“机械工程测试技术”课程教学的对策分析

1、西安交通大学西安交通大学陈花玲陈花玲 徐光华徐光华 张小栋张小栋2002.92002.9l“机械工程测试技术机械工程测试技术”课程的重要性及课程的重要性及难度分析难度分析l国外状况国外状况l我们的实践及改革思路我们的实践及改革思路 随着科学技术的进步和工农业生产随着科学技术的进步和工农业生产的发展，测试技术作为信息科学的三大的发展，测试技术作为信息科学的三大支柱之一也得到了迅猛发展，正逐步深支柱之一也得到了迅猛发展，正逐步深入到工程应用的各个领域。也正是顺应入到工程应用的各个领域。也正是顺应这个潮流，这个潮流，“测试技术测试技术”课程自课程自2020世纪世纪八十年代末陆续出现在工科各专业的本八

2、十年代末陆续出现在工科各专业的本科生教育的教学计划中，并逐步成为工科生教育的教学计划中，并逐步成为工科专业的主干课程之一。科专业的主干课程之一。 “ “机械工程测试技术机械工程测试技术”课程是机、课程是机、电结合，机械工程实现自动化的首要专电结合，机械工程实现自动化的首要专业技术基础课，对于业技术基础课，对于“机类机类”学生来说，学生来说，学习起来势必感到难度相当大，这是因学习起来势必感到难度相当大，这是因为他们的课程基础知识要么就不全面，为他们的课程基础知识要么就不全面，譬如譬如“工程数学工程数学”课程大多都没有学；课程大多都没有学；要么就学的不扎实，譬如电类基础就学要么就学的不扎实，譬如电

3、类基础就学了了“电工学电工学”、“微机原理与接口技微机原理与接口技术术”，不象，不象“电类电类”的学生那样学习了的学生那样学习了“数电数电”、“模电模电”课程。课程。 随着高等教育的改革，随着高等教育的改革，“机类机类”各专业教各专业教学内容和体系作了大幅度调整，从整体上看走学内容和体系作了大幅度调整，从整体上看走“宽口径，大专业宽口径，大专业”培养方案，为此教学计划培养方案，为此教学计划中势必给中势必给“机械工程测试技术机械工程测试技术”课程分配了较课程分配了较少的课时，由原来的少的课时，由原来的“56”56”降为降为“48”48”，更为，更为甚者，有的学校又由甚者，有的学校又由“48”48

4、”降为降为“32”32”。另一。另一方面，由于测试技术本身发展愈来愈迅速，且方面，由于测试技术本身发展愈来愈迅速，且它的应用愈来愈广泛，造成课堂上的教学内容它的应用愈来愈广泛，造成课堂上的教学内容不得不迅速增加。这样势必形成了一对尖锐的不得不迅速增加。这样势必形成了一对尖锐的矛盾，为该门课程的发展构成了严重障碍。矛盾，为该门课程的发展构成了严重障碍。 “ “机械工程测试技术机械工程测试技术”是一个实践性很强是一个实践性很强的工程技术基础课，课堂上讲述了大量的各类的工程技术基础课，课堂上讲述了大量的各类工程参数测量的传感器，调理电路以及他们的工程参数测量的传感器，调理电路以及他们的后处理测试系统

5、，但这些客观存在的东西由于后处理测试系统，但这些客观存在的东西由于我们的实践经费严重不足，不可能都全部拿出我们的实践经费严重不足，不可能都全部拿出来给同学们做实验，甚至就连它们的样品拿出来给同学们做实验，甚至就连它们的样品拿出来给学生观看都是不可能。这势必导致同学们来给学生观看都是不可能。这势必导致同学们学习感到太抽象，太枯燥，而教师尤其是年青学习感到太抽象，太枯燥，而教师尤其是年青教师讲起来教师讲起来“底气不足底气不足”，这是因为他们本身，这是因为他们本身就没有从事过这方面的实践。就没有从事过这方面的实践。l教材建设教材建设l实验室建设实验室建设l教学方法研究教学方法研究l1980年年199

6、8年，王光铨主编的年，王光铨主编的机械机械参数电测量参数电测量西安交大讲义，适用于原西安交大讲义，适用于原机械制造及自动化、机电一体化专业的机械制造及自动化、机电一体化专业的本科生，该讲义的教学内容体系基本上本科生，该讲义的教学内容体系基本上与严普强、黄长艺编的与严普强、黄长艺编的机械工程测试机械工程测试基础基础统编教材相一致。统编教材相一致。l1999年年2001年，王光铨主编的年，王光铨主编的机械机械工程测量系统原理与装置工程测量系统原理与装置由机械工业由机械工业出版社出版社1998年年6月出版，该教材编写的月出版，该教材编写的目的是适应我校将目的是适应我校将“测试技术测试技术”课程由课程

7、由原来的专业课上升到机械工程学院的院原来的专业课上升到机械工程学院的院级专业基础课，为全院的级专业基础课，为全院的“机自机自”专业专业和和“成形成形”专业开设；为此，教材在原专业开设；为此，教材在原讲义的基础上略作了一些调动，补充了讲义的基础上略作了一些调动，补充了温度测量和数控装置的检测等。温度测量和数控装置的检测等。l2002年起，陈花玲主编的年起，陈花玲主编的机械工程测机械工程测试技术试技术由机械工业出版社由机械工业出版社2002年年2月月出版，该教材编写的目的是适应我校的出版，该教材编写的目的是适应我校的“大机械工程大机械工程”试点班的教学，即教学试点班的教学，即教学内容必须涵盖现在的

8、内容必须涵盖现在的“机械工程机械工程”和和“热能动力工程热能动力工程”各专业的教学需要。各专业的教学需要。l新教材的目录新教材的目录l新教材的特色新教材的特色l既重视了测试技术基础知识的讲解，又注重实既重视了测试技术基础知识的讲解，又注重实用测试技术的介绍。全书分上下两篇，其中上用测试技术的介绍。全书分上下两篇，其中上篇为测试基础篇，它借助了原机械类教材的优篇为测试基础篇，它借助了原机械类教材的优势，着重讲解信号分析、测量装置基本特性、势，着重讲解信号分析、测量装置基本特性、测量误差分析与处理、信号的获取与调理，以测量误差分析与处理、信号的获取与调理，以及计算机测试技术等；下篇为实用测试技术篇

9、，及计算机测试技术等；下篇为实用测试技术篇，它综合了原能动类教材的长处，重在介绍力、它综合了原能动类教材的长处，重在介绍力、压力和位移、温度、振动和噪声、转速与功率、压力和位移、温度、振动和噪声、转速与功率、流量与流速等常见机械工程参数的实用测量技流量与流速等常见机械工程参数的实用测量技术。术。 l本教材不是原有两类教材的简单合并，而是力本教材不是原有两类教材的简单合并，而是力求创新、优化重组教材的教学内容和体系。其求创新、优化重组教材的教学内容和体系。其一将以往机械类教材的一将以往机械类教材的“传感器传感器”和和“信号调信号调理理”两部分章节重组为两部分章节重组为“信号获取与调理信号获取与调

10、理”一一章，并放在了基础篇，以突出该两部分内容的章，并放在了基础篇，以突出该两部分内容的关联性；其二是在基础篇增添了关联性；其二是在基础篇增添了“计算机测试计算机测试技术技术”一章，试图反映测试技术向自动化和智一章，试图反映测试技术向自动化和智能化发展的新趋势以及计算机在测试技术中的能化发展的新趋势以及计算机在测试技术中的应用与发展，并帮助学生或工程技术人员学会应用与发展，并帮助学生或工程技术人员学会运用所学测试技术知识设计或构成现代的测试运用所学测试技术知识设计或构成现代的测试系统。系统。 l机械工程中广泛应用的非电量电测技术为主干机械工程中广泛应用的非电量电测技术为主干讲解内容，同时又根据

11、机械工程及讲解内容，同时又根据机械工程及自动化一级自动化一级学科相应专业的实际需要，兼顾了其它方法的学科相应专业的实际需要，兼顾了其它方法的测量技术，如流量与流速测量技术等；同时又测量技术，如流量与流速测量技术等；同时又在本教材的尾部增加了在本教材的尾部增加了“其它测试技术其它测试技术”一章，一章，重在介绍一些先进的测试技术或特种的测试技重在介绍一些先进的测试技术或特种的测试技术，诸如激光、术，诸如激光、CCD、光纤等典型的光测技术、光纤等典型的光测技术和红外、超声等无损检测技术，试图与前述的和红外、超声等无损检测技术，试图与前述的常规测量方法相得益彰。常规测量方法相得益彰。 l注重了注重了“

12、测试技术测试技术”课程与其相关工程技术课课程与其相关工程技术课程及专业选修课程的相互位置和关系，试图达程及专业选修课程的相互位置和关系，试图达到既保证本门课程具有体系完整性，又能尽量到既保证本门课程具有体系完整性，又能尽量避免与其他相关主干课程（譬如避免与其他相关主干课程（譬如“控制工程基控制工程基础础”、“数控技术数控技术”、“互换性与测量技术互换性与测量技术”等）发生冲突，同时又能更好地为后续专业选等）发生冲突，同时又能更好地为后续专业选修课程（譬如修课程（譬如“自动化元件自动化元件”、“现代信号分现代信号分析方法析方法”、“机械故障诊断机械故障诊断”、“振动与噪声振动与噪声控制技术控制技

13、术” 、“微机自动检测与控制微机自动检测与控制”、“机械电子工程设计机械电子工程设计”等）的学习打下良好基等）的学习打下良好基础。础。 l进一步加强测试系统系统设计的观念，进一步加强测试系统系统设计的观念，在教材及授课过程中收集及增强实际测在教材及授课过程中收集及增强实际测试系统设计实例。试系统设计实例。 l加强实验环节，培养学生实际设计测试加强实验环节，培养学生实际设计测试系统、调试测试系统、标定测试系统以系统、调试测试系统、标定测试系统以及熟练运用常用测试仪器、仪表的能力。及熟练运用常用测试仪器、仪表的能力。l进一步协调进一步协调“机械工程测试技术机械工程测试技术”课程课程与其它相关课程的

14、统一性及连贯性。与其它相关课程的统一性及连贯性。 l测试信号分析和测量装置动态特性仿真测试信号分析和测量装置动态特性仿真虚拟实验虚拟实验l传感器校准实验传感器校准实验l信号调理实验信号调理实验l信号的综合分析信号的综合分析l测量装置的动态特性测量装置的动态特性l测试技术虚拟教学实验（测试技术虚拟教学实验（LabVIEW版）版）l温度计算机测试分析实验温度计算机测试分析实验l力计算机分析测试实验力计算机分析测试实验l开放式远程网络测试教学实验室的建设开放式远程网络测试教学实验室的建设西安交通大学机械工程学院西安交通大学机械工程学院“测试技术测试技术”课程教学大纲课程教学大纲 英文名称：英文名称：Measuring Technology课程编号课程编号：D01103课程