機械測試技術課程教學探索

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1引言

測試技術課程著眼于培養學生能正確地選用測試系統并掌握進行動態測試所需要的基本知識和技能，為學生進一步學習、獨立研究和處理工程測試技術問題打下堅實的基礎。測試技術課程具有較強的理論性和實踐性，應用范圍很廣。多年來學生學習效果普遍不太好，學生的知識應用能力、工程實踐能力、創新能力明顯不足。這些問題也反映出教師的授課方法存在一些問題，不能滿足學生學習要求，急需改變。測試技術方面的科研項目，為豐富課程教學提供了很好的素材?？蒲许椖咳谌虢虒W能夠調動學生學習主動性，其最大特點是真實性，給人以身臨其境之感，易于學習和理解，同時能夠集思廣益。

2科研項目有機融入課堂教學

將科研項目有機融合到各章節中，發揮科研資源優勢驅動教學，提高教學質量，收到良好的效果。下面以連鑄結晶器振動位移測試、真空泵運行狀態監測項目為例，論述融入課堂教學的方法。2.1連鑄機結晶器振動位移測試項目融入教學。講授傳感器等章節時，適時引入結晶器振動測試實例。先通過視頻、動畫等方式說明液壓缸與四連桿機構動作原理，再分組討論結晶器運動規律，通過引導學生加強課程間的聯系，使各知識互相貫通，提高學生綜合專業知識的能力。教師歸納各種可行辦法的優缺點，分析現場環境、位移測試范圍、要求的測量精度，引導大家查閱傳感器產品網站，討論傳感器主要技術指標對測量的影響，傳感器安裝時應注意的一些問題，并選擇傳感器規格型號。播放現場測量的視頻及照片，帶領學生閱讀結晶器現場實際測試分析報告，討論測試曲線波形，比較不同測試傳感器的優缺點。解釋不同拉速下振動曲線差異的原因，講解該信號進行時域和頻域分析的目的，最終得出測試結論等。通過振動曲線的時域頻域分析，可以獲取結晶器振動臺的振動信息和工作狀況，例如：垂直向振動位移振動波形與液壓缸位移曲線誤差多大？結晶器左右側振動同步性如何？水平向振動幅值超出要求沒有？再聯系振動臺驅動液壓缸及連桿機構，說明振動臺振動偏差產生的原因及解決措施。在組織科研項目實例教學中,充分運用多媒體教學手段,展示現場測試的照片、視頻、產品說明書、傳感器特性曲線、測試曲線、測試報告等資料，使學生全方位多角度感知實際測試工作，從而領會課程知識體系和知識要點，達到融會貫通的效果。2.2真空泵運行狀態監測項目融入教學。測試技術課程涉及數學知識多，理論性強，工程意義難以理解，枯燥難學。如何解決這些問題？必須使課堂與測試技術案例相結合，與測試技術產品相結合，才能使測試技術理論與應用融會貫通。在此實例中使用了振動速度傳感器、電渦流位移傳感器及熱電阻，涉及磁電式速度傳感器結構原理、特點、應用場合，以及不同類型的機械設備其振動監測參數的不同約定。結合傳感器產品，引導學生上網查閱速度傳感器產品資料，同時讓學生討論電磁式速度傳感器頻響特性、輸出信號幅值、測點選擇、傳感器安裝等內容，使傳感器原理與產品及應用對接?；邮街v授現場測試安裝圖、傳感器產品技術指標、測試系統組成、真空泵運行波形曲線、振動烈度指標、功率譜分析等內容?？蒲许椖咳谌胝n堂教學，增大課堂的信息量，使課堂面貌一新，激發了學生的學習熱情，擴展了知識面，學生學有所用、理論聯系實際，有利于學生完整、全面、系統地理解課程內容，學生能將零散的知識，在一個個實例中系統地領悟、理解和掌握。

3科研項目轉化為工程應用型實驗項目

測試技術是一門實踐性很強的課程，我校該課程實驗占總學時的30%，希望通過實驗加強學生對課堂知識的理解和掌握，鞏固已學到的理論知識，提高學生的實踐能力和創新能力，因此必須抓好實驗教學。3.1工程應用型實驗項目組成。為了更真實地體現實際的現場測試工作，提升實驗教學質量，探索開發了測試技術應用型實驗項目，實驗項目包含兩部分：1）模擬連鑄機結晶器振動位移測試；2）機械設備振動監測與報警。實驗系統組成如圖1所示。3.2模擬連鑄機結晶器振動位移測試實驗。實驗項目第一部分用來模擬連鑄機結晶器振動位移測試科研項目，實驗由振動臺、位移傳感器、數據采集系統、信號分析軟件等組成。為了比較不同類型傳感器特點，提供電渦流、差動變壓器式、激光三角式三種位移傳感器。該實驗與實際結晶器振動測試非常接近。實驗前，明確實驗任務：通過現有的傳感器及儀器設備測試振動臺的垂直振動位移曲線，分析位移峰峰值和頻譜結構，分析振動臺振動特性，撰寫測試分析報告。實驗時學生自己安裝傳感器，自己連接測試系統。要求按照工程測試報告規范撰寫測試分析報告，報告內容包括：電磁振動臺介紹、測試目的意義、傳感器選擇及安裝、測試系統組成及原理、測試曲線及數據、測試結果時域分析頻譜分析、振動臺振動特性分析等。通過該實驗學生能夠真實體驗實際測試，深刻感受測試的全過程，從傳感器、調理器，到測試記錄系統；從時域波形顯示，到頻譜分析，都能系統全面地學習測試技術知識。實驗中教師做好引導工作，除答疑解惑外，要勤于觀察，不斷發現問題，及時提出問題，與學生進行互動。3.3機械設備振動監測與報警實驗。該系統由一體化振動速度傳感器、智能數字光柱顯示報警儀等組成。通過調節振動臺控制器旋鈕改變振動臺振動幅值，使振動監測報警儀振動及顯示報警狀態變化，模擬工廠設備振動監測過程。智能數字光柱顯示報警儀的顯示量程、報警閾值等可以方便設置，可實時顯示的振動烈度幅值和報警狀態，并且能夠將報警信號變送輸出，供其他控制器使用。工程應用型實驗為學生提供測試過程真實體驗和綜合能力訓練環境及條件，使學生能深刻領會振動測量意義、振動傳感器技術參數、測量系統組成、信號調理顯示記錄儀器。提升學生的工程應用能力和實踐能力。

4結語

科研項目融入教學使課堂內容豐富多彩、生動形象，測試技術教學和工程應用融為一體，激發學生學習興趣和積極性，能夠系統全面地領悟、理解和應用知識，提高學習效果?？蒲许椖哭D化為工程應用型實驗項目，能夠模擬結晶器振動實際測試和機械設備振動監測報警，緊密聯系工程實際，對于培養和提高學生的工程實踐能力、分析解決問題能力和創新能力大有益處。

參考文獻

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作者:楊文志 單位:內蒙古科技大學機械工程學院