试述课程建设“测试技术”精品课程建设与实践学术

摘要：针对“测试技术”精品课程建设的需要，从测试技术教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。几年的实践证明，这些改革措施在“测试技术”课堂教学、实践环节及培养学生的创新能力方面均取得了良好的效果，为相关课程的建设提供了借鉴和参考。
关键词：测试技术；教学资源；师资队伍；实践教学
作者简介：刘进志（1972-），男，河北石家庄人，石家庄铁道大学机械工程学院，副教授；马怀祥（1963-），男，河北石家庄人，石家庄铁道大学机械工程学院，教授。（河北　石家庄　050043）
基金项目：本文系石家庄铁道学院2011年教改项目（课题编号：110407）、河北省教育厅2011年教育规划项目（课题编号：JYGH2011035）的研究成果。
1007-0079（2012）32-0068-02
“测试技术”是机械工程及自动化专业以及相关专业的一门重要技术基础课，是本科生后续课程和研究生课程的基础，在专业课程体系中占有重要地位。本课程综合性和实践性都很强，是很多新技术新知识的综合，既有广度又有深度，加之学时较少以及扩招后学生数量多、基础差别大、实验设备极度紧张等情况，学生普遍反映该课程不好学。
关于“测试技术”精品课程的建设，国内外学者进行了很多研究。如吴世雄提出要改变教学方式，建立应用型实验模式，注重实践能力培养。陈光军从研究创新性实验与设计性实验两方面入手，对机械工程测试技术课程实验教学进行了改革，强调对学生创新能力、工程实践能力等综合素质的培养。侯志伟和陈晓军对“测试技术”教学内容、教学方法、教学手段和实践教学四个方面的教学创新经验进行了阐述，强调了理论教学与实际应用的有机结合，提出应加强学生应用能力和创新能力的培养。[3-4]
石家庄铁道大学的“测试技术”课程2005年被评为河北省精品课程，为了真正发挥精品课程的示范带动作用，推动相关课程和专业的发展，本文从测试技术教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。

一、“测试技术”精品课程建设的总体思路

以“测试技术教学资源建设为平台，以师资队伍建设为基础，以教学内容革新和实践教学模式改革为核心，以提高学生的创新能力和实践能力为目的”，全面推动“测试技术”精品课程的建设。

二、教学资源建设

教学资源是从事其他教学活动的载体和平台，是课程建设的重头戏，它工作量大、技术难度高。多年来，在测试技术精品课程建设过程中，团队成员依托现代教育技术，将各种相互作用、相互联系的媒体和资源进行开发并有机整合，形成了立体化、网络化、虚拟化的教学资源，切实促进和提高了教学质量，推动了教学改革的深入发展。
1.立体化
立体化教学资源由纸质教材、网络教材和媒体教材构成。在纸质教材方面，2006年课题组参编了“十五”国家级规划教材《机械工程测试技术基础》，2008年编写了“十一五”国家级规划教材《机械工程测试技术》，另外还编写了相应的教学参考书、学习指导书和试题库；在网络教材方面，2009年编写了《测试技术信号处理虚拟实验室》教学软件、《工程测试与信息处理网络课程》；在媒体教材方面，课题组编写了《工程测试与信息处理》电子教案、C源于：大专毕业论文www.618jyw.com
AI课件、电子图书、案例库和流媒体课件。
2.网络化
建立了“测试技术教学网站”，它将文、图、动画、虚拟仪器、模拟测试、网络考场等素材有机地结合并以网络为载体，使得抽象、难教、难学的课程变行具体生动、易教、易学，特别适用于高等院校本科机械工程专业及相关专业的“测试技术”、“信号处理”、“传感器”、“检测技术”等系列课程的教师备课授课、学生学习及远程教育使用。该网站包括“机械工程测试技术基础”、“工程测试与信息处理”两门课程的网络多媒体课件、测试技术教学资源库、虚拟实验平台、MATLAB信号分析演示系统五部分，形成了测试技术系列课程的完整教学平台。
3.虚拟化
按照“软件就是仪器”的新理念，由虚拟仪器代替真实仪器，使通用计算机成为一台真正的集成性高、适应性强、灵活多用的实验仪器。用专业软件LABVIEW编程设计了信号发生器、信号合成仪、波形比较仪、频谱分析仪、功率谱分析仪、FFT变换等20种虚拟仪器，构成了测试技术虚拟实验平台。

三、师资队伍建设

师资队伍是课程建设的根本保障，没有高水平的师资队伍就无法建设高质量的精品课程。为此，制订了一系列促进师资队伍发展的政策，并根据学校的服务面向定位和人才培养定位开展科学研究和教学研究，形成了特色鲜明的测试技术师资队伍。

1.相关政策和机制

建立校企合作机制，选派教师到企业担任相关职务，同时外聘企业人员担任学校的教师，提高教师的工程实践能力；建立人才培养和引进机制，一方面实施“青年教师培养工程”，着眼于现有师资的培养，鼓励支持具有一定创新能力和实践能力的青年教师攻读博士学位或高级访问进修。另一方面引进高水平高素质人才，并在住房、岗位津贴、科研启动经费等方面提供优厚待遇，提高师资队伍的整体水平；完善师资评聘机制，对于在专业建设和课程建设方面表现突出的教师在职称评审和岗位聘任方面给予优先考虑。

2.师资队伍特色

“测试技术”课程教师队伍针对学校“立足河北，服务交通，面向全国”的服务面向定位和“培养基础扎实、适应性强、富有创新精神和实践能力的高素质工程技术人才”的人才培养定位，注重教学与科研的结合，紧密结合铁道和交通重大工程建设开展教学研究和科学研究，形成了“整体结构合理、工程实践丰富、教研相长的特色鲜明的师资队伍”。
本课程现有专任教师队伍8人，整体结构合理，具有如下特点：第一，老中青相结合，老教师经验丰富，可以充分发挥传帮带的作用；中青年教师精力充沛、思维活跃，给该门课程注入了新的活力。第二，高学历老师和有企业实践经验的老师兼而有之，高学历老师可以充分发挥其理论功底扎实的优势，有企业实践经验的老师可以充分发挥其动手能力强的优势，使学生在理论和实践方面都能得到很好的锻炼。第三，在学缘结构上，外校毕业的教师居多，这使得学生有更多的机会接触不同学校的教师的授课特点，拓展学生的思维。本专业教师紧密结合国家重大工程建设开展科学研究，既服务了地方企业，也提高了教师解决工程实际问题的能力。如在大型成套设备关键技术研究方面：以全断面岩石掘进机（TBM）为研究对象，自1995年以来，结合我国铁路重大工程秦岭隧道、大伙房隧道等进行TBM相关技术研究，大大提高了教师的设计能力、实践能力，为企业解决了诸多技术难题，创造经济效益达数千万元以上。
与此同时，将科研成果融入到教学中大大提高了教学质量，培养了一批活跃在国家基本建设第一线的工程技术人才。第一，通过科学研究培养了一批学科和学术带头人，极大地提升了教师队伍的学术水平和教学水平，为培养面向施工第一线的工程技术人才提供了坚实的师资队伍。第二，依托科研积累的资料和素材，丰富了教学内容。比如马怀祥老师将其科研课题“高梯度磁滤器的研究”做成工程案例，高文中老师将其科研课题“自动循迹运输车的研制”做成工程案例进行讲解，提高了学生的学习兴趣。第三，将多年的科研成果进行总结，出版了一系列特色教材。第四，通过横向课题，与企业建立了良好的协作关系，为学生实习就业提供了机会，实现了校企双赢。

四、教学内容革新

按照“以基本原理为基础，以丰富的案例和工程应用为重点，以提高学生的创新能力和实践能力为核心”的教学理念，全面革新教学内容，重点做了如下工作：

1.精简内容，明确目标

降低信号描述中理论分析和推导部分的难度，课程的目标放在各种传感器的基本原理及其工程应用方面。

2.增加创新能力的培养

在新版教材中，重新编写了“计算机测试系统与虚拟仪器”一章，重点介绍了“LABVIEW虚拟测试系统”，并将其应用到大型工程机械的检测维护中，为学生构建了一个充分发挥创新能力和想象能力的平台。近几年中，学生围绕工程机械发动机、盾构等大型设备的实时检测做了许多卓有成效的工作，获得了多项省部级奖励，大大提高了他们的创新能力和实践能力。

3.突出重点，减少重复

重点强化学生设计具体测试电路的能力，同时淡化与后续课程内容的重叠部分。

4.全面应用现代教育技术改革课堂教学

在“测试技术”课程教学中全面采用以多媒体CAI技术为基础的教学手段和教学方法，利用校园网络环境为学生提供自主学习、分散学习和远程学习的环境，提高授课效率。

五、实践教学模式改革

针对“测试技术”课程在机械工程及自动化专业中的重要作用，提出了“依托各种课外科技活动提高学生创新能力和动手能力的泛课程实践教学模式”。即：在讲授该门课程前，如大一或大二时期，教师鼓励对测试技术感兴趣的同学组成若干“科技兴趣小组”，指导学生了解往年的课外科技比赛题目，查阅相关文献资料，思考自己感兴趣的课题，为将来参加科技比赛打下基础。在此阶段，教师指导学生以查阅相关文献和培养兴趣为主。在讲授该门课程时，采取多元化的实践教学。第一，依托课题组开发的测试技术虚拟实验平台，教师讲课时可随时进行课堂演示，学生可随时进行课下复习、验证领会所学知识；第二，依托课题组开发的多种实验系统进行综合性、设计性实验。此外，依托学院每年举办的机械创新大赛、电子设计大赛、“挑战杯”大学生课外学术作品竞赛等各种课外科技活动。对于学有余力的同学，课题组还安排了一些比较复杂的设计性实验进行具体指导。这种实验从课程一开始讲授就安排下去，到课程结束的时候拿出设计方案和相应的图纸、技术说明书。
课程教学内容结束并非等同于教学过程的终结，在该门课程授课结束后，教师将自己的科研成果素材编成与教学内容相关的题目提供给学生进行训练，直到完成毕业设计；学生也可以根据兴趣直接参加以教师与研究生为主导的科研课题，进一步强化工程实践教学，既可起到教学效果跟踪的作用，也为学生参加各类科技竞赛创造了条件。
泛课程实践教学模式具有如下特点：第一，学习过程的持久性和连续性。由于在该门课程讲授前学生就开始学习相关知识，并且一直持续到毕业设计，因此学习过程很长，学生可以系统学习测试技术各部分的内容，从而打下扎实的理论基础。第二，学习结果的创新性。无论是参加各种科技比赛，还是参与教师的科研项目，都需要学习在充分吸收前人知识的基础上提出自己的新思路、新方法，这大大提高了学生的创新能力。第三，注重学生动手能力和实践能力的培养。在该教学模式下，要求学生就某一课题或参赛项目提出设计方案，设计相关图纸，并且做出模型，进行调试，直至满足设计要求。如此全程参与锻炼了学生的设计能力、动手能力和实践能力，使学生在学校就实现了工程实际的零接触，为其日后参加工作奠定源于：论文范文网www.618jyw.com
了坚实的基础。
六、结束语
通过几年的教学改革与实践，学生的创新能力和设计能力有了很大提高。在2005～2011年学生参加的各项课外活动中，基于该门课程内容的学生作品取得了多项省部级奖励，其中获得大学生“挑战杯”课外科技作品大赛国家级二等奖2项、河北省一等奖1项、二等奖2项，获得全国大学生毕业设计论文竞赛二等奖1项、三等奖1项。与该课程建设相关的成果“《测试技术》教学改革研究与测试技术教学网站建设”荣获2009年河北省教学成果一等奖，为相关课程的建设提供了借鉴和参考。
参考文献：
吴世雄，王成勇.“机械工程测试技术”教学改革的探索[J].广东工业大学学报（社会科学版），2007，（6）.
陈光军，常江，张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养[J].实验技术与管理，2007，（2）.
[3]侯志伟，许宏.对机械专业测试技术课程教学体系改革的探讨[J].淮阴工学院学报，2001，（12）.
[4]陈晓军.《测试技术》课程的教学创新与实践[J].南通广播电视大学，
2006，（3）.
（责任编辑：王祝萍）