汽车测试与信号分析教学研究

摘要：工程创新教育背景下对高校人才培养的要求及《汽车测试与信号分析》实践环节存在的问题，实践环节改革对学生创新能力的培养意义重大。为加强研究生实践创新能力的培养，应注重实践环节改革，鼓励在校研究生积极参与创新性研究课题，开展高水平的科学研究工作，全面提高研究生培养质量。

关键词：创新教育;实践改革;汽车测试与信号分析

高校要将创新教育贯穿于人才培养活动的全过程，培养具有国际视野、创新意识、创新精神、创新能力和实践能力的高素质人才。汽车工程硕士长期在校学习，没有工作经历，缺乏工作经验和创新能力，但培养目标要求他们成为能够在汽车工程领域独立承担技术工作的专业人员。这种要求决定了创新实践能力培养是汽车工程硕士培养过程中的重要环节，直接影响毕业生质量的高低。《汽车测试与信号分析》是如今工程技术的主要分支，是各工程类专业的重要学科基础。随着信息技术、传感器、新技术、新工艺的发展，汽车测试与信号分析不断增添新的内容，涉及领域越来越广泛，如物理学、电子学、材料学等多种学科对于汽车工程类研究生来说是必修课。同时《汽车测试与信号分析》不仅有较深的理论性，还有较强的实践性。但传统的教学模式“重理论轻实践”，学生缺乏实践能力和创新能力，难以掌握前沿技术。为了把汽车工程类研究生培养成为工程创新背景下的创新型人才，应不断改革传统实践教学体系，研究良性高效的实践教学体系，增加综合性实验和科研性实验项目，丰富教学内容，不断增强实践教学的趣味性，让学生在实践过程中了解实践能力与创新能力的重要性，通过实践加深对理论知识的理解与掌握程度，提高动手实践能力和创新能力，促使学生形成主动思考、自我创新的意识。

一、传统汽车测试与信号分析实践环节的不足

《汽车测试与信号分析》实践教学在教学能力、教学内容、教学方法等方面明显跟不上时展，主要表现在教学内容不新颖，实验教学设备老旧，实验内容与现代汽车所需技术脱节，教学方式多以教师指导为主，学生缺少自主动手的机会。总的来说，汽车测试与信号分析实践环节存在以下三方面问题：1.与培养创新人才的目标不适应创新型汽车工程类研究生应具备良好的工程素质，不仅理论知识丰富，而且实践能力强大，形成一定的自主创新意识和创新思维。目前的实践教学沿用多年不变的传统模式，实践形式和内容没有革新，学生只是被动地接受老师传授的实践经验，难以培养出自主创新能力。面对科技不断发展、新技术和新工艺的不断更新，培养出创新型技术人才成了一场空谈。2.实验内容与现代汽车所需技术脱节随着现代科学技术的迅速发展，越来越多的新技术、新工艺、新材料层出不穷。在竞争日益激烈的汽车市场中，要培养具有创新能力的汽车类研究生，除了培养他们掌握必要的理论和实践知识外，还应要求他们关注市场动态，掌握前沿技术。而传统的实践内容老旧，没有创新，没有涉及最新的技术，学生无法跟上时代的脚步，更别说提高创新能力了。3.实验设备老旧《汽车测试与信号分析》是一门实践能力很强的课程，但现有实验设备陈旧，不能满足日益更新的实践要求。由于实验设备限制，很多实践环节被取消，创新性的实践内容无法更新，不利于学生将理论运用于实际，不利于掌握最新的技术，提高创新能力。

二、实践教学的改革

《汽车测试与信号分析》的课程理论知识较深奥，大部分学生感到知识生涩难懂，实践教学课时短，学生难以掌握。改革实践教学是学生巩固并深化本课程知识的重要途径，主要通过实践环节提高课程教学质量。为培养学生的实践能力，提高学生的创新能力，应建立以“学生为中心，教师为辅”的教学模式，对实践教学模式和实践内容进行改革。1.实践教学模式改革。参加汽车测试与信号分析实验的学生对知识的掌握水平不一，为了让各类同学都能掌握，教师可进行分层实践教学。（1）对实践内容进行分层，分为基础实验、综合性实验、开放创新实验三个模块。（2）根据学生的兴趣和科研方向，把学生分成多个实验小组，根据不同的培养目的完成相应的实验内容。支持学生结合科研学术论文课题、科研项目进行创新设计。分层次模块化教学方式既有利于基础好的学生更深入地钻研，也有利于基础一般的同学循序渐进、由浅入深地学习，提高学生的学习兴趣与积极性。2.实践内容改革。在传统实践环节中添加一些新颖的综合性实验和科研性的开放创新实验，满足各阶段对学生提出的不同要求，以此增强汽车类研究生的工程素质、工程实践能力和创新能力，内容改革如下图所示。实践环节的内容（1）基础实验。传统的基础实验包括信号的时频、相频的分析、电桥实验等。但汽车测试与信号分析最重要的是传感器的使用，所以在传统基础实验上应增加一些常见和新型传感器的实践内容，如汽车上常见的车速传感器、陀螺仪、光电传感器、氧传感器、节气门开度传感器等。在实验中掌握好各传感器的工作原理与操作步骤，为以后的实验环节打好基础。（2）综合性试验。在工程创新要求下根据课程教学要求，结合实验室本身的条件开设几个基于MATLAB、LABVIEW软件构建测试系统的综合设计实验。利用现代计算机软件技术开展网上虚拟实验系统，为学生提供开放性的实验环境。教师指导学生独立完成自主实验并完成实验报告，成绩由老师评定。综合性实验内容包括基于LABVIEW和MATLAB的轴承振动信号的检测与分析、汽车减震系统测试研究、动平衡测试、轴心轨迹测试等。同时，教师可以根据学生的研究方向和兴趣自主命题进行综合性实验，由此提高学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和独立解决实际问题的能力。（3）开放创新实验。老师或导师大都参与了一些国家科学研究项目或企业技术开发项目，掌握最高端、最前沿的技术成果。教学过程中，教师可以将一些科研项目成果中成熟的技术传授给学生，不仅可以充实教学内容，还可以通过科研经历使学生了解最前沿的技术，适应时展。同时，导师在自己的科研项目过程中带上学生，让学生在实际的科研项目中运用所学知识进行科技创新。高端的科研成果运用于实验开发与建设以及学生的创新实践，充分发挥了科研对教学和人才培养的促进作用。3.实践方法改革。传统的教学方法是老师先进行演示再让学生进行实验。这样的教学方法只是让学生按部就班地学习，无法培养学生独立思考的能力，更无法提高创新能力。在教学方法上应采用“学生为主，老师为辅”的教学方法，学生自主完成实验，独立解决问题，完成课上要求的实验之后用所有设备仪器做一些延伸性实验。学生多思考、多动手、多实践，老师只起辅助作用，学生遇到问题时适当给予指点，不能过多干涉实验过程。对于开放创新实验，学生在导师的指导下运用所学内容自主完成相应部分，所做部分要具有一定深度和难度。科研项目不仅可以让学生掌握前沿技术，还可以培养学生的实践能力和创新意识。

三、结论

《汽车测试与信号分析》的工程创新性就在于它的实践性和创新性，通过对实践教学改革的探索改善教学内容，改革教学方法和实践手段是提高学生综合素质和创新能力的关键。实践教学应建立以“学生为中心，教师为辅”的《汽车测试与信号分析》实践教学体系。加强开放性和综合性实验教学，培养学生的实践能力和创新能力，提高教学质量。教学改革是一个动态的过程，随着时展、科技的不断进步，《汽车测试与信号分析》的实践环节还需要不断改善，在以后的教学过程和科研过程中不断地汲取新知识，完善汽车测试与信号分析的实践教学内容，培养符合工程创新背景下所需要的综合素质高的创新型人才。

参考文献：

[1]田和强.加强创新和实践能力培养的机械工程测试技术课程教学改革[J].高教学刊，2016

[2]王浩程，冯志友，王文涛.基于工程创新教育的实践教学体系探索[J].实验室研究与探索，2014

[3]刘国福，李慧，熊艳.研究生课程“现代测试技术实验”的教学改革实践[J].实验室研究与探索，2014

[4]周德强，尤丽华，冯俊萍.“测试技术”课程教学改革初探[J].江苏技术师范学院学报，2011

[5]冯伟，吴祥，田晓峰，陈树祥，陈杰来.测试技术课程教学问题初探[J].信息技术教育与研究，2013

作者:唐岚 陈翀 孙仁云 阴晓峰 赵玲 单位:西华大学汽车与交通学院