本文源自于西安交通大学新闻网，原文链接：http://news.xjtu.edu.cn/info/1389/182297.htm
在汹涌而来的第四次工业革命浪潮中，人工智能、大数据、云计算等技术在制造业中大量深入应用，引领人类社会进入“智能制造”新阶段。人工智能、大数据的核心前提是大量可靠的数据，想要获取大量精准可靠的制造业领域相关数据就需要依赖机械工程测试技术、传感技术等学科的专业知识，所以测试技术也可以称作智能制造的核心和基石。
“机械工程测试技术”是机械学院开设的专业基础课，每年面向机械工程、测控技术与仪器和车辆工程三个专业300余人开课。课程内容涉及机械、传感、电学、信号处理等学科的交叉领域，涉及面广、实践性强，具有承上启下的作用。课程教学团队由8名教师和2名实验技术人员组成，在陈花玲教授带领下开展“机械工程测试技术”的理论与实践教学。团队极其重视课内实验的建设，强化基于测试技术能力培养的实验教学模式，在校内率先开展独特的测试技术综合实验，注重科研成果转化，并在教学内容中融入西迁精神、工匠精神、创新精神和爱国主义情怀培养等思政元素，在保证课程教学目标高质量达成的基础上，力争做到知识传授、能力培养、价值引领、思想塑造的有机统一。
重传承广辐射——言传身教，培养学生追求卓越的精神
教风正则学风正，好的教师既是学生知识学习的传授者，更是学生价值观塑造的引路人。教学团队多年来始终遵循“育人先育己”的师资培养理念，积极提升专业水平、更新教学内容、增加教学研讨、开展教学改革、加强教学评价和师资队伍建设，并着力扩大课程示范辐射范围。
为适应新工科背景下制造业人才的培养需求，教学团队基于OBE的教学理念，在教学内容上，构建层次化实验教学体系；在教学方法上，引入虚拟仿真、翻转课堂，采用“项目式”综合实验教学方法；在考核评价上，注重过程考核和能力评价，设计了详细的实验量规表，完成了一系列国内领先的教学改革。配合教学改革，编写了两版《机械工程测试技术》教材，先后被列为普通高等教育机械工程及自动化专业规划教材及国家级“十一五”规划教材，并在华南理工大学、湖南师范大学、西安理工大学、西安建筑科技大学等高校中推广应用，在国内同行中产生了积极影响。教学团队还积极组织实验教材的编写工作，应学校“985”工程三期重点建设实验系列教材的要求，于2013年9月编写出版了西安交通大学本科“十二五”规划教材《测试技术层次化实验教程》，并于2018年进行了改版，增加综合性实验教学项目，更好地服务于新时代实验教学发展需求。在教学团队几代人的努力下，由于教学特色鲜明、教学效果突出，“机械工程测试技术”获批首批国家级线下一流课程、国家级精品资源共享课，教学团队也荣获西安交通大学第二届优秀教学团队奖。教学团队力争在“机械工程测试技术”课堂上为学生提供优质的教学内容、先进的实验设计和良好的学习感受，言传身教，通过教与学的互动过程，潜移默化地培养学生追求卓越的意识和精神。
重实践强能力——根植职业规范，培养工匠精神
教学团队非常重视课程实践教学环节的建设和开展，2015版培养方案中将综合实验学时由12学时提高至16学时。为了培养学生测试技术实践能力及创新能力，教学团队根据学生实践能力培养渐进性的特点，构建了基础实验、综合实验、创新实验的渐进式层次化实践教学体系，并充分发挥教师自身科研优势，自主设计了大量辅助实验软件以及硬件平台，为培养学生实践能力奠定了坚实基础。
基础实验主要设置了传感器性能标定实验和动态信号调理实验，注重学生对测试技术基本概念的理解。在开展传感器性能标定实验时，教学团队引入传感器技术国内外发展现状对比分析。对于温度传感器、微纳传感器等我国处于国际领先地位的技术领域，提升学生的职业自豪感；对于智能传感器及可靠性等处于落后的科技领域，鼓励学生奋发学习，激发学生的责任感和使命感，引导学生根植科技强国的理念，力争成为精益求精、务实肯干的工程技术人才。
综合实验，采用多台自制实验设备、自主改造的实验台，要求学生综合应用所学测试技术知识自己设计、自己搭建、自己操作、自己分析一个复杂的测试系统，分析测试技术在工程实践中的常用案例，最后采用主讲教师和实验指导老师参与、学生分组公开答辩的形式进行考核与总结。综合实验注重学生对测试系统各个环节的理解和应用，旨在巩固学生的基础知识，培养学生对所学知识的综合运用能力，同时扩大视野，培养团队精神和创新意识。在整个教学过程中，教学团队多次强调数据的可靠性、实验方案合理性和完整性，对于传感器灵敏度、采样频率、采样定理、数据存储与处理重点深入讲解，反复实践，强化学生测试技术方面的职业规范。针对振动与噪声测量实验，在讲授噪声信号分析理论时，引入马路噪声监测与诊断系统，通过噪声信号的采集、滤波、频谱分析、相关分析等技术，精确分析出噪声产生的原因和机理，教育学生文明出行、礼让他人，引导学生发现课程内容在实际生产生活中的应用案例与意义，激发学生研究兴趣，引导学生探索未来专业方向。在介绍测试系统时，引入AI智能测温人脸识别仪的实例，这款设备可以通过识别眼部轮廓让进出人员不用摘口罩也能实现精准的无接触测温，它的核心其实就是一块单片机，与测温、图像等传感器连接后通过数据分析处理来执行相应操作，让学生感受“生命至上、举国同心、尊重科学、命运与共”的伟大抗疫精神，也让学生感受科技的力量，加强学生对本专业的热爱，引导其成为敬业奉献、坚持不懈的工程技术人才。
在创新实验中，以工程实际案例为背景，学生可以自主设计实验内容、实验方案并开展实验，注重培养学生灵活运用测试技术分析实际问题，设计、构建测试系统的创新实践能力。教学过程中，教学团队融入伟大科学家的事迹风采，通过讲解专业课程知识点和背后一个个生动的历史事件与人物事迹，引导学生在学习过程中深刻领会科学家在取得成就过程中的伟大精神财富，引导学生成为锲而不舍、乐于奉献、具备团队合作精神的工程技术人才。
依托科研优势，紧跟行业脉搏——培养爱国情怀，激发报国热情
在教学内容的设计和实验教学的开展过程中，教学团队以测试技术行业最先进的发展方向作为引导，介绍航空航天、天宫空间站、高铁运行监控中测试技术的应用，微纳传感、无线传感、分布式采集装置、稀疏降采样技术的最新发展及应用等行业前沿技术基本情况，紧跟行业发展脉搏，理清行业技术“痛点”，对比国内外技术差距，开拓学生视野，在激发学生学习兴趣的同时，引导学生了解行业技术发展背后的故事及其蕴含的精神力量。
在讲授传感器技术发展、信号调理、数据采集时，通过华为、中兴等公司案例，介绍我国中、高档传感器产品和芯片技术需要从国外进口，传感器关键技术被国外垄断和禁运的现实情况。目前，传感器技术的自主创新已上升至国家战略，传感器产业也成为了战略新兴产业的重要方向。教学团队用事实激励学生，培养学生的爱国情怀和科技创新精神，让学生体会自力更生、艰苦奋斗的重要性。
在讲授现代测试系统部分，引入测试技术在北斗卫星中的应用案例，讲述分布式测试、信息融合、数据同步采集技术、网络化测试技术的概念和内涵。同时，介绍自行研制中国北斗卫星导航系统(BDS)的艰苦历程，我国北斗卫星导航系统从2000年的北斗一号到2020年的北斗三号，历时将近二十年，最终建成了继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。相比于其他定位系统，我国北斗具有更精准的定位和更高的服务精度，且可以实现短报文通信等其他导航系统不具备的优势，打破了美国的技术垄断，激发学生的民族自豪感和爱国情怀。
为了增强学生工程意识，教学团队聘请企业具有实践经验的专家学者走进校园、走上讲台，通过专家讲座、研讨交流等形式，讲解工程实际中遇到的问题，展示测试技术的研究与应用成果，提高学生的学习兴趣，培养学生问题意识、创新思维以及社会责任感，培养学生职业素养，激发学生报国志向。
“机械工程测试技术”是机械工程学院专业基础课，十多年来教学团队对该课程尤其是实验教学环节进行了卓有成效的改革与实践，并将职业规范、工匠精神、报国热情等思政内容融入专业教育，形成了特色鲜明、持续改进、保证质量的良好教学模式，不断为“智”造强国的建设输出优秀后备人才。
2022.5.16
文字：实践教学中心 机械基础国家级实验教学示范中心（西安交通大学）教务处
图片：机械基础国家级实验教学示范中心（西安交通大学）
编辑：星火
