田和強(qiáng)（山東科技大學(xué)，山東青島266590）

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加強(qiáng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力培養(yǎng)的機(jī)械工程測試技術(shù)課程教學(xué)改革*

田和強(qiáng)
（山東科技大學(xué)，山東青島266590）

摘要：機(jī)械工程測試技術(shù)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，目前在教學(xué)過程中存在諸多問題。本文首先分析了機(jī)械工程測試技術(shù)課程特點(diǎn)和在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，其次，有針對性的提出了該課程在教學(xué)內(nèi)容、手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個(gè)方面的改革和實(shí)施措施，建立以學(xué)生為中心的創(chuàng)新和實(shí)踐能力培養(yǎng)體系。該課程教學(xué)改革對進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程測試技術(shù)；教學(xué)改革；創(chuàng)新；實(shí)踐

Abstract:Mechanical engineering testing technology is an important technical basic course for mechanical engineering major. At present, there are many problems in the teaching process. In this paper, firstly the characteristics of mechanical engineering testing technology curriculum and the problems in the teaching process are analyzed, and then the reform and implementation plan of the teaching contents, teaching methods and experimental means of this curriculum are put forward. The teaching reform of mechanical engineering test technology can establish an innovation and practical ability training system with students as the center to improve the quality of personnel training.

Keywords:mechanical engineering testing technology; teaching reform; innovation; practice

一、概述

機(jī)械工程測試技術(shù)是機(jī)械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程綜合了許多新技術(shù)、新知識，內(nèi)容抽象，理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。長期以來，課程教學(xué)內(nèi)容分散、雜亂，新內(nèi)容新知識不能被及時(shí)擴(kuò)充，總的教學(xué)學(xué)時(shí)不斷被縮減，教學(xué)方式單一，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常薄弱，學(xué)生普遍反映該課程較難掌握。然而，面對測試技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，為使學(xué)生能夠更好學(xué)好該門課程，適應(yīng)高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)工程應(yīng)用人才的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行《機(jī)械工程測試技術(shù)》課程的教學(xué)改革尤為必要。

二、存在問題

國外各高校非常重視《機(jī)械工程測試技術(shù)》課程教學(xué)，課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同等重要，實(shí)驗(yàn)環(huán)境比較開放，研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)比例較大，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。目前，我國的《機(jī)械工程測試技術(shù)》以課堂教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，而且在教學(xué)內(nèi)容、方式和實(shí)驗(yàn)方面存在著一系列的問題。教學(xué)內(nèi)容方面，教材老化，新知識和新技術(shù)難以及時(shí)擴(kuò)充到教學(xué)中，使教學(xué)內(nèi)容不能得到及時(shí)更新；目前課堂教學(xué)時(shí)間課時(shí)偏少，體現(xiàn)最新科技的章節(jié)內(nèi)容部分沒有多余的課時(shí)進(jìn)行講解。教學(xué)方式以多媒體、口述和板書為主，課堂上以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)知識，很難培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新能力；考核方式單一，學(xué)生的考核以期末考試成績?yōu)橹?，基于非知識性因素平時(shí)成績?yōu)檩o，學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力得不到有效考核和體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)手段落后，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏少，多以原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，研究性和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，不能很好地鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維；考評方面，一直沿著講解、指導(dǎo)、批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式，輕動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。面對機(jī)械工程測試技術(shù)快速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式很難適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流。因此，以特色名校建設(shè)為契機(jī)，有必要對我校機(jī)械工程測試技術(shù)課程在教學(xué)內(nèi)容、方式和實(shí)驗(yàn)方面加大教學(xué)改革力度，進(jìn)一步提高我校人才培養(yǎng)質(zhì)量，強(qiáng)化特色名校工程內(nèi)涵建設(shè)。

圖1　測試系統(tǒng)框圖

圖2　機(jī)械工程測試實(shí)驗(yàn)體系

三、課程教學(xué)改革

本文針對該課程教學(xué)中存在的上述問題，擬在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個(gè)方面開展如下改革。

（一）機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與完善

本課程教學(xué)內(nèi)容比較分散，學(xué)習(xí)中不利于掌握整個(gè)知識體系，需要在教學(xué)中應(yīng)盡量淡化各知識點(diǎn)的分界，注重教學(xué)內(nèi)容的層次性和系統(tǒng)性。因此，以基本理論和方法為基礎(chǔ)，以信號流程為主線，以測試系統(tǒng)框圖為骨架（如圖1），將各個(gè)模塊課程內(nèi)容貫穿起來，使學(xué)生建立起完整的測試系統(tǒng)概念。教學(xué)過程中正確處理理論知識與實(shí)踐技術(shù)的關(guān)系，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化與完善，課堂教學(xué)重點(diǎn)放在課程的基本概念、原理和方法上，同時(shí)通過穿插講解工程應(yīng)用案例，并適當(dāng)介紹本學(xué)科領(lǐng)域的新成果和新應(yīng)用，既可以使學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)又可以開闊眼界，將會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

（二）機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)方法改革

目前機(jī)械工程測試技術(shù)教學(xué)方法上以“教師”為主體，學(xué)生則被動(dòng)吸收知識，該模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，已經(jīng)不能完全適應(yīng)新形勢下課程教學(xué)任務(wù)。為此，需要改變灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)模式，建立以“教師”為主導(dǎo)和以“學(xué)生”為主體的新型教學(xué)模式，充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

在新型教學(xué)模式指導(dǎo)下，采用多元化教學(xué)手段，將多媒體教學(xué)、板書、演示和實(shí)物結(jié)合起來，應(yīng)用文字、圖形、聲音、動(dòng)畫等多種媒體素材使抽象和枯燥的理論形象化和生動(dòng)化。針對不同的內(nèi)容可以采用啟發(fā)式、參與式、基于問題、工程案例剖析與課堂討論相結(jié)合的方法，在教師的引導(dǎo)下，注重以生活實(shí)例和工程案例設(shè)疑式地啟發(fā)學(xué)生，教師創(chuàng)設(shè)問題情境，提出問題，以學(xué)生為主體對實(shí)例中所涉及到的基本原理和方法展開積極課堂討論，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維能力。有條件的情況下，也可以結(jié)合虛擬儀器教學(xué)平臺，在課堂上綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)系統(tǒng)，建立一個(gè)理論與實(shí)踐一體的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)環(huán)境，加強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，為了使學(xué)生能夠在課后可以及時(shí)溫習(xí)和回顧課堂知識，做到融會(huì)貫通和綜合應(yīng)用，在每節(jié)理論課后，為學(xué)生留出適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)報(bào)告，教師在課堂上對學(xué)習(xí)成果進(jìn)行答辯，對出現(xiàn)的問題及時(shí)解答，使學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)一步的深化和提高。在理論考核方面通過出勤、作業(yè)、課堂討論和期末考試進(jìn)行綜合考評，改變傳統(tǒng)一考定結(jié)論的弊端。

（三）機(jī)械工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)

由于機(jī)械工程測試技術(shù)課程理論性強(qiáng)，應(yīng)用過程抽象，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是深化本課程學(xué)習(xí)的必有途徑。目前國外將機(jī)械工程測試技術(shù)定位為實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要，主要通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，國內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方便有所欠缺。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，應(yīng)建立以學(xué)生為中心的多層次、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，將開設(shè)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性、研究性和綜合性四個(gè)不同的層次，如圖2所示，增加研究性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，滿足學(xué)生對該課程各階段學(xué)習(xí)的不同要求，以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。有條件的情況下可以組織成立研究型學(xué)習(xí)小組，在課題組教師指導(dǎo)和幫助下，積極參與研究項(xiàng)目中的一些工作，完成項(xiàng)目研究報(bào)告，教師對項(xiàng)目成果給予評定。充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)，開發(fā)網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為學(xué)生提供開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成自主實(shí)驗(yàn)?；谠撟灾鏖_放式研究性實(shí)驗(yàn)平臺，可以擴(kuò)展課堂教學(xué)內(nèi)容，開闊學(xué)生的視野，全面提升學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。為學(xué)生構(gòu)建基于虛擬儀器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺，開展虛擬儀器案例教學(xué)，將虛擬實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)有機(jī)融合在一起，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。

四、結(jié)束語

本文分析了機(jī)械工程測試技術(shù)課程特點(diǎn)和在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，有針對性的提出本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)手段方面的改革和實(shí)施方案。不斷優(yōu)化與完善教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)手段，建立以學(xué)生為中心的機(jī)械工程測試技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容體系，創(chuàng)新以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)手段，加強(qiáng)研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)過程中形成師生良性互動(dòng)，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，對進(jìn)一步提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，加強(qiáng)特色名校工程建設(shè)具有重要研究意義和推廣價(jià)值。

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作者簡介：田和強(qiáng)（1979，2-），男，博士，山東曹縣人，山東科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)制系講師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造、有限元分析和機(jī)械工程測試技術(shù)方面的工作。

*基金項(xiàng)目：2013年度山東科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院特色名校建設(shè)項(xiàng)目。

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）01-0071-02