培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的《測(cè)試技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)改革

培養(yǎng)學(xué)生工程理論才能的?測(cè)試技術(shù)?課程實(shí)驗(yàn)改革〔〕:

摘要：?測(cè)試技術(shù)?課程內(nèi)容多而繁雜，工程理論才能強(qiáng)，學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的才能較差。因此進(jìn)展了以才能導(dǎo)向?yàn)橹?，重視理論的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、施行方法、考核方式的改革，有效提升了學(xué)生實(shí)際解決工程問(wèn)題的才能。

關(guān)鍵詞：測(cè)試技術(shù)；理論才能；實(shí)驗(yàn)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(cè)試技術(shù)?課程實(shí)驗(yàn)改革[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(33):33-34,37.

?傳感器與測(cè)試技術(shù)?、?測(cè)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(dòng)化、機(jī)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(shí)，其中理論學(xué)時(shí)40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)。面對(duì)工程認(rèn)證中"才能導(dǎo)向，重視理論";的需求，原有的?測(cè)試技術(shù)?課程實(shí)驗(yàn)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(dá)在以下幾個(gè)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能及時(shí)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要以根底性實(shí)驗(yàn)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(yùn)用知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的才能。為解決上述問(wèn)題，基于"才能導(dǎo)向";的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，提出了以工程應(yīng)用為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。本次實(shí)驗(yàn)改革以工程認(rèn)證的畢業(yè)要求為指導(dǎo)思想，重點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)采取的形式和考核進(jìn)展改革。

一實(shí)驗(yàn)類型改革

實(shí)驗(yàn)擬采取仿真實(shí)驗(yàn)+根底實(shí)驗(yàn)+綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)+課外科技競(jìng)賽的方式進(jìn)展。仿真實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生主動(dòng)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(jìn)步【2】；根底性實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生理解理論知識(shí)，穩(wěn)固理論知識(shí)，做到手眼一致，將抽象的理論與詳細(xì)的理論嚴(yán)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(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生通過(guò)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，建立正確科學(xué)的工程思想，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，讓理論知識(shí)的學(xué)習(xí)由自覺(jué)學(xué)習(xí)向自發(fā)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，同時(shí)鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用本課程知識(shí)的才能，使學(xué)生具有分析相關(guān)工程理論工程問(wèn)題，獲取相關(guān)信息，獲得有效結(jié)論的才能；擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生能綜合使用入校以來(lái)所學(xué)習(xí)的專業(yè)課程的知識(shí)，使學(xué)生具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、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(shí)際中復(fù)雜問(wèn)題的才能，綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)的才能；實(shí)驗(yàn)方式與工程認(rèn)證畢業(yè)才能對(duì)應(yīng)關(guān)系表如表1所示。

二實(shí)驗(yàn)方式改革

仿真實(shí)驗(yàn)屬于演示性實(shí)驗(yàn)。根底性實(shí)驗(yàn)采取一人一組的方式，盡可能讓學(xué)生都參與動(dòng)手，可以自己完成簡(jiǎn)單的根底實(shí)驗(yàn)；綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采取3-4人一組的方式，一組一個(gè)題目或者完全可以每個(gè)組同樣的題目，不局限于采取的方法；擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)采取7-10人一組的形式，每組可自定義時(shí)間聯(lián)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)要求；這幾種方式既能鍛煉學(xué)生的個(gè)人動(dòng)手才能，加強(qiáng)理論知識(shí)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(tuán)隊(duì)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

〔一〕仿真實(shí)驗(yàn)

"測(cè)試技術(shù)";這門課程講述了信號(hào)的時(shí)域描繪，頻域描繪。涉及到信號(hào)處理的知識(shí)理論性較強(qiáng)，過(guò)程抽象。學(xué)生對(duì)時(shí)域信號(hào)比擬容易理解，但是對(duì)頻域信號(hào)的描繪和分析沒(méi)有直觀概念，尤其是機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生會(huì)面臨更多困難，很難建立頻譜的概念，更難以在頻域進(jìn)展分析。因此，課程組通過(guò)LabView編寫了假設(shè)干仿真實(shí)驗(yàn)給學(xué)生演示，同時(shí)鼓勵(lì)鼓勵(lì)學(xué)生課外模擬教師的演示實(shí)驗(yàn)自行開發(fā)信號(hào)仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表2所示。

信號(hào)仿真實(shí)驗(yàn)是通過(guò)LabVIEW編寫的針對(duì)信號(hào)處理知識(shí)量身訂做的實(shí)驗(yàn)套件，內(nèi)容豐富，囊括了教材中所有信號(hào)分析的根底知識(shí)[3-5]。包括典型的正弦波、方波等信號(hào)發(fā)生器，仿真信號(hào)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(hào)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(guò)實(shí)驗(yàn)，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(dòng)承受枯燥理論知識(shí)的狀態(tài)，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效果的進(jìn)步【2】。

〔二〕根底實(shí)驗(yàn)

根底實(shí)驗(yàn)也就是傳感原理實(shí)驗(yàn)：以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作幫助學(xué)生理解傳感器的物理原理及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。根底實(shí)驗(yàn)對(duì)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(duì)各種傳感器有直觀的認(rèn)識(shí)，能在教師選定的場(chǎng)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(shí)驗(yàn)要求一人一組，每個(gè)人都必須親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)要求。根底實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和分組如表3所示。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)限制，因此在進(jìn)展根底實(shí)驗(yàn)時(shí)，采取課內(nèi)課外相結(jié)合的方式。

〔三〕綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)和測(cè)試系統(tǒng)集成為主。以各種物理參量為對(duì)象，包括應(yīng)變、位移、振動(dòng)、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(jì)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)試件或被測(cè)對(duì)象、設(shè)計(jì)和集成測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)傳感、測(cè)試和數(shù)據(jù)處理全過(guò)程，整個(gè)實(shí)驗(yàn)可以是工業(yè)應(yīng)用的實(shí)物仿真過(guò)程。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)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(cè)力環(huán)。

四實(shí)驗(yàn)考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定

其目的是盡量綜合地、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、根本理論和方法的掌握程度、動(dòng)手才能、協(xié)作才能等。對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)和方面進(jìn)展客觀的評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)，主要包括根底性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績(jī)。根底性實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的30%，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占總成績(jī)的70%。綜合性實(shí)驗(yàn)按組給分，每組總分值100分，通過(guò)辯論，指導(dǎo)教師只給出該組同學(xué)的總成績(jī)，詳細(xì)每個(gè)人得分多少，由該組的小組成員根據(jù)自己在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)來(lái)定。

五完畢語(yǔ)

工程教育專業(yè)認(rèn)證采用"才能導(dǎo)向";的認(rèn)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(duì)學(xué)校和教師進(jìn)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(jìn)展教學(xué)設(shè)計(jì)。在?傳感器與測(cè)試技術(shù)?、?測(cè)試技術(shù)?課程中改革實(shí)驗(yàn)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(shí)，應(yīng)用于工程應(yīng)用，解決簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)解決問(wèn)題分析問(wèn)題的思維才能，對(duì)工程認(rèn)證指標(biāo)形成支撐。

參考文獻(xiàn)

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【4】楊冠瓊.機(jī)