欢迎来到千学网!
您现在的位置:首页 > 实用文 > 其他范文

机械工程测试技术实践教学方法论文

时间:2025-10-30 07:39:29 其他范文 收藏本文 下载本文

下面小编为大家整理了机械工程测试技术实践教学方法论文,本文共6篇,欢迎阅读与借鉴!

篇1:机械工程测试技术实践教学方法论文

机械工程测试技术实践教学方法论文

摘要:为适应新工科专业建设和改革,需加强课程教学改革,提高学生创新设计能力、实践动手能力,达到国际标准的专业认证要求;课程实践教学是培养新工科学生创新设计实践能力的关键环节,强化实践教学是课程教学改革的基础。文章针对机械工程测试技术课程,探索实践教学方法和教学模式,作为加强创新设计能力的专业课程改革突破点,结果表明改进实践教学方法可提高学生创新设计能力,是新工科专业课程建设的着重点。

关键词:创新设计;实践教学模式;测试技术课程;教学改革

一、概述

目前,机械工程测试技术课程教学仍侧重测试基础知识学习,在实践能力、创新能力的教育和动手能力训练方面有待提高[1]。随着本科教育教学改革持续、深入推进,加强新工科学生创新能力培养已成为高等教育改革发展的新方向。根据机械电子工程专业培养方案修订和专业认证需求[2],机械工程测试技术课程教研组完成了机电综合创新实验室建设项目,并获得该课程教改立项资助,课题着重教学内容、课程体系、实践环节等方面的综合改革,现已完成课程创新设计实践教学方法研究。通过已完成并实施的课程实践教学新方法,明显激发学生学习兴趣,培养了学生团队协作意识和创新能力,实际动手能力有显著提高。

二、基于创新设计的课程实践教学基础

(一)机电创新综合实验平台

创新设计综合实验是基于创新设计的测试技术课程实践教学基础,实验室需提供良好的开放实验条件。通过增加课程实验学时数,满足综合型、设计型、创新型实验学时要求,学生有充分的时间进行实验设计和分析[3,4]。机械工程测试技术教研组充分利用机电综合创新实验室资源,提高师资队伍教学、科研能力,培养教学团队,交流教学方法,做到经验分享,发掘新方法。机电综合创新实验室实验实训台有:单片机和可编程综合实验台、三维数控平台、电机综合实验台、三联电梯群控实验台、光学测试平台、超声测试实验台,如图1所示。能开设机电控制、驱动、测试等多门课程综合实验、实训项目。课程教学中,引导学生整合现有设备,设计综合实验;在此基础上,引导学生对实验设备和实验项目进行创新设计,培养学生创新设计能力。各实验台主要开设的综合性、创新设计实验项目如下:

1.单片机可编程控制综合实验装置可完成测试系统控制器设计、开发实验。该实验装置集单片机实验板、专业仿真器、可编程控制器、通信编程器、模拟控制实验板、实物于一体,可直观地进行单片机原理及各个应用领域的实验、多个PLC实际应用的模拟实验及实物实验,同时也为高层次的设计开发实验提供良好的条件。本装置结合教学要求,设计了单片机和可编程控制器课程中最具典型性的实验项目,适合各高等院校开设的“单片机原理及接口技术”、“单片机数据通信技术”、“可编程控制器技术”、“可编程控制器及其应用”等课程的实验教学。

2.三维数控实验台该实验台为主轴带光栅的开放式可重组龙门三维机电综合工作台,可完成位置、速度等三坐标运动控制参数综合测试、开发实验。采用工业模块化结构设计,具有开放式可重组龙门固定式三维平台机械本体,实现可重组三维运动平台和通用四轴闭环控制系统的运动控制;提供VC、Vb、C#、Delphi、Matlab及Labview等主流高级编程环境的接口库,方便进行机电和控制等方面的实验,可使用开放式高级语言采集位置和速度信号,实现位置和速度的全闭环控制、半闭环控制和开环控制,显示位置和速度曲线。

3.电机综合实验台该实验台为运动控制与电机综合实验及故障诊断平台(机电一体化技术综合实训平台)实验系统,可完成机械振动、轴端位移、主轴不对中及轴承磨损等故障参数的`综合测试,电机控制及故障诊断系统的设计和分析。可实现机电一体化技术与运动控制和故障诊断综合实验;实验平台包含典型传感器技术、交流电机控制、运动控制器、计算机控制、数控系统等课程实验,故障诊断实验包含典型的机电一体化系统故障诊断与分析实验。

4.三联电梯群控实验台六层三联群控电梯模型为透明仿真教学电梯,具有自动平层、自动开门关门、顺向响应轿厢内外呼梯信号、直驶、电梯安全运行保护以及电梯急停、慢上、慢下、照明、风扇等功能;模型软硬件均采用开放式结构,可进行测试、控制系统的二次开发研究,实现群控电梯(统一调度多台集中并列的电梯)、并联控制电梯(2-3台电梯的控制线路并联,进行逻辑控制,共用层站外召唤按钮)、集选控制电梯、信号控制电梯等。

5.机电系统测控技术综合实训平台双喷头喷墨打印沉积系统由机械系统、驱动系统、运动控制系统、视觉系统及喷头系统等组成。通过检测微滴运动参数,精确控制微滴稳定喷射及基板精确运动的协调控制,实现功能材料在基板精确沉积制造,完成如:柔性导电线路、微传感器、薄膜太阳能电池、半导体器件的快速成型制造。变频张力控制教学培训系统具备传感检测技术、人机交互、电机拖动、PID控制、自动传输、电气调试等技术应用,通过对卷绕系统中收放卷装置的张力控制,线速度、膜厚和卷径等变量算法研究,重点突出变频器模拟量方式对三相电机的调速与控制、收放卷张力恒定等项目,包含PLC、HMI、变频器配线、控制和通讯功能的综合实训;整个动态过程能保证收卷、放卷过程的平稳性,不论是大卷、小卷、加速、减速、激活、停车都能保证张力的恒定。数字微镜器件(DMD)为数字微镜空间光调制器套件,结合DMD高性能芯片组,能为学生提供FPGA可编程应用开发平台,学生可开发定制应用,该投影套件系统也为高层次综合设计开发实验提供良好条件。便携式超声波探伤仪具有B扫描(成像)以及全程连续动态实时记录检测回波数据便携式超声波探伤仪,能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷如裂纹、焊缝、气孔、砂眼、夹杂、折叠等的检测、定位、评估及诊断。

(二)结合研究课题,开设综合设计实验

利用机电创新综合实验室仪器设备,结合科研课题,在光学检测、微滴喷射成型技术、机器视觉、高速主轴可靠性分析等领域的测试方法,引导学生开发、设计实验实训内容。与工程训练中心合作,探讨开放实验室管理方案,实现学生自主管理实验,全天开放实验室,提高学生动手实践、培养创新思维,参与课题研究,培养科研分析、写作论文、实验数据分析能力,真正掌握、领会测试技术课程学习内容。加强竞赛竞争力,通过课程探讨竞赛培训方法,课程学习使学生具备参加国家级大赛能力,机械类专业可参加全国机器人大赛、机械创新大赛、工程训练能力竞赛和电子大赛等国家级竞赛;通过竞赛,总结参赛经验,分析与课程教学的结合点,教学方法改革切入点,改进教学方法、教学内容及学生应掌握知识点,强化学生实践能力培养。结合研究课题,提出问题、设计教学案例,结合实际应用,设计实验教学方法和学生自主完成的实验内容,实现自主训练教学目标。目前,在电机综合实验、电梯群控实验及柔性制造等实验平台上已开设了若干个设计型、创新型实验项目。

三、项目驱动实践教学方法

针对机械电子工程、机械设计、制造及自动化等专业的培养要求[5,6],结合课题研究,设计、开发了图1所示的机电综合创新实验项目,可为机械电子工程、机械设计等多个专业测试、控制及仿真课程提供综合设计实验,很好地改进了实践教学方法。

(一)工程测试项目在实践教学中的综合应用

课题组完成的工程测试项目有机械零件超声波无损检测与探伤技术、轴承故障检测与故障诊断技术、高速主轴振动检测、机器视觉和光学检测、可穿戴织物导线的微滴喷射成型技术和高速电主轴可靠性试验技术等课题,涉及位置、振动、位移、超声波、光学等多种测试方法。项目研究扩充了机电综合创新实验内容,学生通过课程实践教学参与项目研究,将学习的测试方法用于实际工程项目,提高学生课程学习积极性,加强了动手能力和解决实际问题能力,大大提高了课程实践教学效果。

(二)科研成果融入实践教学环节

课题组利用科研项目,结合应用的工程测量方法,整理了科研项目中的测试系统,提炼出具有实际工程应用的实践教学案例,作为项目驱动教学,课程结合科研项目的实践教学内容。以力和扭矩非接触检测方法为例,实践教学中,针对高速电主轴接触式检测存在的问题,引导学生提出新的检测方法,设计、开发非接触检测装置。这种装置是通过创新设计得到的研究成果,一种学生自己开发的测试新技术。经过创新设计实践训练,很好地开拓了学生思维方法,提高了知识探索能力。该应用是在高速电主轴可靠性实验课题研究中,需检测作用在高速电主轴轴端加载盘上的电磁加载量,包括径向电磁力和扭矩的检测。根据高速主轴接触式检测存在的问题[7],实验教学中引导学生设计非接触电磁加载量检测方法,提出电磁加载力和扭矩的非接触检测方法,对电磁加载量检测装置进行了创新设计,如图2所示。应用图2所示测试装置完成加载力和扭矩测试实验,学生分析了径向力和扭矩同步检测方法及实验装置工作原理,通过实验数据的处理,得到力和扭矩检测值,解决了高速主轴作用力和扭矩检测的工程应用问题。与教材讲授的力和扭矩检测方法相比,创新设计实验教法很好地培养了学生动手实践和分析解决实际问题的能力。

四、结束语

本文针对机械工程专业新工科培养目标,分析和探讨了机械工程测试技术实践教学新方法。为加强学生实践动手能力,建立以学生为中心的多层次、应用型机电综合创新实践教学模式,构建了机械系统检测技术综合创新设计的课程实验实训平台。本文研究促进了专业实践教学资源的整合、优化和共享。有利于通过课程实践教学环节,提高学生动手能力和解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]田和强.加强创新和实践能力培养的机械工程测试技术课程教学改革[J].高教学刊,(1):71-72.

[2]王红军,常城,钟建琳,等.基于工程教育认证理念的机械类实践环节教学方法与评价方式改革[J].高教学刊,(1):13-14,17.

[3]胡开群,冯鑫.“机械工程测试技术”课程教学改革探讨与研究[J].科技视界,(11):102-103.

[4]周超伦.面向应用型本科的《机械工程测试技术》课程教学改革的探讨[J].科技风,2017(16):35.

[5]周岳斌,王中任,杜毓瑾,等.在《机械工程测试技术》课程教学中培养大学生的创新能力[J].科技创新导报,(10):154-155.

[6]杨帆,周济人,朱红耕.基于创新能力培养的水泵及水泵站课程教学改革与实践[J].高教学刊,2018(1):27-29.

[7]邱荣华,刘宏昭.一种高速电主轴非接触电磁加载量的测试方法[J].西安理工大学学报,,28(3):253-257.

篇2:机械工程测试技术论文

机械工程测试技术论文

机械工程测试技术是一门比较基础的课程,也是现在很多的学校的一门课程,下面就是为各位机械工程测试的同学带来的机械工程测试技术论文,请看:

机械工程测试技术论文

【摘 要】机械工程测试由于其复杂性和高难度的特点导致了在传统教学模式中中存在了一些不足。

笔者从中提出了一些关于教学改革的研究和看法,通过结合工程题目设计实验案例的教学方式,使学生的实践能力,综合能力得到提高。

【关键词】机械工程测试技术;教学改革;课程

1.机械工程测试技术在教学过程中存在的不足

1.1教学方式没有实现多样化

教学手段落后,以课堂教学为主,学生被动接受,缺乏必要的互动。

虽说现在多媒体教学已经普及,但基本上还停留在投影代替粉笔的初级阶段,对现代化教学手段的充分利用还远远不够,对教学手段的改进也期待进一步探索所以可以看出,传统教学模式的弊病会造成学生被动吸收知识,难以充分调动学生学习的积极性和主观能动性,不利于培养学生的创新思维和创新能力。

1.2课程的不合理安排导致基础薄弱

机械工程测试技术需要前期学习的课程主要有高等数学和概率论与数理统计。

高等数学和概率论与数理统计这两门课程一般安排在大学一、二年级开课,机械程测试技术一般安排在大学三年级开课,中间间隔的时间比较长,学生对基础知识的遗忘比较严重。

而比较普遍的现象是学生在学习这门课程时进人状态较慢。

该课程一方面要求学生全面回忆起高等数学、数学分析的内容,另一方面要求学生不断吸收全新测试技术知识。

假如不能充分利用已学过的基础知识并做到与新知识融会贯通,则相当长一段时间都会处于茫茫然的学习阶段,学习兴趣锐减,积极性受挫。

1.3学生得不到足够的实践机会

机械工程测试技术课程的实验教学中主要存在两个问题:一是由于实验条件有限,难以完成一些较复杂的实验,而且某些简单实验完成的效果也不太好,造成了学生在学习这门课时,感性认识与理性认识相脱节的现象,学生理解这门课程存在一定的困难。

二是实验教学中一般要求学生按照实验指导书的步骤操作,有些学生不思考就按部就班完成实验,最终仍然不明白为什么该实验要有这几个中间步骤,知其然而不知其所以然。

众所周知,机械工程测试技术是一门实践性很强的学科,所以实验教学对于学习本门课程非常重要。

但是由于存在一些这样那样的问题,导致了实验教学不能正常开展,学生动手操作机会少,演示教学多,案例教学较少,实际应用测试结果分析问题的能力不足。

1.4学生接受知识相对比较被动

传统的教学模式主要以教师为中心,上课大多采用灌输式的教学方法,这种模式的优点是有利于教师发挥主导作用,利于教师组织、监控整个教学活动进程,便于教师向学生传授系统的科学知识。

但是通过长期的观察,由于,教学手段落后,以课堂教学为主,学生被动接受,缺必要的互动。

在以前的教学模式中机械工程测试技术实验教学基本是沿袭传统的教学模式。

做实验之前教师将每一个实验从实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容到实验步骤、数据处理等都做了详尽的交待,学生只要按固定步骤操作即可这种传统教学模式,虽然能使学生较快地掌握教材内容,但却影响了学生创新思维的培养,激发不了学生求知的欲望。

2.对于机械工程测试技术改革的几点看法与研究

2.1改变传统的单一枯燥的灌输式教学模式

通过引入多媒体教学,提高课堂教学效果 在测试技术课程学时压缩,测试技术内容不断增加的情况下,把多媒体教学引入测试技术教学,可以改变传统的教学模式采用单纯的黑板、粉笔式课堂教学,缺乏形象、直观生动的特点,使图、文、影、音等多种信息结合在一起。

合理的运用多媒体教学可以弥补传统教学的不足,使课程内容化难为易,化繁为简,便于学生对知识的记忆与掌握。

而且教师应该改掉灌输式的教学模式改为启发式。

启发式教学不仅是教学方法,更是一种教学思想,是教学原则和教观。

所谓启发式教学是教师在教学过程中,根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段调动学生的主观能动性,引导学生开动脑筋、积极思维、主动实践,以达到掌握知识和技能,增强能力的'目的。

2.2采用案例和基础知识相结合的教学模式

在教学中我们采用案例教学法,结合工程实例,把各个模块的知识有机的结合起来,使学生对模块化知识在实际测试中的具体应用有一个宏观上的认识,加强测试系统系统设计的观念。

比如讲解大型钢结构桥梁时,首先让学生分析危险截面所在之处,继而促使学生思考如何贴应变片以测量危险截面处的弯矩,并引导学生思考整个测试系统频率响应函数的建立方法。

另外,在分析功率谱时,多数学生误将其峰值视为具有最大振荡幅值所对应的信号,实则不然,功率谱中峰值处对应的信号只能说明其平均能量最大,但其振荡峰值却未必最高,这可以通过讲解测量射流中心速度的方法而使问题明晰。

显然,通过工程案例的讲解,不仅加深了学生对电阻应变式传感器、桥电路、A/D转换器和微处理器等的理解,而且有助于其掌握测试系统设计的基本过程,培养综合运用知识的能力。

2.3中心向学生动手实践倾斜

机械工程测试技术课程内容比较抽象,实验在课程教学中占重要的地位。

为了加强学生对于课本理论知识的理解,需要安排大量的实验教学。

实验应从培养学生的动手能力出发,发挥其能动性,让他们自我解决实际问题众所周知,工程实际中,机械工程师明确了测试任务后,一般的工作顺序是:在互联网上或企业内查询,选用适当的传感器和相关仪器;设计适当的试验方案,组建测试系统;完成测试要求。

因此应开设具有实际应用背景的常用物理量(位移、力、压力、振动、噪声和温度等)测量的综合性实验,每个实验相当于完成一项工程测试任务。

2.4优化教学知识结构

教学内容是学习知识和技能的载体。

由于机械工程测试技术涉及的知识面比较宽,知识点多而繁琐,针对这一特点,我们在教学过程中把相对离散的知识模块化,把知识点分为信号认知模块、信号分析模块、信号调理模块、传感器基本知识模块以及测试装置性能测试模块等,使每个模块的知识系统化,让学生能够分模块的掌握有关的知识。

在把知识模块化的同时,我们根据突出重点,注重实用的原则,在满足教学要求的条件下精选授课内容。

当然,要达到上述要求应做好两方面工作:一是确定教学内容是什么,二是怎样将这些教学内容组织成一个合理且实用的有机整体。

3.结语

机械工程测试技术相对于其他的课程最大的特点之一便是其实践性。

而且多年的教学经验也显露出老师难教,学生难学的特点。

我们应该应用形象、直观、生动的形式充分调动学生的积极性和学习热情。

再但前的发展形势下,提高学生综合素质,特别是培养学生创新意识和能力,任重而道远。

希望通过以上学改革,相信能够在一定程度上提高机械工程测试技术课程的教学质量。

【参考文献】

[1]陈光军,常江,张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养.实验技术与管理,,2(129~130).

[2]赵纯.关于大学物理教学改革的若干想法[J].中山大学学报论丛,,25(3):35-37.

[3]施绵.数码钢琴集体课教学模式新探——以李和平《钢琴集体课教程》为例[J].集美大学学报,2012,(1):104-107.

篇3:浅谈新形势下机械工程测试技术教学改革的论文

浅谈新形势下机械工程测试技术教学改革的论文

机械工程测试技术是机械类专业学生必修的一门专业技术基础课,它主要研究机械工程领域与设计相关的试验、控制和运行监测中所涉及到的物理量及其它工程量的测量和测量装置的性能,主要包括物理量和其他工程量的测量方法、测试中常用的传感器、信号的调理电路及记录、显示仪器的工作原理、测量装置基本特性的评价方法、测试信号的分析和处理等内容。它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解决机械行业设计和生产中所面临的测试问题的课程,基本理论较多,同时所研究的内容都直接面向工程应用中的测试问题,与工程应用紧密结合。由于各种基于新的测试原理和测试方法的新型传感器不断出现,课程的教学内容也处于不断更新的变化之中。

随着高校专业改革的发展,一方面测试技术课程的学时数逐渐减少,教学时数(包括理论教学和实验教学)已缩减为32学时,而另一方面为了适应现代工程测试技术发展的需要,对于机械工程测试技术课程的教学要求却又有所提高。因此,为了在减少学时的情况下达到相同的教学效果,机械工程测试技术的教学内容和教学模式也需要与时俱进。本文依照课程教学内容服从专业培养目标、课程教学方法服务于课程教学内容、素质教育贯穿于整个教学过程的原则,以培养学生的创新意识和分析解决工程实际问题的能力为目的,针对新形势下机械工程测试技术课程的教学内容和教学模式进行了一些研究与探索。

1以面向工程应用为主的教学内容体系的改革

按照教学内容服务于专业培养目标的原则,以面向工程应用为主要目的,将课程内容进行模块化整合,在教学过程中应以应用模块的教学为重点,以适应培养具有创新意识的工程应用型人才的需要。

机械工程中一个完整的测试系统一般包括:被测对象(通常是各类信号)、传感器、调理电路、信号采集与数字信号处理及反馈控制等,与此相应的理论内容主要有:信号及其描述方法、测试装置性能的静动态分析、各种常用传感器的原理及后接电路、信号调理、信号的显示与记录、信号处理等,这些内容构成了机械工程测试技术课程的基本理论部分,涉及知识面较广,知识点多而繁琐。同时课程也包括了常见物理量如位移、力、应力和应变、振动测试、温度及流体参量中的压力和流量等常见物理量的测试方法,还包括现代计算机测试系统等内容,这一部分属于应用性内容。

针对课程内容的特点,将教学内容划分为信号及其描述模块、信号传输系统性能模块、传感器模块、信号调理模块、信号处理模块及应用实例模块这六大模块。其中前五个模块属于该课程的理论部分,它们间的关系也非常明确,即按照信号的运行路径为主线组织知识点,此部分内容中传感器模块为重点内容,主要讲授常用传感器的工作原理及后接电路,该部分内容与工程应用紧密结合,其余内容如信号传输系统性能及信号调理等与学生学习过的自动控制原理及电工学等课程有重合,在教学过程中可以做简单回顾即可。最后的应用实例模块既是前面各模块的有机结合,又是该课程的目的所在,该模块含几个典型物理量的测试实例,每个实例应有具体的系统组成及适当的理论分析。这样组织教学内容,学生在学习时能清晰地理解各个知识模块的作用及在测试系统中的地位,对于测试系统的完整组成及性能分析有比较完整的概念,另外也可以学习到各种物理量测试技术的具体工程应用方法。

2教学方法与手段的改革

2.1工程实例教学法

按照教学方法服务于教学内容的原则,由于机械工程测试技术这门课程与工程实践联系紧密,直接面向工程应用,因此在教学过程中,应将适当的工程实例引入教学,这对于提高教学效果具有重要作用。

如在讲述传感器的原理时,除讲清楚各种传感器的原理之外,还需要通过大量的工程实例来使学生认识所学习的传感器是如何应用于实际工程量的测量。例如,笔者在讲述压电传感器时,给学生举了一个压电传感器应用于悬臂梁振动测试的例子。压电加速度计由惯性质量块和受压的压电陶瓷晶体等组成,固定安装在悬臂梁上,当给悬臂梁施加一定频率的激振信号时,压电加速度计感受与悬臂梁相同频率的振动,若振动频率远小于压电加速度计的固有频率,质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电陶瓷晶体上,由于压电效应,压电陶瓷晶体上产生正比于运动加速度的表面电荷,通过电荷放大器等后接电路,便可以得到悬臂梁振动的加速度信号,再通过双重积分器即可得到悬臂梁的振动位移信号。

例如,在讲述关于滤波器的问题时,笔者通过LABVIEW给学生演示了一个滤波器应用程序,频率为10Hz、幅值为1的正弦波与频率为60Hz、幅值为0.1混叠有幅值为0.1的白噪声的正弦信号叠加的合成信号,通过无限长冲击响应(IIR)3阶低通滤波器进行滤波处理,当滤波器的截止频率分别为20Hz和65Hz时,通过观察滤波后信号的波形图,来了解滤波器的截止频率对于滤波效果的影响。

这些工程实例的引入,一方面能够激发学生学习相关知识的兴趣,了解相关知识的工程应用,同时又能提高学生应用所学内容分析和解决工程实际问题的能力。

2.2启发式教学法

启发式教学,就是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段,采用启发诱导办法传授知识,使学生积极主动地学习,以促进能力培养。在课堂教学中,应尽量避免填鸭式教育,尽量启发学生利用已有知识去主动分析和解决理论推导和实际问题。在具体实施中,针对部分教学内容,以学生理解并掌握该部分内容为目标,可以先列出研究思路和步骤,然后在讲解过程依步骤逐步提示学生利用现有知识去进行思考,并尝试自己独立推理,然后再由教师进行详细讲解。

例如,在讲述关于非周期信号的傅立叶变换时,先列出学生已经学习过的周期信号的复指数展开式,提示他们可以将非周期信号看成是周期为无限长的周期信号,从而引导他们借用周期信号的复指数展开式去自己推导出傅立叶变换式。在讲述了傅立叶变换的基本概念之后,提示他们结合数学中的坐标变换去理解傅立叶变换实质上是一种积分变换,将一个信号通过积分变换变成另一个信号,两个信号相互之间有联系,傅立叶变换后得到的信号自变量已经变为频率而非时间,通过分析一个信号的傅立叶变换可以得到信号的频谱密度函数,从而了解了信号包含的各频率成份及特征。通过启发式教学,学生深刻地理解了傅立叶变换的意义,同时也加深了对信号时域分析和频域分析的理解。

实践证明,学生对于启发式教学方法比较感兴趣,他们也乐于在教师的启发下通过自己的思考去一步步解决实际问题,而非被动的接受教师的讲解,而经过对具体知识求解过程的锻炼,他们的自学能力及分析和解决实际问题的能力都得到较大程度的提高。

2.3将MATLAB及LabVIEW软件应用于课堂教学

机械工程测试技术作为一门与工程应用联系紧密的课程,其内容随着现代计算机技术的发展而不断完善,尤其是MATLAB软件及虚拟仪器技术等已成为测试系统分析与设计的重要工具。从工程实际需要出发,笔者在课堂教学中,将工程中广泛应用的MATLAB软件及虚拟仪器技术引入课堂教学,引导学生去了解这些软件在测试系统分析与设计中的作用。

例如,在讲述测试装置的静动态特性时,利用MATLAB的simulink仿真工具箱,建立一阶系统和二阶系统的仿真框图模型,给系统以不同的输入如单位阶跃输入、单位脉冲输入等,再通过改变一阶系统的时间常数及二阶系统的阻尼率和固有频率等参数,来模拟测试装置在不同输入下的响应,这些内容编写成一个个仿真子程序,在授课的时候直接调用子程序来运行。

讲述各种信号时,可以利用LABVIEW的信号仿真函数,产生不同频率和幅值的正弦波信号、方波信号及三角波信号等,同时利用频谱测量函数显示相应信号的幅值谱和相位谱。在讲述滤波器时,通过合并低频信号和高频信号或噪声信号组成混叠信号,并利用滤波器函数来编制应用程序来仿真高通滤波器、低通滤波器及带通滤波器等不同种类滤波器的滤波性能,从而使学生可以直观了解各种不同种类滤波器的性能。所有演示内容都编写成一个个应用实例,在课堂教学时直接调用。

通过将MATLAB和LabVIEW软件引入课堂教学,即避免了书本知识过于枯燥、学生易失去学习兴趣的问题,又能通过实例演示加深学生对于所学内容的直观印象,同时引导学生自己学习相应的软件,自己动手去处理实际问题,既提高了课堂教学效果,也培养了学生的应用相关软件去分析解决工程实际问题的能力。

2.4多媒体教学

由于课程教学内容较多,同时又包含有大量工程应用内容,而教学课时数又相对较少,因此,对于大部分内容的讲解宜采用多媒体教学,这有利于发挥多媒体教学信息量大,且可以对大量实际工程应用进行动画显示等优点。例如,在讲述测试系统的组成时,为了加深学生对于测试系统各个组成环节的印象,笔者举了旋转轴偏心量监测系统的例子。位移传感器获取轴承在X、Y方向的位移信号,通过调理电路进行放大和滤波,再经过信号数据采集送入计算机,进行处理和显示。监测系统采用动画显示的方式,既利于学生形象地通过测试信号的.传递及信号的变换与处理过程,也利于加深其对测试系统整体组成的理解,同时也可提高学生实际应用能力。

2.5小论文式大作业

在教学过程中,针对主要内容布置一些大作业,选题范围主要是一些相关的工程实际问题,也可以让学生自行选题,要求他们以小组的形式,按照测试系统的组成,自己选择相应的硬件去搭建能够投入工程实际应用的测试系统,并分析所组成的测试系统的性能,最后按照一般科技论文的格式完成一篇简单的小论文。例如,在课程学习基本完成之后,向部分学生布置了一道机床主轴转速测试系统的大作业,让学生自己选用合适的传感器,并选用相应的测试系统硬件,自己搭建一个转速测试系统,并应用LANVIEW软件编制信号采集及信号处理程序。实践表明,在教学中鼓励、指导学生进行小论文式的大作业的训练,可以更好地发挥其学习的主动性和创造性,也使得学生设计测试系统的能力和分析解决工程实际问题的能力得以提高,是一种非常有效的研究型教学方法。

3更新实验内容,实施开放式实验教学

实验教学内容既要服务于课程教学目标,同时也要紧跟工程实践要求,着重培养学生分析和解决工程实际问题的能力。为此,我们对实验内容进行适当改进,在保留了一些验证性的传统实验内容同时,也积极开设了一些设计性和创新性的实验项目。更新后的实验内容分为二个部分:第一部分为基本实验,主要包括电桥性能综合实验、霍尔测速实验及压电式加速度传感器测量振动实验,第二部分为综合创新性实验(机床主轴振动测试、液压系统流量测试及桁架应力综合测试)。基本实验以课程基本知识为载体,以基本知识和动手能力训练为重点,为必开实验。综合创新性的实验,以培养学生的设计能力、分析和解决工程实际问题的能力为目的,学生可以选做自己感兴趣的实验项目。

实验教学实施开放式、自主式教学,学生可以在实验室开放期间任何时间来做实验,由学生根据实验的要求自行选用相应传感器及相关硬件和软件搭建测试系统,并独立完成整个实验,从而使自己动手能力和实践能力得到加强。教师在实验结束后,对实验结果进行总结,指出实验过程中存在的一些不足,同学生进行讨论。这样,可以帮助学生发现问题,使他们掌握处理问题的技巧,从而更好地激发和培养他们的探索精神和创新能力。

4结论

机械工程测试技术教学的主要目的就是让学生更好地掌握测试系统的理论和测试系统性能分析的方法,并学会独立选用相应的硬件和软件去搭建测试系统去分析和解决工程实际中的工程量测试问题。近几年的教学实践表明:本文在教学内容、教学方法与手段、实验教学等方面进行的研究与探索,在提高教学效果方面显示了较好的作用。模块化且面向工程应用为主的教学内容体系更适合具有创新意识的应用型人才的培养需要,各种教学方法与手段的采用能够提高学生的学习兴趣、增强学生学习主动性和分析解决工程实际问题的能力,更新的实验教学内容和开放式实验教学能够加强学生动手能力和实践能力的培养。

篇4:寄生虫检验技术教学方法的实践探索论文

寄生虫检验技术教学方法的实践探索论文

寄生虫检验技术是医学检验的一门专业课程,是一门以形态学、生活史、实验室诊断为主要内容的学科,目前许多医学院校已经把多媒体技术广泛应用于寄生虫检验技术理论与实验的教学中。为此,在多年来的教学实践中,着眼于提高学生的学习兴趣,增强学生的学习效果,笔者对寄生虫检验技术教学方法有以下几点探索。

1多媒体教学方式不能完全代替传统教学方式

多媒体教学方式与传统教学方式之间各有利弊,多媒体教学无法完全代替传统教学,两者有机地结合才能达到良好的教学效果。近年来,由于高校扩招,学生人数不断增加,个专业课教师均承担了大量的教学任务,利用多媒体教学,课堂容量大,缓解了教学内容多与课时数少的矛盾。同时多媒体教学集图文、声像于一体,形式多样,生动形象,在一定程度上提高了学习效率,丰富教学信息,激发学生的学习兴趣。获取同样教学效果的前提下,若采用传统的教学模式,对教师的素质,知识要求相对要高一些。传统教学模式在生动性、直观性等方面确实比不了多媒体教学,但过分以来多媒体教学方式,不一定会起到很好的教学效果。PPT是目前多媒体教学中教师常用模式,对于寄生虫检验教学的形态、生活史等内容,用PPT的方式可以达到很好的教学效果,但文字一定要精练。

如果是大段的文字描述,不适用多媒体教学方式,其教学方法会使学生忙于抄笔记,注意力不集中,对于教师讲解的内容一知半解,从而无法发挥多媒体教学的优势。

2多媒体技术无法代替传统实验室观察方法

形态多媒体实验室已经逐步进入各个高校,形态多媒体实验室对形态学的教学可以起到很好的辅助作用,可以提高教师与学生之间、学生与学生之间的互动,增强学生的学习效果。

但在有时侯寄生虫的观察中,形态多媒体实验室也无法代替传统的显微镜观察方法。譬如在蠕虫的观察中,因为虫卵较大,在高倍镜(放大400倍)的条件下就能得到很好的观察效果与互动效果;但在原虫的观察中,尤其是观察生理盐水涂片情况下的包囊,互动效果就不尽如人意。因为原虫包囊体积太小,在电脑显示屏上的图像就显的特别模糊,直接影响了互动效果与观察效果。例如对蠕虫部分的实验考试,有一些大体标本就必须用肉眼观察,而不是仅通过电脑屏幕就能得出正确答案的。因而,寄生虫检验教学必须在传统的寄生虫标本示教、显微镜下的形态观察和多媒体教学有机地结合起来,才能得到很好的学习和教学效果。

3教师在多媒体教学中应起的`作用

教师在寄生虫检验教学中,应将多媒体教学方式与传统教学方式相结合,才能得到很好的教学效果。教师不能过分依赖多媒体,虽然利用多媒体教学方式确实比较省力、省时,非常适用于目前繁重的教学任务。若过分依赖多媒体教学,对教学不会有太大的帮助,久而久之会养成教师惰性思想,对于教学的效果反而是弊大于利。尤其是对新进教师的成长是十分不利的。新近教师对教学的内容不是十分熟练,教学经验少,在制作多媒体课件时,文字部分不精练,往往是照着文字念读,照本宣科,学生听的枯燥乏味,无法提起学生的学习兴趣,上课效果就会大打折扣。因此,教师在注重多媒体教学的同时,也不应丢弃传统教学的重要作用。有些难点、重点仍然要通过传统的教学方式传授给学生。譬如我们在讲到某种寄生虫导致疾病的病因时,如果在黑板上通过一个简单的图来进行讲解,就可以收到很好的教学效果。如果仅仅是通过文字描述就显得内容比较干涩。

以上就是笔者对寄生虫检验技术教学过程中的一点体会。因此,在寄生虫检验教学中合理地运用多媒体技术,将多媒体教学和传统教学有机地结合在一起,相辅相成,势必会达到最佳教学效果的目的。

篇5:印后加工技术课程教学方法和手段探讨与实践论文

印后加工技术课程教学方法和手段探讨与实践论文

论文摘要:《印后加工技术》是印刷工程专业的一门重要专业核心课程。在课程体系建设过程中,紧密结合印刷工程专业特点和学科发展的实际情况,在深入研究该课程整体知识理论布局的基础上,认真探究提高《印后加工技术》课程质量的方法和手段。本文分析了课程的特点,优化课程的教学内容;改进教学方法,培养学生的学习能力综合运用多种教学手段,提高课堂教学效果等方面进行了探讨与实践。

论文关键词:印刷工程 印后加工技术 教学质量

印后加工技术是印刷工程专业的一门重要专业核心课程,该课程系统阐述了印后加工技术所涉及的基本理论、基本知识和基本技能,具有理论性与实践性兼具、功能性与操作性共存的综合特点。因此,探索并采用与学生的专业特点相适应的教学内容、教学方法和教学手段,一直是我们研究和探讨的主要内容,对提高课程教学质量具有重要意义。本文就教学中如何优化教学内容,采用各种先进的教学方法和教学手段,不断提高教学质量,进行了一些探索和实践。

1印后加工技术课程的特点,优化和整合教学内容

印后加工技术是一门工艺性、实践性很强的课程,它与基础课和专业基础课有很大的区别,因此在课程的安排上注重理论联系实际、原理联系工艺,使学生对印后加工技术有一个全面、系统地了解和掌握。在印后加工技术方面,新技术层出不穷,应用领域不断拓宽,在课程的讲授过程中,要不断地将印刷技术中相关的新技术与新工艺等内容融人到课程中。建立适应现代印刷本科教育的合理的印后加工课程体系,使教学内容更加符合学科要求,知识结构合理,注意学科间的交叉和融合,紧密结合前沿技术,优化整合课程教学内容,做好该课程与其他课程间的衔接。尝试将实验课程建设成为演示、验证和实际操作三种类型实验模块,以利于培养学生的分析问题能力、实践动手能力和创新能力,并将教师的一些科研成果融人课堂教学中。为此,要制定较科学的、切实可行的、内容反映学科新发展的教学大纲,并能依据技术的不断发展,适时修订。

2改进教学方法,培养和提高学生的自主学习能力

在教学过程中,如何才能把以教师为中心转变为以学生为中心,如何才能充分调动学生自主学习的能力和兴趣,是我们一直思考和探索的。合理完善、科学有效的教学方法是提高学生学习积极性、强化学生学习效果的重要途径。印后加工技术作为一门理论性与实践性兼具、功能性与操作性共存的核心课程,在教学方法选择上,必须重点考虑这些因素:既可以深化理论教学,为学生奠定扎实深厚的理论基础;又能够强化实践教学方法的运用:启发式教学、如案例教学、现场教学等,既可调动学生学习的主动性,养成积极思考的习性,又可培养学生的实际动手操作能力与实际应用能力,最大限度地实现印后加工技术课程所设置的基本教学目标。在实际的教学中需运用哪种具体的教学方法,需要教师不断摸索和总结,根据课程体系中各部分内容的教学特点进行相应的调整和改变。

(1)启发式教学。

可启发学生积极思考问题,使学生加深对基本知识的理解和掌握,并在求解过程中进一步思考,培养创新意识,提高教学质量。例如在讲授书籍裁切这一工艺时,简装书和精装书都可需要,但由于涉及的工艺安排不同,裁切在简装书和精装书所起的作用也不同,课程的内容安排是先讲授简装书的裁切工艺,在后续课程中讲到精装书的裁切工艺时,就要启发学生简装书的裁切与此处的裁切有何不同?为何这样处理?以此培养学生的分析问题、解决问题的能力和方法,那么在教学的过程中,尽量改变学生被动学习的状态,给学生以方法,提高学生的主观能动性。

(2)案例教学。

案例教学是完善学生能力培养的有效途径。实行案例教学的宗旨是为了使学生成为教学的主体,有意识地让学生去发现、分析、处置、解决面对的具体问题。案例教学的具体功能表现为:一是案例教学是将知识转化为技能的最佳方法。可以有效地缩短学生从课堂到社会的距离,通过案例教学得到“实践”锤炼的机会;二是案例教学能够深化学生知识理论体系的获得。适宜的案例可以使学生产生仿佛置身其中的'感觉,在获得逼真“实感”乐趣的同时,可以透过现象探寻本质,有针对性地提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力与意识;二是案例教学可以成为理论联系实际的工具。利用案例引导学生分析讨论,使学生获得初步的感性知识、进而有的放矢地将其与学习到的知识理论融为一体,进行模拟“演练”,获得“理论指导实践”的特殊体验。

(3)现场教学与模拟教学。

采用部分现场教学的方法,可以强化学生理论与实践相结合的能力。适当地选择一些章节内容,在实验室或生产现场结合设备具体讲解,让学生动手从实践中学习,学生往往具有很大的学习热情。此外,模拟教学可为学生提供大量的图片、录像和模拟仿真工作过程等,使学生对印后加工的工艺流程产生更为直观的认识,从而弥补因到生产现场实践可能遇到的“知识节点”难以全面展现等实际问题。

3利用多种手段。提升课堂教学质量和教学效果

传统的教学是以教师为中心的传统教学模式,通过讲授、板书,把教学内容传递给学生,采用的方式是黑板加粉笔的形式,这种教学信息量较少,不能满足当前科学技术的发展。而有些课程内容用语言和粉笔很难表述清楚,且学生实践知识薄弱,造成了难于理解,不能形成深刻的印象。因此,随着计算机技术的应用与普及,教学手段也必须进行改革,否则难以完成相应的教学内容,也不能达到相应的教学效果。在教学手段上,采用板书、实物、多媒体教学软件三位一体的方法,传统教学手段与现代化教学手段相结合的方式来取长补短,达到和谐统一的最佳教学效果,深化了学生对印后加工技术课程教学内容的理解。

4结语

在实际教学过程中,可以采用多种教学方法和教学手段,并没有统一的定式,主要应根据学生的状况,教学内容的不同,以及学校的教学条件的不同而不变化,这就要求教师在教学过程中不断地发掘、摸索和实践,提炼出最优化的教学方法和教学手段,使教学效果更好,提高课程的教学质量。

在课程建设和教学改革过程中我们有了一些体会和收获,但仍需不断总结、探索和实践,以推动课程的建设,尤其是在培养学生创新能力和实践能力等方面还需进一步加强,使教学质量得到更大的提升。

篇6:虚拟测试技术在电子测量实践教学中的应用的论文

虚拟测试技术在电子测量实践教学中的应用的论文

摘要:随着计算机技术、大规模集成电路和通信技术的飞速发展,尤其是测量信息论和系统论的不断完善,电子测量技术领域发生了巨大的变化,从理论到手段、从思想到方法、从技术到仪器无不在经历着一场浩大的变革。仪器的结构日趋复杂,导致专业的实验室建设需要投放过高的费用,且损耗过大,几年后就难以满足基本的需求,而且普通院校很难满足高端仪器的运用,这样就导致学生没有办法体会到这些专业的设备。文章研究了虚拟测试技术在电子测量实践教学中的应用,很好地解决了传统教学模式的弊端。

关键词:电子测量;虚拟测试技术;教学应用

“电子测量技术”是电子信息、通信技术、自动控制等专业的专业基础课。它不但为适应今后生产和科研中将会遇到的大量现代测量业务进行必要的准备,也对加深对本专业其他课程尤其是实践环节课程的理解有很好的作用。课程的目标是通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,掌握常用电子测量仪器进行一般的电子产品的调试和检验。但是,兴建一个功能齐备的测量实验室在普通院校里很难实现,这样就导致学生没有办法体会到这些专业的设备。

虚拟测试技术帮我们很好地解决了这个难题,随着计算机技术的快速发展,利用计算机软件进行的虚拟测试技术已经广泛应用到电子测量技术的实践教学中。采用计算机虚拟测试技术可以不受实验设备和实验时间的限制,弥补了实验设备不全造成的影响。

1 Multisim仿真软件中的虚拟仪器

1.1 Multisim仿真软件简介

Multisim是美国国家仪器推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模数电路板的设计工作。包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

它不仅可以用于实际工程的仿真,并且可以用于电子测量技术课程的辅助教学。一方面教师可以在理论课的讲授过程中随时随地将实验仿真的现象直观地演示给学生看,另一方面学生可以很方便地把学到的理论知识进行仿真,真正地自己动手再现出来,这样可以很好地提高学生的`学习热情和积极性。

1.2 Multisim中的虚拟仪器

可用于电子测量的软件有很多,Multisim作为最流行的仿真软件,拥有直观的图形界面、丰富的元器件和测试仪器、强大的仿真能力、详细的电路分析功能,可以帮助用户方便地搭建电路原理图,并对电路进行仿真,将学到的理论知识真实地展现出来。

对于电子测量技术课程的教学,一般高校电子测量实验室都只能配备比较基础的测量设备,不能满足学生的需求。Multisim的仪表库中可以提供22种虚拟仪表,教师就可以利用这些仪表,来模拟实验室中没有的电子设备,从而开阔学生的眼界,提高学生的积极性,达到提高教学效果的目的。

Multisim中的虚拟仪器仪表主要包括数字万用表、函数发生器、示波器、逻辑转换仪、逻辑分析仪、频谱分析仪、波特图示仪等[1]。

2 波特图示仪在电子测量技术教学中的应用实例

电子测量技术实验教学内容较多,现以波特图示仪为例说明虚拟测试技术在实践教学中的优势。

2.1 波特图示仪的设置与使用

波特图示仪也称为扫频仪,用来测量和显示电路或系统的幅频特性与相频特性,常用于对滤波电路进行分析。它有两组端子,分别是IN和OUT端子,每组端子分别有“+”和“一 ”两个接线柱[2]。

波特图示仪面板分为Mode区、Horizontal区、Vertical区和Control区4个部分,如图1所示。模式区用于设置屏幕中内容的显示类型;水平区用于设置信号曲线的水平坐标,当测量信号的频率范围比较宽时,使用Log显示,所得的曲线较为直观。垂直区用于设置信号曲线的垂直坐标,当测量相频特性时,Y轴表示相位,单位为dB,通常采用线性刻度;控制区用于设置面板的相关参数。此外,移动波特图示仪的垂直游标可以得到频率相对应的电压比的大小或相位的度数[3]。

2.2 波特图示仪的应用实例

以滤波器电路为例测量其幅频特性和相频特性。具体步骤如下。

(1)建立滤波器仿真电路,如图2所示。注意在电路的输入端接入AC信号源,对其频率的设定并无特殊的要求。

(2)运行仿真,设置水平区和垂直区的初始值I和最终值F,设置水平区F为10 MHz,I为20 Hz,设置垂直区F为10dB,I为-50dB。

(3)观察并记录滤波器幅频特性曲线和相频特性曲线。使用垂直游标可以读出某一频率上的幅值和相位。

2.3 虚拟测试技术在实践教学中的优势

在利用波特图示仪来测量滤波器的幅频特性和相频特性曲线中,利用Multisim丰富的虚拟仪器,便于观察所设计的电路的工作情况及参数分析。电路中使用的AC交流信号源、直流电源、电容、电阻等元器件数值准确,避免了在实际硬件操作中元器件的标称值和实际值不相等的问题。可以排除此部分的误差,更好地分析电路的特性。

学生在传统实验室里,用实物做实验时,对接线的要求非常严格,万一接错线可能会烧坏元件甚至烧坏仪表,这样的话不仅造成实验材料的浪费而且还有一定的危险性。同时也会打击学生的自信心,使得学生不敢大胆地去尝试。而将Multisim引入教学,却可以把电路图故意接错,人为地、有目的性地去设置一些故障,比如短路、断路、漏电等,进行故障仿真时,会出现故障提示,这时教师再去引导和解释,会给学生留下深刻的印象,从而更好地去理解和掌握所学的理论知识。并且在以后的实际操作中会大大减少接线错误,在训练学生掌握正确的测量方法和熟练使用仪器方面都有明显的改善和提高,这是传统教学所不能比拟的优越性[4]。

3 结语

在电子测量的教学过程中,不仅要使学生掌握最基本的测量理论,更重要的是学会常用仪器的工作原理以及使用方法。因此,电子测量的实践教学占有举足轻重的地位,只有通过实践,学生才能够掌握一些经典的测量方法和常用仪器的使用方法,为今后从事测量技术工作打下良好的基础。

将Multisim软件引入电子测量技术的实践教学中,为学生提供一种可供他们体验和观测的环境,其建构出的逼真情境,生动地再现真实,让学生身临其境,记忆犹新。但是,我们也应看到在传统实验中培养学生动手能力的重要性,电路的连接和调试,这些实际操作是软件无法实现的。因此,应取长补短,将虚拟测试技术和传统实验相结合,达到最佳教学效果。

[参考文献]

[1]吴福高,张明增.Multisim电路仿真及应用[M].北京:航空工业出版社,2015.

[2]詹惠琴,古天祥,习友宝,等.电子测量原理[M].北京:机械工业出版社,2016.

[3]楊德,沈俊霞.MULTISIM仿真软件在电子测量课程中的应用[J].运程学院学报,2012(2):41-43.

[4]王槐生,李娟娟.虚拟仪器在“电子测量技术”教学中的改革与应用[J].中国电力教育,2011(11):107-108.

机械工程相关论文

高中数学教学方法论文

小学作文教学方法论文

教学方法的多样化论文

教学改革与教学方法论文

实践论文

测试技术专业研究生自我介绍

测试技术及应用简历

气动技术实践心得

机械工程求职信

《机械工程测试技术实践教学方法论文(共6篇).doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式

点击下载本文文档