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機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)范文第1篇

“測(cè)試技術(shù)”是機(jī)械工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須掌握的一門(mén)綜合性專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，涉及機(jī)械、電子信息、自動(dòng)化、儀器儀表等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，專(zhuān)業(yè)性、理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)[1-3]。目前課堂教學(xué)實(shí)施中更側(cè)重講授基本理論、概念和方法，與機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的應(yīng)用實(shí)踐的案例比較缺乏，啟發(fā)性和互動(dòng)性不夠，學(xué)生普遍反映課程理論知識(shí)深?yuàn)W、空洞、抽象，傳感器缺少實(shí)物對(duì)象、枯燥無(wú)味，學(xué)習(xí)效果不明顯，與工程實(shí)際的要求差距很大[4]，因此，教學(xué)方法改革與創(chuàng)新勢(shì)在必行。“測(cè)試技術(shù)”課程旨在通過(guò)測(cè)試技術(shù)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握測(cè)試技術(shù)的基本知識(shí)和技能，掌握測(cè)控系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本理論和方法，能夠合理選用測(cè)試方法和裝置構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究和處理機(jī)械工程技術(shù)問(wèn)題打下基礎(chǔ)。現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容包括測(cè)試信號(hào)分析理論、傳感器和測(cè)試技術(shù)應(yīng)用三大主體部分，在教學(xué)實(shí)踐中存在著以下主要問(wèn)題：（1）在傳感器章節(jié)中，與傳感器測(cè)量電路所直接相關(guān)的電橋、調(diào)制與解調(diào)等內(nèi)容在傳感器之后的章節(jié)中才具體講授，這樣就造成了學(xué)生在傳感器學(xué)習(xí)中缺乏相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備，教師講課中也難以深入講授相關(guān)內(nèi)容，出現(xiàn)了前后脫節(jié)的矛盾；（2）現(xiàn)有教材內(nèi)容大多以單列章節(jié)的形式介紹了機(jī)械工程常見(jiàn)物理量的測(cè)量方法，如位移測(cè)量、振動(dòng)測(cè)試、應(yīng)變與力測(cè)量等內(nèi)容，但是，由于受到教學(xué)課時(shí)的限制，這些內(nèi)容往往不能被充分地講授，有些內(nèi)容甚至需要學(xué)生自學(xué)完成，達(dá)不到設(shè)置這些教學(xué)內(nèi)容的初衷；（3）現(xiàn)有教材中的案例設(shè)置存在著碎片化、單一化、表面化的不足，缺乏能夠?qū)⒔滩膬?nèi)容有機(jī)融合、工程背景較強(qiáng)、綜合性較強(qiáng)的機(jī)械工程測(cè)試應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生學(xué)完課程后不容易建立起比較完整的動(dòng)態(tài)測(cè)試的基本概念，難以做到融會(huì)貫通，靈活地利用所學(xué)的知識(shí)搭建測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程常見(jiàn)物理量的測(cè)試。針對(duì)目前課程教學(xué)中存在的不足，筆者在“測(cè)試技術(shù)”教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行了一系列的研究與探索，取得了一定的成效，將其總結(jié)如下：

2重構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)，打破現(xiàn)有章節(jié)之間的限制，突出教學(xué)內(nèi)容的連貫性

本課程在教學(xué)實(shí)踐中，重點(diǎn)圍繞傳感器這一核心章節(jié)中存在的問(wèn)題，提出了“瞻前顧后”的教學(xué)思想與方法，探索重構(gòu)合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)與順序：所謂“瞻前”，是指在傳感器測(cè)量電路教學(xué)中，簡(jiǎn)要介紹與之密切相關(guān)的電橋電路、調(diào)制與解調(diào)的基本原理，幫助學(xué)生從直觀角度理解教材相關(guān)內(nèi)容。待講授到信號(hào)的調(diào)理與記錄章節(jié)時(shí)，將電橋電路、調(diào)制解調(diào)的基本理論與前面所講的傳感器測(cè)量電路中的內(nèi)容進(jìn)行重新組合，通過(guò)傳感器測(cè)量電路來(lái)講解電橋、調(diào)制解調(diào)的工作原理與主要應(yīng)用，既幫助學(xué)生深化了傳感器測(cè)量電路的知識(shí)，又理解了信號(hào)調(diào)理的基本原理與方法，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的前后呼應(yīng)和有機(jī)統(tǒng)一。所謂“顧后”，是指在傳感器教學(xué)過(guò)程中，打破教材現(xiàn)有章節(jié)之間的界限與教材內(nèi)容的固有結(jié)構(gòu)，不再因循傳統(tǒng)地介紹各種類(lèi)型傳感器的順序，而是以基本物理量的測(cè)量為授課主線(xiàn)，分別介紹位移的測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量、壓力測(cè)量、溫度測(cè)量、應(yīng)變及力的測(cè)量等機(jī)械工程中常見(jiàn)物理量測(cè)量所采用的主要傳感器及其工作原理，不再遵循現(xiàn)有單列章節(jié)的方式去介紹，這樣就可以將教材內(nèi)容有機(jī)結(jié)合、優(yōu)化重構(gòu)，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)傳感器知識(shí)的同時(shí)一并了解此類(lèi)傳感器的主要應(yīng)用，回歸到合理選用傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量的基本要求，達(dá)到了雙重學(xué)習(xí)的目的，提高了教學(xué)的效率和質(zhì)量。

3以系統(tǒng)觀點(diǎn)優(yōu)化教材體系，突出教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性和邏輯性

“測(cè)試技術(shù)”教材在編寫(xiě)體系上缺乏統(tǒng)一性，不同教材在章節(jié)順序和內(nèi)容編排上差異較大，缺乏合理的內(nèi)在邏輯。筆者在教學(xué)實(shí)踐中提出以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)重新優(yōu)化教材的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)置教學(xué)內(nèi)容的觀點(diǎn)，其核心思想是從宏觀上使學(xué)生能建立起機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)整體的概念和框架，幫助學(xué)生掌握如何建構(gòu)測(cè)量系統(tǒng)，如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集與分析，最終回歸到能夠獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程中常見(jiàn)參量的測(cè)量與分析。還提出了以“信號(hào)及測(cè)試裝置是什么—如何采集信號(hào)—如何分析處理信號(hào)—機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用”的邏輯順序，重構(gòu)教材結(jié)構(gòu)、安排教學(xué)內(nèi)容，突出課程的系統(tǒng)性、邏輯性和綜合性，并以這樣的順序編寫(xiě)了教材大綱和講義。“測(cè)試技術(shù)”是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，教材中除了對(duì)于基本理論知識(shí)的敘述外，更需要突出“工程化”和“案例化”，強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，并能夠及時(shí)體現(xiàn)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。在工程案例的設(shè)計(jì)與選擇上，突破了現(xiàn)有教材案例的局限和不足，引入機(jī)械工程測(cè)試綜合應(yīng)用實(shí)例一個(gè)章節(jié)，以車(chē)輛電子技術(shù)、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、機(jī)械產(chǎn)品性能測(cè)試等典型工程案例為應(yīng)用背景，著力介紹機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的基本理論與方法在這些領(lǐng)域的主要應(yīng)用。以綜合實(shí)例解構(gòu)教材各章節(jié)內(nèi)容，將教材章節(jié)中的關(guān)于信號(hào)的采集與傳感器選型、測(cè)試信號(hào)的處理與分析、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)等所學(xué)內(nèi)容完整體現(xiàn)出來(lái)進(jìn)行剖析與講解，使得學(xué)生通過(guò)對(duì)綜合工程實(shí)際問(wèn)題深入、系統(tǒng)、本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解，達(dá)到課程學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生能合理選用測(cè)試裝置，并初步掌握靜、動(dòng)態(tài)測(cè)量的基本知識(shí)和技能的要求，達(dá)到培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題能力的要求。

4完善課程考核方法，探索課程目標(biāo)達(dá)成狀況監(jiān)控及評(píng)價(jià)機(jī)制

完善課程考核評(píng)價(jià)方法，探索課程目標(biāo)達(dá)成狀況監(jiān)控及評(píng)價(jià)機(jī)制：在教學(xué)實(shí)踐中，以能力評(píng)價(jià)為導(dǎo)向、突出學(xué)習(xí)的過(guò)程性，探索建立能力和素質(zhì)等多方面結(jié)合的測(cè)試技術(shù)課程成績(jī)綜合評(píng)價(jià)體系，改變傳統(tǒng)的僅靠一張?jiān)嚲淼某煽?jī)?cè)u(píng)定方式，以考核促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣，以考核體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的綜合效果。以學(xué)習(xí)中的問(wèn)題為切入點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間結(jié)合課程內(nèi)容自主設(shè)計(jì)大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，參加機(jī)械創(chuàng)設(shè)設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。將課程學(xué)習(xí)從課內(nèi)延伸到課外，通過(guò)實(shí)踐中的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，既解決了學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)加深了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的提高。開(kāi)設(shè)機(jī)械系統(tǒng)測(cè)控實(shí)驗(yàn)課程，與理論課程同步進(jìn)行，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論課程相銜接并進(jìn)行了必要的拓展。提高了學(xué)生的興趣，改變了實(shí)驗(yàn)僅作為課堂教學(xué)附屬的現(xiàn)象。綜合理論知識(shí)考查、課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)、開(kāi)放性課題研究等情況進(jìn)行綜合考核，突出理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐、創(chuàng)新等多方面素質(zhì)和能力的考評(píng)，體現(xiàn)形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，建立課程群進(jìn)程式、多渠道、多方式的評(píng)價(jià)機(jī)制。

5基于課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力

結(jié)合高等教學(xué)心理學(xué)關(guān)于知識(shí)、技能學(xué)習(xí)的相關(guān)理論，設(shè)計(jì)教學(xué)方案，制定教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量。不僅重視提高學(xué)生的知識(shí)技能，還特別注重培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的思想與方法，將這一思想逐步融入測(cè)試技術(shù)教學(xué)的具體環(huán)節(jié)中。一方面引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握以整體觀和系統(tǒng)論分析解決問(wèn)題的基本方法與思路，逐步學(xué)會(huì)將一個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題分層次、分步驟去研究，幫助學(xué)生通過(guò)具體的工程項(xiàng)目和案例，建立起機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)整體的觀念，進(jìn)而建立起各章節(jié)之間的有機(jī)聯(lián)系，而不是孤立地去學(xué)習(xí)各章節(jié)的內(nèi)容，進(jìn)一步去學(xué)習(xí)課程中涉及的基本理論和方法，同時(shí)也進(jìn)一步熟悉如何通過(guò)所學(xué)知識(shí)去解決具體工程實(shí)際問(wèn)題的思路和方法。在學(xué)習(xí)中，學(xué)生感覺(jué)頻域和頻譜的概念抽象，不如時(shí)域理解起來(lái)直觀，因此要著力強(qiáng)調(diào)并培養(yǎng)學(xué)生從多個(gè)角度去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。如理解信號(hào)的描述既可以從比較熟悉的時(shí)域上進(jìn)行描述，同時(shí)也可以從頻域角度進(jìn)行描述，需要去理解從頻域角度去分析、描述信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到信號(hào)不同描述之間是可以互相轉(zhuǎn)換的，將這些不同角度獲得的關(guān)于信號(hào)的信息綜合起來(lái)就可以獲得對(duì)其比較全面的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)這些方法和思想，不僅對(duì)于學(xué)生理解課程本身知識(shí)極其重要，同時(shí)對(duì)于其他課程的學(xué)習(xí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的提高都有重要意義。

6結(jié)語(yǔ)

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)范文第2篇

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是高等院校工科類(lèi)教學(xué)中不可缺少的一門(mén)課程。該課程涉及機(jī)械、電子信息、自動(dòng)化、儀器儀表等多個(gè)領(lǐng)域，是一門(mén)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，涉及知識(shí)面很廣，應(yīng)用價(jià)值很高的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課[1]。課程主要介紹了與機(jī)械工程相關(guān)的測(cè)試技術(shù)的基本概念、基本理論和應(yīng)用技術(shù)，包括常用傳感器的原理與應(yīng)用、測(cè)試信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)分析與處理、計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)的特性、測(cè)試系統(tǒng)的干擾及抑制以及機(jī)械工程中常見(jiàn)的測(cè)試等內(nèi)容[2]。由于該課程理論性較強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)較多，思維跨度較大且比較抽象，因此需要設(shè)置與之相匹配的教學(xué)實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。

1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

教學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和工程應(yīng)用的重要部分[3]。在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中的一個(gè)普遍現(xiàn)象是見(jiàn)小不見(jiàn)大，不能把握測(cè)試系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，而關(guān)注點(diǎn)總是放在較小的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或是問(wèn)題中。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的概念，了解測(cè)試技術(shù)重要的方法，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了自頂向下的實(shí)驗(yàn)思想：首先通過(guò)系統(tǒng)認(rèn)知使學(xué)生建立起機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的整體概念，了解組成測(cè)試系統(tǒng)的各個(gè)部分，明白相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的適用范圍，從而做到有的放矢的學(xué)習(xí)。而后制定相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生能夠理解各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，明白系統(tǒng)各部分的關(guān)聯(lián)關(guān)系。最后再通過(guò)綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行串聯(lián)和鞏固[4]。

為此，在機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中制定了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)信號(hào)處理方面，其內(nèi)容有：傳感器的選取、信號(hào)的基本性質(zhì)、信號(hào)的采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)共5部分，內(nèi)容見(jiàn)表1。

綜合性實(shí)驗(yàn)針對(duì)學(xué)生已學(xué)過(guò)的知識(shí)，建立起典型的測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)際的測(cè)試實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解傳感器的性能，測(cè)試電路的構(gòu)成，測(cè)試軟件的應(yīng)用以及數(shù)據(jù)的處理與分析。綜合性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容見(jiàn)表2。

2 實(shí)驗(yàn)儀器

為了高質(zhì)量地完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，課題組選擇了較為先進(jìn)的儀器來(lái)搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

（1）單點(diǎn)式激光測(cè)振儀：Polytec高性能的單點(diǎn)式激光測(cè)振儀由控制器、數(shù)字式速度解碼器、自動(dòng)聚焦式光學(xué)頭組成。能夠?qū)崿F(xiàn)最小速度分辨率0.02微米/秒，最大速度+/-10米/秒的速度信號(hào)測(cè)量；最大輸出信號(hào)為+/-10 V，輸出帶520 100 KHz低通濾波和100 Hz高通濾波。

（2）加速度計(jì)：B&K壓電式加速度計(jì)是振動(dòng)的絕對(duì)測(cè)量的最佳傳感器，可用于較為寬泛的頻率范圍；在很寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)具有良好的線(xiàn)性，該種傳感器不需要額外電源，具有較高的靈敏度質(zhì)量比。設(shè)備參數(shù)：靈敏度10 pC/g；最大正弦振動(dòng)6 000 g-peak；最大沖擊極限+/-20 000 g-peak；頻率范圍0.1 Hz～12.6 KHz。

（3）雙通道調(diào)理放大器：B&K雙通道電荷放大器，能夠?qū)崿F(xiàn)放大增益0.1 mV/pC～3.16 V/pC；頻響范圍0.1 Hz～100 KHz；具有低通、高通濾波器；能實(shí)現(xiàn)過(guò)載檢測(cè)。

（4）A/D采集模塊：課題組自主研發(fā)了基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊具有8個(gè)模擬量輸入通道，能夠?qū)崿F(xiàn)16-bit分辨率A/D轉(zhuǎn)換器，采樣速率高達(dá)200 kS/s。該模塊采用總線(xiàn)供電，擁有設(shè)備狀態(tài)LED指示燈。

（5）信號(hào)分析軟件：課題組采用自主研發(fā)的信號(hào)分析軟件，該軟件采用Windows視窗風(fēng)格，界面友好，使用方便，能夠?qū)崿F(xiàn)在線(xiàn)檢測(cè)分析和離線(xiàn)數(shù)據(jù)分析。能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜分析、傳遞函數(shù)分析、互譜分析、互相關(guān)函數(shù)分析、包絡(luò)/倒頻譜分析等信號(hào)分析功能。軟件具有畫(huà)面設(shè)置、顯示設(shè)置、采樣參數(shù)設(shè)置、單位設(shè)置、跟蹤設(shè)置、放大器設(shè)置、預(yù)處理設(shè)置、濾波器設(shè)置、計(jì)算設(shè)置等模塊，方便使用者根據(jù)需要進(jìn)行快速組合。該軟件已經(jīng)在工程應(yīng)用中驗(yàn)證了其可靠性。

此外，課題組還搭建了振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)和動(dòng)平衡測(cè)試平臺(tái)供實(shí)驗(yàn)使用，這些儀器、軟件的應(yīng)用能夠開(kāi)拓學(xué)生的視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠使學(xué)生更好地理解系統(tǒng)的概念，提高對(duì)知識(shí)的認(rèn)知程度。

3 實(shí)驗(yàn)案例

綜合性實(shí)驗(yàn)是針對(duì)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)的信號(hào)處理、測(cè)試技術(shù)和測(cè)試系統(tǒng)等內(nèi)容，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生了解典型的機(jī)械工程測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成以及各個(gè)環(huán)節(jié)所完成的工作?；诠こ虘?yīng)用的指導(dǎo)思想，該部分實(shí)驗(yàn)設(shè)置了撓性接管自由振動(dòng)測(cè)試和微小轉(zhuǎn)子不平衡量檢測(cè)。

3.1 撓性接管自由振動(dòng)測(cè)試

自由振動(dòng)測(cè)試是機(jī)械工程測(cè)試的基礎(chǔ)，該部分實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生了解激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生、信號(hào)的采集、自由振動(dòng)以及動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)裝置主要由激振器、加速度信號(hào)采集裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等組成（如圖1所示）。

實(shí)驗(yàn)中，利用波形發(fā)生器產(chǎn)生振動(dòng)譜信號(hào)，經(jīng)功率放大器，由激振器產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)。加速度傳感器采集響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)電荷放大器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖3是通過(guò)信號(hào)分析軟件采集的自由振動(dòng)信號(hào)。

通過(guò)撓性接管的自由振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解典型測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)備、安裝、調(diào)試；了解信號(hào)接口的類(lèi)型與連接方法；了解激勵(lì)信號(hào)的產(chǎn)生方法。

3.2 微小轉(zhuǎn)子不平衡量檢測(cè)

轉(zhuǎn)子的不平衡是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的主要誘因，為了提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械的品質(zhì)就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)子的不平衡量檢測(cè)。該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手調(diào)試來(lái)完成對(duì)轉(zhuǎn)子的不平衡檢測(cè)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)動(dòng)手能力。圖4為微小轉(zhuǎn)子不平衡檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

微小轉(zhuǎn)子不平衡檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置由不平衡量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、激光測(cè)振儀、光電式開(kāi)關(guān)傳感器、采集系統(tǒng)和信號(hào)分析軟件構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)中，變頻調(diào)速電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)皮帶輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用激光測(cè)振儀測(cè)量振動(dòng)的絕對(duì)速度信號(hào)，利用光電式開(kāi)關(guān)傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，傳感器信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置獲取。系統(tǒng)原理如圖5所示。圖6為不平衡量的計(jì)算界面。

通過(guò)該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠了解轉(zhuǎn)子不平衡檢測(cè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，激光測(cè)振儀和光電式開(kāi)關(guān)傳感器的應(yīng)用方法，多路信號(hào)采集的觸發(fā)方法，不平衡量的計(jì)算。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械工程測(cè)試的教學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇了當(dāng)前較為新式的測(cè)試儀器，讓學(xué)生了解不同測(cè)試儀器的特點(diǎn)和應(yīng)用方法。同時(shí)，以工程導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了動(dòng)手能力。通過(guò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，更加有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春陽(yáng)，郭 愛(ài)芳.測(cè)試技術(shù)教材建設(shè)與教學(xué)模式探討[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2012（17）：54-56.

[2] 韓建海，馬偉.機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新性教學(xué)；機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）46-0056-03

創(chuàng)新性教學(xué)，相對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)而言，是一種新的教學(xué)模式。它要求教師在繼承傳統(tǒng)教學(xué)中有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)方法的同時(shí)，又要敢于打破傳統(tǒng)教學(xué)中不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)方法[1]。《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中明確提出，要推動(dòng)人才培養(yǎng)機(jī)制改革，健全寓教于研的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以高水平科學(xué)研究支撐高質(zhì)量人才培養(yǎng)。如何在人才培養(yǎng)體系中建立創(chuàng)新模式，在教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的提升目標(biāo)，成為教學(xué)改革的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以教師為中心，學(xué)生處于被動(dòng)消極學(xué)習(xí)狀態(tài)，教學(xué)手段刻板，一些涵蓋豐富專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的課程，沒(méi)有用到現(xiàn)代的教學(xué)方法中，教師只講其工作原理，卻很少講其作用，以至于所學(xué)知識(shí)難以致用，學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課程越來(lái)越?jīng)]有興趣，其結(jié)果是等到畢業(yè)時(shí)卻不知自己所學(xué)所用何處[2，3]。哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)，在原有大機(jī)械培養(yǎng)背景下，為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高、測(cè)試技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛的需求下，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)這門(mén)課受到越來(lái)越多的重視，但是該門(mén)課程的教學(xué)方式仍然存在著上述教學(xué)缺陷，為了改變現(xiàn)狀，對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)這門(mén)課程進(jìn)行了教學(xué)改革與創(chuàng)新。

一、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著新技術(shù)、新裝備的不斷發(fā)展，越來(lái)越要求學(xué)生具有較高的測(cè)控技術(shù)理論與實(shí)踐能力。機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的平臺(tái)課程，其特點(diǎn)是多學(xué)科交叉、理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。該課程教學(xué)的好壞，是實(shí)現(xiàn)高級(jí)機(jī)電專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。因此關(guān)于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的教學(xué)方法的研究，越來(lái)越得到教學(xué)一線(xiàn)老師的重視[4]。與機(jī)械工程測(cè)試相關(guān)的系列課程的教學(xué)內(nèi)容包括單片機(jī)原理與應(yīng)用、機(jī)器人基礎(chǔ)、微機(jī)接口技術(shù)等多門(mén)課程。傳統(tǒng)的機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程，以課堂講授為主，從基礎(chǔ)的信號(hào)分類(lèi)開(kāi)始，講解信號(hào)的頻譜分析方法、測(cè)試系統(tǒng)特性、傳感器、信號(hào)的采集及處理，在這過(guò)程中學(xué)生利用一些實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行同頻檢測(cè)與頻譜分析、電橋性能比較及振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)形式看似是理論和實(shí)踐結(jié)合，互相驗(yàn)證，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中并不理想。主要原因在于實(shí)驗(yàn)均屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而該課程則要培養(yǎng)具有設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的人才，因此目前這種傳統(tǒng)教學(xué)方法很難讓學(xué)生具有實(shí)際設(shè)計(jì)與操作能力。

二、面向機(jī)械工程測(cè)試的創(chuàng)新性教學(xué)的內(nèi)容和形式

現(xiàn)代教育的大方向是越來(lái)越注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，尤其到了大三以上的年級(jí)，開(kāi)始進(jìn)行專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)?！稒C(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課，這對(duì)大四一些專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用，因此對(duì)該課程的教學(xué)創(chuàng)新有其獨(dú)到的特點(diǎn)。首先，任課老師應(yīng)具有寬廣的知識(shí)面，即應(yīng)具有測(cè)試、信號(hào)分析與處理、控制理論與實(shí)踐，并了解一定的機(jī)械設(shè)計(jì)及制造方面的知識(shí)。同時(shí)，還應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，了解最新的測(cè)控手段和發(fā)展趨勢(shì)，這是講授該課程老師所具備的基本能力。其次，要靈活運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，以便課堂上能夠生動(dòng)地將理論聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用。最后，在該課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)盡量賦予學(xué)生學(xué)以致用的思想。面向工程測(cè)試的創(chuàng)新性教學(xué)包括理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和考核方式的創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)課程主要內(nèi)容的細(xì)致分析和研究，并根據(jù)系統(tǒng)組成模塊對(duì)課程章節(jié)內(nèi)容按照信號(hào)在測(cè)試系統(tǒng)中的傳輸順序?qū)⒄麄€(gè)內(nèi)容貫穿起來(lái)，從而使學(xué)生建立完整的測(cè)試系統(tǒng)概念。傳統(tǒng)的理論教學(xué)過(guò)程中，往往是先教后學(xué)，即課堂教學(xué)在先，學(xué)生復(fù)習(xí)、體驗(yàn)知識(shí)在后。這種形式會(huì)出現(xiàn)學(xué)生應(yīng)付了事和互相抄襲現(xiàn)象。為了改變這種現(xiàn)狀，創(chuàng)新理論教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)學(xué)生要提前學(xué)習(xí)，梳理問(wèn)題意識(shí)、確定研究課題、查閱相關(guān)資料、論證研究方法和可行性等，這種學(xué)習(xí)方式是學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行自我構(gòu)建的過(guò)程，使教與學(xué)的關(guān)系發(fā)生深刻變化，真正實(shí)現(xiàn)“以人為本，因材施教”的教學(xué)思想。創(chuàng)新性教學(xué)方法是建立在教學(xué)思想和教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)上，以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的新型教學(xué)思想和教學(xué)模式能充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在創(chuàng)新性教學(xué)方法引導(dǎo)下，課程理論教學(xué)過(guò)程采用啟發(fā)式講授、工程案例剖析與課堂討論相結(jié)合的方法。在使用課程教材時(shí)，不應(yīng)只單純的把“教材”看成“教材”，而更多的是把它當(dāng)成“課材”。教學(xué)中不應(yīng)該過(guò)多的把教材當(dāng)作教學(xué)活動(dòng)的主體，應(yīng)盡量以教材為基礎(chǔ)加大課外知識(shí)的引入。所以，這就要求教師應(yīng)該博覽群書(shū)，走在知識(shí)的前沿，給學(xué)生提供最新的信息與技術(shù)。在進(jìn)行理論教學(xué)期間，充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，將工程應(yīng)用案例與虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入到課堂。例如教師在講解緒論這一章中，播放一些應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)、軍事、航天等方面的測(cè)控技術(shù)，讓學(xué)生了解該門(mén)課程的應(yīng)用范圍與前景，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新方面，為提高教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，采用以虛擬儀器為平臺(tái)的創(chuàng)新性教學(xué)，改變過(guò)分注重學(xué)習(xí)知識(shí)的科學(xué)性和完整性而忽視實(shí)踐性和創(chuàng)新性現(xiàn)象。虛擬儀器技術(shù)是今后儀器儀表、測(cè)試控制研究與發(fā)展的方向。發(fā)展現(xiàn)代科技，儀器儀表技術(shù)是重要的基礎(chǔ)，虛擬儀器為我們實(shí)施創(chuàng)新教育提供了一個(gè)具有可操作性的實(shí)踐平臺(tái)[5]。根據(jù)課程特點(diǎn)，以虛擬儀器為平臺(tái)，以創(chuàng)新為思想，設(shè)置項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的過(guò)程中完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)[6]。創(chuàng)新性教學(xué)特點(diǎn)在于把培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)新能力放在首位，注重培養(yǎng)其獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在課程考核方面，不應(yīng)以最終的期末試卷作為考核的基本標(biāo)準(zhǔn)，而是與平時(shí)的創(chuàng)新實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。由于本課程的創(chuàng)新教學(xué)尚處于初步實(shí)施階段，在這期間，主要以培養(yǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為主，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的成員所參加的各種創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)也做為最終課程考核的一部分，并占有比其他同學(xué)多20%的平時(shí)成績(jī)比例。這種激勵(lì)機(jī)制將激發(fā)同學(xué)們參加創(chuàng)新學(xué)習(xí)的積極性，加快學(xué)生們的實(shí)踐與動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

三、面向機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程創(chuàng)新性教學(xué)的實(shí)踐

教師講授機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程過(guò)程中，在講授完第二章傅里葉變換的基本理論后，就可以給學(xué)生提出運(yùn)用創(chuàng)新思想設(shè)計(jì)一套虛擬測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種物理量的測(cè)量，這種測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)容涵蓋教學(xué)目標(biāo)的主要知識(shí)點(diǎn)，并具有循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律。因?yàn)閷?shí)際生活與工程中，物理量是多種多樣的。在老師的指引下，學(xué)生自主研究，自主管理，團(tuán)結(jié)合作，開(kāi)發(fā)出基于虛擬儀器平臺(tái)上的各種形式的測(cè)試系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的良好結(jié)合。針對(duì)當(dāng)前機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足，首先給出以下一些創(chuàng)新性教學(xué)策略：

1.課程講解中充分利用多媒體技術(shù)。和傳統(tǒng)板書(shū)式教學(xué)相比，多媒體技術(shù)具有傳統(tǒng)板書(shū)式教學(xué)無(wú)法比擬的信息量。多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)配合多感官學(xué)習(xí)，能大大提高教學(xué)密度[7]。工程測(cè)試技術(shù)是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此，課堂上正確使用多媒體技術(shù)，能夠創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入工程應(yīng)用的意境，達(dá)到學(xué)有所用的境地。將多媒體技術(shù)具體應(yīng)用于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的主要使用方法總結(jié)如下：①工程資料累積法，任課老師將與課程相關(guān)的科研與工程應(yīng)用范例等資料以多媒體的形式儲(chǔ)存在電腦中，并鏈接于相應(yīng)的課件中，教學(xué)時(shí)根據(jù)需要播放相關(guān)的內(nèi)容。②原理過(guò)程分部展現(xiàn)法，課程中很多復(fù)雜的原理過(guò)程，如相關(guān)的測(cè)控電路，由于機(jī)械類(lèi)學(xué)生對(duì)電類(lèi)課程不能很好地理解和應(yīng)用，這時(shí)可利用多媒體技術(shù)，將復(fù)雜的原理過(guò)程分步展示，從傳感器拾取信號(hào)的過(guò)程開(kāi)始，經(jīng)過(guò)調(diào)理電路，調(diào)理電路如何調(diào)理微弱的傳感器信號(hào)，然后用何種形式顯示出來(lái)等，這些過(guò)程通過(guò)多媒體形象地展示出來(lái)，即能幫助學(xué)生理解復(fù)雜的原理，又能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。③動(dòng)態(tài)控速展示法，教材中有許多靜態(tài)圖形圖像，但實(shí)際上，這些靜態(tài)圖形圖像在測(cè)試工程中大多數(shù)都是運(yùn)動(dòng)變化的，為了揭示這種實(shí)質(zhì)上具有動(dòng)態(tài)特性的圖形圖像的內(nèi)涵，要使其動(dòng)態(tài)化（二維或三維動(dòng)畫(huà)或圖像變換），并利用播放過(guò)程中的速度控制以及定格技巧，全面深入地揭示測(cè)試原理。

2.利用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。機(jī)械工程測(cè)試是當(dāng)今最活躍的前沿學(xué)科之一，在教學(xué)過(guò)程中，不僅要使學(xué)生了解本學(xué)科的最新發(fā)展，重要的是要學(xué)生學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)各種現(xiàn)實(shí)功能，這才是大學(xué)教育的本質(zhì)。在講授理論知識(shí)的過(guò)程中，設(shè)置一些測(cè)試設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，在老師的引導(dǎo)下，最后解決問(wèn)題。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變成主動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，很好地培養(yǎng)學(xué)生自主探索和創(chuàng)新能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，建立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。為了能夠真正實(shí)施基于虛擬儀器平臺(tái)的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，首先要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。具體的操作方法是，組建創(chuàng)新實(shí)踐團(tuán)隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)帶動(dòng)全體。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新大賽等，以興趣為導(dǎo)向，學(xué)習(xí)相關(guān)理論，對(duì)所涉及領(lǐng)域有較深入的認(rèn)識(shí)和全面的了解，并開(kāi)發(fā)出與所學(xué)課程相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，帶動(dòng)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出與課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，如各種物理量的虛擬測(cè)量系統(tǒng)等。在學(xué)習(xí)和創(chuàng)新期間，要培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)探索與創(chuàng)新的能力，鼓勵(lì)學(xué)生在網(wǎng)上建立自主學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)，幫助其他學(xué)生也加入創(chuàng)新興趣小組來(lái)。這一活動(dòng)不僅可以讓學(xué)生所學(xué)知識(shí)有“用武之地”，幫助他們提高創(chuàng)新實(shí)踐能力，而且這些能力對(duì)他們今后的工作和生活也具有很大的幫助。

四、以虛擬儀器為平臺(tái)面向工程測(cè)試技術(shù)課程的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)的實(shí)現(xiàn)

基于上述創(chuàng)新性教學(xué)策略與思想，機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)的教學(xué)中，理論和實(shí)踐教學(xué)均引入引入了創(chuàng)新性教學(xué)策略與方法。在理論上，課程講解多與工程實(shí)踐相結(jié)合。實(shí)踐教學(xué)上，組織有一定學(xué)習(xí)積極性的同學(xué)組建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，目的是以點(diǎn)帶面。在進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中做出如下創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.布置設(shè)計(jì)任務(wù)。開(kāi)發(fā)與課程相關(guān)的基礎(chǔ)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)包含信號(hào)發(fā)生與處理、濾波、頻譜分析功能，此信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波，并具有兩個(gè)信道。其次在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出虛擬噪聲信號(hào)分析測(cè)量系統(tǒng)，利用電腦自帶的聲音采集系統(tǒng)，作為虛擬噪聲信號(hào)的輸入，在試驗(yàn)平臺(tái)上可以看到信號(hào)的幅值和頻率的變化，實(shí)現(xiàn)噪聲識(shí)別。

2.知識(shí)準(zhǔn)備與引導(dǎo)。在老師的引導(dǎo)與建議下，學(xué)習(xí)Labview軟件，學(xué)習(xí)各種頻譜分析方法，了解各種窗函數(shù)原理、各種濾波器的原理，并學(xué)習(xí)如何應(yīng)用Labview設(shè)置窗函數(shù)與濾波器。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)聲音采集與信號(hào)分析虛擬測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)用所學(xué)習(xí)的幅值域與頻譜分析方法對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行分析。

3.項(xiàng)目實(shí)施。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，認(rèn)真設(shè)計(jì)后，完成的信號(hào)發(fā)生器與虛擬噪聲測(cè)試系統(tǒng)如圖1和圖2所示，其中，圖1是同學(xué)們開(kāi)發(fā)的虛擬信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，該信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)可以產(chǎn)生正弦信號(hào)、三角波信號(hào)、方波信號(hào)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)濾波、幅值譜和功率譜分析。圖2是虛擬噪聲測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以模擬噪聲的產(chǎn)生，進(jìn)行噪聲監(jiān)測(cè)，利用電腦自帶的聲卡，通過(guò)麥克風(fēng)模擬噪聲，對(duì)噪聲處理后，可以得到噪聲產(chǎn)生的頻率、幅值和相位。從處理結(jié)果可以看到濾波前后的波形變化，這樣直觀地、感性地、綜合地將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。[7]

根據(jù)創(chuàng)新性教學(xué)策略與方法應(yīng)用于機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)這門(mén)課程實(shí)踐表明，學(xué)生對(duì)該教學(xué)方式給予認(rèn)同，一致認(rèn)為這種形式的教學(xué)模式讓他們對(duì)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了更大的興趣，能夠幫助他們更好地學(xué)習(xí)，更好地掌握測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)理論和實(shí)際設(shè)計(jì)能力。針對(duì)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)課程的創(chuàng)新性教學(xué)的要求，任課老師應(yīng)具有豐富的理論和實(shí)踐知識(shí)，要不斷地提高創(chuàng)新教育素養(yǎng)，教師的角色要從知識(shí)的重述者和傳遞者，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)作者，教學(xué)方法要變復(fù)制型為創(chuàng)造型，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生獲取知識(shí)的效率和效果。

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機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；機(jī)械工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1虛擬仿真技術(shù)給機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)的改進(jìn)

就目前來(lái)看，我國(guó)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尚存在許多突出問(wèn)題，這些問(wèn)題的產(chǎn)生給機(jī)械工程教學(xué)的質(zhì)量及效率造成了很大制約，尤其是在實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)方面存在較大的能力局限性，這無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械工程時(shí)的動(dòng)手操作能力培養(yǎng)，更無(wú)法加深學(xué)生對(duì)機(jī)械工程知識(shí)的理解與運(yùn)用。部分院校為了節(jié)約開(kāi)支，減少設(shè)備在使用過(guò)程中發(fā)生損壞或故障的幾率，常常在對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn)時(shí)是以講座和參觀為主要形式的，這也造成學(xué)生缺乏實(shí)踐操作機(jī)會(huì)，從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏機(jī)械設(shè)備的操作經(jīng)驗(yàn)，難以有效勝任機(jī)械工程的相關(guān)崗位操作?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使越來(lái)越多的新技術(shù)、新手段被應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域，機(jī)械工程教學(xué)方法及教學(xué)理念也得以快速更新，計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。目前大部分高校都采用CAD機(jī)房來(lái)進(jìn)行機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的引進(jìn)來(lái)持續(xù)改進(jìn)與更新教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，可有效減少設(shè)備儀器在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的故障與損壞幾率，同時(shí)也能幫助學(xué)生利用虛擬仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行靈活的實(shí)踐與操作，使學(xué)生能夠按照自己的想法利用虛擬仿真技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)出滿(mǎn)意的機(jī)械工程作品，進(jìn)而加深了學(xué)生對(duì)機(jī)械工程知識(shí)理解與運(yùn)用能力的同時(shí)，也能充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新精神，使機(jī)械工程在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能夠?qū)Σ糠盅b置設(shè)備實(shí)施傳動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)、減速器裝配實(shí)驗(yàn)以及數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而使機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)在教學(xué)過(guò)程中的質(zhì)量與效率得到極大提升。

2機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的主要應(yīng)用

2.1帶傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)工程履帶類(lèi)部件所具有的傳動(dòng)性能進(jìn)行測(cè)試是其重要組成部分，通過(guò)對(duì)傳動(dòng)帶在運(yùn)行過(guò)程中的傳動(dòng)性能進(jìn)行測(cè)試，可幫助學(xué)生對(duì)帶在傳動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的打滑與彈性滑動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行直觀的觀察，進(jìn)而更加科學(xué)的分析機(jī)電設(shè)備的最佳承載力，通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，可使帶動(dòng)控制問(wèn)題得到有效解決。在對(duì)機(jī)械工程中的帶傳動(dòng)性能進(jìn)行測(cè)試時(shí)，還需要應(yīng)用到電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、傳感器、光電測(cè)速裝置以及轉(zhuǎn)矩力測(cè)桿等設(shè)備，采用這些設(shè)備可實(shí)現(xiàn)人工測(cè)試，不過(guò)這種測(cè)試方法需要花費(fèi)過(guò)高的人力與物力成本。而通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，則能夠使學(xué)生在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)性能測(cè)試系統(tǒng)，從而不需要使用上述設(shè)備，學(xué)生也可隨時(shí)隨地的來(lái)測(cè)試帶傳動(dòng)性能，既節(jié)約了大量成本，又顯著提高了機(jī)械工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量及效率。

2.2減速器裝配實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

在機(jī)械工程中經(jīng)常需要應(yīng)用到減速器，其同樣也是機(jī)械設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的一個(gè)項(xiàng)目。在對(duì)減速器進(jìn)行裝配實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往都會(huì)通過(guò)實(shí)物的方式來(lái)取代減速器進(jìn)行教學(xué)，不過(guò)這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法往往會(huì)增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解難度，難以取得較為理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。而通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，則可使學(xué)生在計(jì)算機(jī)界面中對(duì)減速器模型進(jìn)行直觀的觀察，并按照相應(yīng)的裝配過(guò)程來(lái)對(duì)減速器模擬模型進(jìn)行裝配操作，從而使減速器的結(jié)構(gòu)講解變得更加直觀、具體。

2.3數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

在我國(guó)工業(yè)制造領(lǐng)域中，數(shù)字加工技術(shù)無(wú)疑是其核心技術(shù)之一，其在推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著巨大作用。對(duì)于數(shù)字加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，其實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工與微電子技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用。在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，便常常需要應(yīng)用到數(shù)控加工技術(shù)來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行靈活的操作，不過(guò)考慮到數(shù)控機(jī)床在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較高的維護(hù)成本，而且數(shù)控機(jī)床的種類(lèi)多樣，學(xué)生只能接觸到幾種常見(jiàn)的設(shè)備運(yùn)作形式，同時(shí)在實(shí)際使用數(shù)控機(jī)床時(shí)往往需要進(jìn)行復(fù)雜的程序設(shè)置，這勢(shì)必難以滿(mǎn)足不同學(xué)生對(duì)實(shí)踐操作的需要，再加上實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性，使學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中很難取得較為理想的學(xué)習(xí)成果。而利用虛擬仿真技術(shù)，則可使不同學(xué)生參與到具體的實(shí)踐項(xiàng)目當(dāng)中去，使學(xué)生能夠接觸、熟悉和掌握不同種類(lèi)的數(shù)控機(jī)床，并利用這些數(shù)控機(jī)床來(lái)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的機(jī)械工程產(chǎn)品，從而使學(xué)生能夠更加系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和掌握數(shù)控機(jī)床的具體加工流程。

3機(jī)械工程虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)構(gòu)思

在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以虛擬仿真技術(shù)為核心，建設(shè)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)時(shí)，需要確保專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)踐任務(wù)及目標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)室中各種設(shè)備的穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究。此外，在設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)框架時(shí)，應(yīng)以滿(mǎn)足該專(zhuān)業(yè)不同學(xué)生的實(shí)踐需要為宗旨，確保虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌颢@得準(zhǔn)確的結(jié)果，使學(xué)生能夠更好的鞏固與掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在仿真計(jì)算時(shí)，需要對(duì)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行觀察。最后，需要設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的仿真器，利用虛擬仿真器來(lái)對(duì)以往實(shí)驗(yàn)中的實(shí)物進(jìn)行代替，以此有效簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)流程，通過(guò)USB接入到虛擬演示平臺(tái)中，確保虛擬演示平臺(tái)能夠?qū)Ψ抡嫘盘?hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)接收，并利用PWM模塊將特定頻率的方波發(fā)送至ECU之中，以此對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作原理進(jìn)行仿真模擬。在虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，還需要應(yīng)用到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，并對(duì)應(yīng)用模塊進(jìn)行編緝，同時(shí)利用3Dmax等建模工具，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的虛擬操作。

機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)范文第5篇

Abstract： Based on the resource sharing of mechanical undergraduate teaching， this paper analyzes the background and conditions of building teaching resource database of mechanical engineering， and develops the building goal under network environment， then gives the classification and collection methods of teaching resources， and discusses the process of building mechanical engineering resource database from the repository architecture， development environment， data entry and management.

關(guān)鍵詞： 本科教學(xué)；教學(xué)資源；建設(shè)

Key words： undergraduate teaching；teaching resources；building

中圖分類(lèi)號(hào)：G642；TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）14-0181-02

0 引言

隨著機(jī)械工程系列課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容改革的不斷深入，實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容改革的不斷加強(qiáng)，專(zhuān)業(yè)重心在降低、知識(shí)起點(diǎn)在提高、高新技術(shù)含量在增加，工科學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和綜合創(chuàng)造能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為工科院校的首選目標(biāo)。針對(duì)上述目標(biāo)，如何構(gòu)建一個(gè)面向機(jī)電學(xué)院師生、以機(jī)械工程系列課程為基點(diǎn)的開(kāi)放式教學(xué)資源庫(kù)，是加強(qiáng)學(xué)生綜合訓(xùn)練和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，提高教學(xué)管理過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

1 機(jī)械工程教學(xué)資源的分類(lèi)與收集

按我校機(jī)械工程課群或課程設(shè)置，教學(xué)資源可分為工程力學(xué)資源、工程制圖資源、機(jī)械CAD/CAM資源、機(jī)械制造工程學(xué)資源等。每一類(lèi)具體教學(xué)資源可通過(guò)資源標(biāo)號(hào)、資源名稱(chēng)、資源所用語(yǔ)言，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行編碼，以便教學(xué)資源的計(jì)算機(jī)輔助管理。其中機(jī)械工程教學(xué)資源庫(kù)的總體建設(shè)思路為：

①總體方案設(shè)計(jì)；②教學(xué)資源收集、整理；③教學(xué)資源分類(lèi)與編碼；④系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)；⑤系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與測(cè)試；⑥系統(tǒng)安裝與部署；⑦資源描述與添加；⑧資源庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)。

2 機(jī)械工程教學(xué)資源庫(kù)的開(kāi)發(fā)

2.1 體系結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)四層B/S結(jié)構(gòu)，即用戶(hù)界面層、請(qǐng)求接受層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，其中業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)用戶(hù)管理、資源查詢(xún)、資源修改、資源下載、資源上傳和資源分類(lèi)管理等操作

2.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境 機(jī)械工程資源庫(kù)采用基于Web的J2EE體系，以Java、JSP程序語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，JBuilder X和Dreamweaver

MX為開(kāi)發(fā)環(huán)境，J2EE服務(wù)器采用Tomcat4.1.24，操作系統(tǒng)采用Windows2000 Server，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用MySQL。

2.3 資料的錄入與管理 資源庫(kù)建設(shè)初期，所有資源可由專(zhuān)門(mén)維護(hù)人員按資源類(lèi)型進(jìn)行收集、整理，然后按照機(jī)械工程課程的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源類(lèi)管理。資源庫(kù)建立完成后，為機(jī)械工程相關(guān)課程的老師分配用戶(hù)名和密碼，老師據(jù)此通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)資源的上傳、下載、修改等操作，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源庫(kù)的擴(kuò)充。資源庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，首先添加機(jī)械CAD/CAM教學(xué)資源數(shù)據(jù)測(cè)試，并進(jìn)行相應(yīng)修改和完善。然后添加機(jī)械制造工程學(xué)、機(jī)電學(xué)院生產(chǎn)實(shí)習(xí)等教學(xué)資源進(jìn)一步測(cè)試和完善，最后實(shí)現(xiàn)面向機(jī)電學(xué)院師生、以機(jī)械工程系列課程的教學(xué)資源庫(kù)的構(gòu)建。

3 結(jié)論

通過(guò)建立機(jī)械工程教學(xué)資源庫(kù)，較好地解決了教學(xué)資源分散、凌亂、重復(fù)等問(wèn)題，可提高教師的備課效率，加強(qiáng)同行之間的交流和課程之間的滲透。由于該項(xiàng)工作是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要根據(jù)機(jī)械學(xué)科的發(fā)展，及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充教學(xué)資源，并由專(zhuān)人進(jìn)行后期的建設(shè)和維護(hù)。機(jī)械工程教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)與實(shí)踐（11JGY03）的實(shí)施能夠有效推動(dòng)我校網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)環(huán)境下的教學(xué)模式改革，并支持機(jī)械類(lèi)綜合型生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式的探索與研究（10JGY04）和機(jī)械制造工程學(xué)中工程素質(zhì)培養(yǎng)（090202）的深入。

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