1_递进式的测控技术课程实践教学体系建设

1、何岭松何岭松第七届“机械类课程报告论坛” 递进式的测控技术课程实践递进式的测控技术课程实践教学体系建设教学体系建设2012.5.5华中科技大学机械学院华中科技大学机械学院u 机制机制专业培养方案专业培养方案u递进式递进式测控技术课程实践教学体系测控技术课程实践教学体系 控制理论基础实验控制理论基础实验 测试技术基础实验测试技术基础实验 测控综合独立实验课测控综合独立实验课 机电测控综合课程设计机电测控综合课程设计u教学应用情况教学应用情况u结束语结束语 提纲提纲提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系一、一、机制机制专业培养方案专业培养方案年年/学期学期理论教学理论

2、教学实践环节实践环节一上数学、自然科学、计算机、工程导论人文社科基础军事训练（2周）下暑期社会实践（1周）二上学科大类基础课电工实习（2周）下金工实习（3周）暑期企业认识实习（1-2周）三上专业基础课、专业课形体与机构设计（2周）下机械设计制作（4周）科技创新活动（3周）暑期企业实习（6-8周）四上专业课、跨学科课程机电测控综合实践(3周)下工程实践（在企业参加工程项目）、毕业设计（16周）控制理论基础实验测试技术基础实验测控综合实验测控综合课程设计提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系二、二、递进式递进式测控技术课程实践教学体系测控技术课程实践教学体系验证性实验

3、验证性实验创新性实验创新性实验控制理论基础实验(8学时，第4学期)测试技术基础实验(8学时，第5学期)测控综合实验课(16学时，第6学期)测控综合课程设计(3周，第7学期)提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系2.1 2.1 控制理论基础实验控制理论基础实验 控制理论基础实验是附属于机械工程控制基础控制理论基础实验是附属于机械工程控制基础课程的一门实验课，课程的一门实验课，8学时，位于第四学期。课程开出的学时，位于第四学期。课程开出的实验有：典型环节的时域特性和频域特性分析、系统频率实验有：典型环节的时域特性和频域特性分析、系统频率特性测量和估计、一维工作台时间响

4、应测量和频率特性测特性测量和估计、一维工作台时间响应测量和频率特性测试，以及基于试，以及基于Bode图的控制系统设计实验。实验内容以图的控制系统设计实验。实验内容以配合课堂教学内容、验证所学知识和获取感性认识为主。配合课堂教学内容、验证所学知识和获取感性认识为主。设立实验课的目的也就是为了让学生更好的理解课堂教学设立实验课的目的也就是为了让学生更好的理解课堂教学内容和掌握课堂教学中的难点。内容和掌握课堂教学中的难点。提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系XY工作台时域特性分析实验工作台时域特性分析实验提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学

5、体系2.2 2.2 测试技术基础实验测试技术基础实验 测试技术基础实验同样是附属于工程测试技术基础测试技术基础实验同样是附属于工程测试技术基础课程的实验课，课程的实验课，8学时，位于第五学期。课程开出的实验学时，位于第五学期。课程开出的实验有：典型信号频谱分析和相关分析、频率混叠和采样定理、有：典型信号频谱分析和相关分析、频率混叠和采样定理、周期信号波形合成与分解、多传感器综合测量实验、悬臂周期信号波形合成与分解、多传感器综合测量实验、悬臂梁固有频率测量、转子实验台轴心轨迹测量、钢管缺陷无梁固有频率测量、转子实验台轴心轨迹测量、钢管缺陷无损检测等。实验课的目的是让学生见识各种工业传感器，损检测

6、等。实验课的目的是让学生见识各种工业传感器，并对工业测量有个直观认识，同时通过实验验证课堂上所并对工业测量有个直观认识，同时通过实验验证课堂上所学的信号分析理论等知识。学的信号分析理论等知识。提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系周期信号的波形合成与分解实验周期信号的波形合成与分解实验提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系课程大作业课程大作业内容内容：以麦克风或摄像头作为传感以麦克风或摄像头作为传感器，用器，用Matlab语言编程，设语言编程，设计一个防盗报警的测试应用计一个防盗报警的测试应用系统。系统。(3人一组人一组)提交提交:

7、:1.1.项目项目PPTPPT报告，演示报告，演示2.Matlab2.Matlab程序程序3.3.程序运行时的屏幕录像程序运行时的屏幕录像4.4.你在项目中承担的工作部你在项目中承担的工作部分的设计情况介绍分的设计情况介绍(word)(word)提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系2.3 2.3 测控综合独立实验课测控综合独立实验课 测控综合实验课是为机械工程控制基础和工程测控综合实验课是为机械工程控制基础和工程测试技术基础两门

8、课程服务，但实验安排又不受这两门测试技术基础两门课程服务，但实验安排又不受这两门课程限制的独立实验课，课程限制的独立实验课，16学时，位于第六学期。实验内学时，位于第六学期。实验内容包括：容包括：用用MATLAB和和Simulink进行进行球和杆定位控制系统球和杆定位控制系统实验设计实验设计，用，用LabVIEW进行进行转子实验台振动信号频谱分析转子实验台振动信号频谱分析实验设计。课程的重点在于培养学生自主的实验设计能力实验设计。课程的重点在于培养学生自主的实验设计能力和综合实验能力。和综合实验能力。提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系学生设计的球杆系统小球位置

9、控制实验学生设计的球杆系统小球位置控制实验提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系2.4 2.4 机电测控综合课程设计机电测控综合课程设计 机电测控综合课程设计是为整个测控课程群服务的一机电测控综合课程设计是为整个测控课程群服务的一门综合性实践课程，门综合性实践课程，3周，位于第周，位于第7学期。实验内容是以学期。实验内容是以3人左右的学生小组为单位，以实验室提供的测控实践平台人左右的学生小组为单位，以实验室提供的测控实践平台(单片机内核的运动控制卡单片机内核的运动控制卡+常见机械量测量传感器常见机械量测量传感器+伺服伺服电机电机+蓝牙无线通讯模块蓝牙无线通讯模块)

10、为基础，自选一个机电测控方面为基础，自选一个机电测控方面的题目，完成一个小型机电测控系统的设计与制作工作。的题目，完成一个小型机电测控系统的设计与制作工作。课程设计的目的是培养学生对所学知识的综合应用能力、课程设计的目的是培养学生对所学知识的综合应用能力、创新能力、创新能力、 团队工作能力和解决实际问题的能力。团队工作能力和解决实际问题的能力。提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系学生设计的带前方障碍物距离测量的移动小车学生设计的带前方障碍物距离测量的移动小车提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系三、三、教学应用情况教学应用情况 递进

11、式测控技术课程实践教学体系已纳入我递进式测控技术课程实践教学体系已纳入我校机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养校机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养计划中，并已正式写入培养计划方案中。计划中，并已正式写入培养计划方案中。 同时，该实验体系课程也在启明学院机械类同时，该实验体系课程也在启明学院机械类实学创新实验班教学实践中应用了两轮，教学应实学创新实验班教学实践中应用了两轮，教学应用效果良好，受到广大教师和学生的好评。用效果良好，受到广大教师和学生的好评。提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系测控综合独立实验课测控综合独立实验课学生评价：学生评价： 机械机械

12、0801班魏望舒：这次实验使我受益匪浅。班魏望舒：这次实验使我受益匪浅。我们一改往日照本宣科的实验方式，在掌握了基本我们一改往日照本宣科的实验方式，在掌握了基本知识及编程技巧后，由我们独立开发一个测控程序知识及编程技巧后，由我们独立开发一个测控程序界面。老师扮演领路人角色，只在必要时给我们指界面。老师扮演领路人角色，只在必要时给我们指点，这种主动实践方式让我们真正得到锻炼。点，这种主动实践方式让我们真正得到锻炼。 机械机械0802班吴佳钉：通过这次实验我学到了很班吴佳钉：通过这次实验我学到了很多。以前感觉那些实验界面、传感器都很神奇，现多。以前感觉那些实验界面、传感器都很神奇，现在居然自己都能

13、做出来，心里感到由衷的高兴。在居然自己都能做出来，心里感到由衷的高兴。提纲提纲递进式测控技术课程实践教学体系递进式测控技术课程实践教学体系四、结束语四、结束语 2011年李培根校长提出教学工作必须从年李培根校长提出教学工作必须从“以教师为中心以教师为中心的教育的教育”向向“以学生为中心的教育以学生为中心的教育”转变，测控技术课程实转变，测控技术课程实践教学体系改革可以说很好的践行了学校办学思想。践教学体系改革可以说很好的践行了学校办学思想。 另外，进行课程改革和实践教学体系改革的关键是要提另外，进行课程改革和实践教学体系改革的关键是要提高教师和实验教师的教学思想和认识水平，而并非一定要新高教师和实验教师的教学思想和认识水平，而并非一定要新增昂贵的实验装备。增昂贵的实验