以案例和实验为主线的测试技术课程教学体系结构

2006-04-26 09:59:05

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　　为提高测控课程教学质量，我们向国际一流水平看齐。通过互联网、电子期刊等途径广泛收集教改信息，重点关注麻省理工学院、密歇根大学等世界名校的测控课程教学动态。在分析、借鉴、学习的基础上，结合自身科研优势进行创新和提高，逐步形成具有自己特色的教学模式。

　　根据现代高等工程教育注重学生工程实践能力和创新能力培养的特点，发挥课程组成员承担过大量科研项目，具有丰富实践经验的优势，在教学方法上创造性地提出 以工程案例和实验为主线的测控课程教学模式 ：在教学内容上用具有工程背景的案例来开阔本科生的学术眼界、激发他们的学习兴趣；在教学手段上则用演示实验给抽象的理论以形象、给枯燥的内容以活力。教师在做中教，学生在做中学，改变课堂讲授的单一教学模式。把对学生独立思考能力、动手能力和创新能力的培养融合到课堂教学中，而不仅仅是教给学生书本上的理论知识。图 1是教学中采用的部分工程案例。

　　图 2是我们设计的以案例和实验为主线的测试技术课程教学体系结构，这些案例和实验根据教学内容和进度，分布在每一个教学单元和知识点中。便于教师在课堂上结合案例用演示实验的方式讲解教学内容，使知识点内容的讲解可视化和活起来。活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性。

　　例如，图 3就是我们在课程讲解中用到的两个实验的例子。左图是SONY玩具机器人中关节驱动的舵机模型，它用电位器(电阻传感器)来测量关节的转动角度，很容易让学生建立起传感器作用的概念；右图是方波的合成过程，学生可以通过方波信号的合成直观的看到信号频域和时域的关系，加深对傅立叶变换本质的理解。

　　通过３年多的努力，形成了由50多个计算机化演示实验和案例组成的具有特色的可视化测试技术课程教学系统。并以此为基础编写出配套的电子教案、网络课件和实验教学产品，使教学水平得到了显著提高。课程2002年获湖北省优质课程，2003年获湖北省精品课程称号。

下面是我们按照教学知识点设计的部分教学演示实验和案例：

实验类别

实验/案例名称

实验过程屏幕录象文件

测试信号分析基础　实验、典型信号的时域波形分析 　实验、车速的自相关分析

　实验、齿轮箱信号的频谱分析

　实验、波形合成与分解

　实验、频率混迭和采样定理

　　

　实验、信号滤波分析实验

　　

　...... 传感器测量基础　实验、电阻传感器测量重量实验

　实验、鼠标位移测量实验(光电传感器) 　实验、麦克风声音信号测量实验(电容传感器/磁电式传感器)

　实验、电阻应变片测量桥梁固有频率 　实验、差动变压器测量钢板厚度　 　实验、涡流传感器产品记数实验　　 　实验、摄像头彩色图像测量实验(CCD传感器)

测试系统特性识别 　实验、一阶系统动态响应特性参数测定

　实验、二阶系统动态响应特性参数测定

　实验、计算机录放音系统传递特性测定 　实验、用脉冲激励法测定振动系统模态参数 　...... DRLab创新实验室基础实验　实验、认识常用工业测量传感器 　实验、温度传感器环境温度测量实验 　实验、光传感器光线照度测量实验 　实验、酒精传感器酒精浓度测量 　实验、速度传感器振动测量实验　 　实验、电阻应变片称重实验 　...... DRLab创新实验室综合实验　实验、环境状况监测实验台综合应用实验 　实验、称重实验台综合应用实验 　实验、输送线实验台综合应用实验 　实验、多功能转子实验台综合应用实验 　实验、钢管缺陷无损检测实验台综合应用实验 　实验、AGV运动小车实验台综合应用实验 　.......