应用型本科院校《工程测试技术》课程教学改革的探讨
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摘要：《工程测试技术》作为机械类的专业课，课程内容既有较强的理论性，又有大量的实践内容，具有一定的学习难度。为提高本课程教学质量，本教研小组对目前的教学现况进行研究，提出从教学内容、教学方式和实践教学三个角度的改革措施，经过实践取得较好的教学效果。
关键词：工程测试技术;课程;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）36-0092-02
国家高等教育纲要中提出，想要培养良好的应用型人才，需要提高人才自身的社会适应能力以及未来就业和创业的能力。在这一思想的指导下，结合应用型本科院校特点，相关课程的教学必须朝着“应用型”进行改革，解决教学中出现的问题，培养应用型人才。
《工程测试技术》课程是机械工程类专业的一门重要的专业基础课，集成高等数学、大学物理、电工和电子技术、传感器技术、计算机技术、信号分析与处理技术等多学科，是一门交叉、综合性的专业课程。该课程具有学科面广、理论分析多、实验操作性强的特点。随着自动化技术的发展，测试技术的应用日益重要，《工程测试技术》课程的学习越来越重要。但是，由于应用型本科院校学生的基础较差，学习本课程的过程中，对于信号的时域、频域等概念，信号的调制解调及系统的动态分析等内容，学生普遍反映理解难度大。思维方式难适应。随着课程开展，学生将逐渐跟不上课程进度，丧失对课程的兴趣。作为本课程的授课教师，针对目前教学过程中的现状与不足，尝试进行教学探索，力求建立适应应用型教学目标的课程教学体系。
一、《工程测试技术》教学现状分析
本课程教学过程中，笔者详细研究了教学过程中出现的问题，具体表现为：
1.先修课程基础薄弱。《工程测试技术》是一门交叉学科的综合性课程，涉及先修课程较多。其中，对于高等数学、信号分析等课程内容的难度要求大，大多数学生对高等数学的傅里叶变换等内容或当时没有掌握或遗忘，这就影响本课程的讲授过程。如果学生不能积极进行先修课程的再学习，随着课程的展开，学生将逐渐跟不上授课进度，失去学习兴趣。
2.教学内容枯燥。在《工程测试技术》课程教学中，基本理论和原理授课仍是教学重点，与本课程的相关实践案例较少，学生在听课过程中普遍反映课程内容抽象枯燥，难以理解，理论知识深奥，缺乏学习的实物对象，工程案例缺乏，使得课程理论和实际脱轨。这与应用型院校的教学目标相悖，教学改革势在必行。
3.教学方式落后。由于实验条件限制，在这样一门实验l生的科学课程授课过程中，仍以课堂理论教学为主，教师讲授为主，学生被动听课。课程的启发性和互动性不够，缺乏学习的主动性和积极性。
另外，由于本课程为实验科学的内容，较多的理论知识通过文字和图片的形式学习，学生仍感觉较难理解。
二、《工程测试技术》教学改革研究
就上述课程教学现状分析，有针对性地对教学过程进行改革，教改内容主要集中在以下方面：教学内容、教学形式、实验教学内容等。
1.教学内容改革。《工程测试技术》的教学内容包括测试信号的时域和频域描述、传感器的原理以及测试技术应用三部分。目前，教材在编写体系上缺乏统一性，内容安排和章节顺序差异性很大，针对应用型培养目标的教材不多，与应用型人才培养教学目标还有差距。因此，在本课程教学小组的共同探讨下，优化教学体系结构和内容编排，使学生从宏观上建立起测试系统的整体概念，按照测试过程的工作流程进行学习。首先，介绍测试系统的概念和结构，通过对生活以及工程的测试实例分析，激发学生对测试课程的兴趣。接下来，按照测试流程对各环节进行讲述，从“测试对象——信号的分类和描述”开始，到与信号直接联系的“信号采集装置——传感器技术”，将传感器采集到的信号进行调理和传输，然后进行信号的分析与处理，最后进行机械测试系统的构建。
由于应用型本科教学的侧重点与研究型大学不同，需要突出课程的实践性和应用性，对于《工程测试技术》这门实验科学来说，除了对基本理论知识的叙述外，内容要突出“工程化”和“实例化”，以教学内容理解案例，以案例为载体帮助学生理解理论，按照“提出问题—分析问题—解决问题”的思路安排每章的内容讲述，课程涉及多个典型的机电系统测试综合案例，通过对工程设计问题的分析进行学习。
2.教学方法改革。传统的课堂教学方式以多媒体为中心，辅助板书等多种方法，课堂以教师为主体掌握教学进度。这种方法对《工程测试技术》来说，并不利于学生理解相应理论，被动地接受式学习也影响了学习积极性，不利于教学开展。因此，在本课程教学过程中，首先要调动学生的学习积极性，激发对课程的兴趣。为了达到这个目的，授课过程中从大量生活实例出发，如课堂教学中使用的麦克风对声音信号的采集和处理，滑动变阻器用于传感器将位移信号转为电信号，收音机在调台中的调制解调工作原理等，培养学生学习兴趣和爱好。授课过程中设置某些“开放性题目”，利用任务驱动的方式激发学习兴趣和动力，在开展课堂讨论的过程中帮助学生思考和理解理论内容，同时提供多角度思考问题、多手段解决问题的机会。
这种围绕工程实例进行课堂讨论的教学方法，以教师为主导、学生为主体，既能充分发挥教师的指导作用，又能调动学生的学习积极性，着重培养学生的能动性和创新性，达到独立分析问题和解决问题的水平。
课堂教学中，充分运用多媒体课件、Labview、Mat-lab软件等，通过软件的仿真分析得到形象的动态波形，方便學生对较难理解的时域、频域等概念有一个直观的对比分析。对于数字化过程中某些基本概念利用Flash动画或仿真结果的动态显示，辅助讲解，引导学生理解抽象概念，提高教学效果。
3.实验内容改革。传统的《工程测试技术》实验采用传感器教学实验平台进行各类传感器的测试实验，采用多种传感器对位移、力、温度、振动等物理量进行测量。测量电路由实验平台内部集成完毕，学生能够自主设计和连接的部分较少，对实验内容的兴趣不大。而且，由于传感器实验平台的敏感性等，测量结果误差较大，对于验证理论结果意义不大。另外，封闭的实验平台和工程应用的测量技术差距较大，对培养学生的实际操作能力作用不大。
为使课程学习能够真正应用于工程实践，我们对实验内容进行一定的改革：增加计算机仿真处理内容;实验通过传感器采集各类信号并传输到电脑设备;利用虚拟仪器软件Labview进行信号的后续处理并输出。这种实验方式弥补了传统的测试技术实验仅仅包含传感器应用的单一形式，将整个测试过程从信号采集到处理都进行学习，提高实验的系统性和完整性。
三、总结
《工程测试技术》课程作为机械类专业的一门重要的专业课，学习效果影响学生对专业相关课程的学习兴趣。而该课程难度大、抽象概念多的问题，通过传统的教学方式实现的教学效果并不理想。因此，在多年的授课经验下，对本课程的教学内容、教学方法和实践教学进行研究和探讨，提出更适应应用型本科院校的方法，经过对本方法的教学实践，得到较好的教学效果。
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