传感器的使用方法，至此，学生已经对测试技术的物理实现有了比较清晰的认识，再通过电桥、滤波器和放大器的学习，学生就完整掌握了一整套测试装置的工作流程。在学习完以上章节后，再讲授信号及其描述、调制解调以及信号处理，学生就能参照前面学习的测试装置工作的物理过程，对照学习，不会感到无所适从。
三、结语
通过《机械工程测试技术》的教学与改革实践，我们发现要适应应用型本科的专业教学，其核心还是在于要努力将教学内容贴近学生的认知规律，以实际应用为导向开展教学，并且将教学内容生动化、立体化、直观化，这也为我们的教学提出了另一种思考方向。对于一门理论与实践并重的课程，我们如何抓住重点，如何使课程内容在不失完备性的前提下又能充分调动学生的学习热情，这需要我们反复思考、认真总结，相信随着课程教学与改革经验的丰富，在不久的将来一定能收获更为满意的教学效果。
参考文献:
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［3］张志刚，石晓辉，富丽娟．“机械工程测试技术”课程理论教学的改革与创新［J］．创新教育，2011(23):147-148．
［4］龙慧，胡松喜．“机械工程测试技术基础”本科课程教学方法探讨［J］．装备制造技术，2016(5):255-257．
“测试技术”是机械工程类专业学生必须掌握的一门综合性专业基础课，涉及机械、电子信息、自动化、仪器仪表等多个技术领域，专业性、理论性和实践性都很强[1-3]。目前课堂教学实施中更侧重讲授基本理论、概念和方法，与机械工程专业相关的应用实践的案例比较缺乏，启发性和互动性不够，学生普遍反映课程理论知识深奥、空洞、抽象，传感器缺少实物对象、枯燥无味，学习效果不明显，与工程实际的要求差距很大[4]，因此，教学方法改革与创新势在必行。“测试技术”课程旨在通过测试技术的学习，培养学生掌握测试技术的基本知识和技能，掌握测控系统分析和设计的基本理论和方法，能够合理选用测试方法和装置构建测试系统，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。现有的教学内容包括测试信号分析理论、传感器和测试技术应用三大主体部分，在教学实践中存在着以下主要问题：（1）在传感器章节中，与传感器测量电路所直接相关的电桥、调制与解调等内容在传感器之后的章节中才具体讲授，这样就造成了学生在传感器学习中缺乏相应的知识储备，教师讲课中也难以深入讲授相关内容，出现了前后脱节的矛盾；（2）现有教材内容大多以单列章节的形式介绍了机械工程常见物理量的测量方法，如位移测量、振动测试、应变与力测量等内容，但是，由于受到教学课时的限制，这些内容往往不能被充分地讲授，有些内容甚至需要学生自学完成，达不到设置这些教学内容的初衷；（3）现有教材中的案例设置存在着碎片化、单一化、表面化的不足，缺乏能够将教材内容有机融合、工程背景较强、综合性较强的机械工程测试应用实例，学生学完课程后不容易建立起比较完整的动态测试的基本概念，难以做到融会贯通，灵活地利用所学的知识搭建测试系统，实现对机械工程常见物理量的测试。针对目前课程教学中存在的不足，笔者在“测试技术”教学实践过程中进行了一系列的研究与探索，取得了一定的成效，将其总结如下：
2重构教学结构，打破现有章节之间的限制，突出教学内容的连贯性
本课程在教学实践中，重点围绕传感器这一核心章节中存在的问题，提出了“瞻前顾后”的教学思想与方法，探索重构合理的教学结构与顺序：所谓“瞻前”，是指在传感器测量电路教学中，简要介绍与之密切相关的电桥电路、调制与解调的基本原理，帮助学生从直观角度理解教材相关内容。待讲授到信号的调理与记录章节时，将电桥电路、调制解调的基本理论与前面所讲的传感器测量电路中的内容进行重新组合，通过传感器测量电路来讲解电桥、调制解调的工作原理与主要应用，既帮助学生深化了传感器测量电路的知识，又理解了信号调理的基本原理与方法，实现了教学内容的前后呼应和有机统一。所谓“顾后”，是指在传感器教学过程中，打破教材现有章节之间的界限与教材内容的固有结构，不再因循传统地介绍各种类型传感器的顺序，而是以基本物理量的测量为授课主线，分别介绍位移的测量、振动测量、压力测量、温度测量、应变及力的测量等机械工程中常见物理量测量所采用的主要传感器及其工作原理，不再遵循现有单列章节的方式去介绍，这样就可以将教材内容有机结合、优化重构，帮助学生在学习传感器知识的同时一并了解此类传感器的主要应用，回归到合理选用传感器实现测量的基本要求，达到了双重学习的目的，提高了教学的效率和质量。
3以系统观点优化教材体系，突出教学内容系统性和逻辑性
“测试技术”教材在编写体系上缺乏统一性，不同教材在章节顺序和内容编排上差异较大，缺乏合理的内在逻辑。笔者在教学实践中提出以系统论的观点来重新优化教材的体系结构、设置教学内容的观点，其核心思想是从宏观上使学生能建立起机械测试系统整体的概念和框架，帮助学生掌握如何建构测量系统，如何实现信号的采集与分析，最终回归到能够独立地实现对机械工程中常见参量的测量与分析。还提出了以“信号及测试装置是什么—如何采集信号—如何分析处理信号—机械测试系统的构建与应用”的逻辑顺序，重构教材结构、安排教学内容，突出课程的系统性、逻辑性和综合性，并以这样的顺序编写了教材大纲和讲义。“测试技术”是一门实践性和应用性很强的课程，教材中除了对于基本理论知识的叙述外，更需要突出“工程化”和“案例化”，强化学生的工程能力和创新能力，并能够及时体现测试技术的发展趋势。在工程案例的设计与选择上，突破了现有教材案例的局限和不足，引入机械工程测试综合应用实例一个章节，以车辆电子技术、机械设备状态监测与故障诊断、机械产品性能测试等典型工程案例为应用背景，着力介绍机械工程测试技术的基本理论与方法在这些领域的主要应用。以综合实例解构教材各章节内容，将教材章节中的关于信号的采集与传感器选型、测试信号的处理与分析、计算机测试系统等所学内容完整体现出来进行剖析与讲解，使得学生通过对综合工程实际问题深入、系统、本质的认识和理解，达到课程学习对于培养学生能合理选用测试装置，并初步掌握静、动态测量的基本知识和技能的要求，达到培养分析和解决问题能力的要求。
4完善课程考核方法，探索课程目标达成状况监控及评价机制
完善课程考核评价方法，探索课程目标达成状况监控及评价机制：在教学实践中，以能力评价为导向、突出学习的过程性，探索建立能力和素质等多方面结合的测试技术课程成绩综合评价体系，改变传统的仅靠一张试卷的成绩评定方式，以考核促进学生学习的动力和兴趣，以考核体现学生学习的综合效果。以学习中的问题为切入点，鼓励学生利用课外时间结合课程内容自主设计大学生科研训练计划项目，参加机械创设设计竞赛等。将课程学习从课内延伸到课外，通过实践中的学习，激发学生的兴趣和学习主动性，既解决了学习中的难点问题，同时加深了学生对课程内容的理解，促进了学生综合能力的提高。开设机械系统测控实验课程，与理论课程同步进行，将实验内容与理论课程相衔接并进行了必要的拓展。提高了学生的兴趣，改变了实验仅作为课堂教学附属的现象。综合理论知识考查、课程实验与课程设计、开放性课题研究等情况进行综合考核，突出理论学习、实践、创新等多方面素质和能力的考评，体现形成性评价和终结性评价相结合，建立课程群进程式、多渠道、多方式的评价机制。
5基于课程教学，培养学生分析问题和解决问题的能力
结合高等教学心理学关于知识、技能学习的相关理论，设计教学方案，制定教学目标，提高教学质量。不仅重视提高学生的知识技能，还特别注重培养学生解决问题的思想与方法，将这一思想逐步融入测试技术教学的具体环节中。一方面引导学生逐步掌握以整体观和系统论分析解决问题的基本方法与思路，逐步学会将一个较复杂的问题分层次、分步骤去研究，帮助学生通过具体的工程项目和案例，建立起机械测试系统整体的观念，进而建立起各章节之间的有机联系，而不是孤立地去学习各章节的内容，进一步去学习课程中涉及的基本理论和方法，同时也进一步熟悉如何通过所学知识去解决具体工程实际问题的思路和方法。在学习中，学生感觉频域和频谱的概念抽象，不如时域理解起来直观，因此要着力强调并培养学生从多个角度去分析问题、解决问题的能力。如理解信号的描述既可以从比较熟悉的时域上进行描述，同时也可以从频域角度进行描述，需要去理解从频域角度去分析、描述信号的优点，同时也要认识到信号不同描述之间是可以互相转换的，将这些不同角度获得的关于信号的信息综合起来就可以获得对其比较全面的认识。学习这些方法和思想，不仅对于学生理解课程本身知识极其重要，同时对于其他课程的学习、分析问题、解决问题能力的提高都有重要意义。
6结语
1.1界面的设计工作在信号分析
界面主要是通过GUI图形用户界面菜单的编辑器来设计的。根据信号分析的结构划分，系统的主页面由多个子窗体的模块共同组成，分别为：系统简介、信号分析、推出系统等。只要单机主页面上面的模块键就可以打开相应的子窗体。并且所有功能的模块都是MATLAB系统应用程序，在每个子窗体模块中还有多个典型信号，其中有方波信号、脉冲波信号等。典型信号的分析还包括实频谱、虚频谱、相位谱等，相关的分析还有正弦、余弦、方波、脉冲波等信号的自相关与互相关的分析；加窗处理涵盖锯齿波、三角波、方波等信号的窗处理，窗函数还有汉宁窗、哈明窗、矩形窗等。除此之外，在典型的信号分析中，想要保证图形的精确性，还要进行加窗与选取采样点工作。这样每一个模块的显示的内容就会用菜单的形式很好的体现出来。
1.2通过举例进行分析
在实际教学过程中，信号测试分析及处理就可以直接应用先前所设计完成的信号分析应用软件，并且在辅助教学工具在实际应用过程中，只需要进行菜单电机就可以完成，就以就对分析正弦信号的谱举例说明。给出正弦波的信号为y=8sin（10π）t，并根据数据来求出信号的实频谱、相位谱、虚频谱等求出。然后点击MATLAB信号分析应用软件，就会出现测试信号分析主页面图；再次点击页面中的正弦信号分析就可以进入正弦信号的分析主页面图。在选择相应的参数时，要注意频率在6Hz左右，取300个采样点，汉宁窗的宽度为300，点击绘图就可以得出正弦波信号y=5sin（10π）t的结果。求出结果为：相频谱、实频谱显示为0，虚频谱为±3.5，双边幅值谱为3.5，功率谱为13.5等等。根据上述的举例分析可了解到，设计的信号分析应用软件具有简便性，并且界面显示很好，比较适合上课测验、演示等。当然，对于测试技术试验及工程领域此技术仍然可以很好的使用。
2合理搭配与实际应用
将MATLAB及测试信号的分析应用软件应用在教学中可以取得很好的教学效果。对于教师而言，在上课中可以在讲解同时还进行演示，对于一些比较抽象的问题就可以用仿真图形来进行仿真演示，这样会使分析结果非常清楚，减少了教师板书的书写及作图步骤所用的时间，在很大程度上提升了教学效率，教学质量也随之提升。然而对于学生来讲，软件的应用可以帮助学生们进行深刻记忆与理解，可以作为学生预习的材料，帮助学生们解决困难习题等。此软件的应用充分的表现出MAT-LAB的灵活性，还可以对学生们起到规范作用，学生们在教师的帮助下，可以自己设计一些工具箱，无形中提升了学生们的学习积极性。虽然MATLAB及测试信号的分析应用软件具有很多优势，但是在测试教学中也有其自身的特色，在进行公式推算中，相比应用板书会取得更好的效果。因为板书可以将内容保留一段时间，方便学生们进行比较分析。软件的应用主要偏于结果，所以在以后的机械工程测试技术教学中，要将软件应用与其他教学方法进行科学合理的搭配使用，这样才能充分发挥出其自身优势。
3总结
机械工程测试技术是机械类专业的一门重要的专业基础课，该课程综合了许多新技术、新知识，内容抽象，理论性和实践性很强。长期以来，课程教学内容分散、杂乱，新内容新知识不能被及时扩充，总的教学学时不断被缩减，教学方式单一，实验和实践教学环节非常薄弱，学生普遍反映该课程较难掌握。然而，面对测试技术在机械工程领域中的广泛应用，为使学生能够更好学好该门课程，适应高等教育培养创新型高素质工程应用人才的教学目标，进行《机械工程测试技术》课程的教学改革尤为必要。
二、存在问题
国外各高校非常重视《机械工程测试技术》课程教学，课堂教学与实验教学同等重要，实验环境比较开放，研究性和综合性实验比例较大，很好地培养了学生的动手能力。目前，我国的《机械工程测试技术》以课堂教学为主，实验教学为辅，而且在教学内容、方式和实验方面存在着一系列的问题。教学内容方面，教材老化，新知识和新技术难以及时扩充到教学中，使教学内容不能得到及时更新；目前课堂教学时间课时偏少，体现最新科技的章节内容部分没有多余的课时进行讲解。教学方式以多媒体、口述和板书为主，课堂上以教师为中心，学生被动的学习知识，很难培养出学生的创造思维和创新能力；考核方式单一，学生的考核以期末考试成绩为主，基于非知识性因素平时成绩为辅，学生的创新思维和动手能力得不到有效考核和体现。实验教学方面，实验设备陈旧，实验手段落后，实验内容偏少，多以原理验证性实验为主，研究性和综合设计性实验较少，不能很好地锻炼学生的实践能力和创新思维；考评方面，一直沿着讲解、指导、批改实验报告的模式，轻动手能力和创新思维的培养。面对机械工程测试技术快速发展，传统的教学内容和教学模式很难适应时展的潮流。因此，以特色名校建设为契机，有必要对我校机械工程测试技术课程在教学内容、方式和实验方面加大教学改革力度，进一步提高我校人才培养质量，强化特色名校工程内涵建设。
三、课程教学改革
本文针对该课程教学中存在的上述问题，拟在教学内容、教学方式和实验教学三个方面开展如下改革。
（一）机械工程测试技术教学内容的优化与完善
本课程教学内容比较分散，学习中不利于掌握整个知识体系，需要在教学中应尽量淡化各知识点的分界，注重教学内容的层次性和系统性。因此，以基本理论和方法为基础，以信号流程为主线，以测试系统框图为骨架，将各个模块课程内容贯穿起来，使学生建立起完整的测试系统概念。教学过程中正确处理理论知识与实践技术的关系，对教学内容进行优化与完善，课堂教学重点放在课程的基本概念、原理和方法上，同时通过穿插讲解工程应用案例，并适当介绍本学科领域的新成果和新应用，既可以使学生打下坚实的基础又可以开阔眼界，将会大大提高学生的学习兴趣和积极性。
（二）机械工程测试技术教学方法改革
目前机械工程测试技术教学方法上以“教师”为主体，学生则被动吸收知识，该模式不利于培养学生的创造性思维和创新能力，已经不能完全适应新形势下课程教学任务。为此，需要改变灌输式的传统教学模式，建立以“教师”为主导和以“学生”为主体的新型教学模式，充分发挥了教师的引导作用和学生的主观能动性。在新型教学模式指导下，采用多元化教学手段，将多媒体教学、板书、演示和实物结合起来，应用文字、图形、声音、动画等多种媒体素材使抽象和枯燥的理论形象化和生动化。针对不同的内容可以采用启发式、参与式、基于问题、工程案例剖析与课堂讨论相结合的方法，在教师的引导下，注重以生活实例和工程案例设疑式地启发学生，教师创设问题情境，提出问题，以学生为主体对实例中所涉及到的基本原理和方法展开积极课堂讨论，以此调动学生的学习积极性和主动性，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，激发学生独立思考和创造性思维能力。有条件的情况下，也可以结合虚拟仪器教学平台，在课堂上综合运用多媒体教学系统，建立一个理论与实践一体的网络化教学环境，加强教师与学生的互动，提高学生的学习兴趣。此外，为了使学生能够在课后可以及时温习和回顾课堂知识，做到融会贯通和综合应用，在每节理论课后，为学生留出适当的作业，在规定时间内完成学习报告，教师在课堂上对学习成果进行答辩，对出现的问题及时解答，使学生对学习内容进一步的深化和提高。在理论考核方面通过出勤、作业、课堂讨论和期末考试进行综合考评，改变传统一考定结论的弊端。
（三）机械工程测试技术实验教学改革与创新实践能力培养
由于机械工程测试技术课程理论性强，应用过程抽象，实验教学是深化本课程学习的必有途径。目前国外将机械工程测试技术定位为实验课，实验教学尤为重要，主要通过实验环节提高学生的综合素质，国内实验教学方便有所欠缺。为培养学生的实践动手能力，应建立以学生为中心的多层次、应用型实验模式，将开设实验分为基础性实验、验证性、研究性和综合性四个不同的层次，增加研究性实验和综合性实验的比例，满足学生对该课程各阶段学习的不同要求，以此提高学生的综合素质、工程实践能力和创新精神。有条件的情况下可以组织成立研究型学习小组，在课题组教师指导和帮助下，积极参与研究项目中的一些工作，完成项目研究报告，教师对项目成果给予评定。充分利用现代计算机技术和多媒体技术，开发网上虚拟实验系统，为学生提供开放性实验环境，在教师指导下由学生独立完成自主实验。基于该自主开放式研究性实验平台，可以扩展课堂教学内容，开阔学生的视野，全面提升学生的动手能力和创新精神。为学生构建基于虚拟仪器的创新设计平台，开展虚拟仪器案例教学，将虚拟实验与理论教学有机融合在一起，激发学生的学习积极性和主动性，培养学生动手能力和解决实际问题的能力。
四、结束语
