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机械工程测试技术基础教学设计背景机械工程是一门基础、广泛应用的学科，许多行业都离不开机械工程的应用。
而机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一部分，其涉及到材料力学、流体力学、热力学、动力学等多个学科和领域，其基础技术和实验技术的学习对于机械工程专业的学生至关重要。
目标本次教学设计旨在引导学生了解机械工程测试技术中的基础知识和实验技能，培养学生对于测试技术的理解和使用能力。
教学内容基础知识一、机械工程测试技术基础1.机械工程测试技术基本概念2.测试技术的发展历史和现状3.机械工程测试技术的分类和应用二、测试技术与实验技能1.测试设备操作技能2.实验安全与操作规范3.实验结果的数据处理与统计分析教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，开设课堂讲授、实验操作、讨论交流等不同形式的教学活动。
一、课堂讲授课堂讲授主要介绍机械工程测试技术的基础概念、分类和应用，以及实验方法、实验安全和数据处理等内容。
教师可以通过PPT或黑板演示等形式，讲解相应的知识点，引导学生掌握相关知识。
二、实验操作实验操作是本次课程的重点。
学生需要通过实验操作，学习相关测试技术和实验技能。
教师可以组织学生进行实验操作，让学生亲身体验实验过程，加深对于测试技术的理解和使用能力。
三、讨论交流讨论交流是课程教学的重要环节。
通过讨论交流，学生可以分享实验经验，互相学习和总结经验。
教师可以组织小组讨论或集体讨论等形式，加强学生之间的交流和互动。
实验项目一、材料拉伸实验材料拉伸实验是机械工程中非常重要的实验之一。
学生需要根据实验要求，通过拉伸测试机进行拉伸试验，获取实验数据并进行统计和分析。
二、冲击实验冲击实验也是机械工程中非常重要的实验之一。
学生需要通过冲击试验机进行实验操作，获取实验数据，并进行统计和分析。
教师也可以组织学生进行小组讨论，探究不同材料在冲击试验中的表现。
评价方法本次课程的评价方法分为两部分：一、实验实绩学生的实验操作能力和实验数据处理能力将是评价的重点。
机械基础实验教学示范中心建设的研究与实践摘要】实验教学在培养学生的实践能力与工程创新能力方面有着重要的作用，特别是在机械专业方面，突破传统的实验教学方式，改变目前的实验模式，是摆在我们面前的一大课题。
本文从机械基础实验教学示范中心建设出发，提出了改革实验教学内容、实验教学方法、实验教学手段等的必要性以及方法措施。
【关键词】机械基础、实验教学、示范中心中图分类号：Ｇ64文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2011）01-037-01实践教学环节对于工科专业的学生来说，其重要意义无论如何强调可能也不会过分。
然而对于我国相当大的一部分高校来说，近一时期来机械类专业实践教学的质量与效果并不理想。
机械类专业毕业生的机械基础知识平均水平偏低；机械类专业研究生选题搞无"机"之谈者，也不乏其人。
特别是机械创新，还停留在10年前的水平。
是什么原因造成了机械类专业的这种尴尬呢？为什么美妙的机械对学生兴趣的吸引力如此之弱呢？理论教学环节对此固然负有不可推卸的责任，但实验教学环节则更难辞其咎。
机械基础实验教学是培养机械类专业学生理论联系实际，增强实践能力的重要教学环节。
我们的实践教学改革必须围绕培养高素质应用型和创新型人才的目标，构建科学合理，有利于学生理论联系实际，掌握符合社会和工作需要的各种实验和测试方法的实验教学类型；也是贯彻教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》（[2005]1 号）的重要措施。
一、机械基础实验教学示范中心建设的重点苏州大学机械基础省级实验教学示范中心于2007年成立，中心的建设，是以实验教学改革为根本出发点，而实验教学的改革，以独立(单独设立实验课程并给予相应学分)、综合、创新、开放为指导思想,尽量压缩不能引发学生兴趣的验证性、演示性实验。
独立开设实验课程所形成的约束力，将使学生必须重视实验课程教学；综合性实验能从总体上提高学生把握机械专业基础知识的能力；创新性实验不仅能提高学生的创新意识和能力，而且能使他们在实验过程中体味、领悟机械的美妙，进而增强对机械专业的兴趣；开放度较高的实验室环境，则能为学生提供较为自由的学习研究空间。
实验室简介机械系统设计实验室1、实验室简介机械系统设计实验室主要承担机械原理、机械设计、机械设计基础等相关技术基础课程的实验教学，主要开设的实验项目有10个。
通过实验培养学生绘制机构运动简图和进行简单机械运动参数测定等方面的实际能力，增强学生对机械零件和装置进行力、力矩、转速及效率等测试的动手能力，能够进行与课程有关的初步实验研究的能力。
要求学生自己动手做实验并独立完成实验报告，真正获得实验技能的基本训练。
实验室目前固定资产总值40余万元，主要仪器设备：机构模型、齿轮范成仪、传动效率测试试验台、轴承试验台、拆装用减速器、轴系结构实验箱、动平衡实验机、机构创新设计和拼装及运动分析实验台、机械原理语音多功能控制陈列柜等。
2、实验项目介绍本实验室所涉及的实验项目有：传动效率测试实验、滚动轴承实验、轴系结构设计实验、机构运动简图的测绘、典型机构认识实验、机构运动参数测试实验、机构组合设计实验、齿轮范成原理、动平衡实验、减速器拆装实验。
⑴传动效率测试实验：测试输入功率、输出功率与功耗间关系。
⑵滚动轴承实验：测量滚动轴承元件上的载荷分布及变化，分析轴向载荷与总轴向载荷的关系，进行滚动轴承组合设计。
⑶轴系结构设计实验：轴系结构设计与轴承组合设计及受力分析。
⑷机构运动简图的测绘：测绘机械实物机构运动简图, 计算自由度。
⑸典型机构认识实验：通过对机械原理陈列柜的观察，加深对机构的认知。
⑹机构运动参数测试实验：测量机构的位移和转速，掌握机构测试系统的基本组成，了解传感器的工作原理。
⑺机构组合设计实验：基于机构型的变异和运动原理的变化，进行机构创新设计。
⑻齿轮范成原理：掌握标准齿轮、正变位齿轮和负变位齿轮的不同切制方法。
⑼动平衡实验：掌握动平衡机的基本工作原理和操作方法，加强转子动平衡概念的理解。
⑽减速器拆装实验：了解齿轮减速器的构造与装配方式，掌握轴上零件的轴向和周向固定方法。
精密测量实验室1、实验室简介在机械制造过程中需要对零部件进行多次测量以便对产品质量进行控制，实验室配备了一般机械制造工厂和计量室常用的测量仪器，可进行尺寸误差测量、形状和位置误差测量、表面粗糙度测量、齿轮测量等，主要开设的实验项目有5个。
《机电一体化系统设计》实验实验归属：课内实验课程编码：0BH01119课程性质：专业课实验学时：6适用专业：机械设计制造及其自动化（非机电方向）一、实验教学的地位、任务及作用本实验教学在学生的认知过程中处于实践验证的重要地位。
通过对典型机电系统构成及功能的认知、PLC等典型机电系统控制系统编程训练，掌握机电一体化系统的基本原理、相关技术和机电一体化产品的设计方法。
培养学生具有综合运用机电一体化相关技术和从事一般机电一体化系统设计的能力，最终达到“以机为主、以电为用、机电有机结合”的目的。
二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准本实验配合机电一体化系统设计课程，是该课程的一个重要部分，理论与实践相结合，达到巩固学生的学习效果的目的。
通过本课程实验，使学生进一步理解、掌握和运用机电系统相关技术运用，具备PLC等典型机电控制系统设计编程能力。
培养学生具备综合运用机电一体化相关技术的能力是本课程实验的目的所在。
三、实验内容及基本要求序号 实验项目名称学时实验内容与要求必开/选开1 机电一体化系统组成认知实验21．了解典型的机电一体化设备（EM系列教学设备）的结构和工作原理，建立机电一体化系统基本组成概念；2．针对EM‐400系列教学设备，体会各组成部分的作用以及相互间是如何协调工作的。
必开2 PLC系统组成实验 2 控制三相交流电机的Υ-Δ降压启动过程。
了解实验箱和控制模块结构特点完成控制系统PLC外部接线；熟悉STEP7上位编程环境及程序调试方法。
必开3 PLC编程实验 2 完成交通信号灯的自动及手动控制，让学生熟悉PLC的工作过程以及开发设计的必要环节。
实验内容：系统I/O分配、PLC外部接线、梯形图软件编程、联机调试，并对设计方案进行动作过程分析。
编程方法自定。
必开四、主要设备或软件环境1．西门子S7200系列可编程序控制器实验装置；；电机、交通灯控制模块；2．微机、STEP7 WIN4.0上位编程软件、编程电缆等；3．柔性制造系统教学设备。
《测试技术》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分：2.5 总学时：40 理论学时：32 实验/实践学时：8一、课程的性质、任务和要求《测试技术》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课。
本课程共40学时，2.5学分。
《测试技术》课程的主要任务是：通过本课程的学习可以获得各种机械量、热工量的测量原理、测量方法和测试系统的构成，培养学生掌握常见工程量检测的方法和仪器工作原理，具备根据具体测试对象、测试要求、测试环境选择合适测量原理和测量方法的能力，具备设计简单测试系统的能力。
课程以课堂讲述为主，突出基本概念，并配以适量实验环节，增强学生的感性认识。
为后续课程的学习、从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。
学习本课程后，应达到下列基本要求：1. 熟悉信号的分类与描述方法，掌握测量信号分析的主要方法，具备从示波器、频谱分析仪中解读测量信息的能力；2. 掌握传递函数和频率响应函数的概念和物理意义。
掌握测试系统的静态特性和动态特性及其测量方法。
掌握实现不失真测试的条件。
熟悉负载效应及其减轻措施以及测量系统的抗干扰措施；3. 掌握常用传感器的种类和工作原理，能针对工程测量问题选用合适的传感器；4. 掌握电桥测量电路的工作原理及应用。
了解信号的调制与解调。
了解滤波器的类型和实际滤波器的特征参数；5. 掌握压力、位移、振动、温度等常见工程量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用；6. 了解测试技术中的常用软件，例如Matlab、LabVIEW等；7. 了解计算机测试系统及虚拟测试系统的构成。
知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：高等数学、概率论与数理统计、大学物理、材料力学、电工电子技术等。
参考教材：[1] 《机械工程测试技术基础》（第3版），熊诗波，黄长艺，机械工业出版社，2006.5[2] 《测试技术基础》，李孟源，西安电子科技大学出版社，2006.2[3]《机械工程测试技术》周生国，北京理工大学出版社，2003[4]《测试技术基础》王伯雄，清华大学出版社，2003[5]《传感器与测试技术》徐科军，电子工业出版社，2004[6]《传感器及其应用》栾桂冬，西安电子科技大学出版社，2006三、课程内容（一）、绪论主要内容：测试技术的概念与研究对象；测试技术在本专业中的作用和地位；测试技术课程的主要内容及其各部分的内在联系；测试技术课程的特点及任务要求；测试技术的过去、现在和未来。
机械传动系统效率综合测试实验一、实验目的1.了解机械传动系统效率测试的工程试验手段和常用的机械效率测试设备，掌握典型机械传动系统的效率范围，分析传动系统效率损失的原因；2.通过对典型机械传动系统及其组合的性能测试，加深对机械传动系统性能的认识以及对机械传动合理布置的基本原则的理解；3.通过对实验方案的设计、组装和性能测试等训练环节，掌握计算机辅助实验测试方法, 培养学生创新设计与实践能力。
二、实验设备机械传动性能综合测试实验台采用模块化结构，由不同种类的机械传动装置、联轴器、变频电机、加载装置和工控机等模块组成，学生可以根据选择或设计的实验类型、方案和内容，自己动手进行传动连接、安装调试和测试，进行设计性实验、综合性实验或创新性所示。
实验。
机械传动性能综合测试实验台各硬件组成部件的结构布局如图1图1(a) 实验台外观图Array1-变频调速电机2-联轴器3-转矩转速传感器4-试件5-加载与制动装置6-工控机7-电器控制柜8-台座实验设备包括机械传动综合效率实验台（包括台座、变频调速器、机柜、电控箱）、蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、三相异步电动机、同步带传动装置、滚子链传动装置、V带传动装置、磁粉制动器、ZJ转矩转速传感器、计算机及打印机、其他零配件。
典型实验装置包括齿轮减速传动装置、蜗轮蜗杆减速传动装置、V带+齿轮减速传动装置、齿轮减速+滚子链传动装置、同步带减速传动装置、V带减速传动装置、V带+同步带减速传动装置。
实验装置由动力部分、测试部分、加载部分和被测部分等组成。
各部分的性能参数如下：1、动力部分1)YP-50-0.55三相感应变频电机：额定功率0.55KW；同步转速1500r/min；输入电压380V。
2)LS600-4001变频器：输入规格AC 3PH 380-460V 50/60HZ；输出规格AC0－240V 1.7KVA 4.5A；变频范围2～200 HZ。
2、测试部分1)ZJ10型转矩转速传感器：额定转矩10N.m；转速范围0～6000r/min；2)ZJ50型转矩转速传感器：额定转矩50N.m；转速范围0～5000r/min；3)TC-1转矩转速测试卡：扭矩测试精度±0.2%FS；转速测量精度±0.1%；4)PC-400数据采集控制卡。
机械工程测试技术基础教学大纲一、课程简介本课程旨在为机械工程专业学生提供测试技术基础知识与技能培养，使其掌握机械工程测试技术的基本理论和实际应用能力。
通过理论和实践相结合的方式，学生将学习机械系统测试的基本原理、常用测试方法和测试过程中的数据处理与分析技术。
二、教学目标本课程主要目标如下： 1. 熟悉机械工程测试领域的基本概念、原理和方法； 2. 学习机械系统测试的常用仪器设备和测试技术； 3. 掌握测试过程中的数据采集、数据分析与结果处理方法； 4. 培养学生的问题解决能力和创新意识； 5. 培养学生的实验操作和数据分析的能力。
三、教学内容本课程的教学内容包括以下几个方面： 1. 机械工程测试的基本概念和原理 - 测试的定义和分类 -测试的基本原理 - 测试的误差和精度控制 2. 机械系统测试的常用仪器设备 - 传感器和测量仪器的选择和应用 - 信号调理和放大技术 - 数据采集与处理系统 3. 机械工程测试的常用方法和技术 - 静态测试方法和技术 - 动态测试方法和技术 - 频率响应测试方法和技术 - 振动测试方法和技术 4. 机械系统测试的数据采集与处理 - 数据采集系统的构建和配置 - 数据采集方法和技术 - 数据处理与分析方法 5. 实验设计与实施 - 实验设计的基本原则和方法 - 实验方案的制定和实施 - 实验数据的收集和分析 - 实验结果的评估和总结四、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式进行教学，重点注重学生实际操作能力的培养。
具体教学方法包括：1. 理论讲授：通过课堂讲解、案例分析等形式，讲解机械工程测试技术的基本概念、原理和方法。
2. 实验操作：通过实验室实践，使用仪器设备进行数据采集和测试操作，培养学生的实验操作能力。
3. 讨论和研讨：组织学生进行课程相关问题的讨论和研讨，促进学生的学习交流和思维能力的培养。
4. 课程设计：组织学生进行实验方案设计和实施，通过自主学习和合作学习，培养学生的问题解决和创新能力。
《机械设计》实验指导书前言实验是机械设计课程中重要的实践性环节，通过实验不仅可以验证理论知识，加深对理论知识的理解，而且可以培养同学的动手能力，观察分析能力和勇于探索的创新精神。
机械设计实验是《机械设计》课程的重要实践环节，其教学目标是使学生更好地理解和深刻地把握课程的基本知识，并在此基础上训练学生动手能力、综合分析问题和创新设计的能力，按照《机械设计》课程教学大纲的要求，编写了此实验指导书，设置的具体实验项目：带传动效率实验、轴系结构设计与分析实验、减速器拆装实验3项实验。
实验一 带传动效率实验实验学时：2 实验类型：验证一、实验目的了解带传动实验台的组成和工作原理；观察带传动中的弹性滑动现象，以及它们与带传递的载荷和转速之间的关系。
测定传动效率和滑动率与所传递的载荷和转速之间的关系，绘制带传动的效率曲线和滑动曲线。
二、实验原理、方法和手段带传动原理是张紧在至少两轮上带作为中间挠性件，靠带与轮接触面间产生摩擦力来传递运动与动力。
带传动的效率，当主动轮与从动轮直径相等，即传动比i=1时，可按下式求得1122n T n T ==主动轮的功率从动轮的功率η式中：T 1 ——输入力矩，N·m ；T 2 ——输出力矩，N·m ； n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输出转速，r/min 。
由于带的紧边与松边拉力不等，使带的两边弹性形变不等引起带与轮面的微量相对滑动称为弹性滑动。
带传动在工作中的滑动程度用滑动系数ε表示，它是随负载的大小而变化的。
可按下式求得121n n n -=ε 式中： n 1 ——输入转速，r/min ； n 2 ——输入转速，r/min 。
滑动曲线就是表示带在不同负载时滑动的程度的曲线，可分别以主动轮转速和负荷档位为横坐标，以滑动系数ε为纵坐标来绘制。
三、实验条件1．柜式带传动效率测试分析实验台。
2．笔、草稿纸(此项自带)。
四、实验内容与步骤1．根据实验要求加初拉力（调整张紧螺丝）。
DSP器件及应用实验指导手册西安文理学院机械电子工程系目录实验一 CCS 操作实验 (2)实验二存储器实验 (5)实验三发光二极管循环点亮实验 (10)实验四数码显示实验 (12)实验五硬件中断实验 (14)实验六液晶显示实验 (16)实验七定时器实验 (18)实验八步进电机控制实验 (20)实验九用DSP芯片生成正弦信号发生器 (23)附录：数据流程图及端口地址 (24)实验一 CCS 操作实验一、实验目的1、熟悉CCS2.0软件的使用。
2、了解SZ-DSPF开发教学平台的使用。
二、实验设备计算机、DSP硬件仿真器、SZ-DSPF开发教学平台。
三、实验原理了解怎样连接DSP仿真器、对CCS的仿真配置及怎样在CCS内新建工程并生成*.out文件。
四、实验步骤安装CCS2.0的Simulator方式:双击桌面上的Setup CCS2(…C5000)图标,关闭Import Configuration窗口,在System Configuration中的My System的下面可看到一个类似板卡的图标,如果该图标的名称是“tisim54x”的话，就可直接关闭该窗口，不存盘退出。
如果该图标的名称不是“tisim54x”的话，在该图标上单击右键，选择remove 删除该结构，然后在Available Board Types中双击“tisim54x”的图标（如果有的话），弹出Board Properties的对话框点击“next”、“finish”然后关闭Code Composer Setup窗口，存盘退出即可。
如果在Available Board Types中没有“tisim54x”的图标，则在右边框内单击“Install a Device Driver”，在路径“c:\ti\driver\”（此目录为CCS的安装目录）中打开tisim54x.dvr 文件，在Available Board Types中可看到“tisim54x”的图标，然后按上述操作。
