機械工程測試技術(shù)課程現狀分析論文

機械工程測試技術(shù)課程現狀分析論文

　　摘要：本文結合應用型人才的培養目標，討論了當前《機械工程測試技術(shù)》教學(xué)和實(shí)驗過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，并提出了相應的解決方法。擬以實(shí)踐定位為向導，優(yōu)化理論課程內容，加強實(shí)驗課建設，使學(xué)生在實(shí)驗中學(xué)習掌握相關(guān)測試知識。

　　關(guān)鍵詞：機械工程測試；理論教學(xué)；實(shí)驗教學(xué)

　　《機械工程測試技術(shù)》是高等院校機械工程等專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，旨在使學(xué)生具備機械工程領(lǐng)域測試系統的設計和分析能力，具有很強的理論性和實(shí)踐性。涉及知識面較廣，學(xué)生普遍反映學(xué)習難度大。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，機械測試技術(shù)的用途愈加廣泛，但該課程的教學(xué)中仍存在許多問(wèn)題。為更好的適應應用型人才的培養方案，使教學(xué)與實(shí)踐緊密結合，因此結合當今的社會(huì )需求和教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題，對現有的教學(xué)方式的改革做初步討論。

　　一、機械工程測試技術(shù)教學(xué)現狀

　�。ㄒ唬├碚撝v解為主，學(xué)生興趣低

　　在國內《機械測試技術(shù)》被定位為專(zhuān)業(yè)基礎課，這就決定了課程的教學(xué)性質(zhì)，即以理論教學(xué)為主，知識傳授多是通過(guò)教師主導的課堂講解完成。這種模式下，師生互動(dòng)較少，加之該課程涉及內容廣泛，理論較多，稍不留神就跟不上老師的講課思路，久而久之便會(huì )失去興趣，從而導致聽(tīng)課效果較差。并且在技術(shù)發(fā)展如此迅速的當今社會(huì )，各種新的測試方法和手段不斷涌現，而課本內容仍停留在經(jīng)典的測試方法上，得不到及時(shí)更新，導致學(xué)生所學(xué)知識與實(shí)際工程應用不符。

　�。ǘ�）課時(shí)安排與課程內容沖突

　　在工程認證的目標指引下，高校在不斷調整課時(shí)設置，該課程在多數學(xué)校都縮減為32學(xué)時(shí)，其中既包含了理論課時(shí)又包含了實(shí)驗課時(shí)。然而隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，新技術(shù)新方法層出不窮，對測試人員的綜合素質(zhì)要求又不斷提高，這就要求教師在授課時(shí)必須在規定的學(xué)時(shí)內讓學(xué)生深刻掌握所學(xué)內容。因此，以往的傳授式教學(xué)就顯得效率低下，應該尋找更為高效的教學(xué)模式和授課方式。

　�。ㄈ�）課程安排不夠合理

　　《機械工程測試》涵蓋了機械振動(dòng)、控制理論、高數、物理、電工學(xué)等知識，在某些環(huán)節甚至還與《機械設計》和《機械原理》有關(guān)，這就要求學(xué)生在學(xué)習《機械工程測試》之前要打好基礎，牢記上述課程所學(xué)的內容。但從課程設置上，拋開(kāi)不在本科必修范圍的《機械振動(dòng)》之外，其余課程基本均在大學(xué)一、二年級學(xué)習，尤其是信號處理的基礎—傅里葉變換、傅里葉級數等內容，都在高數中學(xué)習�？啥鄶祵W(xué)校將《機械測試技術(shù)》安排在大三第二學(xué)期學(xué)習，與先前課程有一年的差距，造成課程嚴重不同步，加上學(xué)生對知識的自然遺忘，對該課程的學(xué)習自然就存在較大難度。

　�。ㄋ模�實(shí)驗環(huán)節少，學(xué)生參與度不足

　　在32學(xué)時(shí)安排下，實(shí)驗學(xué)時(shí)更是少得可憐，通常只有8學(xué)時(shí)，甚至更少，因此導致多數實(shí)驗是演示性和驗證性實(shí)驗。在這種情況下，學(xué)生只需參照實(shí)驗指導書(shū)，按部就班地進(jìn)行實(shí)驗操作就可以，全程幾乎不用動(dòng)腦思考，實(shí)驗結果的正確性也很少考慮。雖然這種方法在對學(xué)生的實(shí)驗技能和對理論知識的理解能起到一定作用，但效果不是非常明顯，對學(xué)生創(chuàng )新能力培養和獨立設計實(shí)驗系統能力的提升作用有限。另外，隨著(zhù)測試技術(shù)的發(fā)展，出現了各種新型測試設備，而多數測試實(shí)驗室限于資金，實(shí)驗設備遲遲得不到更新?lián)Q代，仍沿用十幾年前的老設備，與實(shí)際的工程應用有較大的差距。不論其測試精度是否下降，至少對學(xué)生知識面的擴展效果作用有限。

　�。ㄎ澹�實(shí)驗設備不足

　　實(shí)驗設備不足和陳舊是地方院校存在的主要問(wèn)題之一，以常熟理工學(xué)院為例，實(shí)驗設備遠不能滿(mǎn)足學(xué)生同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗的要求，因此實(shí)驗課程只好分批分組進(jìn)行，這無(wú)形中加大了教師教學(xué)工作量，使得教師深感疲憊。

　�。�六）實(shí)驗內容老套，方法單一

　　目前該校的機械工程測試實(shí)驗課中，實(shí)驗仍然是驗證性實(shí)驗，實(shí)驗設備固定，實(shí)驗方法單一，學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性受到極大限制。無(wú)法驗證新想法、新手段，這也是導致學(xué)生實(shí)驗興趣下降的另一原因。因此，要讓學(xué)生勤于思考，通過(guò)設置不同的題目，引導學(xué)生自己設計測量方案。

　　二、機械測試技術(shù)的改革方法

　�。ㄒ唬┖侠戆才沤虒W(xué)開(kāi)課學(xué)期

　　將機械工程測試技術(shù)的開(kāi)課時(shí)間提前。以本校為例，開(kāi)課時(shí)間安排在大三第二學(xué)期，距離先行基礎課程時(shí)間較遠，因此可提前至大三第一學(xué)期或者大二第二學(xué)期，這時(shí)學(xué)生基本剛學(xué)完先行課程，對知識的掌握較好，回顧也比較快，相互之間能起到較好的銜接作用。

　�。ǘ�）簡(jiǎn)化教學(xué)內容，分層次制定教學(xué)內容

　　對于與常熟理工學(xué)院同檔次的地方性院校而言，教學(xué)的目的在于培養應用型人才，因此教學(xué)過(guò)程中應注重學(xué)生應用能力的培養，而不能一味的強調課程的理論性和研究性，這就要求開(kāi)課老師對教學(xué)內容做適當的簡(jiǎn)化，找到與應用型人才培養相契合的重點(diǎn)。比如課程中，信號調理、處理與分析，傳感器原理等內容對學(xué)生來(lái)說(shuō)是普遍存在的難點(diǎn)，而這些知識往往在開(kāi)課之初就講解，這也恰好是學(xué)生對該課程失去興趣的地方。因此，這些理論性較強的部分應該淡化，只需要使學(xué)生掌握基本的原理和定義，懂得基本的用法即可。該校機械工程專(zhuān)業(yè)不僅有二本，還有單招和專(zhuān)轉本學(xué)生，每個(gè)層次學(xué)生的基礎都不同，對課程內容的掌握理解有一定差異。就教學(xué)結果看，二本學(xué)生整體優(yōu)于其他兩個(gè)層次，因此教學(xué)方案的制定和教學(xué)內容的安排也應該做相應的調整。

　�。ㄈ�）采用工程應用教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法

　　針對學(xué)生學(xué)習興趣不高的問(wèn)題，在理論講解階段，應該及時(shí)引入實(shí)際工程問(wèn)題，以工程問(wèn)題為背景，講解如何利用已有知識解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)采取啟發(fā)式教學(xué)，針對某一具體問(wèn)題，讓學(xué)生分組展開(kāi)討論，啟發(fā)引導學(xué)生建立解決問(wèn)題的思路和方法。通過(guò)這一過(guò)程，努力提升學(xué)生的課堂興趣。

　�。ㄋ模┩怀鰧�(shí)驗，在實(shí)驗中學(xué)習理論

　　機械工程測試在美國定位為實(shí)驗課，目的在于通過(guò)實(shí)驗使學(xué)生掌握相關(guān)知識，實(shí)驗教學(xué)與理論教學(xué)并重。在教學(xué)過(guò)程中，師生對實(shí)驗的需求都比較明顯，尤其是學(xué)生。筆者數次收到學(xué)生關(guān)于增加實(shí)踐環(huán)節內容的提議，原因在于課堂上的講解過(guò)于空洞，最多只能以圖片和視頻等多媒體展示，學(xué)生無(wú)法親身體會(huì )，教師則因為試驗環(huán)節偏少，理論講解過(guò)程顯得非常干澀。因此，筆者主張調整理論課時(shí)和實(shí)驗課時(shí)的安排，大幅增加實(shí)驗課時(shí)，使學(xué)生聽(tīng)到知識的同時(shí)，能親自感受真實(shí)儀器，

　�。ㄎ澹┙ㄔO虛擬實(shí)驗平臺，開(kāi)展創(chuàng )新實(shí)驗

　　購置新型實(shí)驗儀器，統一實(shí)驗條件是該校實(shí)驗室亟待解決的問(wèn)題，但限于資金，實(shí)驗儀器不可能同時(shí)更新?lián)Q代�；�于虛擬儀器的實(shí)驗平臺相對于傳統實(shí)驗平臺有明顯優(yōu)勢，建成之后，后續投入較小。通過(guò)虛擬儀器，學(xué)生可以更方便的自主設計實(shí)驗方法，并進(jìn)行實(shí)驗驗證。在實(shí)驗設置上，可安排不同類(lèi)型的實(shí)驗，如設置必做實(shí)驗、選做實(shí)驗和創(chuàng )新實(shí)驗。除了每個(gè)學(xué)生必須完成的必做實(shí)驗外，有條件的同學(xué)可通過(guò)選做實(shí)驗進(jìn)一步提高自己，創(chuàng )新實(shí)驗則是針對能力較強的學(xué)生，安排實(shí)際工程問(wèn)題，跟隨老師進(jìn)行相關(guān)的科研或創(chuàng )新項目。

　�。�六）合理安排實(shí)驗時(shí)間

　　針對以上提出的必做實(shí)驗、選做實(shí)驗和創(chuàng )新實(shí)驗，也要安排相應的實(shí)驗時(shí)間和實(shí)驗空間，即做到實(shí)驗時(shí)間開(kāi)放、實(shí)驗場(chǎng)地開(kāi)放。實(shí)驗室24小時(shí)全天候開(kāi)放，以滿(mǎn)足不同學(xué)生的實(shí)驗要求。另外，如果有條件，可安排專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗老師值班，實(shí)時(shí)解答學(xué)生的疑惑。

　　三、結論

　　對于機械工程專(zhuān)業(yè)而言，機械工程測試應該著(zhù)力培養學(xué)生對測試設備的應用能力，加強解決實(shí)際工程問(wèn)題能力的培養，在理論深度上應該稍作淡化，對于地方性本科高校而言，這點(diǎn)尤其重要。因此，對本課程的改革，也應該從引導學(xué)生加強應用方面著(zhù)手。

　　參考文獻：

　　[1]汪興興,莊麗陽(yáng),呂帥帥.機械類(lèi)測試技術(shù)課程實(shí)驗教學(xué)現狀及改革初探[J].科技資訊,2017,15(5):197-199.

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