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“機械工程測試技術”教學方法研究探討

發布時間:2014-07-07 10:57

  “機械工程測試技術”是高等院校機械工程類專業的一門專業基礎課。通過本課程的學習,要求學生掌握有關測試技術的基本理論和技術、使用測試儀器對不同參數進行測量和分析的方法和手段,從而為進一步研究和處理工程測試技術論文聯盟問題打好基礎。作為機械類專業的一門專業基礎課,該課程涉及的學科領域多、實踐性強[1]。在該門課程教學中,既要培養學生扎實的理論基礎,又要使學生具有較強的實踐能力,為以后從事機械測試工作打下堅實的基礎。為了適應機械類專業教學改革的需要,提高該門課程的教學質量,探討該課程的教學方法是十分必要的。本文從教學內容的設置和組織、教學模式和教學手段、實驗教學等方面作了有益的探討,以期提高課程教學質量,滿足人才培養的需要。
  一、合理設置和組織教學內容
  1.合理設置授課內容。“機械工程測試技術”的研究對象是機械工程動態物理量測試中常用的傳感器、信號調理電路和顯示記錄儀器的工作原理,測試系統的基本特性和評價方法,測試信號的分析處理方法和常見物理量的測試方法。本課程綜合運用了多學科的原理和技術,又密切聯系機械工程實際,是一門綜合性的技術基礎課程。根據該門課程在教學計劃中的定位及教學學時要求,教學內容一般應該包括信號及其描述、測試裝置的基本特性、常用傳感器、常用信號調理電路、信號分析處理的基本方法等基本測試理論以及典型機械工程物理量的測試方法。信號及其描述一章,重點應講授信號的頻域描述,使學生建立信號頻譜的概念,這對于機械類學生來說也是一個難點。從周期信號的傅里葉級數展開到非周期信號的傅里葉變換,要使學生理解傅里葉分析的實質,而不能僅僅停留在數學的角度。測試裝置的基本特性一章,應重點講授測試裝置的動態特性、反映測試裝置特性的單位沖擊響應和頻率響應函數、不失真測試的條件以及測試裝置的選擇問題,這些內容是實際測試工作中非常重要的問題。傳感器原理一章主要介紹一些常用傳感器的原理及其調理電路,要求學生理解被測非電量是如何轉換為電信號的,在實際測試工作中會選用傳感器。信號調理一章,應使學生明白,傳感器出來的信號還需要經過適當的調理電路,才能顯示記錄,以便后續進一步分析處理。重點應介紹電橋電路、調制解調、濾波器等的原理和作用,達到在實際測試工作中能選擇適當的信號調理電路。信號分析處理一章,是動態測試不可缺少的內容,對機械類學生而言,本章內容有一定難度,特別是隨機信號的相關分析和功率譜分析部分。測試信號分析處理的內容是相當豐富的,更深的內容有待進一步深造學習。對典型機械參數的測試這部分,主要應突出測試理論的實際應用。
  2.合理組織教學內容。在教學內容的組織上,教師應根據教學內容之間的聯系,合理編排教學內容,有利于學生對所學內容的理解和掌握。以常用傳感器和信號調理兩章內容為例,在“機械工程測試技術”教材中,一般將“常用傳感器”與“信號調理”兩章按照測試信號傳遞順序的前后安排兩章,傳感器原理在前,信號調理在后。在實際測試工作中,往往也是先確定測量用的傳感器,然后選用合適的信號調理電路。作為教材,這樣編寫是合理的。但是如果教師僅僅按教材的編寫排順序授課,會出現了以下問題:講某種傳感器時,介紹完傳感器的原理后,只能簡單地介紹其后續測量調理電路,而不能講解選用這樣的信號調理電路以及調理電路的特點。同樣在講述信號調理一章時也存在問題。因為一種調理電路可作為多種傳感器的測量電路,如電橋可作為電阻應變式、電容式、電感式等傳感器的測量電路,網站源碼下載,講完電橋電路要么簡單地羅列可選用電橋作測量電路的傳感器,這樣不能將選用原則講清楚。所以在授課時,教師應該將有聯系的部分有機地結合起來講授。這樣有助于引導學生應用所學原理分析傳感器的特性及選用測量電路,啟發學生舉一反三,使學生變被動聽課為主動思維。
  二、改革教學模式和教學手段
  1.采樣啟發討論式教學模式。在講解測試系統的組成時,可以從測試的任務是獲得被測量的有用特征信息引題,啟發同學思考:由于信號是信息的載體,信息包含在從被測量得到的信號中,所以要獲得有用

本文編號:1132


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