《机械工程测试技术》研究型教学模式改革探讨

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1、《机械工程测试技术》研究型教学模式改革探讨《机械工程测试技术》研究型教学模式改革探讨《机械工程测试技术基础》是机械工程专业的一门核心专业基础课，在机械工程专业的本科教学中发挥着重要的作用。通过该课程的学习学生应该了解和掌握机械工程测试技术的理论和方法，建立起关于测试技术的完整的知识体系，获得独立开展科学研究所必备的测试技术的基础理论、实验方法以及数据分析等方面的训练。本课程内容抽象、知识点多，需要与工程实践紧密结合，教学难度较大。因此，通过教学改革，探索本门课程教学模式和教学方法，对于提高课程教学效果、培养学生的综合素质具有十分重

2、要的意义。　　1传统课程教学存在的问题　　综合分析笔者与同行有关本门课程的教学情况，《机械工程测试技术基础》课程教学存在的主要问题有以下几方面。　　1.1教学模式单一　　目前受教学条件、教学周期和教学规模的限制，本门课的教学普遍采用教师课堂集中灌输式讲授的方法。该方法有利于教师在规定时间内完成数学基础、测量装置、信号处理等大量内容的教学。虽然教师结合工程实例以改善教学效果，但学生仍多为被动接受，课堂中学生与教师的互动有限，导致学生对所学知识的作用感到茫然，学以致用的感受匮乏，不利于学生综合能力的培养。　　1.2教学内容陈旧　　《机

3、械工程测试技术基础》课程中主要内容包括信号描述、装置特性、常用传感器、信号处理、典型工程物理量测量方法、计算机测量系统、虚拟仪器等。上述内容是机械测试技术的基础内容，在历年的课程教学中发挥了重要作用。然而，随着先进制造技术飞速发展，机械工程领域中的几何量、物理量测试技术已向测量范围极大/极小化、测量频响高频化、测量环境复杂化的方向发展，原有的电阻式、电容式、电感式传感器原理及其信号处理方法，已无法充分满足实际工程问题的技术需求，教学内容难以与时俱进，亦影响了学生的学习积极性。　　1.3实践性环节偏少　　受教学资源限制，虽然本本文由

4、.L.收集整理门课配有实验课内容，但相对讲授内容的知识量，依然偏少。学生普遍反映测试技术应用及发展部分内容空洞，过于抽象，传感器部分缺少实物对象，导致学生对课程的学习兴趣不高，积极性锐减，严重影响教学效果，学生的工程实践能力难以锻炼，课程结束后学生仅能记住个别知识点，综合解决工程测量问题的能力严重匮乏。　　上述问题已成为影响《机械工程测试技术基础》课程的教学效果主要因素。因此，研究机械工程测试技术基础的教学模式和方法改革措施已势在必行。　　2研究型教学改革　　2.1研究型教学模式　　《机械工程测试技术基础》是机械制造及其自动化专业

5、中一门应用性较强的专业基础课。因此，课程的教学必须与工程实际相结合，才能焕发出活力。而研究型教学模式可搭建起基础知识讲授与工程实践能力培养的桥梁。研究型教学是与创新性教育相适应、以学生为中心的教学模式，是教师以课程内容和学生的学识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。研究型教学模式要求教师的科研要与本科教学互相渗透，形成一个互动的统一过程，以真正有效地为社会培养出拥有系统的知识结构、具有研究意识和研究能力的本科人才。因此，将主讲教师科研工作

6、中的思维方式、研究方法、工作习惯、以及相关技术的最新进展等，与课堂教学有机结合，必将提高学生的学习积极性。　　2.2科研导向型教学方法　　在研究型教学方法实施过程中，教师和学生都应当是一个探索者、发现者和学习者。教师的主要职责是帮助学生学会学习，让学生在课程学习中变成发现、理解、评价和应用知识的主动参与者。通过研究型教学，一方面要培养学生批判性和创造性思维能力；另一方面要培养学生提出问题、分析问题、解决问题和评价问题的实际操作能力。根据多年的教学实践情况，我们在研究型教学方法方面进行了相应的探讨。　　2.2.1课前5分钟测量技术最

7、新进展简介　　在近些年的课程讲授过程中，我们已将现代测量技术的最新研究进展引入课堂教学环节。不仅扩展介绍了几何量的视觉、激光、超声、iGPS等非接触测量技术进展，还将力学量的压磁、压电、应变等测量方法的最新动态，都引入简介内容。鉴于本门课程知识点较多，不宜过多占用基本知识的讲授时间，特选择在每次课的前5分钟，进行相关进展的介绍。例如，简介中提及了美国波士顿动力公司研制出的战斗机械狗Bigdog（如图1所示），重点介绍了其涉及的双目视觉定位与空间尺寸测量技术、机器狗行走中本体与四肢的多维动态力测量技术等，学生上课兴趣大增，听课积极性

8、极高，取得了明显的教学效果。　　2.2.2工程测量问题导引的知识点讲授　　课堂教学中知识点讲授仍是教学过程中的主要组成部分。如何将空洞、抽象的知识内容通过讲授有效地授业于学生是一直值得探讨的问题。现代大学生对新鲜事物较为敏感、学习目的性强，对于耳闻