机械工程测试教学法探究论文

第一篇：机械工程测试教学法探究论文

一、借助于展示实物、多媒体等技术，激发学习的积极性

例如讲授傅立叶变化的时间尺度改变特性时，先理论证明该性质，在暴风影音中播放凤凰传奇的流行歌曲《最炫民族风》，从互联网上下载有图像、歌词的MTV，先正常播放一个片段，活跃课堂气氛；按下快进按钮，播放速度加快到正常速度的1。5倍（时域内，播放时间变为原来的2/3），声音变得尖细，像儿童（频域内，信号频谱变宽，高频成分相对增多）；按下慢放按钮，播放速度加快到正常速度的0。5倍（时域内，播放时间变为原来的2倍），声音变得低沉，像老人（频域内，信号频谱变窄，低频成分相对增多）；在轻松、欢快的气氛中，听到不同的、变了调的歌曲，对比屏幕显示的歌词，就会明白同样的信号，改变其时域尺度，频域成分就会发生改变。在欢乐中学习知识，使学习知识变成一个欢乐、轻松的过程。运用现代科技为师生交流提供了广阔自由的交流方式，拓展延伸了教学时空，在课后学习中，师生之间利用郑州大学网上评教平台、E—mail、QQ、手机等方式，随时随地进行着交流互动，实现了师生之间在空间上的零距离。在第一次上课时，把相关的信息公示出来，既拉近了师生之间的距离，又方便学生以后有什么疑难问题、意见及建议等及时地联系教师。

二、结合实际工程案例，培养学生的实践能力

案例教学法首创于哈佛大学，是当今国内外高等院校部分应用性学科专业经常使用的一种教学手段，目的在于有效增加课堂教学的生动性与实践性，以达到理论教学与实践教学相结合的实际效果。工程案例是将发生于工程实践中的客观事实，经过文字、数据、图表、动画等方式进行概括、整理，形成可用于课堂交流或探讨的案例材料。案例教学是学生了解实际问题的媒介，可以培养学生解决工程实际问题的能力。实践证明，一个好的案例常常有助于提高教学质量与效果，增加学生对专业学习的热情和积极性，并且能起到举一反

三、触类旁通的作用，启发学生对工程实践中相关事例与情境的深入观察与思考[2—3]。机械工程测试技术基础是一门理论性、实践性都很强的课程，笔者结合多年的工程实践和专业教学经验，就案例教学在其教学中的应用问题进行了一些有益的尝试。所选的工程案例应当真实，有针对性、系统性、时效性，难易程度恰当，能揭示和应用所学知识，并能引入、消化和吸收新知识，能切实提升学生的能力。结合本课程理论较深奥、实践性强、课时少的实际情况，根据授课内容的要求，采用在理论教学后提出合适的案例以加深学生的印象，促进其对内容深刻理解的案例教学方法。在讲授“常用传感器与敏感元件”一章时，首先借助于实物、多媒体方式，介绍各类传感器的结构、工作原理、应用特点等理论知识；以京唐公司的高炉入料粒度检测系统为例，在大屏幕上展示现场的工作环境、空间尺寸，告诉学生这是一个环境中飘浮着较多小颗粒、粉尘，是填海之后腐蚀性较强的场所，实际生产要求实现物料取样、分级、称重等功能，显示取样液压系统压力、温度、油液深度、动作过程、称重检测结果等；误差小于0。3%。要求学生自愿结合，八人一组，每组设计出一个具体的实施方案，并写出设计提纲，比较不同方案的经济性、实用性；特别是各种称重传感器（变送器）、限位开关、温度传感器（变送器）、液位计、压力传感器（变送器）的选择，要求不能只是简单地给出哪个种类的传感器，需要阐明元件选择的依据，具体写出每一种传感器的型号、生产厂家、数量、价格。在开始讲授本章之前，把这个任务布置下去，要求课下完成。讲课过程中，不断提示本案例，为课堂上有效地开展案例教学做好充分的准备。本章内容讲授完成之后，展开讨论。课堂上首先听取各组的简短方案发言，接着教师开始分析设计过程，理清设计思路，引导学生有步骤地完成方案设计、元件选择。工程设计是没有标准答案的，但必须考虑设计方案的经济性、实用性，满足实际的生产要求。由于讨论内容超越了课本，将复杂的工程实际与本课程的学习紧密相连，并看到了所学知识在工程实际中的应用价值，学生兴趣十足，发言踊跃，甚至能提出工程实际中某个方面的不足之处，课堂气氛、教学效果得到了极大的改善，培养了学生的实践意识及实践能力。

三、改革考试方式

在本课程的教学过程中，尝试了多种新的考核方式，旨在让考试真正成为督促学生学习、调动学生学习积极性的有效手段和检验途径。应改变单一笔试的课程考核方式，采取期末笔试、平时成绩、实验操作考核三者相结合，全面评定学生对课程内容的掌握程度。平时成绩以作业、课堂表现、实验实习报告为评判依据，实际工程案例分组设计计入平时成绩。我们将考试方式改变为：平时成绩占20%；实验成绩占20%；期末考试成绩占60%。在期末试卷设计时，考虑学生个体的差异。由于学生的理论基础与个人特长的个体差异，因此对于本课程的掌握和理解程度、应用能力也相应不同，试卷主体仍然按照知识点的要求和分布情况进行出题，即基本题占70%左右、提高题占20%左右，较难题占10%左右。不同的是，在占10%的较难题方面给学生增加选择。比如，设置两道不同题目中任选一题，一题偏重于理论分析，一题偏重于实际应用，学生可根据自己的特长与爱好选做。采用面向实际的教学法，教学效果良好，师生共受益。学生在轻松的氛围中学习知识，培养了学生的实践意识，实践能力。学生在郑州大学网上教学平台上给教师的留言充满了感激与鼓励，给教师打分平均98分以上，就充分地说明学生对机械工程测试技术基础的教学是肯定的、满意的。本人在课程的讲授过程中，看到学生理解知识难点后的喜悦，感受到学生知道所学得到所用的激动，其乐无穷！

第二篇：高中语文隐性教学法探究论文

所谓隐性教学，通常是与显性教学相对而言的一种教学方式，它是潜在的，无法通过考卷的分数、量的测试来衡量。一般来说，现阶段的语文课程安排决定于《语文课程标准》各自的教学目标和教学重点，都能够通过考试、考核以及其它测试方式进行衡量，都是可以通过教师按照《课程标准》的要求进行教学和学生在课堂与课余的学习能达到目的的，即显性教学就可以完成这一任务。而许多潜在的知识和书本没有但又必须使学生在今后具备的，如：思想方面的知识方面的、能力方面的等等，就要靠隐性教学来达到目的。所以，隐性教学对受教育者的作用无法立竿见影，但隐性教学对受教育者未来能力的开发和培养、思想品格的锤炼和熏陶、综合素质的提高却有着极大的帮助。

一、发挥语文学科中的隐性教学是时代的需要

首先，思想内容教育方面需要隐性教学。任何一篇文章都包含着丰富的思想内涵，担负着一定的思想教育义务。一篇文章、一段章节、一个知识点它们都包含着丰富的民族文化底蕴，或一种精神、或一种品格、或一种美好的人类情感。它们又都非常丰富，不是一堂课、一席话、一张试卷所能解决得了的。尤其现在，随着改革开放的不断深入和发展，社会各个领域也发生了巨大的变化，这种发展变化也在不停地影响着校园，而处在身心发展关键时期的中学生，又或多或少地受着外界不定因素的影响。如果我们仅仅依靠书本上规定的一点思想要求，那恐怕远远还不够，这就需要我们充分发挥隐性教育的作用，积极引导学生能更好地吸收精神的食粮，把握人生的方向，使他们对未来人生旅途的把握，在隐性教育中不知不觉地潜移默化，日积月累，最后使之终身受益从而最终达到我们的教育目的。

其次，文化知识的传授需要隐性教学。随着时代的进步，科技文化知识正以惊人的速度向前发展，各个学科不断地渗透，如果单纯地把一篇文章孤立起来理解，或者把一个知识点放在没有背景的前提下来机械记忆，那样，固然能达到某种目的，获得一定的知识量。但加强某项知识与其它知识的联系，让学生置身于该项知识之中，使之感受到，他就是这篇文章的主人，或这项知识的发明者：写这篇文章的目的，以及与其它知识的交汇点，应如何获取这项知识等等，让学生成为主体，那才是最重要的。因为知识的传授，使学生能在今后获取更多的知识，更重要的是方法，而这种方法又不是显性教学即通过考试、测试所能达到的。所以，文化知识的传授，必须充分发挥隐性教学的作用才能适应新时期对学生进行知识传播的要求，才能适应时代发展对人才的需要。

二、隐性教学的几种形式和方法

旁征博引法。语文学科是一科综合性很强的学科，它涉及到各个方面的知识，从字、词、句到它们涉及到的内容：从自然科学到社会科学，它涵盖的内容非常广泛而丰富。而教学大纲又要求我们只掌握其中的某几项知识点。一般来说按文体分类的单元，多数要求掌握该文体方面的知识，而且那是在章节结束后要进行考核测试的内容，设计相对比较单一。据此，语文教学中，任何一个章节，甚至某个知识点，在我们教学中都应视之为一个整体，把其中的语法知识、思想内容文史知识、自然知识融会贯通。

启发联想法。语文教学与一般的教学不同，有时它并不需要机械地记忆，或者完成课文要求的一些个目标。当然，这也能够在某种程度上帮助学生提高理解能力，应付各种类型的考试。但如果要致力学生能力的培养和创造性思维的开拓，那么就要发挥隐性教学的功效。像诗歌、散文的教学尤其如此。

“一桥飞架南北，天堑变通途”、“高峡出平湖”，诸如此类，就要让学生产生联想：在当时的背景下，为何会产生这样有魄力的想法，对当时和未来的中国人民又起什么样的作用。未来的大桥是个什么样子，拦湖大坝又是个什么样子，激发学生对未来的美好憧憬，体验当时中国人民建设新中国的豪迈情怀和伟大信心。又如《背影》中父亲的“背影”，单纯从文字看是没有多大障碍的。而对于父亲学生应有很深的感性认识，要让他们联想生活中自己的父亲是如何疼爱自己的，尽管疼爱形式、表现方法不尽相同，但情感是一样的。然后，由此及彼使学生产生共鸣，从其灵魂深处诱发出美的情感、高尚的情操。总之，隐性教学就是要把无法测试的内容从学生内心深处激发出来，培养一种能力、一种情感，使之终身受用。

无形渗透法。语文学科有别于其它学科的地方，还在于它的感悟性，这种感悟，甚至可以说是只可意会不可言传。但目前的应试教育又使当前的教学处于尴尬的境地。那么，隐性教学的无形渗透法则可以把学生不知不觉地带人所学知识之中去，从产生写作灵感到如何设置文章结构，从用词造句到修饰润色，让他成为文章的“主人”。

他就会把自我融合到作者的思路中去，二者相互渗透交融，这样，收获恐怕不是显性教学课堂的一般分析所能达到的：如《为了六十一个阶级兄弟》一文，有这么多素材，即：这么多人、这么多事，每人可写一个故事，每事可写一篇报道，“我”如何组织材料，如果让学生走进去，那效果肯定就不一样：那么他们就要认真考虑运用下列因素：语言的组织能力、篇章结构的把握、文体知识的运用、情感的理解等等。学生在无作者和读者的环境里根据教师事先摘录好的素材自我构思、自我加工润色，然后再与原文对照比较优劣，这样与在课堂上机械地听教师讲解、然后做练习相比，效果肯定会好得多。

总之，隐性教学是相对显性教学而言，有时二者互为一体，相互转化。为了适应当前和未来的教学形式，如何充分发挥隐性教学的作用，应当是一个应引起我们重视的课题。

第三篇：小学信息技术游戏教学法探究论文

摘要：随着全球国际化和交流网络化的大时代趋势的发展，小学生信息技术教学作为新时代的教育主体模式越来越受到国际社会的广泛关注。因此，作为教育大国，我国小学生必须能够灵活掌握信息技术，这就要求有关教育部门要结合自身国情，把游戏教学方法应用到实际教学中去，为小学生创造一个积极主动，乐于学习的良好氛围，把握学生的内心深处，充分调动学生学习信息技术的积极主动性，实现小学生学习的主动化。

关键词：游戏教学；信息技术；现状；应用教育

随着科技的进步和时代的发展，信息技术教育已经成为了新的教育模式，古板的教学模式早已经让学生厌烦，单纯的“老师讲，学生听”的模式也已经不能适应时代的发展。虽然我国的传统信息技术教育已经施行多年，但是简单的应试教育已经无法适应时代的国际化全球化，中国的教育改革迫在眉睫。我国的教育部门应该与小学学校联手，探索小学生学习的主动性模式，利用游戏教学的生动性、模块性，把游戏教学发挥到最大化，采取多元化教学，从根本上避免以往的教授模式，让学生人性化、自主化的学习，在享受游戏乐趣的同时，完成自身的信息技术学习，充分调动自己的积极性，让学生乐于学习信息技术，享受到学习的乐趣。

１小学信息教育的现状

小学教育一直是学生教育时代的重中之重，是学生接受教育的良好开始，信息科技的大步前进使得我们更要注重小学信息教育的质量，培养小学生对信息技术的学习兴趣。随着时代的进步和信息技术的发展，学生眼光越来越超前，精神世界发生着前所未有的变化，这就使得原有的教育模式已经不能满足学生内心对课堂教育的需求。单纯的老师授课模式使得信息技术课堂十分的枯燥，学生不乐于学习电脑知识，对知识的理解不到位，课下也做不到积极复习。总体来看，我国的小学信息教育水平低下，质量较低。

２游戏教学方法的重大突破

以往的信息技术教学一般采取死记硬背，让小学生时刻感受到信息技术的烦躁，导致效学生学习效率低下，知识技能跟不上时代的要求。随着新课标的应用和教学模式不断改革，教师对小学生的思维模式教育就显得十分重要，教师就要在信息课程上教会相关的知识技能，培养出学生的学习兴趣，而贪玩是孩子本性，游戏教学模式正好可以结合学生爱玩的天性，在玩中学习，培养孩子的浓厚学习兴趣，优化课堂教育，丰富课堂教育内容，活跃课堂的教育气氛，让学生乐于听讲，主动学习，牢固掌握信息技术知识，为以后的发展做铺垫。游戏教学模式的应用彻底改变了学生的学习环境，使得被动接受变成主动学习。学习是一个主动的过程，是一个自发的实践。以往的教学过多强调被迫式学习，学生无奈的接受着知识，这大大影响了学生的学习效率，导致我国小学生学习的记忆能力普遍低下。游戏教学模式可以充分调动小学生的自主性，从课堂教学到课下作业都充满着自主性，让学生再享受游戏乐趣的同时，也学会信息技术，一举两得。让游戏教学深入每一个学生的内心，让小学生从内心热爱学习，积极的学习，自发的提高学习的水平，提高自身的学习效率。

３游戏教学法在小学信息技术教学中的应用方法

游戏教学模式主要应用于信息技术内容学习和操作技能巩固两个方面。首先，教师通过游戏教学模式，让学生更好理解所讲内容，快乐记忆。其次，教师通过游戏让学生巩固知识技能，牢固掌握所学知识，具体应用方法如下。

３．１结合讲课内容，实现快乐记忆：游戏教学法的应用使得小学生更加喜欢课堂教育，激发学生对知识的渴望，实现学生的快乐记忆。例如，老师在讲授“键盘和鼠标的应用”时，老师可以通过游戏教学模式改变学生不爱学习，学习兴趣低等问题，通过让学生展开“疯狂汽车”的游戏比赛，通过游戏让小学生熟悉键盘、鼠标的操作方法，这样小学生就会集中精力，在游戏的同时也就掌握了鼠标和键盘的具体操作，实现了快乐记忆，提高自身的学习兴趣。因此，在应用游戏叫法的时候，必须要牢固掌握相关知识，从而更好地实现快乐记忆，从而可以更好地提高学生的能力，促进学生的不断发展与完善。

３．２方便布置课后作业，巩固相关知识技能：信息技术作业一直都是小学教师的难题，作业的难易程度和学生的学习兴趣都大大影响着作业质量。游戏教学法给学生创造一个多交流，多分享的学习氛围，让信息技术真正的感染到每一个学生的内心，充分调动学生的主动性。信息技术学习的新模式充满着多元化的气息，让学生自发的进行信息技术学习，对信息技术充满着兴趣与热爱，从而自发的完成老师布置的作业。教师通过游戏教学模式，可以在布置课下作业的同时，布置游戏作业，这样小学生就有兴趣完成作业，实现对自身知识技能的巩固。例如，老师在讲述“电脑系统操作”的事后可以通过布置课下的“五子棋”等益智类游戏，让学生熟悉电脑操作要求，在娱乐的同时，实现自己对知识技能的巩固掌握。

４总结

游戏教学应用于信息技术的教学新模式，就是充分发挥学生主动性，让学生积极主动参与到课堂，培养学生对学习的兴趣，让学生乐于学习，主动学习，引导学生自己进行学业的完成，丰富学生的学习生活通过多元化的学习，让学生树立自信心，对信息技术知识充满期待和好奇。总之，游戏教学模式，改变了古板的教学模式，让学生乐于接受，乐于学习，有效提高了学生的学习效率。

参考文献：

［１］周波，李勇．小学信息技术游戏化教学模式探究．《新课程小学》．２０１５年９期．

［２］杨开涛．奏响小学信息技术游戏教学交响曲．《中国教育技术装备》．２０１３年３２期．

［３］张攀峰，寻素华，吉丽晓．“智能学伴”在小学游戏化学习社区中的情感交互设计．《中国电化教育》．２０１４年１０期．

［４］杨薇．将游戏活动引入小学信息技术课堂．《中小学信息技术教育》．２０１５年６期．

第四篇：浅谈新形势下机械工程测试技术教学改革的论文

机械工程测试技术是机械类专业学生必修的一门专业技术基础课，它主要研究机械工程领域与设计相关的试验、控制和运行监测中所涉及到的物理量及其它工程量的测量和测量装置的性能，主要包括物理量和其他工程量的测量方法、测试中常用的传感器、信号的调理电路及记录、显示仪器的工作原理、测量装置基本特性的评价方法、测试信号的分析和处理等内容。它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解决机械行业设计和生产中所面临的测试问题的课程，基本理论较多，同时所研究的内容都直接面向工程应用中的测试问题，与工程应用紧密结合。由于各种基于新的测试原理和测试方法的新型传感器不断出现，课程的教学内容也处于不断更新的变化之中。

随着高校专业改革的发展，一方面测试技术课程的学时数逐渐减少，教学时数(包括理论教学和实验教学)已缩减为32学时，而另一方面为了适应现代工程测试技术发展的需要，对于机械工程测试技术课程的教学要求却又有所提高。因此，为了在减少学时的情况下达到相同的教学效果，机械工程测试技术的教学内容和教学模式也需要与时俱进。本文依照课程教学内容服从专业培养目标、课程教学方法服务于课程教学内容、素质教育贯穿于整个教学过程的原则，以培养学生的创新意识和分析解决工程实际问题的能力为目的，针对新形势下机械工程测试技术课程的教学内容和教学模式进行了一些研究与探索。

1以面向工程应用为主的教学内容体系的改革

按照教学内容服务于专业培养目标的原则，以面向工程应用为主要目的，将课程内容进行模块化整合，在教学过程中应以应用模块的教学为重点，以适应培养具有创新意识的工程应用型人才的需要。

机械工程中一个完整的测试系统一般包括：被测对象(通常是各类信号)、传感器、调理电路、信号采集与数字信号处理及反馈控制等，与此相应的理论内容主要有：信号及其描述方法、测试装置性能的静动态分析、各种常用传感器的原理及后接电路、信号调理、信号的显示与记录、信号处理等，这些内容构成了机械工程测试技术课程的基本理论部分，涉及知识面较广，知识点多而繁琐。同时课程也包括了常见物理量如位移、力、应力和应变、振动测试、温度及流体参量中的压力和流量等常见物理量的测试方法，还包括现代计算机测试系统等内容，这一部分属于应用性内容。

针对课程内容的特点，将教学内容划分为信号及其描述模块、信号传输系统性能模块、传感器模块、信号调理模块、信号处理模块及应用实例模块这六大模块。其中前五个模块属于该课程的理论部分，它们间的关系也非常明确，即按照信号的运行路径为主线组织知识点，此部分内容中传感器模块为重点内容，主要讲授常用传感器的工作原理及后接电路，该部分内容与工程应用紧密结合，其余内容如信号传输系统性能及信号调理等与学生学习过的自动控制原理及电工学等课程有重合，在教学过程中可以做简单回顾即可。最后的应用实例模块既是前面各模块的有机结合，又是该课程的目的所在，该模块含几个典型物理量的测试实例，每个实例应有具体的系统组成及适当的理论分析。这样组织教学内容，学生在学习时能清晰地理解各个知识模块的作用及在测试系统中的地位，对于测试系统的完整组成及性能分析有比较完整的概念，另外也可以学习到各种物理量测试技术的具体工程应用方法。

2教学方法与手段的改革

2.1工程实例教学法

按照教学方法服务于教学内容的原则，由于机械工程测试技术这门课程与工程实践联系紧密，直接面向工程应用，因此在教学过程中，应将适当的工程实例引入教学，这对于提高教学效果具有重要作用。

如在讲述传感器的原理时，除讲清楚各种传感器的原理之外，还需要通过大量的工程实例来使学生认识所学习的传感器是如何应用于实际工程量的测量。例如，笔者在讲述压电传感器时，给学生举了一个压电传感器应用于悬臂梁振动测试的例子。压电加速度计由惯性质量块和受压的压电陶瓷晶体等组成，固定安装在悬臂梁上，当给悬臂梁施加一定频率的激振信号时，压电加速度计感受与悬臂梁相同频率的振动，若振动频率远小于压电加速度计的固有频率，质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电陶瓷晶体上，由于压电效应，压电陶瓷晶体上产生正比于运动加速度的表面电荷，通过电荷放大器等后接电路，便可以得到悬臂梁振动的加速度信号，再通过双重积分器即可得到悬臂梁的振动位移信号。

例如，在讲述关于滤波器的问题时，笔者通过LABVIEW给学生演示了一个滤波器应用程序，频率为10Hz、幅值为1的正弦波与频率为60Hz、幅值为0.1混叠有幅值为0.1的白噪声的正弦信号叠加的合成信号，通过无限长冲击响应(IIR)3阶低通滤波器进行滤波处理，当滤波器的截止频率分别为20Hz和65Hz时，通过观察滤波后信号的波形图，来了解滤波器的截止频率对于滤波效果的影响。

这些工程实例的引入，一方面能够激发学生学习相关知识的兴趣，了解相关知识的工程应用，同时又能提高学生应用所学内容分析和解决工程实际问题的能力。

2.2启发式教学法

启发式教学，就是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律，运用各种教学手段，采用启发诱导办法传授知识，使学生积极主动地学习，以促进能力培养。在课堂教学中，应尽量避免填鸭式教育，尽量启发学生利用已有知识去主动分析和解决理论推导和实际问题。在具体实施中，针对部分教学内容，以学生理解并掌握该部分内容为目标，可以先列出研究思路和步骤，然后在讲解过程依步骤逐步提示学生利用现有知识去进行思考，并尝试自己独立推理，然后再由教师进行详细讲解。

例如，在讲述关于非周期信号的傅立叶变换时，先列出学生已经学习过的周期信号的复指数展开式，提示他们可以将非周期信号看成是周期为无限长的周期信号，从而引导他们借用周期信号的复指数展开式去自己推导出傅立叶变换式。在讲述了傅立叶变换的基本概念之后，提示他们结合数学中的坐标变换去理解傅立叶变换实质上是一种积分变换，将一个信号通过积分变换变成另一个信号，两个信号相互之间有联系，傅立叶变换后得到的信号自变量已经变为频率而非时间，通过分析一个信号的傅立叶变换可以得到信号的频谱密度函数，从而了解了信号包含的各频率成份及特征。通过启发式教学，学生深刻地理解了傅立叶变换的意义，同时也加深了对信号时域分析和频域分析的理解。

实践证明，学生对于启发式教学方法比较感兴趣，他们也乐于在教师的启发下通过自己的思考去一步步解决实际问题，而非被动的接受教师的讲解，而经过对具体知识求解过程的锻炼，他们的自学能力及分析和解决实际问题的能力都得到较大程度的提高。

2.3将MATLAB及LabVIEW软件应用于课堂教学

机械工程测试技术作为一门与工程应用联系紧密的课程，其内容随着现代计算机技术的发展而不断完善，尤其是MATLAB软件及虚拟仪器技术等已成为测试系统分析与设计的重要工具。从工程实际需要出发，笔者在课堂教学中，将工程中广泛应用的MATLAB软件及虚拟仪器技术引入课堂教学，引导学生去了解这些软件在测试系统分析与设计中的作用。

例如，在讲述测试装置的静动态特性时，利用MATLAB的simulink仿真工具箱，建立一阶系统和二阶系统的仿真框图模型，给系统以不同的输入如单位阶跃输入、单位脉冲输入等，再通过改变一阶系统的时间常数及二阶系统的阻尼率和固有频率等参数，来模拟测试装置在不同输入下的响应，这些内容编写成一个个仿真子程序，在授课的时候直接调用子程序来运行。

讲述各种信号时，可以利用LABVIEW的信号仿真函数，产生不同频率和幅值的正弦波信号、方波信号及三角波信号等，同时利用频谱测量函数显示相应信号的幅值谱和相位谱。在讲述滤波器时，通过合并低频信号和高频信号或噪声信号组成混叠信号，并利用滤波器函数来编制应用程序来仿真高通滤波器、低通滤波器及带通滤波器等不同种类滤波器的滤波性能，从而使学生可以直观了解各种不同种类滤波器的性能。所有演示内容都编写成一个个应用实例，在课堂教学时直接调用。

通过将MATLAB和LabVIEW软件引入课堂教学，即避免了书本知识过于枯燥、学生易失去学习兴趣的问题，又能通过实例演示加深学生对于所学内容的直观印象，同时引导学生自己学习相应的软件，自己动手去处理实际问题，既提高了课堂教学效果，也培养了学生的应用相关软件去分析解决工程实际问题的能力。

2.4多媒体教学

由于课程教学内容较多，同时又包含有大量工程应用内容，而教学课时数又相对较少，因此，对于大部分内容的讲解宜采用多媒体教学，这有利于发挥多媒体教学信息量大，且可以对大量实际工程应用进行动画显示等优点。例如，在讲述测试系统的组成时，为了加深学生对于测试系统各个组成环节的印象，笔者举了旋转轴偏心量监测系统的例子。位移传感器获取轴承在X、Y方向的位移信号，通过调理电路进行放大和滤波，再经过信号数据采集送入计算机，进行处理和显示。监测系统采用动画显示的方式，既利于学生形象地通过测试信号的传递及信号的变换与处理过程，也利于加深其对测试系统整体组成的理解，同时也可提高学生实际应用能力。

2.5小论文式大作业

在教学过程中，针对主要内容布置一些大作业，选题范围主要是一些相关的工程实际问题，也可以让学生自行选题，要求他们以小组的形式，按照测试系统的组成，自己选择相应的硬件去搭建能够投入工程实际应用的测试系统，并分析所组成的测试系统的性能，最后按照一般科技论文的格式完成一篇简单的小论文。例如，在课程学习基本完成之后，向部分学生布置了一道机床主轴转速测试系统的大作业，让学生自己选用合适的传感器，并选用相应的测试系统硬件，自己搭建一个转速测试系统，并应用LANVIEW软件编制信号采集及信号处理程序。实践表明，在教学中鼓励、指导学生进行小论文式的大作业的训练，可以更好地发挥其学习的主动性和创造性，也使得学生设计测试系统的能力和分析解决工程实际问题的能力得以提高，是一种非常有效的研究型教学方法。

3更新实验内容，实施开放式实验教学

实验教学内容既要服务于课程教学目标，同时也要紧跟工程实践要求，着重培养学生分析和解决工程实际问题的能力。为此，我们对实验内容进行适当改进，在保留了一些验证性的传统实验内容同时，也积极开设了一些设计性和创新性的实验项目。更新后的实验内容分为二个部分：第一部分为基本实验，主要包括电桥性能综合实验、霍尔测速实验及压电式加速度传感器测量振动实验，第二部分为综合创新性实验(机床主轴振动测试、液压系统流量测试及桁架应力综合测试)。基本实验以课程基本知识为载体，以基本知识和动手能力训练为重点，为必开实验。综合创新性的实验，以培养学生的设计能力、分析和解决工程实际问题的能力为目的，学生可以选做自己感兴趣的实验项目。

实验教学实施开放式、自主式教学，学生可以在实验室开放期间任何时间来做实验，由学生根据实验的要求自行选用相应传感器及相关硬件和软件搭建测试系统，并独立完成整个实验，从而使自己动手能力和实践能力得到加强。教师在实验结束后，对实验结果进行总结，指出实验过程中存在的一些不足，同学生进行讨论。这样，可以帮助学生发现问题，使他们掌握处理问题的技巧，从而更好地激发和培养他们的探索精神和创新能力。

4结论

机械工程测试技术教学的主要目的就是让学生更好地掌握测试系统的理论和测试系统性能分析的方法，并学会独立选用相应的硬件和软件去搭建测试系统去分析和解决工程实际中的工程量测试问题。近几年的教学实践表明：本文在教学内容、教学方法与手段、实验教学等方面进行的研究与探索，在提高教学效果方面显示了较好的作用。模块化且面向工程应用为主的教学内容体系更适合具有创新意识的应用型人才的培养需要，各种教学方法与手段的采用能够提高学生的学习兴趣、增强学生学习主动性和分析解决工程实际问题的能力，更新的实验教学内容和开放式实验教学能够加强学生动手能力和实践能力的培养。

第五篇：机械工程材料论文

机械工程材料发展现状叹息

摘要：机械工程材料没具有广泛的用途，在国民经济中占有极其重要的地位。本文对此类材料的现阶段的发展现状进行探析。

关键词：工程材料金属高分子复合材料陶瓷材料发展现状探析

前言：材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑,当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础,人类先后经历了:石器时代——铁器时代——钢铁时代（高分子时代 半导体时代 先进陶瓷时代 复合材料时代）,这说明以学一种类材料为主导的时代已经一不复返了。材料的发展已进入丰富多采的时代，而以保护资源、环境和生态为目的的材料设计思想已形成新的潮流，即“生态环境材料”。

一、金属材料依然在材料家族中占有统治地位

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：

1．1 分类：

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

1．2性能

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。

材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

1.3 生产工艺：

金属材料生产，一般是先提取和冶炼金属。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼；有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理（将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间，以提高其强度和硬度）等。1.4 主要优势：

①、金属材料的力学性能全面，可靠性高，使用安全； ②、具有良好的温度使用范围；良好的工艺性能； ③、储量丰富，适合大规模应用

金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依然不错，这种

状况将持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。下面详细介绍下钢铁、镁及镁合金、铝及铝合金、稀有金属等金属材料在现阶段的发展状况

1.5 钢铁材料

自工业革命以来，钢铁一直是人类使用的最重要的材料，是国家工业化的基础，钢铁的生产能力是一个国家综合实力的重要标志。目前世界钢铁产量仍然在逐年增长。

中国钢铁工业协会秘书长戚向东说：在2005年钢铁行业还是要把严格控制固定资产的投资作为一项首要的任务，同时进一步提高钢铁行业运行的质量和效益。

钢铁工业发展的趋势

产品结构在变化：板材、管材、带材等高附加值产品的比重大幅增长

产业集中度进一步提高：产钢500万吨以上的企业由13家增加到15家，占全国钢产量的45%

主要应用领域：作为工业中最重要的材料，在未来很长的一段时期内，钢铁材料的主导地位仍将难以动摇。

电力系统：工业锅炉、热交换管道、大型转子和叶轮等 汽车工业：主要结构件、车床与机械工业

铁路与桥梁、船舶与海上钻井平台、兵器工业：坦克、大炮、枪械 石油开采机械及输油管道、化工压力容器、建筑钢筋和构架、1．6 镁及镁合金

镁由于其优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。

1、汽车、摩托车用镁合金

汽车、摩托车等交通类产品用镁合金，镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。行家预测，在未来的7-8年中，欧洲汽车用镁将占总消耗量的14%，预计今后将以15%的速度递增，2005年将达到20万吨。

2、电子及家电用镁合金

汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。

1．7 铝及铝合金

铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高，目前交通运输业已成为铝合金材料的第一大用户。在世界范围内，交通运输业已成了铝材的第一大用户，2001年交通运输业消耗铝占全世界原铝产量的27.6%，有些国家达30%以上。随着交通运输业现代化进程的加快，铝及铝合金材料在航空航天和汽车三大领域的应用日益增加。