机械工程测试技术有效课堂教学研究

2020-03-03 05:22:49 来源：范文大全收藏下载本文

机械工程测试技术有效课堂教学研究

[摘要] 机械工程测试技术课程是机械工程专业的一门专业基础课程，教学目的是使学生较全面地掌握测试技术基本原理和方法，了解测试技术在机械测试、机械控制、故障诊断、生产控制等领域的应用。机械工程测试技术课堂教学研究与实践是通过研究有效课堂教学的基本要素，分析机械工程测试技术实现有效课堂教学的可行性，完成了在机械工程测试技术有效课堂教学的方法研究。研究具有很强实用性和针对性，对机械工程测试技术课程教与学中的创新研究具有重要的意义。

[关键词] 机械工程；测试技术；有效课堂教学

doi ： 10 .3969 / j .in .16730194（2015）17- 0212- 02

1 机械工程测试技术课堂教学的主要内容及意义

机械工程测试技术是机械工程及其自动化专业的专业基础课。教师以学生所学前序课程为基础，培养学生掌握测试技术的基本理论、基本知识、基本能力和技能，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术打下基础。

机械工程测试技术课程具有很强的实践性。学生加强物理概念的理解，同时完成足够和必要的实验，一般安排课时40或48学时，其中课堂教学32或40学时，实验教学8学时。

通过课堂教学，使学生掌握测试信号基础理论、测量装置基本特性及不失真测量条件，了解测试系统的基本组成，熟悉常用传感器的基本原理、优缺点和应用，了解常用信号调理电路，了解记录显示仪器基本工作原理和性能。课堂教学32或40学时，完成如上教学内容，要求高质量、高效率地教与学，因此教师与学生的有效课堂教学非常重要。

2 有效课堂教学的基本要素

有效课堂教学的基本要素分别是情境与问题、阅读与思维、互动与引导、练习与反馈。

2.1 情境与问题

知识本身具有丰富生动的内容，表征它的语言文字（包括符号图表）则是抽象和简约的，学生所学的正是由语言文字所汇集成的书本知识，即教材。这就要学生透过语言文字、符号图表把它们所代表的实际事物联系起来去思考。

2.2 阅读与思维

教学的重要目的之一，就是使学生理解和掌握正确的结论，学生通过阅读，经过一系列的思考、质疑、判断、比较、选择，以及相应的分析、综合、概括等认识活动，使结论真正理解和巩固。

2.3 互动与引导

教学是教与学的交往、互动，在这个过程中教师与学生分享彼此的思考、经验和知识，交流彼此的情感、体验与观念，丰富教学内容，求得新的发现，实现教学相长和共同发展。教师的正确引领是保证学生学习方向性和有效性的重要前提。

2.4 练习与反馈

学生在课堂上的学习既包括学也包括习。课堂练习是学生课堂独立活动中的一项重要活动，它一方面能使学生将刚刚理解的知识加以应用，在应用中加深对新知识的理解；另一方面，能即时暴露学生对新知识理解应用上的不足，以使师生双方及时订正、改正错误和不足。练习与反馈是课堂教学的重要环节，是提高课堂教学质量的重要保证。

显然，上述4个要素是相互联系、相互渗透的，深刻地领会和把握各个要素的精神实质和有机联系，并加以认真贯彻和创造性落实，唯其如此，才能全面地提升课堂教学的有效性。

3 机械工程测试技术实现有效课堂教学的可行性

3.1 优秀教材

教材是教学内容的载体，对提高教学质量具有不可或缺的重要作用。“机械工程测试技术”课程所使用的教材是中国矿业大学出版社出版的《测试技术与实验方法》（第3版）。这部教材是经过多年教学实践，结合了课程课时、教学重点难点、教学系统完整、课堂教学效果以及作业考核等因素确定的。参考教材有《机械工程测试技术基础》（第3版）熊诗波和黄长艺主编，普通高等教育“十五”国家级规划教材，由机械工业出版社出版；《测试技术基础》王伯雄主编，清华大学出版社出版。应用教材，测试技术基础知识和基础技能的教学系统深入，学生依据教材，基础知识的学习会简明深刻。

3.2 高素质师资队伍

师资队伍建设是精品课程建设的根本保证。“机械工程测试技术”课程组共有成员4人，其中50～60岁2人、35～45岁2人，均有博士学位；教授2人、副教授2人。主讲教师均具有20年以上的教龄，授课经验丰富，而且主持过多项国家级、省部级科研课题的研究工作，获多项国家级和省部级科研教学奖。教学和科研水平高，教学效果好。

3.3 课程建设

学校对建设立项，对教学大纲和知识点重新梳理；找出教学中的难点和重点；总结学生对难点和重点知识学习中出现问题的原因；尝试利用新的教学实验手段讲授课程中难点和重点知识。通过一年对机械工程测试技术课程的分析、研究和总结，教学水平得到明显提高。

3.4 课程评价体系

学校开展了机械工程测试技术课程课堂教学评价体系及评价方法的实践。主要有：①明确课堂教学评价目的，准确把握、全面了解实际课堂教学运行状态，使教学质量稳步提高；②构建科学的课堂教学评价体系，促使教师具备全局性、前瞻性的战略眼光和服务意识，激发教师从事教学工作的积极性；③科学的课堂教学评价指标和有效的课堂教学评价方法，注意评价过程的连贯性和承接式，运用网络技术手段组织课堂教学评价活动。

4 机械工程测试技术实现有效课堂教学的方法研究

从课堂教学活动的要素和课堂教学运行的环节两个方面，依据提升课堂教学有效性的原理和机制，结合笔者多年机械工程测试技术的教学经验，提出机械工程测试技术实现有效课堂教学的方法，具体如下：

4.1 应用多媒体技术实现情景教学

教学情境就是以直观方式再现书本知识所表征的实际事物及其相关背景，在可能的范围内，一切事物应尽量地放在感官的面前。在机械工程测试技术教学中，采用多媒体情境教学的知识点主要有周期信号时频域转化、测量装置数学模型建立及动静态特性、常用传感器结构原理及应用、典型测试系统的视频演示。

4.2 基础理论学习加强阅读和思维

课堂教学应重在揭示隐含在其中的精彩而又独特的思维过程，并引导学生的思维深入到知识的发现或再发现的过程中去，学生把教材上的知识转化为自己的智慧。在机械工程测试技术中，基础理论学习加强阅读和思维，主要有信号变换、测试装置动静态特性。

4.3 以交往与互动为特征的教学实现新技术的学习

以交往与互动为特征的教学，常常要借助“对话”来实现。就是教师与学生以教材内容为“话题”，共同去生成和创造“文本”、去构造“意义”的过程。它既是一种精神，又可以成为一种方法。在机械工程测试技术中，采用以交往与互动为特征的教学实现新技术的学习主要有：①霍尔传感器中，霍尔效应的机理学习，学生查资料调研学习量子反常霍尔效应，并在课堂交流讨论；②光纤传感器学习中，依据光纤结构原理，要求学生阅读科学家高锟资料，并在课堂交流讨论。

4.4 课堂提问练习及时反馈学习状态

在机械工程测试技术中，采用课堂提问练习及时反馈教学的知识点主要有：①连贯性考察，公式推导，例如傅立叶变换公式的推导；②独自做例题，信号变换中，周期方波信号的频谱；③基础理论考察，动静态特性，传感器原理等；④解决方法即重复讲解，放慢讲课速度，单独答疑。

通过课堂练习的即时反馈，学生本人可以及时了解到自己在课堂上的学习进展情况、存在问题，起到强化、督促、纠正学生学习的作用。这种即时反馈也让教师及时了解学生对知识和技能的掌握程度，检验自己的教学方法和教学效果，对于还存在某些问题或学习有困难的学生及时给予指导，对于过易或过难的题目适当地进行修正，根据收集到的结果调整自己的教学方案，使课堂教学成为一个具有自我反馈纠正功能的系统，成为一个流程通畅的回路。

5 结论

大学工科专业基础课教学，通过有效课堂教学研究，为提高本科教学质量和教学水平提供有益参考。机械工程测试技术课程是机械工程专业的一门专业基础课程，在大学三年级上学期开设。教学目的是使学生较全面地掌握测试技术基本原理和方法，了解测试技术在机械测试、机械控制、故障诊断、生产控制等领域的应用。测试技术课程教与学中的创新研究具有重要的意义。

机械工程测试技术课堂教学研究与实践是从多年教学经验和发现问题出发，具有很强的实用性和针对性，课堂教学效果很好、教学环节愈加通畅，使师生学习真正感到身心愉悦。

主要参考文献

[1]余文森.有效课堂教学的基本要素[J].教育发展研究，2007（Z2）.

[2]王丰.“机械工程测试技术”精品课程建设与实践[J].河北理工大学学报：社会科学版，2010，10（5）.

[3]梁健.“机械工程测试技术”课程教学难点突破[J].广东工业大学学报：社会科学版，2009，9（增）.

[4]慕丽，王欣威.《机械工程测试技术基础》课程教学改革探讨[J].装备制造技术，2010（1）.