今天小编为大家精心挑选了关于《实验课程设计论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。【摘要】目前，高等数学课程增加实验性内容已成为从事高等数学教育工作者的共识，本文分析了目前高等数学实验课程的现状，提出了课程设计的基本原则，给出了课程设计的方案，并进一步探讨了课程设计中应注意的相关问题。
第一篇：实验课程设计论文
“机械设计”课程的真实实验与虚拟实验对比分析
摘 要：自虚拟实验(Virtual Experiment)在大学工科 “机械设计”课程实验教学中使用以来，遇到了诸多问题与争议。文章结合机械设计内容分析了真实实验(Physical Experiment)和虚拟实验各自的特点。分析表明，在保持真实实验在机械设计实验教学基础地位不变的前提下，虚拟实验是真实实验的必要补充和扩展，能够促进教学模式向“以学生为中心”转变，是机械设计实验教学适应科技进步与教学模式转变的重要手段。结合“机械设计”课程内容，针对两类实验在实验教学中的运用提出建议。
关键词：机械设计;实验教学;真实实验;虚拟实验
工科大学机械类“机械设计”课程的教学基本目标是，通过对材料、信息及能量的运用与控制，使学生具备设计能够有效工作且可靠的通用机械零部件的知识和能力[1]，并掌握典型机械零部件实验方法。这要求学生不仅掌握理论知识，还要有一定的动手实验能力，并最终着眼于工程实际设计与实验能力的培养，也是合格工程师必备的基本条件之一。传统的工科教育，学生获取理论知识主要通过课堂学习，实践知识和实际能力的培养主要通过实验环节完成，这里的实验指的是真实实验。课堂教学基本采用“粉笔(ppt)+讲授”的注入方式，实验教学包括学生对实际零部件模型操作或测量的动手实验和教师演示学生观察的演示实验。这些教学方式通常是以“教师为中心”的模式为主导。面对社会对工程人才要求知识面广、综合实践能力强以及具备创新意识的状况下，这种传统的教学方式越来越不适应工科大学机械工程教育的发展[2]，尤其是机械设计实验教学的发展。
科技的进步，特别是“信息+网络”技术的快速发展，给大学各课程的实验教学改革提供了新的方式方法[3-5]，比如，远程网络实验、虚拟实验等[6]。近年来“互联网+实验”的虚拟实验持续升温，人们对此褒贬不一。一种观点认为，虚拟实验是一种先进高效的实验教学手段，适合国内大规模本科培养，也有利于教学模式向“以学生为中心”转变[7-8]。另一种观点认为“能实不虚”，虚拟实验的效果低于真实实验。
本文结合“机械设计”课程，就真实实验和虚拟实验各自的特点展开论述。分析两种类型实验在教学实践中的應用。另外，结合 “机械设计”课程的具体内容，通过实例阐明如何合理有效地利用两类实验。
一、真实实验的特点及其作用
(一)真实实验的优点及其作用
“机械设计”真实实验对学生理解书本知识、增强对通用零部件的感性认知、培养结构拆装及零部件测量等动手能力及实践经验，起到非常重要的作用，至今沿用。即便基于数学和信息网络技术逐渐发展起来的虚拟实验或远程实验已经走进实验教学多年，传统真实实验仍然是机械设计实验教学的主导方式和基础。相对于虚拟实验，几个优点决定了它在“机械设计”实验教学中具有不可替代的作用。
1.培养如何设计实验的能力。包括选用仪器和工
具、操作、现象观察、数据收集及解释等。2.长于培养学生动手技能和实践能力。能培养学生正确使用仪器、传感器或软件等工具测量零件性能参数。比如构建组装零部件、机械故障排除、传感器安置、电路连接以及仪器标定或调零等，这些是工程实践必备的一个基本技能。3.能够利用触觉感知对理论知识获得感性认识，理解理论模型预测能力及其局限。4.通过处理实验中遇到的不可预测问题，真实实验使学生感受到研究的复杂性，并
有机会培养处理技巧。比如，在齿轮参数测量实验中的误差问题，能够让学生认识到测量的随机性和不完美性，学习准确测量的规程及技巧。在这方面，真实实验具有虚拟实验无法比拟的优势。5.参与真实实验，能够更好地培养学生的工程兴趣、锻炼交流及团队合作等，对增强学生的能力大有裨益，这一特点往往是最容易被忽略的。
(二)真实实验的局限性
尽管真实实验具有诸多优点，但随着工业科技及社会人才需求的不断发展，大学本科培养的变化，传统真实实验的局限性也逐渐显露。首先，一些真实实验成本高、耗时长、效率低。比如，机械零件磨损量实验，真实实验在一两个学时内往往无法得到较为完整的磨损三阶段曲线，哪怕是跨阶段的磨损曲线也是比较耗时的。其次，实验参数也不容易改变，要开展更加丰富的实验十分困难。像动压滑动轴承实验，若开展不同润滑油对轴承性能影响绝非易事。可见，真实实验要改变实验条件，获取更多实验结果的时间成本和经济成本高昂。加之国内院校本科生培养规模庞大，实验仪器生均比例低，真实实验的这一缺点愈发突出。再次，现有真实实验教学阻碍了教学模式的转变。近些年来，由于教学激励机制等问题，学校和教师缺乏对“机械设计”实验课在经费、时间和精力上的投入，实践性教学条件严重不足[9]，学生很少有机会有条件认真做实验，久而久之实验课变成了应付、走过场，严重影响了学生科学实验兴趣培养和研究技能的增强，更谈不上“以学生为中心”的教学模式的转变。最后，机械设计教学虽然强调了科学技术与工程实践相结合，实际上绝大部分学校几乎不具备将科技知识与工程实践相结合的师资条件和能力，缺乏能够将理论充分应用于实践的真实实验。可见，真实实验难以在本科规模化培养过程中更进一步发挥作用，势必要在教学内容、教学方法及手段方面进行革新。
二、虚拟实验的特点及作用
(一)虚拟实验的优点及其作用
虚拟实验是利用理论模型、数值方法、信息网络和计算机技术，将真实的物理现象或过程模型化，在计算机上以图片、视频、动画或曲线等直观形式展现，并通过网络共享使用。相对于真实实验，有如下优点。
1.容易改变实验条件参数。虚拟实验中，学生能够轻松改变实验参数，实现不同条件下的实验研究，使实验变得简单易行。此外，还可以通过排除次要信息的混淆干扰，实现重要参数对结果影响的研究，获得实验的关键信息。比如，仅仅通过修改时间得到不同时长下的实验结果，分析时间尺度的影响。
2.可以开展真实实验难以甚至无法观察的实验现
象，对于需要进行交互方式研究难以观察的现象，优势更明显。将理论知识或模型方程与物理现象或零件应用直接联系、对比和扩展。比如，微观尺度下的许多实验，真实实验难以实现，更不要说通过交互式方式研究实验现象随参数变化。
3.虚拟实验受客观条件限制相对较小，效率高于真实实验。虚拟实验可以提供短时间甚至某一瞬间的更多的实验结果，使学生完成更多的实验并获取更多的结果信息，计算机也能够记录学生实验的全过程。学生可以多次重复实验，且几乎不受时间、地点等客观条件的限制。
4.理解概念性知识，虚拟实验可以代替真实实验。理解这些知识并不需要触觉信息参与。虚拟实验能够方便、高效、透彻地让学生理解知识。
(二)虚拟实验的局限性
由于虚拟实验的实际功效依赖于数学、信息、网络和计算机等一系列理论知识和技术条件，加之机械设计课程内容的特点，不可避免存在一些问题。这主要包括以下几点。
1.最大的问题是如何精确模拟真实物理过程。由于理论基础、技术条件或主观认识等原因，设计虚拟实验时可能漏掉实际当中的一些重要因素，导致一定的偏差，甚至错误结果。因此，设计虚拟实验时，要明确实验目标及其主要和次要影响因素，客观衡量实验室所具备的技术能力和条件。例如，若无法合理模拟零件之间的接触，对机械零件拆装虚拟的真实感就会差很多。
2.有限的预设的输入和输出会限制学生的创造性。虚拟平台把学生限制在预设的环境中，影响了他们的学习激情和好奇心。当然，这方面随着信息网络和相关技术的发展，会不断改善。
3.模拟的适用性和效率取决于网络技术和软件标
准。虚拟实验的开展，难免会遇到大量学生同时上网实验的情况，容易造成网络拥堵，硬件计算能力不足的情况，导致实验无法正常开展。因此，具备足够容量和计算能力的硬件条件，是虚拟实验取得应有效果的基本前提条件。
4.虚拟实验导致学生忽视操作安全规则和实验伦
理问题。这些是真实实验必须要考虑的[10]。虚拟实验无论怎样操作都不会涉及安全和实验伦理问题，学生往往会忽略掉这些实际上十分重要的内容。这也是虚拟实验无法代替真实实验的一个重要原因。
可见，就像软件不能代替实际系统模型一样，虚拟实验不能完全替代真实实验，无法提供完全真实的实验。我们在教学过程中运用虚拟实验时，应该时刻牢记这一点。
三、真实实验与虚拟实验在“机械设计”中的运用
吉林大学的“机械设计”课程包括[11]：疲劳强度、摩擦学基础知识和通用零部件的结构类型及特点、失效形式、材料及热处理、应用及调整维护等基本知识，以及通用零部件的设计计算。
疲劳强度和接触强度部分，主要涉及应力、疲劳寿命和摩擦磨损等基础知识的理解。这些概念有些属于微观尺度下真实实验难以观察的物理量，有些实验周期长，比如，零件三个磨损阶段实验，采用虚拟实验显然要更加合适。但是，磨损虚拟实验的难点在于磨损系数等参数需要大量的真实实验结果分析研究确定。而实现这些微观尺度下的虚拟实验需要数学、物理、摩擦学、接触力学及材料学等多学科综合，需要较强计算能力和图像显示功能的硬件设施，吉林大学“机械设计”教师在这方面做了一些初步尝试。带传动教学的主要目的是通过研究带传动效率理解打滑和弹性滑动的特点与区别。该实验涉及仪器设备调平衡、加载并读取载荷，同时观察皮带打滑现象，虚拟实验的真实感不强，实现起来难度很大，真实实验就非常合适。齿轮传动实验中齿轮精度实验，显然真实实验更为合适。目前对测量误差模型化还需要进一步的科学研究，不具备虚拟的理论条件。而且零件尺寸测量的真实实验也能够培养学生操作测量工具的能力和技巧，虚拟实验无法使学生感受到测量工具与被测零件接触力度的大小对测量结果的影响。滚动轴承轴系部件设计实验，可以采用虚实结合方式。学生先在虚拟平台上预习和练习，并根据给定要求设计轴系。然后到实验室现场组装设计的轴系，并测量零部件尺寸，最后画出装配图。实践表明，这样大大提升了实验效率和效果，教学效果非常好。当然，轴系设计虚拟实验时，若能够将零件之间的接触也加入，学生通过电脑操作拆装零件也能够感受到零件之间的接触，将极大提升虚拟实验的真实感[12]。对液体动压径向滑动轴承摩擦实验，亦可以运用虚实结合的原则。吉林大学已有实验台完全可以实现确定润滑油类型和滑动轴承结构尺寸下的压力和温度测量。利用我们开发的液体动压向心滑动轴承虚拟平台，可以轻松实现改变润滑油黏度、轴瓦材料、偏心距、軸承结构尺寸等参数的实验研究，大幅度增加了实验获得的信息量。
顺便指出，“能实不虚”并不意味着有了真实实验，就没必要进行虚拟实验。对某一实验而言，尤其实验中遇到设计复杂、微观或者参数难以测量的问题时，虚拟实验显然是更好的选择。虚拟平台更容易做到将真实实验向理论知识和工程实践两个方向上拓展，可以在不过多增加实验教学学时和学生负担的情况下，最大限度实现理论与工程实践的结合和综合，还可以帮助学生对真实实验的理解[13]，达到扩展知识面和眼界、提升能力的目的。在多年的教学实践中，我们将机械设计课程实验中的一部分，开发了虚拟平台，与真实实验配合使用，取得了良好的效果。
四、结论
在机械设计实践教学中，真实实验在培养学生实验设计、动手技能、随机处理、团队合作与交流以及操作规程和伦理等方面，发挥重要的作用。但也存在耗时多、效率低、成本高等缺点。特别是在大规模本科生培养条件下，完全采用真实实验的实验教学显然已经无法适应课程实验教学的需求。随着科技的不断发展，虚拟实验会越来越接近真实实验的效果，特别是在概念性理解、难以观察的实验现象或微观尺度现象等方面可以替代真实实验。而且虚拟实验可以根据需要合理地更加形象化地甚至夸张地表现一些实验现象，以便于学生理解。虚拟实验效率高、耗时低的优点使其应用前景广阔，在推进机械设计实验教学向“以学生为中心”模式改革进程中必将发挥越来越重要的作用。但也要避免“一切实验都可虚拟”的错误观念，而忽视真实实验基础性地位和重要作用。
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[13]黄建明，杜超，赖天华.虚实结合的数控技术实验教学平 台设计与应用[J].实验技术与管理，2016，(7).
作者：王顺 王丽慧
第二篇：高等数学实验课程设计的探讨*
【摘要】目前，高等数学课程增加实验性内容已成为从事高等数学教育工作者的共识，本文分析了目前高等数学实验课程的现状，提出了课程设计的基本原则，给出了课程设计的方案，并进一步探讨了课程设计中应注意的相关问题。
【关键词】数学实验高等数学教学改革教育模式
一 开设高等数学实验课的必要性及现状分析
随着计算机技术的日益发展，数学建模和与之相伴的数值计算方法已成为工程设计的关键工具。当今世界科学技术的发展对数学的依赖已经达到惊人的地步。“高技术本质上是一种数学技术”的观点现已被越来越多的人所认同。数学在自然科学、工程技术、经济管理乃至人文社科领域越来越成为解决实际问题的有力工具。数值仿真已成为很多工程及应用学科人才必须掌握的技术手段。因此，一切科学和工程人员的教育必须包含数学和计算科学更多的内容。本科教育中，对学生的数学教育面临着新的挑战。
作为一门传统的基础课程，高等数学长期以来已经形成了一套相对成熟的教学方法。大部分从事高等数学教学的教育工作者观念陈旧，坚持数学教学只讲理论、不讲应用的错误观念，教师以书本内容为主，枯燥的讲授数学的理论知识，致使数学教学的作用和地位日趋下降。学生对数学的学习严重缺乏兴趣，对数学学科领域的作用认识严重不足。传统的高等数学教材与教学重视推理过程，忽视实际计算;重视连续性内容，忽视离散型内容。这与学生未来的实际应用严重脱节，教师在课堂的引导是盲目的，无法激活学生的主动性和创造性。
受益于近年来全国大学生数学建模竞赛的蓬勃开展，越来越多的学生及教师感受到了数学在实际问题中的作用。这对传统的高等数学教学方式产生了强烈的冲击，高等数学课程中应适当增加实验性内容已成为共识。目前，已有很多高校在进行高等数学实验课程的尝试，也取得了相对良好的效果。数学实验课程的开设为未来高等数学教育模式的改革指明了方向。人们看到，必须冲破传统数学教育观念的束缚，重新审视高等数学教育在整个高等教育中的地位和作用，定位现代高等数学教育目标，推进高等数学教育模式改革，才能培养出具有国际竞争力的高素质人才。
虽然在一些学校中，高等数学实验课程的开设取得了良好的效果，使很多学生受益。但目前总体来说，这类课程还处于不断地革新和完善过程中。如何准确地把握这类课程的
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* 基金项目：广东省高等教育教学改革重点项目(编号：2013-5-220)、广东海洋大学教学改革课题(编号：XJG201215)
教学内容和方法还有待于进一步探索和实践。目前，高等数学实验课程存在的主要问题在于以下几个方面：(1)大部分数学实验类课程是孤立于原有高等数学课程体系之外的，实验内容没有和原有的教学内容形成有机的结合，没有真正的起到实验辅助教学的作用。(2)现有的大部分数学实验类课程的设计片面追求自成体系，遍地开花、内容臃肿，冲淡了这类课程实践性的特点，也使得很多专业不愿开设相关课程。(3)目前大部分数学实验课程的设计完全由数学教师完成。对于不同学科、专业的学生采用了相同的实验设计，缺乏针对性，完全为了实验而实验，无法充分调动学生的积极性。
二 高等数学实验课程设计的基本原则
笔者结合自己高等数学的教学实践，通过阅读大量相关文献以及和相关教师探讨，认为高等数学实验课程设计应遵循以下几个原则：
1.实验课程设计应有侧重点
实验课程是辅助性的，是对原有高等数学教学的有益补充，不追求自成体系，应集中在高等数学核心概念和重要内容。高等数学原有的体系是经过多年积累的，实验课程的融入不应打破原有的体系结构，它应该成为“山路上”的风景，使人在“登山”的路上忘记疲惫，而不是成为山脚下的一处花园，让人忘记“登山”。
2.实验课程的设计应分层次、立体化
传统高等数学教学方式主要的问题在于学生对于一些抽象概念缺乏直观的理解，抑或是学生不了解一些数学工具的具体作用，进而缺乏对数学的兴趣。实验课程的设计应重点围绕这些问题进行考虑。(1)设计一些演示实验对一些抽象概念给予直观形象的描述;(2)对一些有着重要应用背景的概念、方法，通过设计实验让学生学会通过软件计算相关的问题;(3)可以结合数学建模的内容，设计一些探索性综合实验，充分激发学生的合作和创新精神，提高学习的积极性。
3.实验课程的设计应“因地制宜”
实验的内容应与专业相结合，不应由数学教师独立完成。以往的数学实验课完全由数学老师独立设计完成，没有充分考虑学生的专业背景以及未来的应用领域。而这些方面对于学生对实验课程的兴趣有着重要关系。因而在高等数学实验课程设计中，应征求不同专业背景教师的意见。
4.实验课程设计应有实效性
要从培养应用型、复合型人才的角度来设计高等数学实验课程体系。实验课程的设计应以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标。开设高等数学实验课程最终的目的是让学生更好地掌握高等数学知识，因而实验课程的设计不能流于表面，应注重教学的实效性。
三 高等数学实验课程改革的基本方案
1.教学内容
在保持原有高等数学教学的基本框架下，从三个层次设计高等数学实验内容。
第一，针对一些抽象不易理解的数学概念设计相关的演示实验，这一部分的内容直接嵌入原有的课堂教学当中，主要以教师演示为主，其目的是增加学生对一些抽象概念的直观认识，不需要增加学时。
第二，针对高等数学中一些重要的内容，围绕目前广泛应用的Matlab软件，设计一些实验使学生能够顺畅的应用数学软件完成诸如求导数、积分、傅里叶变换、解微分方程等的计算方法。这一部分的内容应结合高等数学理论课程的进程，以实验课形式使学生在教师指导下完成对相关软件编程的掌握。这部分是数学教师能够直接完成的，相关专业可以结合自身专业特点对实验课的内容进行相应的删减。这一部分Matlab基础教学和练习需要4～6个学时，高等数学相关的一些计算可以控制在6～10个学时。
第三，结合全国大学生数学建模竞赛的相关试题，以及和相关专业的教师进行探讨，结合学生的专业特点设计综合性实验，这一部分课程可采用相对开放性的方式开设。教师在课堂通过2～4个学时讲述相关实验内容的核心模型，具体内容的完成可让学生课下通过查阅相关文献最终完成。
2.教学模式
实验课程的教学应以学生为中心，除了演示实验外，更应以学生独立操作为主，教师辅导为辅。让学生在软件辅助下完成一些复杂的数学运算，处理相关的数学问题。实验过程中，教师应通过问题引导学生的学习，促进学生的思考。实验过程可采用分组的形式，而对于教学内容可进行分块处理，把思想方法接近的实验结合到一起来做。实验教学应该与理论教学相协调，实验课程的安排应该围绕理论课程的进程来进行。
四 开设高等数学实验课程应注意的一些问题
1.正确处理学习数学基础理论课和相关软件使用的关系
要正确处理学习数学基础理论和相关软件使用的关系，需要时刻铭记实验课程是辅助性的，不能因软件强大的计算能力而忽视对数学基础的学习，避免学生过分依赖数学软件。
2.注重教师素质的提高
再好的方案都是需要人来执行的，任课教师的素质直接决定了最终实验课程改革的成败。要促成教师观念的转变，对于一些长期从事高等数学教学的人员，尤为重要。新的教学模式对一些老教师提出了更高的要求，要求他们掌握通用的数学软件并具备一定的编程能力。
3.要在实验内容的设计上下硬功夫
近年来，一些数学实验课程的开设，带来了一些负面影响，甚至有人因此而否定数学实验课程。数学实验课程有它固有的优势，而实验中出现的某些弊端，多数是因为选材不当造成的。因此，要想更好地开展数学实验课程，在内容设计上还有很长的路要走，需要从事高等数学教育的人不懈努力。
五 结束语
总之，高等数学实验课程的改革势在必行，它已成为高等数学课程教学改革的必然趋势。在改革中一定要恪守一些基本原则，内容选择和方案设计要与实际相结合。实验课程教学改革对高校从事高等数学课程教学的教师提出了更高的要求，向传统的教学模式和观念提出了挑战，也为高等数学教学未来的发展指明了方向。本文是笔者在高等数学教学改革与实践中获得的一点粗浅的认识和体会，愿与各位同仁交流、分享。
参考文献
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[6]堵秀凤、张水胜、李晓红.高等数学教学中数学实验内容的优化[J].高师理科学刊，2008(5)：95～97
〔责任编辑：肖薇〕
作者：赵振宇 邝雪松 李志
第三篇：汽车试验技术课程实验教学研究及实验项目设计
摘 要 很多高校对汽车试验技术课程实验的硬件建设跟不上汽车试验技术的发展速度，导致一些实验落后于现行的国家标准甚至无法开设。同时，在专业课学时不断被压缩的情况下，如何合理安排汽车试验技术课程实验教学内容，进行科学合理的教学设计，显得尤为重要。重点介绍汽车试验技术课程开设的汽车滑行性能实验、汽车制动性能实验及汽车加速性能实验，这三个实验项目均按照国家标准的要求进行，且均采用IN-GPS 100M2汽车基本性能测试系统进行数据采集和分析。IN-GPS 100M2汽车基本性能测试系统，利用高精度GPS速度传感器，设计专门的数据采集和分析软件，能够方便、快捷地完成实验数据的采集、显示、分析，可以智能测量车辆的速度、位移、时间等实时信息并出具测试报告。
关键词 车辆工程专业;汽车试验技术;实验教学;汽车基本性能测试系统
Experimental Teaching Research and Experimental Project De-
sign of Automobile Test Technology//WANG Guoyuan， LIU Xue-mei， LIU Zunmin
automobile test technology， which results in some experiments falling
behind the current national standards and even unable to open. At the
same time， in the case of continuous compression of professional tea-
ching courses， how to reasonably arrange the experimental teaching content and carry out scientific teaching design of automobile test technology is particularly important. This paper mainly introduces the automobile sliding performance experiment， the automobile bra-
king performance experiment and the automobile acceleration perfor-
mance experiment. The three experimental projects are carried out
according to the requirements of national standards， and the IN-GPS
100M2 vehicle basic performance test system is used for data acqui-sition and analysis. IN-GPS100M2 automobile basic performance test system， using high-precision GPS speed sensor， designed a spe-cial data acquisition and analysis software， can easily and quickly complete the acquisition， display and analyse of experimental data， and can intelligently measure vehicle speed， displacement， time and other real-time information and issue test reports.
Key words vehicle engineering major; automobile test technology; experimental teaching; vehicle basic performance test system
1 汽車试验技术课程特点
汽车试验技术作为车辆工程专业的必修课，要求学生具备汽车试验相关理论知识，掌握诸如实验数据测量、测试系统的静态和动态特性、传感器技术等相关知识;在实践方面，要求学生熟悉汽车各种性能实验的原理和标准，培养学生应用理论知识和相关仪器设备解决实际问题的能力[1]。随着汽车工业水平的提高，测试理论和手段的不断进步，汽车试验技术理论发展迅速[2]。
目前，国内高校车辆工程专业开设的汽车试验技术课程，教学学时一般不超过40学时(含实验学时)，有的高校已将该课程减少到28学时(含实验学时)。同时，由于汽车试验技术水平和条件发展迅速，很多高校的硬件水平建设很难跟得上，甚至出现个别实验项目无法保证开设，或是维护和更新不及时，导致实验落后于现行的国家标准。如何在有限的教学课时内合理安排教学内容、进行科学合理的教学设计，显得尤为重要。很多学者对该课程的教学改革进行了研究[3-8]。本文以上述课程的特点和教学中存在的问题为基础，结合青岛理工大学该课程的课时条件，介绍该课程开设的几种典型实验项目。
2 汽车试验技术课程实验项目设置
青岛理工大学车辆工程专业汽车试验技术课程共设置32教学课时，理论教学课时、实验教学课时各占16学时，实验项目设置有汽车滑行实验、汽车加速性能实验、汽车制动性能实验、汽车平顺性能检测、整车几何参数测量实验、最小转向半径及车轮滚动半径测量实验、汽车噪声实验、汽车尾气检测实验等共八个实验项目，每个项目各二学时。
汽车滑行实验
1)实验设备。本实验按照GB/T 12536的要求进行，采用IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统(图1)进行实验。该系统由控制计算机、车速显示器、数据采集主机、GPS天线、制动踏板触发开关以及各种连接线缆组成。IN-GPS100M2汽車基本性能测试系统，利用高精度GPS速度传感器，设计专门的数据采集和分析软件，能够方便、快捷地完成实验数据的采集、显示、分析，可以智能测量汽车、船等移动物体的速度、位移、时间等信息并出具测试报告。
2)实验过程。双击“车采通5.exe”应用程序进入汽车通用采集分析系统测试主界面(图2)，点击“硬件设置”，进入图3界面;然后点击“查找GPS”按钮，找到GPS后点击汽车通用数据采集分析系统主界面“进入测试”按钮，点击“设置(F3)”，进行速度、距离、加速度的参数设置;设置完成后点击“数据存储”;点击“专业模块”进入整车基本性能试验分析系统界面(图4)，双击“滑行实验”，点击“条件设定”设定滑行初速度等。在实验界面，启动车辆，通过屏幕上的实时车速监测车速，当车速大于设置的开始速度后，点击开始按钮进入测试状态。
滑行实验应选在实验道路中段800～1000米长度内进行。实验时，首先以略高于50 km/h的车速匀速行驶，当行驶到实验区段时，迅速踏下离合器踏板，将变速器挂入空挡进行滑行，直到停车为止。与此同时，IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统开始对车速、位移、时间进行同步记录，测定出滑行时间、滑行距离。滑行过程中应保持直线行驶，尽可能不转动方向盘，也不允许使用制动器。实验至少往返各滑行一次，并且往返区段应尽量重合。
3)实验数据。利用该系统对某满员乘客数为九人的手动挡轻型客车进行滑行测试。滑行设定初始速度为20 km/h，测得的加速性能数据为：滑行实际初始速度为19.95 km/h，滑行距离为74.17 m，滑行时间为25.68 s。测试得到的等车速分段统计数据见表1。利用表1数据得到的时间—车速曲线如图5所示，位移—车速曲线如图6所示。
汽车加速实验 通过汽车加速实验测定汽车加速的时间、距离值，并绘制原地起步加速和直接挂挡加速的速度—时间曲线。实验内容按照GB/T 12543—2009标准进行，仍然采用图1所示的IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统进行实验。双击“车采通5.exe”进入测试主界面后，按照前述步骤查找GPS，进行速度、距离、加速度的必要设置后，点击图4“加速性能”按钮，再在新界面点击“条件设定”按钮设置实验条件后，即可启动车辆进行实验。
1)全油门起步加速性能实验。手动挡：从一挡起步，按汽车最佳的换挡时间逐次换至最高挡，使节流阀开至最大，全力加速到最大车速的80%的加速过程。或用原地起步加速至某一车速或某一距离所需的时间来表明汽车的加速性能。自动挡：在发动机怠速的情况下(若有必要可踩下制动器)，将变速器置于D挡，车辆起步加速，应在车轮滑转最小的情况下使车辆达到最大加速性能，当车辆运动时触发记录装置。
2)全油门超越加速性能实验。手动挡：汽车在最高挡工作时，使节流阀开至最大，由最小稳定车速的10的整数倍加速到最大车速的80%的加速过程。自动挡：变速器置于D挡，允许在汽车变速控制器的控制下换挡。实验前，车辆加速到58～60 km/h内保持匀速行驶至少2 s，当车速达到60 km/h时触发记录装置。利用该系统对上述实验车辆进行原地起步加速至20 km/h的测试，设定初始速度为0 km/h，
设定目标速度为20 km/h。测得的加速性能数据为：实际初始速度为0.54 km/h，实际目标速度为19.95 km/h，加速距离为14.80 m，加速时间为4.44 s，平均加速度为1.21 m/s2。
测试得到的等车速分段统计数据见表2。利用表2数据得到时间—车速曲线如图7所示，位移—车速曲线如图8所示。
汽车制动实验 通过汽车制动实验测定车辆的制动协调时间、制动减速度和制动距离。实验内容按照GB/T 12676—
2014标准进行，仍然采用图1所示IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统进行实验。进入车采通测试主界面后，按照前述步骤查找GPS，进行速度、距离、加速度的参数设置。点击图4“制动系统实验”按钮，在新界面点击“条件设定”按钮，设置开始速度和结束速度，设置触发方式，标记触发需接制动踏板传感器。在实验界面，启动车辆，通过屏幕上的实时车速监测车速，当车速大于设置的开始速度后，点击开始按钮进入测试状态。利用该系统对上述实验车辆进行从20 km/h的速度开始制动到车速为0的制动测试，得到实验统计数据：制动初始速度为19.98 km/h，制动距离为5.33 m，制动时间为1.92 s，平均制动减速度为2.86 m/s2。
测试得到的等车速分段统计数据见表3。利用表3数据得到时间—车速曲线如图9所示，位移—车速曲线如图10所示。
3 结论
本文结合青岛理工大学汽车试验技术课程的课时条件及实验条件，介绍该课程开设的三个典型实验项目。这三个实验项目均按照国家标准的要求进行，且均采用IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统进行数据采集和分析。IN-GPS100M2汽车基本性能测试系统利用高精度GPS速度传感器，设计专门的数据采集和分析软件，能够方便、快捷地完成实验数据的采集、显示、分析，可以智能测量车辆的速度、位移、时间等实时信息并出具测试报告。
开设的其他五个实验项目(汽车平顺性能检测、整车几何参数测量实验、最小转向半径及车轮滚动半径测量实验、汽车噪声实验、汽车尾气检测实验)也都按照相应的国家标准进行实验，限于篇幅原因，将另文介绍。
参考文献
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作者：王国元 刘学梅 刘尊民