本站原创【摘 要】本文针对机械工程测试技术与控制工程实验教学的现状进行了分析,提出了实验教学的一些新观点,新方法.通过实验教学创新,注重实验教学过程监管及实验项目创新,建立健全实验项目申报与开放性实验室建设与管理制度,创新性实验活动与学生科创比赛相结合.对增强学生理论联系实际能力,特别是解决工程实际运用问题和创新能力的培养都有所帮助.
【关 键 词】机械工程测试；控制工程；实验教学
【中图分类号】G420【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2012）09-0309-01
1.概述
机械工程测试与控制工程课程及实验教学是本科高校机械类学生的专业重点课程,两门课程是密不可分的整体,例如测试系统基本特性需要掌握测试和控制的知识才能解决问题；在控制工程里的控制理论的学习需要工程测试技术里的传感器原理、信号分析与处理的基本原理作为基础.我校测控实验室现有DRLAB快速可重组综合实验台10套,倒立摆2套,实验学时为测试实验8学时、控制工程8学时.学生通过此平台可进行信号分析,常用传感器和测试电路的使用方法,学会用测控的基本知识用于倒立摆控制、虚拟仪器、基于MATLAB的控制系统分析等.
2.测控实验教学现状分析
近几年我校机械系测控实验教学正在稳步推进和不断完善,但在发展过程中也面临一些现实问题.例如由于本科教学的必要,大量的基础课程压缩了实验教学的学时量；理论课程的学习跟实验教学不能最有效的结合；在培养学生创新能力方面没有足够的平台.我校测控实验教学的主要现状如下：
（1）将测试技术与控制工程实验分开进行,或由于某些原因测试技术与控制工程实验没有合理的衔接.
（2）学生兴趣普通不浓厚,没有更多吸引学生全身心参与实验的手段.
（3）验证性实验较多,学生书写的实验报告内容单一.
（4）教师往往以考勤和实验报告作为评定成绩的依据,成绩评定中没有学生实验过程优良的反映.
（5）实验室师资力量缺乏,教师积极性不够；实验室管理制度陈旧,跟不上教学改革的发展.
3.测控实验教学建议
结合我校测控实验教学的现状,提出以下建议.
（1）测试技术实验与控制工程实验相结合,充分利用DRLAB虚拟平台,并将MATLAB软件融入实验项目中.例如,将典型信号的频谱分析、相关分析等实验内容在DRLAB虚拟平台进行构建、仿真实验后,利用MATLAB软件强大的数据处理功能对其进行处理；将传感器应用实验所采集的数据用于控制工程的闭环控制实验,如倒立摆实验、环形输送线实验.
（2）为了提升学生参与实验的热情和提高学生的实验创新能力,一是可结合测控实验开展一些实验大赛,例如我校正在试点的创新性实验活动月活动.该活动选择测控实验中的倒立摆控制实验、虚拟平台实验竞技大赛、基于DRLAB虚拟平台的创新性实验等；二是结合院系实际,对学生的实验创新项目进行立项资助,例如我系正在大二、大三学生中进行试点,学生随时可进行实验创新项目的申报,定期组织答辩,成熟一个,审批一个.
（3）测控实验往往以验证实验居多,对于这种现状,可对实验项目进行相应改革.例如对于信号分析与处理实验、传感器运用实验等,可列出十多个甚至更多的实验项目供学生选择,两人一组,要求不同组学生选择不同的项目进行实验,因为这些实验在虚拟实验平台上都是可以实现的.学生书写的实验报告不能完全按照实验教材内容进行书写,必须认真详细记录实验过程,由于实验学时的限制,在上交的实验报告中应对实验过程中出现的问题进行详细分析,即达到学生书写的实验报告不是千遍一律,而是各有不同,有所创新.
（4）在实验教学中学生是主体,教师为辅助.教师除了引导、监督以外,还应记录学生实验的过程,以过程和实验报告的创新性为成绩评定的重要依据.
（5）实验室师资力量不足,或者由于有的教师长期从事实验教学,对实验工作已经疲惫,不愿意在实验项目、实验教学及实验室管理等方面进行改革创新.这就需要实验室主管部门出台一些促进实验教学改革的措施,提供平台.例如以项目申报的形式进行一些实验教学改革的探索.
（6）在培养学生创新能力方面,学校应开放实验室,在学生中可设立一些勤工助学岗位,进行开放性实验室的日常管理,辅助教师进行实验,建立相应在的开放性实验室准入制度、项目管理制度等.对于测控实验,可结合飞思卡尔智能汽车大赛、机器人大赛等参赛项目建立测控综合实验平台,因为这些大赛所涉及的内容均与机械工程测试技术与控制工程密切相关,例如传感器技术、信号处理技术、控制算法等.结合大赛开设相应的实验学时进行实验教学,学校主管实验室的国资处或教务处可设立相应的大学生创新性实验项目经费,利用现有资源在学生中开展创新性实验活动,这比传统的测控实验吸引学生兴趣和提高学生创新能力方面要好得多.
（4）随着学校的发展,学校教师的科研项目也逐渐增多,对于机械类本科生的培养,任课教师和实验教师可适当培养和引导一些学生参与一定的科研项目,让教学、实验、科研三者结合.兴趣是创新的源泉,学校和教师只有提供了足够的平台,学生才会在此平台上找到兴趣,不断创新和发展.
4.结束语
测控技术在机械工程领域占有重要地位,学校应努力构建学生实验平台,让更多的学生能够经常深入实验室,加强开放实验室的管理,做到资源合理、有效应用.学校开设的实验课程应尽量结合工程运用实际,做到课程的理论与实验的实际运用的充分结合,改进实验教学项目和实验手段,培养学生的动手能力、创新能力,以及解决实际问题的综合能力.