机械工程测试技术课程标准.docx

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机械工程测试技术课程标准

《机械工程测试技术》课程标准

课程名称：

《机械工程测试技术》

课程性质：

理论

学时学分：

100学时，4学分

课程属性：

专业必修课

适用范围：

机械制造、机械一体化等专业

一、课程定位

《机械工程检测技术》是数控设备应用与维护专业的专业拓展课程，主要为培养学生数控机床机械装调维修能力奠定基础,在数控设备应用与维护的整个课程体系中起到承上启下的作用。

它是以研究自动检测系统中的信息获取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。

其前修课程有机械制图与公差、电工电子技术、数控机床电气传动、液压与气动技术、维修电工操作技能实训、机床与数控机床等，后续课程有数控机床机械装配与调试、数控机床整机调试与维修等。

二、课程性质

通过本课程的学习，使学生掌握测试技术特性和测试技术基础；了解传感器的基础知识；学会合理的设计或选用适宜的传感器和检测仪器；培养学生的科学思维能力，创新能力及岗位职业能力。

三、课程目标

1、教学目标

学生通过本课程的学习应达到以下要求：

1）使学生熟悉常规传感器原理与测量电路，掌握各种传感器的特点及应用范围；

2）熟悉新型传感器原理及应用；熟悉虚拟仪器测试系统；使学生了解测试系统的基本结构与工作原理；

3）使学生掌握信号分析的能力及振动测试、机械参数测试、噪声测试的工作原理；

通过对本门课程的学习，使学生认识传感器，检测仪器，等其他信号检测装置，培养学生在实际使用和装调机电设备中具有初步的分析能力和解决问题的能力，为后续课程和未来从事的工程技术工作打下良好的基础。

2．知识要求

（1）、了解测试技术的基本知识；了解传感器的基础知识；

（2）、熟悉常规传感器原理与测量电路；熟悉新型传感器原理及应用；

（3）、认识虚拟仪器测试系统；

（4）、掌握各种信号分析仪器的操作与应用。

3.实施说明

（1）成绩考核方法

本课程为专业必修课，为考试课。

为了准确考核学生对本课程的学习和掌握情况，总评成绩可按下式给出：

总评成绩=平时成绩（平时出勤占10%、课堂表现占10%、课后作业占10%）×30%﹢测验占30%+考试成绩×40%。

（2）教学方法、教学手段

1）讲授本课程时应结合课程特点增强直观教学，尽量采用模型、实物及多媒体演示等，以提高教学效果。

2）在教学过程中，采用提问的方式，培养学生独立思考能力，引导学生对所学的知识进行比较和总结，抓住重点、特点，巩固所学知识。

3）现场教学。

教师在现场环境中边讲理论边进行演示，让学生在边学边动手的过程中理解掌握知识。

4）结合课程内容适当布置作业和思考题，使学生巩固已学知识，并能运用这些知识去解决实际问题。

5）适当组织学生到大型企业参观，扩大学生的知识面。

四、课程内容及要求

一、教学内容纲要

第一章测试技术特性和测试技术基础

1、具体内容：

（1）测试技术特性和测试技术基础

（2）测试技术的动态特性

（3）测试技术基础

2、教学要求：

了解测试技术特性和测试技术基础，掌握测试技术的动态特性和测试技术基础。

3.教学难点：

测试技术的动态特征

第二章传感器基础知识

1、课程内容

（1）传感器的定义

（2）传感器的组成

（3）传感器的分类

（4）传感器的基本要求

（5）传感器的发展现状

（6）传感器的发展趋势

（7）传感器的技术性能

（8）传感器选用原则

2、教学要求：

（1）、了解传感器的定义、传感器的组成、传感器的分类

（2）、熟悉传感器的基本要求、传感器的发展现状

（3）、熟悉传感器的发展趋势、传感器的技术性能

（4）、掌握传感器选用原则

3.教学难点：

传感器的的组成、传感器的基本要求、传感器的技术性能

第三章常规传感器原理与测量电路

1、具体内容

（1）电阻式传感器

（2）电感式传感器

（3）电容式传感器

（4）压电式传感器

（5）磁电感应式传感器

（6）热电式传感器

（7）光电式传感器

（8）霍尔式传感器

2、教学要求

（1）熟悉各类传感器的结构工作原理及其特点。

3.教学难点：

各类传感器的工作原理及特点

第四章新型传感器原理及应用

1、具体内容

（1）激光传感器

（2）光纤传感器

（3）智能传感器

（4）4MEMS传感器

2、教学要求

（1）了解激光的特性，了解激光传感器的应用

（2）熟悉光纤的结构，光纤传感器的工作原理，光纤传感器的分类

（3）掌握智能传感器的基本概念，了解智能传感器实现的途径。

3、教学难点

重点：

激光的特性，光纤传感器的工作原理

第五章虚拟仪器测试系统

1、具体内容

（1）虚拟仪器概述

（2）信号调理器与数据采集卡

（3）软件开发平台LabVIEW

（4）LabVIEW信号的分析与处理

（5）基于虚拟仪器的测试系统组建实例

2、教学要求

（1）了解虚拟仪器的概念，虚拟仪器的系统组成，

（2）熟悉信号调理器与数据采集卡

（3）掌握软件开发平台LabVIEW应用程序的构成，VI程序设计方法

（4）掌握LabVIEW信号的分析与处理

（5）了解基于虚拟仪器的测试系统组建实例

3、教学难点

难点：

LabVIEW应用程序的构成、VI程序设计方法、LabVIEW信号的分析与处理

第六章信号分析基础

1、具体内容

（1）信号的概念及其描述方法

（2）信号的类型

（3）信号分析中的常用函数

（4）信号的时域分析

（5）信号的幅值域分析

（6）信号的频分析

（7）信号的相关分析

（8）卷积及卷积定理

（9）时频联合分析方法

2、教学要求

（1）了解信号的概念、类型

（2）熟悉信号的时域分析、幅值域分析、频域分析

（3）了解信号的相关分析，掌握卷积及卷积定理

3.教学难点：

信号的频域分析

第七章振动测试

1、具体内容

（1）振动测试的基本方法

（2）振动测试系统的结构与作用

（3）单自由度系统的结构与作用

（4）测振传感器

（5）激振器

（6）测振系统的校准

（7）动态特性参数的确定

2、教学要求

（1）了解振动测试的基本方法

（2）掌握振动测试系统、单自由度系统的结构与作用

（3）熟悉测振传感器的原理

（4）学会动态特性参数的确定

3、教学难点

难点：

测振传感器、动态特性参数的确定

第八章机械参数测试

1、具体内容

（1）转速测试

（2）扭矩测试

（3）功率测试

（4）应变及应力测试

（5）流量测试

（6）压力测试

2、教学要求

了解机械参数的各种测试

3、教学难点

参数测试的实际应用

第九章噪声测试

1、具体内容

（1）声学基本概念

（2）噪声的物理度量

（3）多声源噪声级的处理

（4）噪声的频谱分析

（5）噪声的主观评价

（6）噪声测试仪器及其应用

2、教学要求

了解声学基本概念，掌握多声源噪声级的处理、噪声的频谱分析，学会噪声测试仪器及其应用。

4、教学难点

二.教材和参考书目

［1］王可，樊鹏.机械振动与噪声控制的理论、技术与方法［M］.北京：

机械工业出版社，2015.

［2］王伯雄,王雪,陈非凡.工程测试技术［M］.2版.北京：

清华大学出版社，2012.

［3］卢文祥,杜润生.机械工程测试·信息·信号分析［M］.3版.武汉：

华中科技大学出版社，2014.

［4］熊诗波，黄长艺.机械工程测试技术基础［M］.3版.北京：

机械工业出版社，2013.

［5］贺启环.环境噪声控制工程［M］.北京：

清华大学出版社,2011.

［6］张键.机械故障诊断技术［M］.2版.北京:

机械工业出版社，2014.

［7］周传德.机械工程测试技术［M］.重庆：

重庆大学出版社，2014.

［8］祝海林.机械工程测试技术［M］.北京:

机械工业出版社，2012.

［9］秦树人.机械工程测试原理与技术［M］.2版.重庆：

重庆大学出版社，2013.U·I·

三、学时分配

项目

任务

建议学时

第一章测试技术特性和测试技术基础

1.1测试技术特性和测试技术基础

2

4

1.2测试技术的动态特性

1.3测试技术基础

2

第二章传感器基础知识

2.1传感器的定义

2

8

2.2传感器的组成

2.3传感器的分类

2

2.4传感器的基本要求

2.5传感器的发展现状

2

2.6传感器的发展趋势

2.7传感器的技术性能

2

2.8传感器选用原则

第三章常规传感器原理与测量电路

3.1电阻式传感器

2

16

3.2电感式传感器

2

3.3电容式传感器

2

3.4压电式传感器

2

3.5磁电感应式传感器

2

3.6热电式传感器

2

3.7光电式传感器

2

3.8霍尔式传感器

2

第四章新型传感器原理及应用

4.1激光传感器

2

8

4.2光纤传感器

2

4.3智能传感器

2

4.4MEMS传感器

2

第五章虚拟仪器测试系统

5.1虚拟仪器概述

2

8

5.2信号调理器与数据采集卡

2

5.3软件开发平台LabVIEW

2

5.4LabVIEW信号的分析与处理

2

5.5基于虚拟仪器的测试系统组建实例

第六章信号分析基础

6.1信号的概念及其描述方法

2

18

6.2信号的类型

2

6.3信号分析中的常用函数

2

6.4信号的时域分析

2

6.5信号的幅值域分析

2

6.6信号的频分析

2

6.7信号的相关分析

2

6.8卷积及卷积定理

2

6.9时频联合分析方法

2

第七章振动测试

7.1振动测试的基本方法

2

14

7.2振动测试系统的结构与作用

2

7.3单自由度系统的结构与作用

2

7.4测振传感器

2

7.5激振器

2

7.6测振系统的校准

2

7.7动态特性参数的确定

2

第八章机械参数测试

8.1转速测试

2

12

8.2扭矩测试

2

8.3功率测试

2

8.4应变及应力测试

2

8.5流量测试

2

8.6压力测试

2

第九章噪声测试

9.1声学基本概念

2

12

9.2噪声的物理度量

2

9.3多声源噪声级的处理

2

9.4噪声的频谱分析

2

9.5噪声的主观评价

2

9.6噪声测试仪器及其应用

2

合计

100

五、课程实施建议

1．辅助教学

（1）注重课程资源和现代化教学资源的利用，建立多媒体课程资源数据库，数字化教学资源辅助课程，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。

（2）充分利用网络教学资源如网络课程、网络课件、教学录像、教学录音、教师教学博客、网上答疑、模拟考试、电子书籍、电子期刊、数字图书馆、教育网站、电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。

（3）建立习题库及答案，同时为学生提供多种版本的参考书，有利于学生复习和巩固知识。

（4）建立学习资料库，推荐国内外与专业有关的网站地址，积极引导与培养学生学会自主学习、资讯收集的能力。

2．教学方法

在教学过程中，结合课程特点、教学条件支撑情况，针对学生实际情况灵活运用。

例如：

讲授、启发、讨论、案例和行动导向等教学方法。

3．教学手段

鼓励学生独立思考，激发学习主动性，培养实干精神和创新意识，注重多种教学手段相结合。

例如：

讲授与多媒体教学相结合，课堂体验与认知实习相结合，教师示范与真实体验相结合，虚拟仿真与实际操作相结合，专项技术教学与综合实际应用相结合等。

4．组织形式

结合课程特点、教学环境支撑情况采用不同的形式。

例如：

整班教学、分组讨论、课堂体验、拓展项目等组织形式。

六、课程教学评价与考核

1．教学评价

教学评价内容包括教学督导对教学过程组织实施的评价，教师对学生学习效果的评价，学生对教师教学能力的评价，教学评价应注重过程评价与考核，其考核内容包括素质考核、知识考核、能力考核、期末考核等。

2．课程考核

课程应注重过程考核，其中素质考核应依据平时上课的出勤、表现、作业、学习报告和回答问题以及职业素养等内容进行综合评价，素质考核占总成绩的15%。

知识考核应依据对各模块知识内容的学习和掌握情况进行综合评价，知识考核占总成绩的25%。

能力考核应依据学生对课堂体验、拓展项目等内容的完成情况进行综合评价，能力考核占总成绩的20%。

期末考核是对学生整个课程学习情况的综合评价，重点检查学生掌握基础知识、基本分析方法和结合实际分析问题、解决问题的能力。

期末考核占总成绩的40%。