機械工程測試實驗教學體系研究論文
摘要:
機械工程測試作爲機械電子專業的核心主幹課程,其實驗教學體系直接關係着機電類學生實踐能力的培養。本文分析了機械工程測試課程所涉及的課程內涵,根據機械專業的知識框架,分別提出了以測控單元、測控量類型爲準繩建立實驗教學體系,以期爲機械工程測試課程實驗教學體系的建立提供參考。
關鍵詞:工程測試;實驗課教學;教學體系;機械工程;實驗課
一、引言。
《機械工程測試》是機械電子專業方向的一門核心主幹課程,是建立在機械設計、機械製造等課程基礎上的一門學科,旨在將純機械學與電子測控建立有機聯繫,培養學生設計機電一體化系統的能力[1—3]。因此,《機械工程測試》課程的實驗課主要圍繞對機械工程中的力學、運動學等物理量的檢測與控制展開。然而,因機械工程中涉及的物理量多而繁雜且各型實驗平臺的測控單元也有所不同,使得該課程的實驗項目甄選難度大,極易出現不合理的實驗教學體系。
二、實驗課體系的建立。
(一)以測控單元爲準繩建立實驗體系。
機械工程測試中主要涉及單片機、PLC等兩類測控單元。其中,以單片機爲核心測控單元的實驗平臺具有很好的擴展性,即除實驗平臺原有的實驗項目外,師生可以根據實驗目標自行設計其他實驗項目;以PLC爲核心測控單元的實驗平臺則具有很好的抗干擾性,常用來對振動噪聲、熱應力等實際工程中易受干擾的物理量進行檢測與控制。據統計,《機械工程測試》課程的實驗課一般設置爲6——8個課時,約3——4個實驗項目,且實驗平臺多爲單片機型。
故針對此類平臺,可將實驗項目設置爲固定類實驗項目和開發類實驗項目兩個類別,其中,固定類實驗項目主要參考實驗平臺的固有功能,開設傳感器位移特性實驗、轉速檢測實驗等實驗項目。進一步地,對於同一個測控項目(如轉速的檢測),也可設置對比測控類實驗項目,即分別藉助於不同類型的傳感器對轉速進行檢測,比較分析各類傳感器的靈敏度及準確度,從而加深學生對不同類型傳感器的認知。開發類實驗項目則可依據學科特色或專業建設方向,制定實驗項目,即由教師指定機械工程中的測控功能,由學生自行搭建實驗系統及線路並經行控制編程,以激發學生興趣,提高教學效果。此外,開發類實驗項目還可根據學科競賽內容設置實驗項目。例如,實驗項目可參考“挑戰杯”這一賽事的競賽要求,開設位移控制、測距類實驗項目,着重鍛鍊學生機械運動控制的能力,提高學生學科競賽素質。
(二)以測控量類型爲準繩建立實驗體系。
機械工程中的測控量主要包含力學參量(作用力、應力)和運動學參量(位移、速度、加速度)等兩大類。力學參量的測控主要藉助於應變片等接觸式傳感器進行檢測與控制,而運動學參量的檢測因運動元件佈線困難,常藉助於非接觸式傳感器進行檢測與控制。此外,特殊的機電系統中還涉及對聲學、光學、溫度信號的.檢測與控制,常藉助於聲敏、光敏元器件進行[4—5]。
因此,《機械工程測試》課程的實驗課也可按照檢測控制量的類別進行開設。以滁州學院爲例,該校新版的人才培養方案中將《機械工程測試》的實驗項目設置爲3個實驗,即1個力學量檢測(壓阻式壓力傳感器的應用——壓力計實驗)、1個運動學參量檢測(光電傳感器控制電動機轉速實驗)、1個溫度檢測(集成溫度傳感器AD590的溫度特性實驗)。力學檢測實驗旨在培養學生能對機械工程中常見作用力進行檢測,運動學參量的檢測實驗旨在幫助學生檢測控制旋轉類機械的轉速,而溫度實驗則不僅涉及到對溫度量的檢測,也涉及對溫度的閉環控制,從而爲培養學生的閉環控制概念奠定基礎。根據測控量的類型建立實驗課體系,有助於學生對機械工程中所涉及的物理量建立系統性認識,也有助於學生建立機械量與測控系統間的有機聯繫,全面提高學生實際動手操作能力。
三、結語。
系統化、科學化的實驗教學體系是提高實驗教學質量的根本所在,對實驗教學體系的探索實踐,是教育工作者永恆的工作主題。當前“大工科”的環境下,基於學科規律貫徹落實實驗教學與學科體系的有機結合,是對高校人才培養模式的一種重要探索與完善。
參考文獻:
[1]盧建霞,屠大維,趙其傑,許爍。機械工程測試技術實驗教學創新平臺設計[J]。實驗室研究與探索,2015,34(04):182—185。
[2]柏林,張曉鴿,劉小峯,楊冠瓊。機械工程測試技術教學實驗系統[J]。實驗技術與管理,2012,29(09):79—82。
[3]王欣威,慕麗。基於CDIO的機械工程測試技術基礎課程創新實訓平臺設計與實現[J]。裝備製造技術,2015,(01):213—215。
[4]湯小嬌。基於應用型人才培養的“機械工程測試技術”課程改革[J]。唐山學院學報,2018,31(03):97—99,108。
[5]王化更。新形勢下機械工程測試技術教學改革的研究與實踐[J]。科技創新導報,2015,12(04):41—42。
-
自動化專業的自薦信範文[優秀4篇]
隨着社會一步步向前發展,自薦信的使用頻率越來越高,我們常常通過寫自薦信來達到自我推銷的目的。你還不會寫自薦信嗎?下面是小編爲大家整理的自動化專業的自薦信範文,供大家參考借鑑,希望可以幫助到有需要的朋友。自動化專業的自薦信範文1尊敬的xxx公司領導:您好!很榮...
-
地質機械儀器產品買賣合同
在人民愈發重視法律的社會中,合同出現在我們生活中的次數越來越多,簽訂合同是減少和防止發生爭議的重要措施。那麼一般合同是怎麼起草的呢?以下是小編爲大家整理的地質機械儀器產品買賣合同,希望對大家有所幫助。地質機械儀器產品買賣合同1訂立合同雙方:購貨單位:___...
-
機械維修工工作總結必備(8篇)
總結是指社會團體、企業單位和個人在自身的某一時期、某一項目或某些工作告一段落或者全部完成後進行回顧檢查、分析評價,從而肯定成績,得到經驗,找出差距,得出教訓和一些規律性認識的一種書面材料,它在我們的學習、工作中起到呈上啓下的作用,不如靜下心來好好寫寫總...
-
[精華]電氣自動化技術專業求職信
日子如同白駒過隙,相信很多朋友又忙着找工作呢吧,感覺我們很有必要寫求職信了。相信許多人會覺得求職信很難寫吧,以下是小編整理的電氣自動化技術專業求職信,歡迎大家借鑑與參考,希望對大家有所幫助。尊敬的領導:您好!衷心地感謝您在百忙之中垂閱此信,爲一位滿腔熱情的...