機械工程測試技術(shù)課程教學探索

時間:2022-12-18 09:42:13

導(dǎo)語:機械工程測試技術(shù)課程教學探索一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

機械工程測試技術(shù)課程教學探索

【摘要】機械工程測試技術(shù)是機械大類的主干課,該課程的特點是理論與實際應(yīng)用緊密結(jié)合,該課程存在公式推導(dǎo)多、理論知識抽象、晦澀,傳感器章節(jié)知識更新快等特點,影響了學生的學習效果。作者在授課中從幾個方面進行了有益改革嘗試,得到了一些自己的經(jīng)驗心得,與大家探討交流。

【關(guān)鍵詞】機械工程測試技術(shù);傳感器;改革

機械工程測試技術(shù)課程在東北電力大學以前稱為測試與傳感技術(shù),其他院校還稱為機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)或其他名稱。機械工程測試技術(shù)是一門綜合性技術(shù),在機械工程實際中,無論工程研究、機械產(chǎn)品開發(fā),還是質(zhì)量監(jiān)控、性能試驗,都離不開測試技術(shù),測試技術(shù)是人類認識客觀世界的手段,是科學研究的基本方法。目前,對于機械工程領(lǐng)域而言,現(xiàn)在的產(chǎn)品很少有純機械的產(chǎn)品,大多數(shù)產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu),硬件電路有機結(jié)合在一起,使整個產(chǎn)品越來越朝著結(jié)構(gòu)簡單化,體積小型化,功能集成化,使用智能化的方向發(fā)展,整個產(chǎn)品能夠自動判斷使用條件,監(jiān)測工作狀態(tài),因此測試技術(shù)的作用更加重要。本課程是機械方向,尤其是機械電子工程專業(yè)的主干課,學好該門課程是非常重要的[1-2]。機械工程測試技術(shù)以信號為主線,可以認為是信號處理技術(shù)在機械工程當中的應(yīng)用。圍繞著信號,主要內(nèi)容分為3大塊:(1)信號的基礎(chǔ)理論,(2)信號的產(chǎn)生,(3)信號的處理。機械工程測試技術(shù)是一門理論學習與實驗緊密結(jié)合的課程,在歐美許多國家,機械工程測試技術(shù)是一門在實驗室內(nèi)開展的課程,先講授理論知識,接下來以實驗內(nèi)容為主,或者理論學時與實驗學時穿插進行。在我國,由于條件所限,多數(shù)學校講述該門課程的方式大同小異,主要當成一門理論課來講,在課程的結(jié)束時,安排少量的實驗學時。普遍存在的情況是,理論知識較多,且晦澀,再加上缺乏實踐動手機會,知識理解不直觀、不深刻,造成了整體學習難度大,效果差的現(xiàn)狀[3-5]。本門課程涉及的基礎(chǔ)學科知識較多,包括高等數(shù)學、物理學、電子技術(shù)、信號處理技術(shù)、精密機械設(shè)計技術(shù)、材料學、機械計算機控制等,并且開設(shè)時間又在大三下學期或者大四上學期,在這個階段,許多學生對以前所學的知識逐漸淡忘,在本門課程的學習中,遇到了不小的困難。還有很多的學生反映,本門課程學習的知識比較抽象且略有點枯燥。

1教學及考核方式改革

本人在授課過程中,不斷領(lǐng)悟本課程的內(nèi)涵,經(jīng)常與學生溝通交流,傾聽他們的意見,不斷更新本門課程的知識點,授課過程中,在常規(guī)的教學方法之外,采取了一些嘗試,提高了授課效果。

1.1用好多媒體,引進新穎、前沿的知識

在授課過程中,有針對性地加入一些新穎的視頻。測試與傳感技術(shù)課程,尤其是傳感器部分,該部分內(nèi)容是本課程知識體系中更新比較快的內(nèi)容,每過幾年就有新型的敏感材料、傳感器件出現(xiàn),同時,傳統(tǒng)過時的傳感器也不斷逐漸淘汰。本人在授課過程中,經(jīng)常從網(wǎng)絡(luò)上搜集一些與課程內(nèi)容緊密相關(guān)、內(nèi)容新穎、技術(shù)先進的傳感器及其應(yīng)用視頻,例如利用壓電傳感器,感知微弱振動,并實現(xiàn)振動主動抑制。利用微型霍爾元件,通過簡易巧妙地方法實現(xiàn)磁懸浮控制。俗話說百聞不如一見,無論傳感器多么先進高端,多么新穎,在課堂上講得多么條理清晰,都不如親眼看看它的實際效果。這些視頻內(nèi)容與課程內(nèi)容緊密結(jié)合,不僅很清晰地將課程內(nèi)容展示給了學生,使學生很快對這種傳感器有了清晰的了解,并且很好地激發(fā)了學生的學習興趣。

1.2運用實物演示教學,促進知識融會貫通

在課程上測試與傳感技術(shù)中有大量的公式推導(dǎo)及物理化學知識,還有電路的分析計算,學生在學習時普遍感到有些枯燥。在課堂上,我向?qū)W生們展示了多個自制的傳感器及處理電路,可以實現(xiàn)常見參數(shù)的測量,例如電動機轉(zhuǎn)速測量,用一個紙片做成一個紙盤,紙盤安裝在軸上,在紙盤圓心與圓周之間貼上一條窄的黑膠帶,再通過簡單地信號處理電路,就可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測量。該實驗中,學生們注意到該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,只用到紙片、膠條、發(fā)光二極管、光敏二極管,及處理電路就能輕松測量軸的轉(zhuǎn)速測量準確,轉(zhuǎn)速測量范圍寬可達3.6×105r/min,這可以完全滿足任何常見機床主軸的轉(zhuǎn)速測量需求。在整個演示過程中,捎帶復(fù)習了以前的知識,開拓了思維,學生們不禁驚訝,以前學過的知識可以這么用,培養(yǎng)了他們的興趣及學以致用的觀念。

1.3考試方式改革

在授課過程中,本人注重考試方式的改革,由原來的期末試卷決定本門課程的成績,改為由多個教學環(huán)節(jié)來定,包括期末試卷、實驗操作、論文,鍛煉了學生的綜合能力。上個年度,本門課程進一步取消了期末考試,替換為三次隨堂測驗。這樣既減輕了學生的學習負擔,又考察了學生對知識靈活掌握應(yīng)用能力,還提高了學生的出勤率,取得了良好的效果。

1.4充分利用學校校內(nèi)的信息化教學平臺

東北電力大學引進的數(shù)字化教學平臺,可實現(xiàn)教學互動功能、資源共享功能、移動學習功能、教學門戶的建設(shè),達到教師能夠進行課程建設(shè)、教學監(jiān)控、資源共享、學生能夠自主學習的目的,可讓學生們靈活方便地安排自學或相關(guān)知識的復(fù)習,非常符合當今線上靈活自由學習的趨勢。目前該數(shù)字信息化教學平臺正在建設(shè)完善當中,相應(yīng)的數(shù)字信息化教學平臺的精心設(shè)計,必將帶給學生們一種豐富的選擇,養(yǎng)成自主學習的好習慣。

1.5課堂中加入團隊合作,師生角色互換

為了拓展同學們的眼界視野,培養(yǎng)學生自主學習能力及團結(jié)合作精神,在學習傳感器章節(jié)同時,安排學生在課堂之外查找一種新穎有趣、有重要用途或與日常生活貼近的傳感器。任務(wù)采用分組的方法,每組3至5人,內(nèi)容方案共同考慮,行動中根據(jù)興趣所長,有負責資料查找的,有負責文檔整理編輯資料的,有上講臺講述的??傊?,大家根據(jù)自己的興趣所長團結(jié)協(xié)作,共同完成一個任務(wù)。在傳感器章節(jié)部分的最后一節(jié)課,同學們分組上講臺講述,向老師一樣,而老師及其他同學在講臺下認真傾聽。這一節(jié)課總的看起來效果非常好,你永遠不能低估一群二十出頭年輕大學生們的好奇心、創(chuàng)造力、表現(xiàn)欲望,以及幽默搞笑的能力,同學們的選材非常新穎有趣,每位同學上講臺講述的時候,臺下同學們都聽得非常認真,整個過程輕松、愉快、充滿樂趣。講述結(jié)束還有提問環(huán)節(jié),在座的同學及老師可以就難點及感興趣的部分向講述的同學提問,這次課堂嘗試展現(xiàn)了許多比較前沿的傳感器及應(yīng)用方法,開闊了同學們的視野,鍛煉了同學們公眾面前表達的能力,培養(yǎng)了學生們團隊協(xié)作的意識和能力。同學們對傳感器的方法、原理掌握得更透徹、更靈活了,很好地達到了當初設(shè)計的效果及目的。

2結(jié)語

機械工程測試技術(shù)這門課程,課本上充滿了公式及理論,內(nèi)容相對枯燥,影響了學生們對該門課程的接受程度及興趣。本人在授課中積極探索并采取多種靈活有效的措施,提高了學生們的學習積極性,使同學們接觸到了一些新穎前沿的內(nèi)容,很好地提升了該門課的授課效果,同學們覺得本門課程有意義、有收獲,并且鍛煉了知識本身以外的能力,整個過程中收獲了良好的效果。

【參考文獻】

[1]司文慧,浦恩帥,管志光.基于現(xiàn)代信息技術(shù)的“機械工程測試技術(shù)”混合式教學模式[J].山東教育(高教),2020(Z):104-105.

[2]寇金梅,譚舒丹,朱晨陽,等.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的“機械工程測試技術(shù)”課程創(chuàng)新思考[J].科技導(dǎo)刊(中旬刊),2020,(32):119-120.

[3]沈敏,余聯(lián)慶.新工科背景下機械工程測試技術(shù)課程教學改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2021(361):108-110.

[4]葉濤,張晞.深度學習技術(shù)在機械工程測試技術(shù)教學中的應(yīng)用[J].教育現(xiàn)代化,2020(19):177-180.

[5]賈丙輝,薛小強,王云霞,等.科研項目與教學內(nèi)容的深度融合實踐初探:以機械工程測試技術(shù)為例[J].教育現(xiàn)代化雜志,2019(98):36-38.

作者:孫業(yè)明