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机械工程测试技术;教学改革;认知规律

日期:2021/7/17 Click:505
“机械工程测试技术”是一门令机械类专业学生普遍感到有一定学习难度的课程,其原因在于课程内容既有极强的理论性,又富含大量实践的内容,尤其对于应用型本科学生而言,往往觉得课程内容枯燥、难懂,继而失去学习热情。
机械工程测试技术是机械类专业学生普遍感到学习困难的课程,课程内容理论性强,实践内容丰富,特别是对于应用型本科学生来说,课程内容枯燥,难以理解,失去学习热情。针对这些问题,文章分析了问题产生的原因,相应地提出了改革方法,提高了学生的学习兴趣,改变了教育效果。

关键词:机械工程测试技术教育改革认知规律

机械工程测试技术是机械类专业的技术基础课程,课程集成了工程数学、大学物理、金属和半导体材料、电工电子、信号分析、计算机技术等多个学科理论和技术,具有学科广泛、知识容量大、理论分析多、实践操作性强、学时少等特点1。对于机械专业的学生来说,由于本专业的学生在电路、电子学、信号分析和处理等电气信息知识方面比较弱,第一次接触本课程时,遇到信号时域频域变化和调整调整、系统动态特性分析等抽象概念时,学生如果不能迅速适应课程的学习,有些学生会厌倦学习,放弃本课程的倾向2。

但随着目前机械设备信息化程度的提高,测试技术在机械制造领域的应用越来越广泛,有人断言测量机械设备机电一体化程度的高低是看该机械设备设置的测试设备的数量。因此,机械工程测试技术在机械类专业课程中的地位不是下降,而是越来越重要。作为本课程的授课老师,在教学实践中,一直在尝试改革创新的教学内容和方法,希望能够用更通俗易懂的语言,更贴近生产实际案例,让学生彻底掌握测试技术,适应机械行业对机械工程师测试技术的要求。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。但是,从教育实践来看,情况往往不乐观,有些学生在这些先修课程的把握方面不足或遗忘,增加了机械工程测试技术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,与测试技术相结合,随着课程的发展,学生逐渐跟不上课程的进度,失去学习兴趣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考试技术的教材内容安排是按照以下渠道进行的:首先介绍考试技术概要,并列举几个考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的说明,其次是测试装置的基本特性。之后,介绍常用的传感器,说明信号调和信号处理。对于基础好的学生来说,这个排列并不合适,但对于应用型本科生来说,这个排列是虚实的,硬硬的,学生不习惯这个排列,很容易找不到学习要点4。为了调动学生对学习测试技术的热情,学生可以掌握测试技术中传感器设备的使用方法,了解传感器信号转换的物理原理,掌握信号处理方面的知识,将测试技术理论应用于机械工程的实际案例,培养学生的创新能力

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育

按照学生认知规律,按照先硬后软、先实后虚的顺序进行教育。在《机械工程测试技术》的第一章中,通过说明一些测试方面的工程案例,帮助学生确立学习测试技术的兴趣后,不按教材排课,跳过信号及其时域频域分析章节,说明测试装置的基本特性章节,重点帮助学生确立传感器标定这一概念,立即进行第三章,即常用传感器和敏感部件的教育。作为应用型本科,学生学习测试技术的重点是了解常用传感器的非电-电物理转换原理,掌握传感器的使用方法,学生对测试技术的物理实现了比较清晰的认识,通过桥梁、过滤器和放大器的学习,学生完全掌握了测试装置的工作流程。学习以上章节后,教授信号及其说明、调整调整和信号处理,学生可以参考以前学习的测试装置工作的物理过程,比较学习,不习惯。

三、结语

通过机械工程测试技术的教育和改革实践,发现适应应应用型本科的专业教育,其核心是努力使教育内容接近学生的认知规律,以实际应用为导向开展教育,使教育内容生动、立体化、直观化对于理论与实践并存的课程,我们如何抓住重点,如何在不失完整性的前提下充分调动学生的学习热情,这需要我们反复思考、认真总结,随着课程教育和改革经验的丰富,相信在不久的将来一定能获得更满意的教育效果。

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