21世纪是信息时代，传感器技术、通信技术、计算机技术成为信息产业的三大支柱。新型传感器技术是现代测控技术的重要组成部分。智能制造技术和装备工业需要越来越多的掌握先进工程测试技术的专业人才[1]。测试技术基础是机械类专业的一门重要的技术基础课[2]，要求学生掌握信号的分析与处理方法、测试装置基本特性的评价方法、常用传感器及其信号记录与显示仪器的工作原理和性能，培养学生具有测试系统机、电、计算机方面的总体设计能力以及实验数据分析与处理的基本能力[3]。 测试技术基础是一门理论性和实践性都很强的课程，除了要求学生掌握测试技术的基本原理和基本知识外，还要具备较强的实践动手能力。因此，如何让学生高效地理解和掌握这些知识并应用于实际生产，是测试技术基础课程教学的关键[4]。

　　目前测试技术基础课程教学中存在以下几个问题。第一，测试领域的新技术、新方法不断涌现，但教材却没有及时更新内容，导致目前所用的教材远远落后于测试技术发展速度[5]。第二，大多数课程目前仍采用“灌输式”的教学方法，以教师为主，学生往往处于被动听讲、接受的状态，很难深刻领会所学知识[6]。第三，目前课程实践教学存在验证性实验过多、实验设备陈旧、实验手段单一不灵活、实验内容与工程实际脱节等问题，在很大程度上影响了该课程教学质量的提高[7]。虚拟仿真实验可以有效解决课程教学中存在的问题，让学生充分利用碎片化时间进行自主学习，而不仅仅局限于教室，在宿舍、图书馆及咖啡室等场所也可以开展实验教学，因此，虚拟仿真实验在课程教学中得到了广泛的应用[8]。依托MATLAB强大的数值计算、系统动态特性分析及图形交互良好等特点，将课程中高度抽象且表达复杂的理论公式以直观的图形化和实物动态化的方式展示出来，并通过对虚拟对象和参数数据的交互操作来实现虚实融合的用户体验，使得整个教学过程更具交互性、趣味性和具象性[9]。本文利用虚拟仿真实验的优势，针对测试技术基础课程教学开发了一个虚拟仿真系统，用于开展测试装置动态特性分析虚拟仿真实验教学项目。

　　1 虚拟仿真系统总体设计

　　2 虚拟仿真系统的组成

　　3 虚拟仿真系统综合示例的实现

　　4 虚拟仿真系统的实施效果及学生评价

　　5 结语

　　测试技术基础是机械类专业的一门重要的技术基础课，课程目标是培养学生使用现代信息技术工具解决测试系统总体设计问题的能力和分析实验数据的基本能力。本文基于MATLAB开发了一个虚拟仿真系统，设计了质量-弹簧-阻尼二阶系统传递函数模型建立、频域特性分析与比较、典型信号激励下系统的时域响应动态显示和测试装置动态特性分析等功能。通过该虚拟仿真系统，学生对二阶系统的特性分析有了一个具象的认识，为测试技术基础在现代机械工程领域的应用打下了坚实基础。

　　参考文献

　　[1] 卢文娟,曾达幸,张立杰,等.基于CDIO-OBE工程教育改革思想的教学实践[J].教育现代化,2017(26):35-36,47.

　　[2] 贾民平,胡建中,彭英.基于OBE的“测试技术”课程进程式评价的研究与实践[J].教育教学论坛,2018(30):141-143.

　　[3] 李明,刘丰,张文文.基于机械平台课程“测试技术”教学的思考与专业特色化建设构想[J].产业与科技论坛,2018,17(4):173-174.

　　[4] 李运红,张习加,李占贤.机械工程测试技术实验教学改革的实践与体会[J].实验室科学,2011,14(5):24-26.

　　[5] 周春月,刘颖,张洪婷,等.基于产出导向OBE的阶梯式实践教学研究[J].实验室研究与探索,2016,35(11):206-208,220.

　　[6] 董荣梅,席明哲.华盛顿协议背景下机械工程测试课程教学研究[J].教育现代化,2019,6(22):242-243.

　　[7] 刘超群,杨志杰,周斌,等.测试技术全过程实验实训平台构建与教学体系改革[J].中国现代教育装备,2021(19):42-45.

　　[8] 段兴,赵一.基于成果导向理念的软件新技术课程教学改革[J].科技风,2021(13):31-32.

　　[9] 李云雷,许同乐,王建军,等.机械工程测试技术课程中的MatLab辅助教学[J].中国现代教育装备,2019(3):35-37.

　　[10] 周先辉,解芳.应用型本科专业基础课工程教育教学探索[J].高教论坛,2020(11):22-27.

　　[11] 王新华,邵海燕,宋方臻,等.基于Matlab语言的测试技术仿真实验教学系统开发[J].中国现代教育装备,2011(11):33-34,37.

　　[12] 闫肖肖,徐斌,邹凌云,等.基于OBE理念的《机械工程测试技术》教改探索[J].科技风,2021(26):187-189.

　　[13] 李忠国,迟睿,唐炜.机械测试技术基础课程教学改革的探讨[J].科教文汇,2021(4):90-92,113.

　　[14] 燕必希,祝连庆,郭阳宽,等.工程教育专业认证引领下的控制工程课程实验改革[J].实验技术与管理,2016,33(8):195-198.

娄军强 陈特欢 崔玉国 马剑强 于爱兵　宁波大学机械工程与力学学院