课程中文名称 |
工程测试技术（双语） |
课程英文名称 |
Engineering Testing Technology |
课程类别 |
专业教育课程 |
课程性质 |
核心课 |
开课学期 |
第五/六学期 |
课程总学时 |
40 |
学分 |
2.5 |
课内实验学时 |
6 |
课内理论学时 |
34 |
适用专业 |
机械设计制造及其自动化 机械电子工程 |
开课单位 |
机械工程学院 |
先修课程 |
大学英语、工程数学、自动控制原理、机械设计基础、电工与电子技术基础 |
一、课程实验性质和目的
本课程实验是《工程测试技术（双语）》课程的专业性教学实验项目，共开设3个实验，分别为典型传感器的性能比较实验、交流电桥的应用实验，压电传感器的性能分析实验。主要进行典型传感器（差动变压器式、电容式、电感式以及压电陶瓷式传感器）的性能比较，掌握相关仪器的工作原理及操作方法，对传感器将物理量转换为电量的转换原理及性能进行分析，并利用计算机完成实验数据的采集及分析。通过传感器实验台学生可以了解几种典型传感器的结构特点和基本工作原理，经过对比检测进行性能分析并掌握几种典型传感器的应用范围，了解压电式传感器的原理、结构及应用，使学生实际地应用所学知识，培养学生独立设计及完成实验项目的能力，增强学生制作实验的兴趣，以提高学生的动手能力、综合分析问题及解决问题的能力。
二、课程实验对毕业要求的支撑及课程实验教学目标
《工程测试技术》课程支撑了机械设计制造及其自动化本科专业毕业要求1、2和4，具体指标点和对应的课程教学目标见表1。
表1 课程实验对毕业要求的支撑及课程实验教学目标
序号 |
培养方案中的毕业要求指标序号 |
毕业要求 |
课程实验教学目标 |
1 |
1 |
工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂机电工程问题。 |
目标1：理解并认识工程与科学的关系，掌握进行动态测试所需的基础理论等方面的基础知识以及必要的现场应用知识。 |
2 |
2 |
问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂机械工程问题，以获得有效结论。 |
目标2：能够综合应用数理、机械工程及电子电工技术等知识，研究分析工程测试的基本概念和一般流程，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握机械物理量的检测、传输、变换及记录显示系统的原理、方法等。 |
3 |
4 |
研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机电工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
目标3：能够在综合应用所学机械工程检测技术和实验实践，设计开发出机电工程中的自动化监测、监控以及智能化系统，能够合理分析，评价机电工程实践和复杂机电工程问题。 |
三、课程实验教学内容、要求、学时分配与教学方法
课程实验教学内容、要求、学时分配、课程目标与教学方法见表2.
表2 课程实验教学内容与要求
教学内容 |
要 求 |
学时 |
课程目标 |
教学方法 |
观察几种传感器的结构及工作原理，难点是通过给定的输入参数测量输出电量值，计算相应的灵敏度值及特性曲线。 |
要求学生能够理解传感器的结构及工作原理，能够计算传感器灵敏度值及特性曲线。 |
2 |
目标1：理解并认识工程与科学的关系，掌握进行动态测试所需的基础理论等方面的基础知识以及必要的现场应用知识。 目标2：能够综合应用数理、机械工程及电子电工技术等知识，研究分析工程测试的基本概念和一般流程，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握机械物理量的检测、传输、变换及记录显示系统的原理、方法等。 目标3：能够在综合应用所学机械工程检测技术和实验实践，设计开发出机电工程中的自动化监测、监控以及智能化系统，能够合理分析，评价机电工程实践和复杂机电工程问题。 |
讨论与实验 |
利用传感器综合实验台，设计交流电桥的应用——电子秤的测量线路及参数，完成测量过程。 |
要求学生利用传感器综合实验台完成几种典型传感器（差动变压器式、电容式、电感式）的性能测定并进行对比分析，设计交流电桥的应用——电子秤的测量线路及参数，完成测量过程。 |
2 |
目标1：理解并认识工程与科学的关系，掌握进行动态测试所需的基础理论等方面的基础知识以及必要的现场应用知识。 目标2：能够综合应用数理、机械工程及电子电工技术等知识，研究分析工程测试的基本概念和一般流程，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握机械物理量的检测、传输、变换及记录显示系统的原理、方法等。 目标3：能够在综合应用所学机械工程检测技术和实验实践，设计开发出机电工程中的自动化监测、监控以及智能化系统，能够合理分析，评价机电工程实践和复杂机电工程问题。 |
讨论与实验 |
压电式传感器的原理、结构及应用，针对所给出的结构图设计并组建测量线路，调节频率并利用示波器读出数值，尝试不断改变频率与输出通道来观察分析波形相位差，对压电传感器的性能进行分析。 |
要求学生了解压电式传感器的原理及应用，掌握压电式传感器的电路结构，能够设计组建压电传感器的测量线路，掌握测量的原理并分析其性能；培养学生动手能力且能够依靠互相协作来解决难点问题。 |
2 |
目标1：理解并认识工程与科学的关系，掌握进行动态测试所需的基础理论等方面的基础知识以及必要的现场应用知识。 目标2：能够综合应用数理、机械工程及电子电工技术等知识，研究分析工程测试的基本概念和一般流程，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握机械物理量的检测、传输、变换及记录显示系统的原理、方法等。 目标3：能够在综合应用所学机械工程检测技术和实验实践，设计开发出机电工程中的自动化监测、监控以及智能化系统，能够合理分析，评价机电工程实践和复杂机电工程问题。 |
讨论与实验 |
四、考核及成绩评定方式
1.考核方式
通过实验中现场动手能力、实验报告两种方式考核学生的学习效果，见表3。
现场动手能力：40%。主要考核学生是否按时在教室进行课程实验，评价标准见表4。
实验报告：60%。主要考核学生对所做实验的掌握程度，评价标准见表5。
2.成绩评定
表3 学生成绩评定基础数据表
序号 |
毕业要求 |
课程教学目标 |
考核评价方式的成绩占（%） |
指标点占总成绩的比例（%） |
现场动手能力 |
实验报告 |
1 |
工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂机电工程问题。 |
目标1：理解并认识工程与科学的关系，掌握进行动态测试所需的基础理论等方面的基础知识以及必要的现场应用知识。 |
10 |
20 |
30 |
2 |
问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂机械工程问题，以获得有效结论。 |
目标2：能够综合应用数理、机械工程及电子电工技术等知识，研究分析工程测试的基本概念和一般流程，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握机械物理量的检测、传输、变换及记录显示系统的原理、方法等。 |
20 |
20 |
40 |
3 |
研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机电工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
目标3：能够在综合应用所学机械工程检测技术和实验实践，设计开发出机电工程中的自动化监测、监控以及智能化系统，能够合理分析，评价机电工程实践和复杂机电工程问题。 |
10 |
20 |
30 |
合计 |
40 |
60 |
100 |
表4现场动手能力评价标准
评分标准 |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
按时到教室进行课程实验，积极主动参与讨论；动手能力强；在实验时能表现较强的创新意识和团队合作精神。 |
按时到教室进行课程实验，积极主动参与讨论；能正确操作实验设备；在课设时具有团队合作精神。 |
按时到教室进行课程实验，能参与讨论；基本能正确操作实验设备；在课程实验时讨论发言较少。 |
基本按时到教室进行课程实验，迟到3次以内；能参与讨论；操作实验设备较少；在课程实验时讨论发言少。 |
点名时被发现旷课或讨论中注意力不集中；进行与课程实验内容无关的活动；检查其课程实验时，回答思路混乱，答非所问，实验设备操作错误。 |
表5实验报告评价标准
要求 |
评分标准 |
权重（%） |
90–100分 |
80–89分 |
70–79分 |
60–69分 |
0–59分 |
|
内容完整，计算正确，分析及回答问题。 |
按时完成实验报告，报告形式规范，态度认真。阐述过程概念清晰、逻辑条理性强，知识点掌握准确完整，阐述全面正确。实验结果分析科学合理。 |
按时完成实验报告，报告形式规范，态度认真。阐述过程概念清晰、逻辑条理性强，知识点掌握较准确完整，阐述较全面正确。实验结果分析科学合理。 |
按时完成实验报告，报告形式规范，态度认真。阐述过程概念较清晰、逻辑条理性较强，知识点掌握基本准确完整，阐述基本全面正确。实验结果分析基本科学合理。 |
按时完成实验报告，报告形式规范，态度较认真。阐述过程概念较清晰、逻辑条理性欠佳，知识点掌握基本准确，阐述不太全面。实验结果分析基本合理。 |
对待实验的态度不端正，不能按时完成报告；基本概念模糊；报告有抄袭现象。 |
60 |
五、课程实验教学目标达成度评价
依据表6对课程目标达成度进行评价，表7为课程目标达成度专业评价审核表。
表6 毕业要求达成度评价表
毕业要求 |
课程实验教学目标 |
预设的考核方式 |
实际学习成果 |
达成度值 |
工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂机电工程问题。 |
目标1：理解并认识工程与科学的关系，掌握进行动态测试所需的基础理论等方面的基础知识以及必要的现场应用知识。 |
现场动手能力 实验报告 |
该项指标对应分数求平均值 |
该项平均值 30 |
问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂机械工程问题，以获得有效结论。 |
目标2：能够综合应用数理、机械工程及电子电工技术等知识，研究分析工程测试的基本概念和一般流程，合理选用传感器、测试仪器及装置；掌握机械物理量的检测、传输、变换及记录显示系统的原理、方法等。 |
现场动手能力 实验报告 |
该项指标对应分数求平均值 |
该项平均值 40 |
研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机电工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
目标3：能够在综合应用所学机械工程检测技术和实验实践，设计开发出机电工程中的自动化监测、监控以及智能化系统，能够合理分析，评价机电工程实践和复杂机电工程问题。 |
现场动手能力 实验报告 |
该项指标对应分数求平均值 |
该项平均值 30 |
表7 课程实验目标达成度专业评价审核表
一、课程实验基本信息 |
课程实验名称 |
典型传感器的性能比较、交流电桥的应用、压电传感器的性能分析实验 |
授课学时/学分 |
6/2.5 |
开课学期 |
第五/六学期 |
授课班级 |
机械、机电 |
任课老师 |
张钊源 |
选课人数 |
210 |
二、课程目标达成度评价 |
专业评价组审核 |
评价审核内容 |
评价依据 |
评价结果 |
教学日历或实习教学计划 |
教学计划、教学大纲 |
与大纲相符（ ）/不相符（ ） |
教案、课件、或实习指导书 |
教案或电子课件 |
与大纲相符（ ）/不相符（ ） |
课程归档材料 |
课程组提供归档材料、教学大纲 |
资料完整（ ）/不完整（ ） |
教学过程记录 |
出勤、回答提出问题、作业 |
记录完整（ ）/不完整（ ） |
课程实验对毕业要求指标点达成度情况评价 |
工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂机电工程问题。 |
（源自于表6中的计算结果） |
问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂机械工程问题，以获得有效结论。 |
（源自于表6中的计算结果） |
研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂机电工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
（源自于表6中的计算结果） |
专业评价组队课程持续改进意见 |
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专业负责人签字 |
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年 月 日 |
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注：此表为课程实验实施结束后提交给专业评价组按照教学大纲要求对课程达成度评价进行审核。
六、教材与参考资料
[1] 《Fundamental of Mechanical Engineering Measurement 机械工程测试技术基础》, 王江萍，西安石油大学，2007年；
[2] 《机电专业实验指导书》，彭海，西安石油大学机械工程学院，2012年。
