现代测试技术课程教学新模式的探索与实践

玄冠涛 邵园园

山东农业大学机械与电子工程学院 山东泰安 271018

现代测试技术课程教学新模式的探索与实践

玄冠涛 邵园园

山东农业大学机械与电子工程学院 山东泰安 271018

针对现代测试技术课程教学中存在的问题，搭建理论与实践一体的网络化课堂教学环境，进行“体验式教学”，实现了多样化教学、实物化教学、多学科综合教学等各种教学方法的探索和实践，完成了理论与实践教学的统一，这种新的教学模式是现代测试技术课程教学改革的有益尝试，有效地提高了课堂教学的质量和水平。

现代测试技术；体验式教学；改革

1 现代测试技术课程教学的特点

现代测试技术是我国高校工科专业一门重要的专业基础课，着重介绍不同的测试原理和方法，以及利用各种各样的测试仪器实现对测试信号的分析和处理，是一门理论性和实践性非常强的课程。长久以来，在现代测试技术课程教学中，学生总是感觉测试原理非常深奥、枯燥而又难以理解，对不同的测试仪器缺乏感性的认识，也不了解其具体的应用，因此学习起来十分困难，慢慢也就没有了兴趣，严重影响了课堂教学的效果。增加学生的动手实践，当然会激发学生的学习热情，但如果单独加大实践教学，则又受到课程教学总量的限制，理论和实践脱节，不能有效提高教学质量，而且随着招生规模的扩大，学生越来越多，教学仪器的数量和实验场地等也远远满足不了实践教学的需要。

对此，我们提出了“体验式教学”，在教室中引入虚拟仪器实验教学平台，此时的教室不只是一个课堂，更是一个网络化的“虚拟实验室”，在课堂中不但能完成理论教学，还能在虚拟仪器实验教学平台上进行理论学习和实践操作，改变传统的课堂教学模式，实现理论教学和实践教学的统一，调动学生的学习热情和积极性，提高教学质量。

2 现代测试技术课程教学的改革与实践

2.1 搭建理论与实践一体的网络化课堂教学环境

传统的课堂教学主要以理论教学为主，采用“满堂灌”的教学模式，尽管现在多媒体课件的使用大大改善了课堂教学效果，但也无法同步提高学生的学习和实践动手能力。与传统的硬件实验设备相区别，虚拟仪器实验教学平台采用纯软件化的结构，安装和使用方便，便于在课堂中利用现有的多媒体教学系统，搭建理论与实践一体的网络化课堂教学环境，实现了理论和实践一体教学，也便于教师和学生间的互动教学，这种新的教学模式不但增加了学生学习的兴趣，更主要的是可在较短时间内提高学生的学习和实践动手能力，是现代测试技术课程教学改革的有益尝试。

2.2 现代测试技术理论的多样化教学

现代测试技术理论的公式、图表很多，学生感到非常深奥很难理解。采用课堂板书可以加深学生对相关理论的印象，易于实现教师与学生的教学同步。但过于依靠板书将花费过多的时间，课堂上的教学内容将受到很大限制，学生会感到枯燥和厌倦，因此，利用多媒体课件图文并茂的特点，重点和难点的地方采用图片、动画的形式来帮助学生理解和记忆，可取得较好的课堂效果。同时，为进一步提高教学效果，在课堂借助虚拟仪器将这些理论知识进行可视化表达，将测试技术理论形象生动地展示在学生面前，加深学生对理论知识的认识和理解。例如，学生通过信号合成与分解虚拟实验(如图1所示)，可以深刻领会傅立叶变换的内涵，了解其工程意义，激发他们的学习动力。

图1 波形合成与分解虚拟实验

2.3 基于多媒体系统测试资源的实物教学

在课堂教学中，课程的实物教学一直困扰着广大教学工作者。教室里空间有限，携带实物进入课堂也很不方便，而且还要受到实验条件的限制，如动力供应、试样制备等。针对现代测试技术课程教学的特点，现有的多媒体系统测试资源为其开展实物教学提供了很大的便利。例如，图2是利用计算机声卡开发的信号发生器。基于多媒体系统测试资源的实物教学方法不但使教师的讲课更加生动、有趣，学生也更容易理解课堂上传感器和测试系统部分的原理、方法和应用。而且课下学生也可以在电脑上自己动手设计和开发小测量装置，在实践中将所学的知识融会贯通，培养自己分析和解决问题的能力。

图2 基于计算机声卡的信号发生器

2.4 理论联系实践的多学科综合教学

为了加深对现代测试技术理论及应用的认识和理解，进行多学科综合教学的尝试，打通与大学数学、大学物理、机械设计、单片机等专业课程之间的联系，实现各专业课程之间的理论糅合，并使之应用于工程实践，从而开阔学生的学术眼界，提高学生的思维和动手能力。在现代测试技术课程教学中联系工程实际，虚拟仪器实验教学平台中集成了齿轮箱振动故障振诊断、汽车发动机噪声分析等16个工程测量实例，学生可以通过这些实例的虚拟仪器仿真进一步理解工程开发的全过程，为以后走上工作岗位打下良好的基础。图3是转子的轴心轨迹测量。

图3 转子的轴心轨迹测量

3 结束语

为提高现代测试技术课程教学水平和质量，在课堂教学中引入可重构虚拟仪器实验教学平台，搭建网络化的虚拟实验环境，进行了各种教学方法和教学实践的探索，使现代测试技术课程中的理论分析变得有趣而又容易理解，实物化教学让传感器和测试系统变得具体和生动，多学科综合教学提高了学生理论联系实践的能力，实现了专业课程知识融会贯通，更重要的是教会了学生思维的方法，提高了学习的能力，课程教学质量和效果得到很大提高。

[1] 何岭松,张登攀,赖红.可重构虚拟仪器系统[J].机械工程学报,2005,9:78-81.

[2] 熊诗波,黄长义.机械工程现代测试技术基础[M].北京:机械工业出版社,2006.

Exploration and practice of modern testing technology course teaching new model

Xuan Guantao, Shao Yuanyuan
Shandong agricultural university, Tai'an, 271018, China

According to the problems existing in modern testing technology course teaching, a network teaching environment is built by integrating the theory and practice, which can carry "experience teaching", and can realize the diversification of teaching, physical, multidisciplinary teaching, exploration and practice of other teaching method, has completed the unif cation of theory and practice teaching, this new teaching mode of modern testing technology effectively improves the teaching quality and level.

modern testing technology; experience teaching; reform

2011-07-24

玄冠涛，博士，讲师。邵园园，硕士，讲师。