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【摘要】作为当今世界高等工程教育的一种新型人才培养模式，CDIO模式正在各工科院校进行试点和推广，结合石油特色的机械专业的特点和传统教育模式的优势，将CDIO教育模式引入到机械测试技术基础课程教学中，探讨该课程的CDIO培养教学模式为CDIO教育模式在机械专业的实践及应用性人才培养提供参考思路。
【关键词】CDIO；机械测试技术基础；石油机械；应用教学
引言
CDIO模式由美国麻省理工学院等4所大学在本世纪初合作开发并应用的一个新的工科类教育模式。该模式以构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、应用（Operate）四个教育阶段为主线，系统性地融汇专业基础知识，同时强调个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能[1，2]，所培养的人才较之传统方式更具实战性和即战力。本文将CDIO工程教育模式引入到东北石油大学机械专业教学中，针对“机械测试技术基础”课程具备较强的实践与工程应用性这一特点，遵照CDIO教育模式进行分段教学改革试验。本文就“机械测试技术基础”实践教学中的一些认识做一些初步的探讨和分析。
本课程最为突出的特点就是测试理论基础和工程实践的完美结合。基础理论方面，学生能理解和掌握机械测试技术，包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能，学会典型机械系统的综合分析方法；而工程实践方面，学生应能全面解析被测对象，应地自宜地制定测试与分析方案，具备进行现代机械设备系统测试方案的设计初步能力。而近年来针对本课程的教学实践表明：现有的课程结构、教学内容与方法、教学实践项目等，已不能适应实战性和即战力高要求的现代工程教育发展潮流。分析具体原因，主要有如下几个方面：
（1）课程内容系统性不强。机械测试技术是机械技术、检测传感技术、信息处理技术等多种技术的融合。从系统的角度理解和掌握机械测试技术的基础和应用设计原理是教学的中心内容，针对具体机械系统进行解析和研究时，常会忽视整体性与系统性，并无总体把握的能力和认识。
（2）理论概念繁琐，教材存在局限性。基于信号分析和处理方面叙述繁冗，且重点不突出。目前现有的诸多版教材各有局限，在选材和论述上为了照顾到内容的完整性，主次不分明，重点不突出，尤其是典型机械设备系统的针对性应用章节，没有受到足够的重视，起不到综合和系统总结的作用。
（3）实验课与应用环节与工程实际脱节情况严重。实验内容受限于实验设备和条件，多年未有更新，因而针对性不强，学生不能感受到实践的知识性和实验成功后的成就感，更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况，如何帮助学生以系统的观点深入理解和掌握机械测试技术的相关知识，如何培养与增强学生动手设计与应用能力，如何让学生学以致用，始终保持较高的学习兴趣和创新意识，是本课程教学的难点所在。
课堂理论学习。以教师主讲形式进行，以传授基础知识。主要内容包括：①概论模块：主要讲解机械测试技术的内涵、发展趋势、测试技术涉及的信号描述相关理论知识，学时数为8学时。②机械系统部件模块：主要讲解被测对象的结构特征、工作原理、设备组件的种类、特点。学时数为8学时。③测试系统模块：主要讲解测试装置、传感器、信号处理和典型物理量的测试系统，学时数为8学时。
实验台模拟。将教学班级按5-6人分组。该阶段需要完成下述内容：①项目调研：查阅资料，拟定项目实验台测试范畴和设计内容。②项目申报：实验台与测试方案的原理、创新性、可行性论证。③项目开展：制定测试方案，分配任务，选择测试装置和仿真分析工具，开展项目设计。④项目汇报：提交项目日志、设计报告。在此期间，教师采取跟踪方式对各组学生进行辅导，并对阶段性设计与应用效果进行针对性的解答和考核。该阶段占用学时为4学时。
工程测试与分析应用。项目小组根据设计需要，可以提出针对石油机械的测试技术怎么写作项目，用以加强对机械测试系统典型环节的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成，学时数为6学时，该阶段中可利用相关机械设备系统，如石油钻机系统中的电机（旋转机械）和钻井泥浆泵、柴油机（往复机械）。图2所示为工程测试应用采用或设计的旋转与往复机械故障模拟试验台。该部分占用8学时。
通过对这些机组系统的工程测试让学生切实理解测试对象不同时，测试技术的各环节的实践应用过程和特点，由此完成测试技术系统的构思、设计、实现与应用的各个环节。
析与实践操作过程中体现出的连贯性和创新能力等做出判断。
按照上述规划，近几年针对本课程进行了CDIO实践教学活动，过程中学生表现出极高的热情，围绕旋转机械、往复机械测试系统的设计主题共提交了众多项目报告，许多项目小组还额外提供了自己开发的基于Labview的测试与分析程序，并将虚拟仪器技术应用于数据采集和信号处理方面。整体看来，所参与学生对本课程理论和实践教学改革的相关内容充满信心，提出了很多具体意见，比如提前在低年级开展Labview软件分析、方案设计类项目，这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、振动故障诊断实验验证等深层次的设计内容，教学实验效果得到很大的提高。
参考文献
卢彦群.基于 CDIO 理论的工程教育模式探讨[J]. 高等教育研究， 2011， （9）： 12-16.
江 帆，张春良，王一军等. 机械专业 CDIO 培养模式探索[J].装备制造技术，2010，：192-194.
[3] 高胜，邹龙庆，王金东等. 基于虚拟样机技术的机电一体化课程 CDIO 实践与探索[J].价值工程，2011，2：216-217
别锋锋，男，1979年12月出生于湖北省仙桃市，2008年6月毕业于大连理工大学，获博士学位，现为东北石油大学机械科学与工程学院副教授。
【关键词】CDIO；机械测试技术基础；石油机械；应用教学
引言
CDIO模式由美国麻省理工学院等4所大学在本世纪初合作开发并应用的一个新的工科类教育模式。该模式以构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、应用（Operate）四个教育阶段为主线，系统性地融汇专业基础知识，同时强调个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能[1，2]，所培养的人才较之传统方式更具实战性和即战力。本文将CDIO工程教育模式引入到东北石油大学机械专业教学中，针对“机械测试技术基础”课程具备较强的实践与工程应用性这一特点，遵照CDIO教育模式进行分段教学改革试验。本文就“机械测试技术基础”实践教学中的一些认识做一些初步的探讨和分析。
1.课程特点与教改方案
“机械测试技术基础”是机械设计制造及其自动化专业的一门工程技术类基础课程，如图1所示，在涉及这门课程的全面学习之前，所需掌握的前期基础包括机械结构建模、机构分析、力学等课程，从工程机械系统结构建模到钻采机械系统工程学习，整个培养环节中该课程锻炼学生的系统设计能力和创新能力方面，占有十分重要的地位。本课程最为突出的特点就是测试理论基础和工程实践的完美结合。基础理论方面，学生能理解和掌握机械测试技术，包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能，学会典型机械系统的综合分析方法；而工程实践方面，学生应能全面解析被测对象，应地自宜地制定测试与分析方案，具备进行现代机械设备系统测试方案的设计初步能力。而近年来针对本课程的教学实践表明：现有的课程结构、教学内容与方法、教学实践项目等，已不能适应实战性和即战力高要求的现代工程教育发展潮流。分析具体原因，主要有如下几个方面：
（1）课程内容系统性不强。机械测试技术是机械技术、检测传感技术、信息处理技术等多种技术的融合。从系统的角度理解和掌握机械测试技术的基础和应用设计原理是教学的中心内容，针对具体机械系统进行解析和研究时，常会忽视整体性与系统性，并无总体把握的能力和认识。
（2）理论概念繁琐，教材存在局限性。基于信号分析和处理方面叙述繁冗，且重点不突出。目前现有的诸多版教材各有局限，在选材和论述上为了照顾到内容的完整性，主次不分明，重点不突出，尤其是典型机械设备系统的针对性应用章节，没有受到足够的重视，起不到综合和系统总结的作用。
（3）实验课与应用环节与工程实际脱节情况严重。实验内容受限于实验设备和条件，多年未有更新，因而针对性不强，学生不能感受到实践的知识性和实验成功后的成就感，更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况，如何帮助学生以系统的观点深入理解和掌握机械测试技术的相关知识，如何培养与增强学生动手设计与应用能力，如何让学生学以致用，始终保持较高的学习兴趣和创新意识，是本课程教学的难点所在。
2.机械测试技术基础课程的CDIO实践
CDIO教学模式强调学生的理论知识与工程实践有机结合的能力，而不是单纯的理论知识或直观的技能，这对学生对新知识融会贯通的能力、对新技术的敏感能力都提出了更高要求[3]。机械测试技术基础的前期先修课程除了高数、力学、物理电工等基础课程外，还包括机械设计、控制工程等专业基础课程等。该课程有着鲜明的技术基础和工程时代背景，考虑到学时的限源于：毕业生论文网www.udooo.com
制，教学过程中应该把握一个基本原则是：了解机械测试技术的发展动态，掌握其核心思想和技术，完成机械测试系统的创新设计与工程应用。基于CDIO的思想，我们对“机械测试技术基础”课程教学分成三个部分：课堂理论学习、实验台模拟、工程测试与分析应用。课堂理论学习。以教师主讲形式进行，以传授基础知识。主要内容包括：①概论模块：主要讲解机械测试技术的内涵、发展趋势、测试技术涉及的信号描述相关理论知识，学时数为8学时。②机械系统部件模块：主要讲解被测对象的结构特征、工作原理、设备组件的种类、特点。学时数为8学时。③测试系统模块：主要讲解测试装置、传感器、信号处理和典型物理量的测试系统，学时数为8学时。
实验台模拟。将教学班级按5-6人分组。该阶段需要完成下述内容：①项目调研：查阅资料，拟定项目实验台测试范畴和设计内容。②项目申报：实验台与测试方案的原理、创新性、可行性论证。③项目开展：制定测试方案，分配任务，选择测试装置和仿真分析工具，开展项目设计。④项目汇报：提交项目日志、设计报告。在此期间，教师采取跟踪方式对各组学生进行辅导，并对阶段性设计与应用效果进行针对性的解答和考核。该阶段占用学时为4学时。
工程测试与分析应用。项目小组根据设计需要，可以提出针对石油机械的测试技术怎么写作项目，用以加强对机械测试系统典型环节的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成，学时数为6学时，该阶段中可利用相关机械设备系统，如石油钻机系统中的电机（旋转机械）和钻井泥浆泵、柴油机（往复机械）。图2所示为工程测试应用采用或设计的旋转与往复机械故障模拟试验台。该部分占用8学时。
通过对这些机组系统的工程测试让学生切实理解测试对象不同时，测试技术的各环节的实践应用过程和特点，由此完成测试技术系统的构思、设计、实现与应用的各个环节。
3.课程考核
在“机械测试技术基础”课程中，单一的卷面考试与实验报告分析的方式已很难满足系统考核要求。这里我们根据课程教学的三个部分—课堂讲授、实验台模拟、工程测试与分析应用分别进行测试，然后与学生讨论评价与考核体系，综合学生的意见，再适当修正，尽可能兼顾公正的前提下，做到方案的多样性。课程教授的理论部分采用传统的试卷测试形式，试验台模拟部分根据学生的自我评价、公开汇报、测试系统应用完成的质量等情况进行综合评价，而工程实践与应用根据学生在实际案例解析与实践操作过程中体现出的连贯性和创新能力等做出判断。
按照上述规划，近几年针对本课程进行了CDIO实践教学活动，过程中学生表现出极高的热情，围绕旋转机械、往复机械测试系统的设计主题共提交了众多项目报告，许多项目小组还额外提供了自己开发的基于Labview的测试与分析程序，并将虚拟仪器技术应用于数据采集和信号处理方面。整体看来，所参与学生对本课程理论和实践教学改革的相关内容充满信心，提出了很多具体意见，比如提前在低年级开展Labview软件分析、方案设计类项目，这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、振动故障诊断实验验证等深层次的设计内容，教学实验效果得到很大的提高。
4.结束语
机械测试技术基础课程内容覆盖面广、原理深奥，同时涉及学科门类较多。根据国际工程教育CDIO理念进行教学实践，既能使具备石油特色的机械专业所培养学生巩固所学相关理论知识，又能锻炼学生针对实际工程问题的解析能力，很大程度上调动学生的主观能动性。本文将CDIO模式引入到“机械测试技术基础”课程建设中，从理论教学和实践教学的三个阶段进行相应的教学改革探索，为“机械测试技术基础”课程教学怎么写作于石油特色的机械设计制造及其自动化专业培养方案提供了新的思路，这些对于提高整体教学质量和效果，培养学生的工程实践与创新能力具有积极意义。参考文献
卢彦群.基于 CDIO 理论的工程教育模式探讨[J]. 高等教育研究， 2011， （9）： 12-16.
江 帆，张春良，王一军等. 机械专业 CDIO 培养模式探索[J].装备制造技术，2010，：192-194.
[3] 高胜，邹龙庆，王金东等. 基于虚拟样机技术的机电一体化课程 CDIO 实践与探索[J].价值工程，2011，2：216-217
别锋锋，男，1979年12月出生于湖北省仙桃市，2008年6月毕业于大连理工大学，获博士学位，现为东北石油大学机械科学与工程学院副教授。