“机械工程测试技术”课程教学改革探讨与研究

“机械工程测试技术课程教学改革探讨与研究胡开群+冯鑫【摘要】“机械工程测试技术课程是很多高等院校机械类专业的重要专业根底课，课程内容丰富、先修课程多、包含的知识点多且教学难度较大，对于老师的教授和学生的学习都形成了极大的挑战。本文根据“机械工程测试技术课程自身的特点和本校的具体情况，分析了该课程教学过程中存在的一些问题，并根据这些问题提出了一些针对该门课程的教学改革建议。【关键词】机械工程测试技术；教学改革；专业根底课程0引言“机械工程测试技术是高等院校机械工程类专业的一门专业根底课。通过本课程的学习，要求学生掌握有关测试技术的根本理论和技术、使用测试仪器对不同参数进行测量和分析的方法和手段，从而为进一步研究和处理工程测试技术问题打好根底。作为机械类专业的一门专业根底课，该课程涉及的学科领域多、实践性强【1】。“机械工程测试技术课程是重庆工商大学机械工程学院以下简称“我院机械设计制造及其自动化和机械电子工程专业的专业根底课程，在专业课程体系中占有非常重要的地位，它灵活运用高等数学等先修课程的知识，也为后面课程的学习打下坚实的理论根底，因此教师教好该门课程和学生学好该门课程至关重要。但是该门课程教学内容非常丰富且难度较大、理论性很强且涉及的知识面非常广，再加上教学课时的严重缺乏，要教好和学好该门课程对老师和学生来说都充满了挑战。因此，如何在非常有限的课时内提高教学效率增强教学效果会是一个值得我们探讨和研究的课题。本文分析了“机械工程测试技术课程在教学过程中存在的一些具体问题，并针对这些问题提出了一些相应的教改建议。1“机械工程测试技术教学过程中存在的具体问题分析本文通过对“机械工程测试技术课程本身的特点及教学过程的分析总结，得出了该门课程目前存在的一些问题：1课程本身内容多，难度大，且先修课程多，学生畏难情绪大“机械工程测试技术是一门综合运用多学科知识的专业根底课，课程里面的很多概念比较抽象，如周期信号的三角函数展开和复指数展开概念，该课程还会运用到很多的数学知识，尤其是复变函数课程中的傅里叶变换局部的相关知识，还会涉及到拉普拉斯变换及积分变换等相关知识。所以，学生要学好该门课程必须要掌握高等数学等先修课程的相关知识，而高等数学对于大局部大学生来说都是一门难度较大的根底学科，很多学生根本没有掌握“机械工程测试技术课程需要用到的相关知识点，所以他们在学习“机械工程测试技术课程时会觉得很吃力，事倍功半。课程本身的难度会让学生产生畏难情绪，再加上该门课程的挂科率比较高，会让学生根据往届学生的高挂科率提前预设了这门课程的难度，从而加重了畏难情绪。有的学生根本不来上课，因为他们觉得课程难度那么大，上课根本听不懂，就算来上课考试也不能通过。还有一些学生因为怕缺课影响平时成绩而选择来上课，但是上课根本不认真听讲，还有一局部学生因为根底知识薄弱，就算认真听课也听不懂，再加上课程内容的前后连贯性强，前面章节的知识没听懂，后面章节的内容就更难听懂，从而形成恶性循环。2学生对于该门课程的认识有误区，学习积极性不高“机械工程测试技术主要讨论信号及其描述、测试系统的动静态特性、传感器、信号的调理与记录、信号的处理与分析等【4】。该门课程讲述的知识比较抽象，会让大局部学生不能够正确的认识该课程，会觉得该门课程只是学习一些抽象空泛的理论知识而没有实用性。事实上我院机械设计制造及其自动化和机械电子工程专业的局部学生对“机械工程测试技术课程存在认识上的误区，认为该课程与自己将来要从事的工作或者对于自己以后的学习深造关系不大，所以在学习该课程时学生积极性普遍不高。3教学课时少，教学内容多，形成矛盾我院有两个专业开设“机械工程测试技术这门课程，但由我院教学大纲可知，该课程的课时为30个课时左右，但是该门课程涵盖的知识面非常广、教学内容非常丰富。目前我校该课程选用的教材为江征风等主编的?测试技术根底?，该教材包含了九章内容，而由于课时原因，我院讲授该门课程的老师通常只讲解了前六章内容：绪论、信号的分类及频谱分析、测试系统的根本特性、常用传感器、信号变换及调理和随机信号相关和功率谱分析8，且其中传感器章节只讲解了典型传感器的工作原理及应用，随机信号相关和功率谱分析章节只详细讲解了相关分析及其应用。4教学模式和手段相比照较单一，不够多元化由于该门课程教学课时较少，而教学任务却较重，所以老师在教授该门课程时主要采用课堂集中灌输式讲授的方法，而很少在课堂上引入更多的教学模式和手段，很少与学生展开互动，因为只有采用这种教学方法才能在有限的学时内完成较为繁重的教学任务。但是，对于难度本身就很大的课程采用这种集中灌输式讲授方法容易让学生产生疲惫感和抵触情绪，学生很有可能听课听到一半就开设玩、讲话或者睡觉。所以单一的教学模式和教学手段不利于学生学好该门课程，也不利于老师了解学生对知识的掌握情況，降低了教学质量和教学效果。2“机械工程测试技术课程教学改革探讨与研究结合“机械工程测试技术这门课程本身的特点及我院该门课程教学中存在的问题，本文提出了如下教学改革建议：1充分说明学科特点，让学生正确认识该门课程，从而激发学生的学习兴趣，提高学习积极性“机械工程测试技术的许多知识深奥死板，学生经常消极、被动地接受知识。如何降低学习难度，吸引学生的求知兴趣，在课堂上以求知为快乐，提高学习的乐趣是教师值得深思与探讨的问题【4】。兴趣是最好的老师，学生要对该门课程有兴趣才会积极主动地去学习，才有可能学习好该门课程，所以，老师在课堂上首先要做的就是调动学生的学习兴趣，第一堂课至关重要。老师在第一堂课就要向学生详细说明该门课程的学科特点，让学生认识到学好该门课程对于以后就业或者考研深造都有很大帮助。老师还可以在课堂上播放几个典型测试系统的视频，比方汽车仪表测试系统、功能测试系统及机器人各关节功能测试系统等，这些案例会让学生感觉到测试系统与我们的生活息息相关，会大大调动学生的学习兴趣。在后续的课程中，老师也要针对该堂课所讲的内容列举一些实用性强的案例，让学生明确学习该堂课内容的目标以及在生活和工程中的实际应用情况。例如：讲传感器局部内容时，就可以列举一些效劳机器人案例，说明这些机器人用到了哪些传感器，运用这些传感器实现了哪些具体功能。这样的教学过程会大大调动学生的学习兴趣，提高积极性。2建议学院适当增加该门课程的教学课时前面提到了我院该门课程的教学课时为30个课时左右，以至于老师没有足够时间向学生详细讲解相关知识点，如果建议学院将该门课程的教学课时增加到45至50个课时，老师就可以多向学生讲授一些知识点，并且可以将知识点讲解得更详细，学生也有较充足的时间对老师所讲授的知识进行理解和掌握，从而可以提高教学效果。3教学模式和教学手段要多样化1采取启发式教学模式：比方在学习信号的分类时，信号可以分为周期信号和非周期信号，给学生讲解了周期信号的定义之后就可以让学生思考：什么是非周期信号呢？非周期信号与周期信号的区别是什么呢？有什么特点呢？让学生抱着这些疑问去看书学习，然后老师再做讲授。再比方在讲解周期信号的傅里叶级数的三角函数展开时，有两种展开方式，老师可以先详细讲解其中一种展开方式，然后给出另一种展开方式，最后向学生提问：如何通过第一种展开方式推导出第二种展开方式呢？两种展开方式有什么区别和联系呢？同样让学生带着问题去学习。这样的启发式教学会让学生有目的地去学习，往往会收获较好的教学效果。2采取案例教学法：例如在讲解周期信号的傅里叶级数的三角函数展开内容时，以周期方波和周期三角波为例讲解周期信号的傅里叶级数的三角函数展开方法及相关频谱图的绘制方法，然后再让学生做相似的练习题以到达稳固掌握相关知识的目的；在讲解周期信号的傅里叶级数的复指数展开内容时，也以前面讲解三角函数展开时采用的周期方波和周期三角波为例讲解周期信号的傅里叶级数的复指数展开方法及相关频谱图的绘制方法，采用相同的例子，可更直观更清楚地比照分析两种展开方法的区别。3将黑板板书和多媒体教学紧密结合，灵活运用：多媒体教学已经成为当前高校教学过程中不可缺少的一种教学手段。教师利用Powerpoint软件制作教学课件，不仅可以用文字来阐述需要讲授的教学内容，还可以将图形、图像、声音、动画和视频等信息载体融入到课件中。多媒体教学可以将复杂难懂的知识灵活生动地传授给学生，让学生觉得浅显易懂，从而增强教学效果，提高教学质量。机械工程测试技术课程的知识点多，难度大，并且该门课程的课时相对较少，如果全部采用黑板板书的话，教师很难在有限的课时内将教学大纲规定的教学内容讲解完，而且一味的板书会让学生觉得枯燥乏味，容易开小差。我们可以采用多媒体作为一种补充手段，将枯燥的理论内容，以图片动画的形式形象的展示出来，这样不仅吸引了学生的注意力，也使学生加深了印象和对知识点的理解【3】。另外，我们也不能一味的采用多媒体方式进行教学，因为有的内容必须要通过板书才能让学生理解得更透彻，比方周期信号的傅里叶级数的三角函数展开式及复指数展开式的推导过程。所以我們应该将黑板板书和多媒体教学紧密结合起来，灵活运用，这样可以获得更好的教学效果。3结束语本文根据我院“机械工程测试技术这门课程在实际的教学过程中所存在的问题，提出了相应的改革措施。实践证明：采用这些改革建议和措施，教学的灵活性、生动性和有效性得到了提高，学生学习该门课程的兴趣和积极性也得到很大提高，学生由以往的被动学习转为主动、积极及创新的学习。师生之间和学生之间的关系也变得更加紧密，学生的学习能力和解决问题的能力都得到了很大提高。【参考文献】【1】李敏通，朱兆龙，查峥.“机械工程测试技术教学方法研究探讨J.教法研究，2021：81-82.【2】王清.?机械工程测试技术?教学改革探索J.科技信息，202117：500.【3】李红霞.?机械工程测试技术?课程教学方法的研究与探讨J.职业教育，2021：282.【4】徐琳，李伯全.“机械工程测试技术课程教学改革的研究与现状J.中国电力教育，202129：49-50.【5】刘巍，任宗金，马建伟，等.“机械工程测试技术研究型教学模式改革探讨J.科技创新导报，20219：95-96.【6】蒋永华，李荣强，焦卫东，等.“机械工程测试技术根底课程教学改革探讨J.教育教学论坛，202138：84-85.【7】张凤生，王海峰，孙忠义，等.机械工程测试技术课程教学改革与实践J.教学研究，2021，351：92-94.8江征风，等.测试技术根底.北京：北京大学出版社.责任编辑：朱丽娜