培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的《測試技術(shù)》課程實驗改革

培養(yǎng)學(xué)生工程理論才能的?測試技術(shù)?課程實驗改革〔〕:

摘要：?測試技術(shù)?課程內(nèi)容多而繁雜，工程理論才能強，學(xué)生解決實際工程問題的才能較差。因此進展了以才能導(dǎo)向為主，重視理論的課內(nèi)實驗內(nèi)容、施行方法、考核方式的改革，有效提升了學(xué)生實際解決工程問題的才能。

關(guān)鍵詞：測試技術(shù)；理論才能；實驗內(nèi)容；考核方式

本文引用格式：楊敏,等.培養(yǎng)學(xué)生工程理論才能的?測試技術(shù)?課程實驗改革[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(33):33-34,37.

?傳感器與測試技術(shù)?、?測試技術(shù)?是五邑大學(xué)智能制造學(xué)部電子信息工程、自動化、機械工程等專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)根底課。該課程一共48學(xué)時，其中理論學(xué)時40學(xué)時，實驗學(xué)時8學(xué)時。面對工程認證中"才能導(dǎo)向，重視理論";的需求，原有的?測試技術(shù)?課程實驗教學(xué)形式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代智能制造相關(guān)專業(yè)教育開展的需求，主要表達在以下幾個方面：〔1〕隨著信息技術(shù)的快速開展，新技術(shù)、新儀器設(shè)備不斷涌現(xiàn)，課程實驗內(nèi)容不能及時更新【1】，顯得有些陳舊和呆板，與工程工程上的應(yīng)用有較大差距；〔2〕按照傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容，主要以根底性實驗為主，不能承前啟后，聯(lián)絡(luò)其他課程的內(nèi)容，不利于學(xué)生綜合運用知識解決復(fù)雜工程問題的才能。為解決上述問題，基于"才能導(dǎo)向";的認證標(biāo)準(zhǔn)，提出了以工程應(yīng)用為主的實驗教學(xué)改革。本次實驗改革以工程認證的畢業(yè)要求為指導(dǎo)思想，重點對實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗采取的形式和考核進展改革。

一實驗類型改革

實驗擬采取仿真實驗+根底實驗+綜合設(shè)計性實驗+課外科技競賽的方式進展。仿真實驗的目的是使學(xué)生主動熟悉各種行業(yè)常用的專業(yè)軟件，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效果的進步【2】；根底性實驗?zāi)茏寣W(xué)生理解理論知識，穩(wěn)固理論知識，做到手眼一致，將抽象的理論與詳細的理論嚴密結(jié)合，使學(xué)生具有選擇和使用現(xiàn)代儀器設(shè)備的才能；綜合設(shè)計性實驗的目的是讓學(xué)生通過理論知識的學(xué)習(xí)，建立正確科學(xué)的工程思想，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，讓理論知識的學(xué)習(xí)由自覺學(xué)習(xí)向自發(fā)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，同時鍛煉學(xué)生綜合運用本課程知識的才能，使學(xué)生具有分析相關(guān)工程理論工程問題，獲取相關(guān)信息，獲得有效結(jié)論的才能；擴展性實驗的目的是讓學(xué)生能綜合使用入校以來所學(xué)習(xí)的專業(yè)課程的知識，使學(xué)生具有設(shè)計實驗、分析和解釋相關(guān)復(fù)雜數(shù)據(jù)的才能，具有解決工程實際中復(fù)雜問題的才能，綜合運用學(xué)科知識的才能；實驗方式與工程認證畢業(yè)才能對應(yīng)關(guān)系表如表1所示。

二實驗方式改革

仿真實驗屬于演示性實驗。根底性實驗采取一人一組的方式，盡可能讓學(xué)生都參與動手，可以自己完成簡單的根底實驗；綜合設(shè)計性實驗采取3-4人一組的方式，一組一個題目或者完全可以每個組同樣的題目，不局限于采取的方法；擴展性實驗采取7-10人一組的形式，每組可自定義時間聯(lián)絡(luò)實驗室完成實驗要求；這幾種方式既能鍛煉學(xué)生的個人動手才能，加強理論知識的學(xué)習(xí)，又需要學(xué)生協(xié)同分工合作，使學(xué)生具有團隊合作與人際溝通的才能；具有終生學(xué)習(xí)的可持續(xù)開展才能。

三實驗內(nèi)容改革

〔一〕仿真實驗

"測試技術(shù)";這門課程講述了信號的時域描繪，頻域描繪。涉及到信號處理的知識理論性較強，過程抽象。學(xué)生對時域信號比擬容易理解，但是對頻域信號的描繪和分析沒有直觀概念，尤其是機械工程專業(yè)學(xué)生會面臨更多困難，很難建立頻譜的概念，更難以在頻域進展分析。因此，課程組通過LabView編寫了假設(shè)干仿真實驗給學(xué)生演示，同時鼓勵鼓勵學(xué)生課外模擬教師的演示實驗自行開發(fā)信號仿真實驗。仿真實驗內(nèi)容如表2所示。

信號仿真實驗是通過LabVIEW編寫的針對信號處理知識量身訂做的實驗套件，內(nèi)容豐富，囊括了教材中所有信號分析的根底知識[3-5]。包括典型的正弦波、方波等信號發(fā)生器，仿真信號的自相關(guān)等演示程序【6】。側(cè)重的是演示，學(xué)生可以直觀看到信號在處理前后的變化，產(chǎn)生直觀的效果，使得學(xué)生理解更容易、記憶更深化【2】。通過實驗，改變了教師悶頭在黑板上講解推導(dǎo)相關(guān)公式，而學(xué)生被動承受枯燥理論知識的狀態(tài)，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效果的進步【2】。

〔二〕根底實驗

根底實驗也就是傳感原理實驗：以驗證性實驗為主，通過實驗操作幫助學(xué)生理解傳感器的物理原理及其實現(xiàn)過程。根底實驗對象為常用電阻式應(yīng)變片、內(nèi)裝IC的壓電式加速度傳感器、電渦流傳感器、PT100溫度傳感器、傾角傳感器等。讓學(xué)生能對各種傳感器有直觀的認識，能在教師選定的場合和環(huán)境下使用這些傳感器以及相關(guān)的調(diào)理設(shè)備，理解各種傳感器工作狀態(tài)的加載環(huán)境。根底實驗要求一人一組，每個人都必須親自動手完成實驗要求。根底實驗內(nèi)容和分組如表3所示。因為實驗學(xué)時限制，因此在進展根底實驗時，采取課內(nèi)課外相結(jié)合的方式。

〔三〕綜合設(shè)計性實驗

綜合設(shè)計性實驗，以設(shè)計和測試系統(tǒng)集成為主。以各種物理參量為對象，包括應(yīng)變、位移、振動、溫度、噪聲等，要求學(xué)生掌握傳感器的根本原理，根據(jù)課程要求，自行設(shè)計實驗方案、設(shè)計試件或被測對象、設(shè)計和集成測試系統(tǒng)，實現(xiàn)傳感、測試和數(shù)據(jù)處理全過程，整個實驗可以是工業(yè)應(yīng)用的實物仿真過程。綜合設(shè)計性實驗3-4人一組，每2年更新一次題目。最近兩年主要采用的題目是測力環(huán)。

四實驗考核方式及成績評定

其目的是盡量綜合地、全面地評價學(xué)生在整個實驗過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、根本理論和方法的掌握程度、動手才能、協(xié)作才能等。對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各個環(huán)節(jié)和方面進展客觀的評價。實驗成績，主要包括根底性實驗和設(shè)計性實驗成績。根底性實驗占實驗總成績的30%，設(shè)計性實驗占總成績的70%。綜合性實驗按組給分，每組總分值100分，通過辯論，指導(dǎo)教師只給出該組同學(xué)的總成績，詳細每個人得分多少，由該組的小組成員根據(jù)自己在整個實驗過程中的表現(xiàn)來定。

五完畢語

工程教育專業(yè)認證采用"才能導(dǎo)向";的認證標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)"以學(xué)生為中心";"重視理論";"注重學(xué)生才能培養(yǎng)";"注重考察學(xué)生學(xué)到什么";，其才能指標(biāo)對學(xué)校和教師進展課程改革提出了明確的方向和要求，必須以才能培養(yǎng)為導(dǎo)向進展教學(xué)設(shè)計。在?傳感器與測試技術(shù)?、?測試技術(shù)?課程中改革實驗教學(xué)內(nèi)容和方法，引導(dǎo)學(xué)生純熟使用課本理論知識，應(yīng)用于工程應(yīng)用，解決簡單的工程實際問題，培養(yǎng)解決問題分析問題的思維才能，對工程認證指標(biāo)形成支撐。

參考文獻

【1】金正一.高校實驗室儀器設(shè)備管理工作探析[J].延邊大學(xué)學(xué)報〔自然科學(xué)版〕,2022〔2〕:154-156.

【2】亢銀霞,張振國,張靜.虛擬仿真實驗在現(xiàn)代測試技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].--農(nóng)機化,2022(4):42-44.

【3】柏林,張曉鴿,劉小峰等.機械工程測試技術(shù)教學(xué)實驗系統(tǒng)[J].實驗技術(shù)與管理,2022(9):79-82.

【4】楊冠瓊.機