超聲檢測技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：超聲檢測技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:無損檢測；特種設(shè)備；超聲檢驗；射線檢驗；壓力管道

Abstract: This paper mainly aimed at the practical application of nondestructive testing in the pressure equipment, do a more in-depth discussion, this article from the technical level of nondestructive test technology, which uses a real case to analyze the actual engineering operation, after the article on how to select testing methods, and applications various detection methods in practical engineering to do in-depth analysis.

Key words: nondestructive testing; special equipment; ultrasonic testing; radiographic testing; pressure pipe

中圖分類號：TJ765.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

無損檢測技術(shù)是一種新型的技術(shù)，他主要是應(yīng)用在承壓類特種設(shè)備上的。這是因為一些承壓類特種設(shè)備在進(jìn)行是否破損的檢測上是要求不能破壞設(shè)備的完整性的，所以只能尋找新的檢測技術(shù)。這個時候無損檢測技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生了。

通過對被檢測設(shè)備從外部外觀的檢測一直延伸到檢測設(shè)備的內(nèi)部是否有破損，或者內(nèi)部是不是已經(jīng)發(fā)生裂縫等，但是又不能像傳統(tǒng)的檢測技術(shù)那樣的可能造成被檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)分解，物理外觀和形狀改變，這都是要避免的。因為現(xiàn)在的承壓類設(shè)備都是比較精密的儀器，一旦分解檢測的話很大程度上會破壞精密儀器的精度，這對被檢測的設(shè)備是極其不利的。國內(nèi)對承壓類特種設(shè)備無損檢測的技術(shù)研究目前還是比較多的，不過大都集中在一些儀器質(zhì)量檢測控制的技術(shù)上。

二、無損檢測技術(shù)簡介

在實際的工程操作中通常情況下，工程師要保證壓力設(shè)備要正常使用，通常會制定一定的檢測和操作標(biāo)準(zhǔn)，目前在國際上有許多的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，許多的專家和學(xué)者也都建議出臺相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)則。我們知道對于承壓類設(shè)備的檢測主要分為內(nèi)部檢查和外部檢測，這個所有檢測都是在系統(tǒng)滿負(fù)荷的時候進(jìn)行極端測試的。通常情況下外部檢測的代價要低一些，不管是成本投入還是時間的投入都是要比內(nèi)部檢測要少很多的，相反內(nèi)部檢測的代價是要多一些的，因為內(nèi)部檢測是之分關(guān)鍵的，當(dāng)然內(nèi)部檢測要求也是十分高的，所花費的時間和投入的成本也相對是比較高的。

（一）射線檢測技術(shù)

射線檢測方法的具體做法如下：首先是對檢測設(shè)備的表面進(jìn)行比較均勻的射線照射，然后根據(jù)設(shè)備表面照射射線形成的一個函數(shù)，分析這個函數(shù)的各種參數(shù)來研究設(shè)備的情況，一般可以通過建模的方式體現(xiàn)函數(shù)的變化規(guī)律，通過規(guī)律我們來研究設(shè)備那個部位是有問題的，這個原理也是無縫檢測的基礎(chǔ)，目前是世界上比較發(fā)達(dá)國家進(jìn)行無損檢測工程操作中常用的方法。

原理就是根據(jù)射線照射反射設(shè)備的影像分析，顯示出設(shè)備的真實情況。從而可以對試件進(jìn)行無損檢測。

（二）超聲檢測技術(shù)

超聲檢測的檢測原理如下：首先選擇的是使用一般的反射法進(jìn)行檢測。這個過程在實際操作過程中式根據(jù)反射波來進(jìn)行判斷的。這種方式有點很多，因此成為比較常用的一種檢測技術(shù)，它的有點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

首先是檢測的范圍比較大，其次是檢測的設(shè)備的精度高，定位比較精準(zhǔn)，成本控制比較低。當(dāng)然還有其他好處，比如靈敏度比較高，操作簡單，容易操作，速度快。對人體無害及便于現(xiàn)場使用等優(yōu)點。即存在檢出概率，漏檢率及檢出結(jié)果重復(fù)率等問題。為了消除或降低人為因素的影響，提高檢測結(jié)果的可記錄性。人們開發(fā)了超聲信號處理和超聲成像技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理和缺陷評價的自動化。這是對缺陷準(zhǔn)確定性、定量檢測的一條有效途徑。也是超聲檢測發(fā)展的主流 。

（三）磁粉檢測和滲透檢測

在較為傳統(tǒng)的滲透和磁粉檢測方面，目前國內(nèi)已能生產(chǎn)全系列的主機(jī)和附件，在品種和功能方面與國際先進(jìn)水平的差距正在縮小。近年來國內(nèi)研制的手提式復(fù)合磁化裝置可實現(xiàn)大型壓力容器焊縫的一次性磁化。并在全方位上顯示缺陷磁痕方面有創(chuàng)新。

（四）非常規(guī)無損檢測技術(shù)

對于檢查技術(shù)的選擇，通常包括一些非常規(guī)的檢測技術(shù)。近年來國內(nèi)也有極其顯著的發(fā)展。

三、檢測方法的選擇原則

在實際工作中發(fā)現(xiàn)射線檢測對延遲裂紋的檢出率較低，而超聲波檢測對橫向裂紋不太敏感。因此對容易產(chǎn)生延遲裂紋和橫向裂紋的鋼種。應(yīng)增加射線檢測、超聲波檢測或射線檢測和超聲波檢測相互復(fù)查的比例。因射線檢測和超聲波檢測兩種手段在客觀上對各種缺陷的檢出能力不一致，故在同時采用兩種方法對容器的同一部位進(jìn)行檢測時。兩種方法的驗收等級不能相互對應(yīng)。也沒有一條能通用的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。

四、無損檢測技術(shù)在壓力容器設(shè)備上的應(yīng)用

由于無損檢測技術(shù)在一些壓力設(shè)備上的應(yīng)用時比較廣泛的，這是因為基于這種技術(shù)的各種優(yōu)點。需要指出的是無損技術(shù)并不是完美無缺的一種檢測技術(shù)，受限于本身方法的局限性，對壓力設(shè)備帶來的不可避免的損壞還是存在的。因此這要求我們再實際的檢測過程中，要通過多次的實驗和檢測，對檢測結(jié)果進(jìn)行比價客觀的論證和考察，然后得出一個比較合理科學(xué)的結(jié)論,。比如實際工作工程檢測過程中我們檢測液化石油氣鋼瓶是不是存在一些間隙，鋼瓶內(nèi)部是不是完好無損，處理使用這種檢測技術(shù)之外，我們還要對鋼瓶進(jìn)行第二次物理方面的極端實驗，來確保無損檢測的可靠性。

（一）選擇合理的的檢測時機(jī)

針對承壓類設(shè)備在實際的檢測過程中，我們要選擇一個比較合適的檢測時機(jī)，這也是檢測的一個必須的要素。因為在檢測的過程中出現(xiàn)的誤差可能就是沒有注意到一個比較合理的檢測時機(jī)導(dǎo)致的。

（二）綜合應(yīng)用各種無損檢測方法

綜合使用現(xiàn)存的無損檢測方法在實際的工程檢測中也是十分重要的一個細(xì)節(jié)。首先我們可以知道任何一種技術(shù)都有自己的使用范圍和使用條件，我們只有摸清每一種技術(shù)的使用范圍和使用條件才能在最合適他的時候使用這種技術(shù)，否則我們選擇的這種技術(shù)都是不科學(xué)的，檢測的結(jié)果都是不準(zhǔn)確的。因此，這就要求我們要在實際的工程中綜合多種檢測方法，選擇最佳的檢測方式對承壓類設(shè)備進(jìn)行檢測，只有這樣在無損檢測中，必須認(rèn)識到任何一種無損檢測方法都不是萬能的，每種方法都有自己的優(yōu)點和缺點。

（三）抽檢部位和復(fù)檢部位的確定

最后是對承壓類特種設(shè)備進(jìn)行抽樣檢查，抽查的部位要保證選取具有典型性和代表性，不能隨意抽取，這就要求對抽樣檢查要選擇合適的抽樣方法，此外對抽取的樣本具體檢測哪個部位也是十分重要的，也就是我們所說的抽檢部位和復(fù)檢部位的選擇。一般情況下我們在實際的的選擇部位都是以承壓類設(shè)備的焊接口出或者是有邊緣的地方，因為一般設(shè)備在焊接過程中由于這樣或者那樣的原因?qū)е潞附硬煌耆?，?dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)裂縫或者出現(xiàn)空心現(xiàn)象。因此選擇抽檢部位是十分關(guān)鍵的，不能隨意抽檢。

結(jié)論：通過以上幾部分的極少我們可以得出這樣一個結(jié)論論，通過本文針對無損檢測在耐壓類設(shè)備的實際應(yīng)用，做了一個比較深入的論述，然后，文章通過從技術(shù)層面介紹了無損檢測技術(shù)，這其中使用了一個實際工程操作中的真實案例進(jìn)行分析，之后文章對如何選取檢測方式，以及各種檢測方式在實際工程中的應(yīng)用做深入分析。在文章的最后列舉了目前檢測承壓類設(shè)備的檢測目前的研究現(xiàn)狀。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉杰;曾祥照;;我國射線數(shù)字成像無損檢測標(biāo)準(zhǔn)的制訂與展望[A];2009年廣東先進(jìn)制造技術(shù)(佛山)活動周文集[C];2009年

[2]沈功田;張萬嶺;;特種設(shè)備無損檢測技術(shù)綜述[A];北京機(jī)械工程學(xué)會2006年優(yōu)秀論文集[C];2006年

[3]肖秋生;吳金國;;壓力管道無損檢測技術(shù)[A];晉冀魯豫鄂蒙云貴川滬甘湘渝十三?。ㄊ袇^(qū)）機(jī)械工程學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會――機(jī)電工程類技術(shù)應(yīng)用論文集[C];2008年

第2篇：超聲檢測技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：無損檢測；研究；高等院校；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）47-0139-02

一、引言

筆者于2005年至2011年之間在英國華威大學(xué)（University of Warwick）進(jìn)行無損檢測相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)及研究工作，期間廣泛參與了英國無損檢測研究中心（RCNDE）所組織的多項校際及校企之間的交流活動，對英國RCNDE模式及英國高等院校無損檢測領(lǐng)域研究及人才培養(yǎng)模式及現(xiàn)狀有較為深入的了解。本文將對RCNDE組織下的英國著名高校無損檢測相關(guān)領(lǐng)域的研究情況及教育模式進(jìn)行簡要介紹，并從個人體會出發(fā)，淺談該模式對我國無損檢測研究及人才培養(yǎng)的啟發(fā)。

二、RCNDE介紹

1.RCNDE基本情況。英國的無損檢測研究中心（Research Centre of Non-destructive Evaluation，以下簡稱RCNDE）是2003年在英國帝國理工大學(xué)（Imperial College）及斯特拉斯克萊德大學(xué)（University of Strathclyde）的倡導(dǎo)之下建立的，RCNDE在建立之初除了這兩所大學(xué)以外，還有布里斯托大學(xué)（University of Bristol），巴斯大學(xué)（University of Bath），諾丁漢大學(xué)（University of Nottingham）及筆者當(dāng)時所在的華威大學(xué)（University of Warwick）[1]。目前（截至2013年），RCNDE的成員學(xué)校還包括倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London），倫敦南岸大學(xué)（London South bank University）和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)（University of Newcastle），并且仍然在發(fā)展壯大中。各成員高校的具體研究方向?qū)⒃诒疚牡牡谌糠诌M(jìn)行介紹。RCNDE是由英國自然科學(xué)與工程研究委員會（以下簡稱EPSRC）資助設(shè)立的，其宗旨在于將最新的研究成果與工業(yè)界的實際需求緊密結(jié)合起來，從而引領(lǐng)世界無損檢測領(lǐng)域的發(fā)展方向。因此除了上述英國著名高校以外，RCNDE還包括許多工業(yè)界的會員[2]，包括Airbus，BAE Systems，BP，British Energy，National Nuclear Laboratory，Defence Science and Technology Laboratory[Dstl]，E.ON Engineering Ltd，GKN，Health & Safety Executive （HSE），Network Rail，Petrobras，Rolls Royce plc，RWE npower，Serco，Shell，Tenaris等等。這些工業(yè)界的成員單位享有諸多有利條件。

2.RCNDE的研究情況。RCNDE的研究項目主要分為三大類[3]，分別是：（1）長期的能夠提高產(chǎn)業(yè)能力的新型無損檢測技術(shù)的“戰(zhàn)略核心研究”（Strategic core research）；（2）中短期的能夠解決工業(yè)現(xiàn)存及將來可能存在的需求的“目標(biāo)研究”（Targeted research）；（3）貼近產(chǎn)業(yè)實際及需求的“技術(shù)解決方案”（Technology solutions）?！皯?zhàn)略核心研究”項目主要來源于學(xué)術(shù)界和工業(yè)界成員廣泛的交流。工業(yè)界成員單位提出一些長期的研究需求，包括先進(jìn)檢測技術(shù)，高級檢測技術(shù)，早期檢測技術(shù)，檢測技術(shù)性能改進(jìn)，有挑戰(zhàn)性的檢測技術(shù)及無損檢測技術(shù)的可靠性及實用性驗證。該類項目研究經(jīng)費由EPSRC和工業(yè)界共同資助，值得一提的是工業(yè)界成員加入RCNDE的會員費用有一部分也用于該種類的資助?！澳繕?biāo)研究”項目著眼于工業(yè)界成員單位的中長期的檢測需求，同時也考慮RCNDE的戰(zhàn)略目標(biāo)。項目資助來源廣泛（公共資金居多），其中EPSRC提供一半左右的資金。英國國防部等其他英國政府部門也參與贊助。對于這類項目，在對研究中心有益的前提下，RCNDE也著力促成國際間的合作，但是僅限于歐洲內(nèi)部。筆者博士階段從事的電容成像無損檢測研究即為一項“目標(biāo)研究”項目?！凹夹g(shù)解決方案”類項目與工業(yè)界的聯(lián)系更為緊密，旨在為無損檢測實際問題提供可靠的解決方案。這類項目包括技術(shù)可用性研究，產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)轉(zhuǎn)讓。如果成員單位有需求，RCNDE會發(fā)起科研項目以利用其經(jīng)驗及成果從而獲取成功解決問題的方法。如果無損檢測需求與下游合作單位研發(fā)機(jī)構(gòu)的需求契合，RCNDE將發(fā)起工業(yè)合作項目，這些項目的配套資助可從英國工業(yè)和貿(mào)易部（DTI）或者歐盟獲取。如果“技術(shù)解決方案”類項目以技術(shù)探索為主，RCNDE會協(xié)助將技術(shù)以產(chǎn)品或者服務(wù)的方式轉(zhuǎn)化為可用的解決方案，這將極大地擴(kuò)展合作的領(lǐng)域和范圍（例如與設(shè)備及服務(wù)公司合作及成立附屬科技公司等）。

三、RCNDE高校成員情況

1.成員高校無損檢測領(lǐng)域研究。清華大學(xué)李路明教授在2005年訪問英國后所撰寫的《英國高等院校無損檢測技術(shù)研究與人才培養(yǎng)情況簡介》一文[4]，對帝國理工學(xué)院，布里斯托大學(xué)，華威大學(xué)及曼徹斯特大學(xué)的無損檢測相關(guān)學(xué)科進(jìn)行了介紹，本文僅對其文章沒有涉及的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹，重復(fù)的部分不再贅述。斯特拉斯克萊德大學(xué)的無損檢測相關(guān)研究集中在隸屬于電子電氣工程學(xué)院的超聲工程中心（CUE），主要研究領(lǐng)域為：傳感器陣列設(shè)計（稀疏二位陣列排布、線性陣列等）；機(jī)器人無損檢測技術(shù)；CMUT設(shè)計及建模；非接觸式無損檢測技術(shù)；無損檢測傳感器無線網(wǎng)絡(luò)；智能結(jié)構(gòu)的超聲檢測；高溫檢測等。巴斯大學(xué)的無損檢測研究集中在其機(jī)械學(xué)院下的材料研究中心（MRL），其主要方向有2個，一個是由Darryl Almond教授領(lǐng)銜的熱成像研究團(tuán)隊（研究對象以復(fù)合材料為主，手段包括超聲/激光/電磁激發(fā)的熱成像），另一個是Michele Meo博士領(lǐng)銜的非線性超聲技術(shù)團(tuán)隊（面向金屬及復(fù)合材料）。

諾丁漢大學(xué)的無損檢測相關(guān)研究主要集中在應(yīng)用超聲實驗室（Applied Ultrasonics Lab，利用超聲技術(shù)追蹤微粒狀物質(zhì)的性態(tài)及其動態(tài)變化，利用超聲技術(shù)檢測、定位及描述航空復(fù)合材料的微孔缺陷）及應(yīng)用光學(xué)實驗室（Applied Optics Lab，主要是激光超聲）。倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）無損檢測相關(guān)研究主要在其機(jī)械系下屬的超聲研究課題組進(jìn)行（Ultrasounics Group，主要是醫(yī)學(xué)超聲方向）倫敦南岸大學(xué)的無損檢測研究主在其波動及場研究中心進(jìn)行，主要研究領(lǐng)域包括搭載無損檢測傳感器的墻壁爬行機(jī)器人，水下機(jī)器人，管道爬行機(jī)器人的研發(fā)，以及用于核工業(yè)，石油化工，食品處理，能源及航空工業(yè)的無損檢測技術(shù)開發(fā)。

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的無損檢測研究主要由田貴云教授領(lǐng)銜，其研究方向較為廣泛，包括電磁傳感器開發(fā)，電磁傳感器陣列及網(wǎng)絡(luò)，電磁無損檢測技術(shù)（渦流等），高級信號處理等。目前該課題組所承擔(dān)的主要課題包括：威脅識別與定位（反恐領(lǐng)域），防腐層下缺陷的電磁識別方法，齒輪的電磁無損檢測方法，海洋風(fēng)電設(shè)備的健康監(jiān)測，渦流激勵熱成像，復(fù)雜形狀裂縫的磁照相技術(shù)等等。除了具體的無損檢測新技術(shù)研發(fā)以外，田教授長期致力于中英兩國無損檢測從業(yè)人員的交流合作，承擔(dān)了EPSRC贊助的中英無損檢測交流項目，促成多次人員互訪及學(xué)術(shù)交流活動，為兩國無損檢測領(lǐng)域的交流發(fā)展起到了極大的推進(jìn)作用。對于筆者的母校華威大學(xué)來講，除了李路明教授文中提到的電磁超聲（EMAT）和空氣耦合超聲（Air-coupled Ultrasound），華威大學(xué)的科研人員近年來還從事了包括電容成像，近紅外成像等新型無損檢測技術(shù)的研發(fā)，并在三維打印技術(shù)在無損檢測領(lǐng)域的應(yīng)用做了深入的探索。從以上的介紹可以看出，這幾個大學(xué)的主要研究領(lǐng)域在聲學(xué)和電磁學(xué)，其中尤其值得關(guān)注的是這些大學(xué)都非常重視基礎(chǔ)研究，并以此為基礎(chǔ)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)研究的應(yīng)用背景，基本上可以說是在應(yīng)用引導(dǎo)下的基礎(chǔ)研究。

2.成員高校無損檢測領(lǐng)域人才培養(yǎng)。與我國部分高校本科階段開設(shè)無損檢測專業(yè)不同[5-7]，上述英國學(xué)校在本科教育方面沒有專門的無損檢測專業(yè)或方向，無損檢測研究及人才培養(yǎng)主要集中在研究生階段，其學(xué)科主要集中在機(jī)械工程、材料、物理、電子科學(xué)等領(lǐng)域，這和無損檢測自身的學(xué)科背景也是一致的。值得一提的是，除了傳統(tǒng)意義上自然科學(xué)的哲學(xué)博士（P.h.D）的培養(yǎng)工作，RCNDE成立了無損檢測領(lǐng)域“企業(yè)需求-高校研究”緊密結(jié)合的工程博士（EngD）培養(yǎng)中心（CDT），目前在IDC名下有多名博士生注冊在帝國理工，斯特拉斯克萊德大學(xué)，布里斯托大學(xué)，諾丁漢大學(xué)和華威大學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究工作。CDT所提供的EngD學(xué)位教育面向應(yīng)屆畢業(yè)生和已在工業(yè)界就業(yè)的工程師所開設(shè)（既包括Airbus，NNL，BAE Systems，BP，EDF，E-ON，GKN，Network Rail，RWE npower，Rolls-Royce，Serco，Shell，QinetiQ，Doosan Babcock及Renishaw等大公司，也包括一部分無損檢測領(lǐng)域的小型企業(yè)）。EngD這個以解決工程實際問題為目標(biāo)的學(xué)位教育模式要求學(xué)生在注冊學(xué)校完成相關(guān)課程（可以采用靈活選課、時間不限的方式）的前提下，結(jié)合工程界的實際情況依托所在學(xué)校的研究經(jīng)驗和資源開展相應(yīng)研究工作，最終完成研究論文。對RCNDE及成員高校來講，這樣的模式對于了解工業(yè)界的需求，從工業(yè)界得到資助，把握研究方向顯得非常重要，實施幾年來已經(jīng)初步達(dá)到了預(yù)期的效果。

四、RCNDE模式的啟發(fā)

第3篇：超聲檢測技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：應(yīng)用技術(shù)型人才；轉(zhuǎn)型發(fā)展；大學(xué)物理課程；教學(xué)改革

國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級需要大量高素質(zhì)、多樣化的應(yīng)用型人才，向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型是新建地方本科院校走向內(nèi)涵式發(fā)展的必然選擇和重大機(jī)遇。在向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的背景下，各新建地方本科院校突出了“應(yīng)用型”辦學(xué)定位[1]。然而，目前多數(shù)新建地方本科院校仍然沿用傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式，側(cè)重理論知識的教學(xué)，對不同專業(yè)未加以區(qū)分，在教材選用、教學(xué)內(nèi)容、授課方式和考核評價等方面仍采用同一標(biāo)準(zhǔn)。不同專業(yè)有不同的特點和人才培養(yǎng)目標(biāo)，對大學(xué)物理課的教學(xué)的需求也不盡相同，缺乏專業(yè)針對性的大學(xué)物理教學(xué)模式顯然已不適合新形勢下應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求。因此，如何將大學(xué)物理與各理工科專業(yè)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行具有專業(yè)針對性的大學(xué)物理課程教學(xué)模式改革的探索與實踐具有重要的意義。

1．目前大學(xué)物理課程設(shè)置中存在的問題

1.1大學(xué)物理課程與理工科各專業(yè)其它課程結(jié)合度差

目前，多數(shù)新建地方本科院校各理工科專業(yè)使用統(tǒng)一的大學(xué)物理教材,與各個具體的專業(yè)結(jié)合不夠緊密,專業(yè)針對性差。雖然大學(xué)物理是理工科各專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，但各專業(yè)有各自的專業(yè)特色和要求，因此對大學(xué)物理課的要求也不盡相同[2]。大學(xué)物理課程缺乏專業(yè)針對性容易使學(xué)生產(chǎn)生物理無用論的錯覺，認(rèn)為學(xué)習(xí)物理對專業(yè)知識、課程的學(xué)習(xí)沒有幫助，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果差。

1.2教學(xué)內(nèi)容陳舊，較少體現(xiàn)現(xiàn)代性和專業(yè)針對性

當(dāng)今社會科技發(fā)展日新月異，物理新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為其它學(xué)科的進(jìn)步奠定了重要的理論和物質(zhì)基礎(chǔ)，推動了諸如信息科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)以及農(nóng)業(yè)科學(xué)等學(xué)科的進(jìn)步。然而目前多數(shù)新建地方本科院校使用的物理教材，教學(xué)內(nèi)容陳舊，側(cè)重于經(jīng)典物理學(xué)中的力學(xué)、熱學(xué)、振動和波動光學(xué)以及電磁學(xué)基本知識和理論的教學(xué)，較少涉及高新技術(shù)、科技在現(xiàn)實社會中的應(yīng)用，同時缺乏專業(yè)針對性，對與信息科學(xué)、材料科學(xué)以及生物科學(xué)等學(xué)科關(guān)系緊密的激光信息技術(shù)、量子通信技術(shù)、同步輻射核磁共振波譜技術(shù)、新型顯微技術(shù)、混沌理論和耗散結(jié)構(gòu)等鮮有介紹。

1.3課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理

向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的大形勢下大學(xué)物理地位被削弱，大學(xué)物理教學(xué)面臨著學(xué)時少而教學(xué)內(nèi)容多的突出的矛盾。目前，大多數(shù)新建地方本科院校各理工科專業(yè)主要是通過刪減教學(xué)內(nèi)容來克服學(xué)時少的矛盾，側(cè)重于經(jīng)典物理知識的教學(xué)而對于近現(xiàn)代物理技術(shù)及其應(yīng)用僅作簡單介紹或干脆完全刪除，在課程體系設(shè)置方面則主要還是采用單一的必修課。物理新知識、新技術(shù)的發(fā)展帶動了其他學(xué)科的發(fā)展，因此，有必要對物理學(xué)新進(jìn)展、新技術(shù)及其在各專業(yè)中的應(yīng)用加以介紹。顯然，單一的課程結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)物理學(xué)知識的深度與廣度上不斷發(fā)展的趨勢,不能滿足各理工科專業(yè)對物理新知識的需求。

2.改革的具體措施

2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)專業(yè)關(guān)聯(lián)性

物理學(xué)包括經(jīng)典物理學(xué)，近代物理學(xué)與當(dāng)代物理學(xué)三個部分。經(jīng)典物理學(xué)主要涉及力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)等內(nèi)容，這部分內(nèi)容的教學(xué)對理工科專業(yè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、數(shù)理思維以及分析解決實際問題能力的培養(yǎng)具有重要意義。在向應(yīng)用技術(shù)型技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下雖然大學(xué)物理的地位被弱化、教學(xué)課時被縮減，但筆者認(rèn)為大學(xué)物理中經(jīng)典物理知識的完整性不應(yīng)被削弱和破壞，但要結(jié)合各專業(yè)特點進(jìn)行優(yōu)化整合[3]。在學(xué)時有限的前提下，那些與專業(yè)課程聯(lián)系不是特別緊密的內(nèi)容只需圍繞物理學(xué)基本知識、概念、定律和思想方法進(jìn)行定性介紹，只要能夠使學(xué)生建立清晰的物理圖像即可，避免繁雜的數(shù)學(xué)論證和理論推導(dǎo)；而那些對專業(yè)課程具有較大影響的內(nèi)容則要進(jìn)行重點教學(xué)。比如，對于通信工程和電子信息工程類專業(yè)的學(xué)生，電磁學(xué)部分要進(jìn)行重點教學(xué)。對于這些專業(yè)的學(xué)生而言，《電磁場理論》是一門非常重要的專業(yè)課。電磁場和電磁波作為信息的重要載體，在通信領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，在雷達(dá)、遙感、導(dǎo)航等技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。因此，通信工程和電子信息工程類的學(xué)生必須熟練掌握電磁場與電磁波的基本性質(zhì)、傳播規(guī)律和傳輸、輻射、散射的基本理論。作為《電磁波理論》的先導(dǎo)課程，大學(xué)物理課程教學(xué)時應(yīng)該突出電磁學(xué)部分的教學(xué)，重點介紹電磁感應(yīng)現(xiàn)象和變化的電磁場等內(nèi)容，使學(xué)生對感應(yīng)定律、自感和互感、電磁振蕩、電磁波和電磁波譜的基本理論和規(guī)律有充分的認(rèn)識，為《電磁波理論》的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。對于土木工程類專業(yè)大學(xué)物理在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)該側(cè)重于力學(xué)部分；而對于石油化工等專業(yè)則需要側(cè)重于流體力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)定律等知識。近現(xiàn)代物理學(xué)與當(dāng)代物理學(xué)前沿知識的教學(xué)可以開闊學(xué)生的視野，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在有限的課時內(nèi)，需結(jié)合理工科各專業(yè)的特點從眾多物理學(xué)新知識和新技術(shù)中選擇與專業(yè)緊密相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行重點教學(xué)。比如對于材料類專業(yè)，應(yīng)選擇與材料檢測、分析息息相關(guān)的電子掃描顯微鏡、X射線衍射儀、激光超聲檢測等先進(jìn)檢測技術(shù)的原理和方法進(jìn)行重點教學(xué)；對于通信類專業(yè)，應(yīng)選擇激光信息技術(shù)、量子通信技術(shù)、量子計算機(jī)和光復(fù)用與光放大等技術(shù)進(jìn)行重點介紹。

2.2完善課程結(jié)構(gòu),將必修、選修和網(wǎng)絡(luò)課程有機(jī)結(jié)合

各專業(yè)的特點和人才培養(yǎng)目標(biāo)不同，對大學(xué)物理課的教學(xué)需求不盡相同。因此，需要對大學(xué)物理課程體系進(jìn)行調(diào)整，改變單一化的課程模式，豐富大學(xué)物理課程體系[4]。根據(jù)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容與各專業(yè)的緊密程度，可以分成必修、選修和自主學(xué)習(xí)三個模塊。必修模塊主要包括經(jīng)典物理理論基礎(chǔ)知識和核心內(nèi)容，其中重點在于與各專業(yè)聯(lián)系緊密的物理知識，是學(xué)生必須掌握的部分，學(xué)生通過該模塊的學(xué)習(xí)可以形成基本的科學(xué)素養(yǎng)、數(shù)理思維以及分析解決實際問題能力；選修模塊則側(cè)重于物理知識的延展與應(yīng)用，主要包括與各專業(yè)聯(lián)系最緊密的物理學(xué)前沿知識、技術(shù)及其在各專業(yè)中的應(yīng)用，本模塊可為理工科各專業(yè)學(xué)生后續(xù)的實踐、操作課程奠定理論基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)生的實際動手能力；科技發(fā)展日新月異，知識量、信息量劇增，除了通過必修模塊和選修模塊將經(jīng)典物理學(xué)內(nèi)容和與各專業(yè)聯(lián)系密切的近現(xiàn)代物理學(xué)前沿知識、技術(shù)傳授給學(xué)生，還應(yīng)優(yōu)選與專業(yè)關(guān)系緊密的物理學(xué)最新進(jìn)展，如“高亮度發(fā)光二極管”、“超導(dǎo)體與超流體”、“混沌理論”和“熵信息論”等內(nèi)容制成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻，供學(xué)生根據(jù)興趣和需要自主學(xué)習(xí)，達(dá)到開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型思維的目的。

2.3豐富教學(xué)方式、手段，開展多元化教學(xué)

如上所述，為適應(yīng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容、課程體系需要根據(jù)理工科各專業(yè)的特點和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)做出相應(yīng)調(diào)整。教學(xué)內(nèi)容和課程體系的調(diào)整要求教學(xué)方式和教學(xué)手段也必須作出相應(yīng)的變革。

2.3.1傳統(tǒng)教學(xué)方式與研討式、啟發(fā)式有機(jī)結(jié)合

向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的背景下，大學(xué)物理課程課時被大幅壓縮。傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)是以保姆式、注入式的教學(xué)方式為主，需要耗費較多的課時，而且教師一言堂講授式教學(xué)往往忽略了學(xué)生的主體地位，教學(xué)效果普遍不佳[5]。因此，應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點和專業(yè)特色，將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與啟發(fā)式、研討式等教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合。比如講解“位移電流”時，教師可以利用奧斯特實驗進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。通過奧斯特實驗學(xué)生已經(jīng)知道了變化的電場會產(chǎn)生磁場。因此，教師可以類比地提出問題“變化的磁場是否產(chǎn)生電場”，通過類比的方法，引導(dǎo)學(xué)生提出“位移電流”的假設(shè)，并與“傳導(dǎo)電流”進(jìn)行比較，從而使學(xué)生對于“位移電流”的本質(zhì)有一個清晰的認(rèn)識。除了傳統(tǒng)的講授式和啟發(fā)式教學(xué)外，對于那些與各專業(yè)的工程技術(shù)和實際生活聯(lián)系緊密的，學(xué)生又易混淆、難以理解和掌握的物理概念和知識，可以通過創(chuàng)設(shè)問題情境的方式引導(dǎo)學(xué)生研討，使學(xué)生對原本模糊的概念、知識和規(guī)律有清晰的認(rèn)識。比如，為了加深學(xué)生對極性分子的極化、取向變化以及電磁感應(yīng)和渦流加熱原理的理解，在教學(xué)中可以讓學(xué)生討論為何金屬容器不能放進(jìn)微波爐而電磁爐只能使用鋼、鐵等金屬容器？在學(xué)生文獻(xiàn)查閱、交流討論的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行物理相關(guān)知識進(jìn)行總結(jié)概括，最終使學(xué)生電磁感應(yīng)和渦流加熱原理。

2.3.2優(yōu)化多媒體、電視教學(xué)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

多媒體、動畫演示、仿真視頻等技術(shù)手段可以將抽象的物理概念、現(xiàn)象形象化，可以幫助學(xué)生從直觀的物理現(xiàn)象中加深對基本物理概念、物理規(guī)律的理解和掌握，同時避免概念、定理等文字性內(nèi)容的板書，顯著增加課堂的容量。但是，在大學(xué)物理課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)不能偏離課堂教學(xué)輔助手段的定位，不能忽略教學(xué)內(nèi)容的主導(dǎo)作用，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點適當(dāng)?shù)厥褂枚嗝襟w技術(shù)，避免過分依賴多媒體課件。對于抽象的概念和側(cè)重演示與觀摩的教學(xué)內(nèi)容，使用多媒體和電視教學(xué)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以獲得較好的教學(xué)效果；而對于側(cè)重理論推導(dǎo)和定量計算的教學(xué)內(nèi)容，傳統(tǒng)的授課方式效果更好。比如推導(dǎo)“麥克斯韋方程”時，傳統(tǒng)的推導(dǎo)式教學(xué)可以引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生的思維，學(xué)生更容易形成自己的邏輯推理能力，而用多媒體演示的效果要差得多。

2.4優(yōu)化考核、評價體系

現(xiàn)有的大學(xué)物理課程基本上是采用結(jié)合平時作業(yè)、考勤和期末閉卷考試卷面成績的考核方式，其中又以期末閉卷考試為主。閉卷考試的考核方式容易造成學(xué)生為了應(yīng)付考試而死記硬背例題，從而忽略對知識的理解和應(yīng)用。為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，對學(xué)生的考核、評價體系也應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法的改革同步地作出調(diào)整，宜采用多元化和累加式的考核方式，增加平時考核的項目和比重[5]。平時測試可以包括隨堂測試、單元考核和攥寫探究性論文等形式。比如在講授電場強(qiáng)度時，教師在分析了均勻帶電圓環(huán)在其軸線上的電場分布后可以隨堂測試學(xué)生是否能夠推導(dǎo)出均勻帶電圓盤在其軸線上的電場分布情況。教師還可以將教學(xué)內(nèi)容分成幾個單元，在每個單元教學(xué)結(jié)束后針對本單元的教學(xué)重點和難點給出知識應(yīng)用型題目，采用開卷答題考試的方式考察學(xué)生掌握情況。除此之外，教師還可以針對生活中常見的物理現(xiàn)象提出問題，讓學(xué)生通過自主查閱文獻(xiàn)資料，撰寫科技小論文。除了平時測試，針對基本知識和教學(xué)重點，每學(xué)期末再進(jìn)行一次開卷答題考試。最終按照作業(yè)10%，考勤10%，平時測試成績40%，期末考試成績40%的比例核定總成績。

3.結(jié)語

圍繞服務(wù)新建地方本科院校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展和高素質(zhì)、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的，結(jié)合學(xué)科、專業(yè)的特點對《大學(xué)物理》課程從教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方式和考核評價體系幾個環(huán)節(jié)開展教學(xué)改革的討論和探索，給出了改革的具體建議，希望能夠?qū)D(zhuǎn)型發(fā)展形勢下的《大學(xué)物理》課程教學(xué)工作有所促進(jìn)。

作者:顏慧賢 曾振武 楊秀珍 單位:三明學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院

參考文獻(xiàn):

［1］李宏,谷建生,莫文玲.結(jié)合專業(yè)特色的大學(xué)物理課程教學(xué)改革探索[J].物理與工程，2014,24(3):48-50.

［2］韓桂華,王鈺.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的大學(xué)物理課程教學(xué)改革[J].黑龍江高教研究,2009,6:185-186.

［3］李慧,周燕南,陳賀.民辦高校轉(zhuǎn)型發(fā)展下大學(xué)物理課程改革的探索與實踐[J].科技視界，2015,26:15.