1引言
“测试技术”是机械工程类专业学生必须掌握的一门综合性专业基础课，涉及机械、电子信息、自动化、仪器仪表等多个技术领域，专业性、理论性和实践性都很强[1-3]。目前课堂教学实施中更侧重讲授基本理论、概念和方法，与机械工程专业相关的应用实践的案例比较缺乏，启发性和互动性不够，学生普遍反映课程理论知识深奥、空洞、抽象，传感器缺少实物对象、枯燥无味，学习效果不明显，与工程实际的要求差距很大[4]，因此，教学方法改革与创新势在必行。“测试技术”课程旨在通过测试技术的学习，培养学生掌握测试技术的基本知识和技能，掌握测控系统分析和设计的基本理论和方法，能够合理选用测试方法和装置构建测试系统，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。现有的教学内容包括测试信号分析理论、传感器和测试技术应用三大主体部分，在教学实践中存在着以下主要问题：（1）在传感器章节中，与传感器测量电路所直接相关的电桥、调制与解调等内容在传感器之后的章节中才具体讲授，这样就造成了学生在传感器学习中缺乏相应的知识储备，教师讲课中也难以深入讲授相关内容，出现了前后脱节的矛盾；（2）现有教材内容大多以单列章节的形式介绍了机械工程常见物理量的测量方法，如位移测量、振动测试、应变与力测量等内容，但是，由于受到教学课时的限制，这些内容往往不能被充分地讲授，有些内容甚至需要学生自学完成，达不到设置这些教学内容的初衷；（3）现有教材中的案例设置存在着碎片化、单一化、表面化的不足，缺乏能够将教材内容有机融合、工程背景较强、综合性较强的机械工程测试应用实例，学生学完课程后不容易建立起比较完整的动态测试的基本概念，难以做到融会贯通，灵活地利用所学的知识搭建测试系统，实现对机械工程常见物理量的测试。针对目前课程教学中存在的不足，笔者在“测试技术”教学实践过程中进行了一系列的研究与探索，取得了一定的成效，将其总结如下：
2重构教学结构，打破现有章节之间的限制，突出教学内容的连贯性
本课程在教学实践中，重点围绕传感器这一核心章节中存在的问题，提出了“瞻前顾后”的教学思想与方法，探索重构合理的教学结构与顺序：所谓“瞻前”，是指在传感器测量电路教学中，简要介绍与之密切相关的电桥电路、调制与解调的基本原理，帮助学生从直观角度理解教材相关内容。待讲授到信号的调理与记录章节时，将电桥电路、调制解调的基本理论与前面所讲的传感器测量电路中的内容进行重新组合，通过传感器测量电路来讲解电桥、调制解调的工作原理与主要应用，既帮助学生深化了传感器测量电路的知识，又理解了信号调理的基本原理与方法，实现了教学内容的前后呼应和有机统一。所谓“顾后”，是指在传感器教学过程中，打破教材现有章节之间的界限与教材内容的固有结构，不再因循传统地介绍各种类型传感器的顺序，而是以基本物理量的测量为授课主线，分别介绍位移的测量、振动测量、压力测量、温度测量、应变及力的测量等机械工程中常见物理量测量所采用的主要传感器及其工作原理，不再遵循现有单列章节的方式去介绍，这样就可以将教材内容有机结合、优化重构，帮助学生在学习传感器知识的同时一并了解此类传感器的主要应用，回归到合理选用传感器实现测量的基本要求，达到了双重学习的目的，提高了教学的效率和质量。
3以系统观点优化教材体系，突出教学内容系统性和逻辑性
“测试技术”教材在编写体系上缺乏统一性，不同教材在章节顺序和内容编排上差异较大，缺乏合理的内在逻辑。笔者在教学实践中提出以系统论的观点来重新优化教材的体系结构、设置教学内容的观点，其核心思想是从宏观上使学生能建立起机械测试系统整体的概念和框架，帮助学生掌握如何建构测量系统，如何实现信号的采集与分析，最终回归到能够独立地实现对机械工程中常见参量的测量与分析。还提出了以“信号及测试装置是什么—如何采集信号—如何分析处理信号—机械测试系统的构建与应用”的逻辑顺序，重构教材结构、安排教学内容，突出课程的系统性、逻辑性和综合性，并以这样的顺序编写了教材大纲和讲义。“测试技术”是一门实践性和应用性很强的课程，教材中除了对于基本理论知识的叙述外，更需要突出“工程化”和“案例化”，强化学生的工程能力和创新能力，并能够及时体现测试技术的发展趋势。在工程案例的设计与选择上，突破了现有教材案例的局限和不足，引入机械工程测试综合应用实例一个章节，以车辆电子技术、机械设备状态监测与故障诊断、机械产品性能测试等典型工程案例为应用背景，着力介绍机械工程测试技术的基本理论与方法在这些领域的主要应用。以综合实例解构教材各章节内容，将教材章节中的关于信号的采集与传感器选型、测试信号的处理与分析、计算机测试系统等所学内容完整体现出来进行剖析与讲解，使得学生通过对综合工程实际问题深入、系统、本质的认识和理解，达到课程学习对于培养学生能合理选用测试装置，并初步掌握静、动态测量的基本知识和技能的要求，达到培养分析和解决问题能力的要求。
4完善课程考核方法，探索课程目标达成状况监控及评价机制
完善课程考核评价方法，探索课程目标达成状况监控及评价机制：在教学实践中，以能力评价为导向、突出学习的过程性，探索建立能力和素质等多方面结合的测试技术课程成绩综合评价体系，改变传统的仅靠一张试卷的成绩评定方式，以考核促进学生学习的动力和兴趣，以考核体现学生学习的综合效果。以学习中的问题为切入点，鼓励学生利用课外时间结合课程内容自主设计大学生科研训练计划项目，参加机械创设设计竞赛等。将课程学习从课内延伸到课外，通过实践中的学习，激发学生的兴趣和学习主动性，既解决了学习中的难点问题，同时加深了学生对课程内容的理解，促进了学生综合能力的提高。开设机械系统测控实验课程，与理论课程同步进行，将实验内容与理论课程相衔接并进行了必要的拓展。提高了学生的兴趣，改变了实验仅作为课堂教学附属的现象。综合理论知识考查、课程实验与课程设计、开放性课题研究等情况进行综合考核，突出理论学习、实践、创新等多方面素质和能力的考评，体现形成性评价和终结性评价相结合，建立课程群进程式、多渠道、多方式的评价机制。
5基于课程教学，培养学生分析问题和解决问题的能力
结合高等教学心理学关于知识、技能学习的相关理论，设计教学方案，制定教学目标，提高教学质量。不仅重视提高学生的知识技能，还特别注重培养学生解决问题的思想与方法，将这一思想逐步融入测试技术教学的具体环节中。一方面引导学生逐步掌握以整体观和系统论分析解决问题的基本方法与思路，逐步学会将一个较复杂的问题分层次、分步骤去研究，帮助学生通过具体的工程项目和案例，建立起机械测试系统整体的观念，进而建立起各章节之间的有机联系，而不是孤立地去学习各章节的内容，进一步去学习课程中涉及的基本理论和方法，同时也进一步熟悉如何通过所学知识去解决具体工程实际问题的思路和方法。在学习中，学生感觉频域和频谱的概念抽象，不如时域理解起来直观，因此要着力强调并培养学生从多个角度去分析问题、解决问题的能力。如理解信号的描述既可以从比较熟悉的时域上进行描述，同时也可以从频域角度进行描述，需要去理解从频域角度去分析、描述信号的优点，同时也要认识到信号不同描述之间是可以互相转换的，将这些不同角度获得的关于信号的信息综合起来就可以获得对其比较全面的认识。学习这些方法和思想，不仅对于学生理解课程本身知识极其重要，同时对于其他课程的学习、分析问题、解决问题能力的提高都有重要意义。
6结语
本文在机械工程专业“测试技术”课程现有教学研究的基础上，结合笔者自身教学改革实践，在重构教学安排与结构，打破现有章节之间的限制，突出教学内容的连贯性；以系统观点优化教材体系，突出系统性和逻辑性；完善课程考核方法，探索课程目标达成状况监控及评价机制；基于课程教学，培养学生分析问题和解决问题的能力等方面进行了一系列有效的探索，目标在于充分调动学生的学习主动性和积极性，激发学生的求知欲和创造性思维，进一步提高课程教学质量，取得了一定的成效。
作者：王恒 花国然 朱龙彪 黄希 单位：南通大学机械工程学院
