基于“两学一做”的机械工程测试技术课程改革研究

秦波，韩军，石炜，杨斌

（内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头，014010）

基于“两学一做”的机械工程测试技术课程改革研究

秦波，韩军，石炜，杨斌

（内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头，014010）

机械工程测试技术是一门多学科融合的课程，在实际教学中，因其具有强理论、强实践的特点，学生普遍反映“难入门”、“难理解”，学习积极性差。对此以学生为中心，结合教师主持的科研项目及学校的行业背景，提出了“课堂上学理论、试验时学操作，科研项目做测试”的学习模式。激发学生的学习和科研兴趣的同时，使其认清该课程的知识脉络体系，并掌握测试技术在机械工程领域中的应用，对培养学生的创新精神与实践能力具有重要意义。

机械工程；测试技术；课程改革；两学一做

0 引言

机械工程测试技术是我校机械电子工程专业的一门必修课，其主要教学内容包括信号分析理论、传感器原理、位移测量和振动测试等工程应用[1]。课程的章节体系较为松散，学生学起来相当枯燥，难入门[2]。根据学时数情况、实验教学条件及国内外测试技术课程的调研，结合教师主持的科研项目和我校的行业背景，提出了“两学一做”的教学模式，即一方面通过教师课堂的讲授来学习该课程的理论知识，另一方面在实验环节通过测试系统搭建过程学习被测对象测点位置、数目的确定原则、传感器的安装、导线连接、测试仪器调节等操作，在此基础上参与任课教师的科研项目自己动手搭测试系统、采数据、提特征，并对测试对象的状态进行分析，撰写报告。一方面，使学生对该课程知识前后融会贯通，培养学生分析问题和解决问题的能力，同时也使其在校期间参与科研或工程项目，提高他们毕业后适应工作的能力。

1 课程的设计与实施

1.1 课程设计

结合学校培养高级应用型人才的办学目标和面向服务于钢铁冶金、煤炭、装备制造、煤化工、能源等地方支柱产业的行业背景，以及任课教师承担的纵向科研项目和企业委托的横向课题的研究内容，确定了课程的测试对象为重轨轧机传动系统齿轮箱、风力发电机传动系统和无人机发动机。据此在授课过程中将学生分成3个小组，来践行“两学一做”。下面以重轨轧机传动系统齿轮箱运行模态测试为例，阐述课程的实施。

1.2 课程实施

某钢铁公司轨梁厂重轨轧机在“咬钢”和“抛钢”时有明显的冲击异响且轧机齿轮箱底部出现裂纹。为查找上述造成现象的原因，拟对轧机的关键位置进行模态测试，评估轧机的运行状况及健康状态，为重轨的稳定可靠生产提供依据。该项目涉及到如下问题：如何做测试方案？如何撘建测试系统？如何确定测点位置、数量？如何选取传感器？测试仪的调试？现场的协调？后续数据的处理？分析报告的撰写等问题？

图1 轧机齿轮箱的三维模型

1.2.1 学理论

在课堂上通过“重轨轧机传动系统齿轮箱运行模态测试”项目，讲述测试技术的目的和任务、测试系统的组成及其各部分原理、常用传感器变换原理、根据测试条件和环境选取相应传感器、信号的采集、信号的分析与处理等理论知识。

1.2.2 学操作

在实验室利用现有的美国DDS机械故障综合模拟试验台上的平行齿轮箱搭建同类型的齿轮箱运行模态测试系统，让学生自己动手找测点位置、确定测点数量，选择传感器类型，动手安装、拆除传感器，传感器与导线、测试仪器的连接，导线的固定，测试仪的调试，通过实际操作体会理论课上学习知识点，进一步固化理论知识。

图2 基于DDS机械故障综合模拟试验台搭建平行齿轮箱模态测试系统

1.2.3 现场做

由于“重轨轧机传动系统齿轮箱运行模态测试”项目所需测试的工况类型较多且测试周期长，每次将3-5名不同的学生带到现场，参与教师的测试任务（图3）。经过入厂安全教育后，给每人布置具体的任务，协助老师采集轧机在运行过程中齿轮箱的模态参数。

测试结束后，老师指导学生利用已有的信号的分析与处理等理论知识对被测信号进行分析。

图3 轧机齿轮箱运行模态测试系统

1.3 汇报

现场测试结束后，各小组内部互相探讨、交流在“学理论”、“学操作”、“现场做”3个环节中的收获。课程结束前，全班一起听取每个小组代表关于“两学一做”各个环节的PPT汇报，分享整个学习过程中收获和感触。

2 结论

“两学一做”机械工程测试技术教学模式的实施，将教师最新的科研成果引入到教学中，在提高测试技术教学质量的同时，不仅拓宽了教学的广度、深度，而且更新、完善教师的知识体系和结构；最重要的是激发了学生的学习热情、扩宽了学生的知识视野，对于学生今后的就业和继续深造奠定了坚实基础。

[1]刘吉轩，张小栋，陈花玲.测试技术层次化实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2013,（01）125-128+131.

[2]曾国英，赵登蜂.测试技术课程教学改革探讨[J].科技创新导报，2013.（26）:135-136.

Based on the “two learn how to make a” mechanical engineering testing technology course reform research

Qin Bo, Han Jun, Shi Hui, Yang Bin
(Inner Mongolia university of science and technology institute of mechanical engineering,Baotou Inner Mongolia,014010)

the mechanical engineering testing technology is a multidisciplinary integration course, in actual teaching, because of its characteristics of strong theory and strong practice, students generally reflect the introduction to “hard” and “difficult”, learning initiative is poor. To take the student as the center, combined with scientific research project hosted by teachers and school industry background, puts forward the “theory of classroom, trial operation, the scientific research project to do the test”learning mode. To inspire students’ interest in learning and scientific research at the same time, make it to the course system of knowledge structure, and master the test technology application in the field of mechanical engineering, to cultivate students’ innovation spirit and practice ability is of great significance

mechanical engineering;Test technology; Curriculum reform; Learn how to make a two