前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的超声检测技术论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:无损检测;特种设备;超声检验;射线检验;压力管道
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
中图分类号:TJ765.4 文献标识码:A 文章编号:
一、国内外研究现状
无损检测技术是一种新型的技术,他主要是应用在承压类特种设备上的。这是因为一些承压类特种设备在进行是否破损的检测上是要求不能破坏设备的完整性的,所以只能寻找新的检测技术。这个时候无损检测技术就应运而生了。
通过对被检测设备从外部外观的检测一直延伸到检测设备的内部是否有破损,或者内部是不是已经发生裂缝等,但是又不能像传统的检测技术那样的可能造成被检测设备的结构分解,物理外观和形状改变,这都是要避免的。因为现在的承压类设备都是比较精密的仪器,一旦分解检测的话很大程度上会破坏精密仪器的精度,这对被检测的设备是极其不利的。国内对承压类特种设备无损检测的技术研究目前还是比较多的,不过大都集中在一些仪器质量检测控制的技术上。
二、无损检测技术简介
在实际的工程操作中通常情况下,工程师要保证压力设备要正常使用,通常会制定一定的检测和操作标准,目前在国际上有许多的标准出现,许多的专家和学者也都建议出台相应的技术规范和操作规则。我们知道对于承压类设备的检测主要分为内部检查和外部检测,这个所有检测都是在系统满负荷的时候进行极端测试的。通常情况下外部检测的代价要低一些,不管是成本投入还是时间的投入都是要比内部检测要少很多的,相反内部检测的代价是要多一些的,因为内部检测是之分关键的,当然内部检测要求也是十分高的,所花费的时间和投入的成本也相对是比较高的。
(一)射线检测技术
射线检测方法的具体做法如下:首先是对检测设备的表面进行比较均匀的射线照射,然后根据设备表面照射射线形成的一个函数,分析这个函数的各种参数来研究设备的情况,一般可以通过建模的方式体现函数的变化规律,通过规律我们来研究设备那个部位是有问题的,这个原理也是无缝检测的基础,目前是世界上比较发达国家进行无损检测工程操作中常用的方法。
原理就是根据射线照射反射设备的影像分析,显示出设备的真实情况。从而可以对试件进行无损检测。
(二)超声检测技术
超声检测的检测原理如下:首先选择的是使用一般的反射法进行检测。这个过程在实际操作过程中式根据反射波来进行判断的。这种方式有点很多,因此成为比较常用的一种检测技术,它的有点主要体现在以下几个方面:
首先是检测的范围比较大,其次是检测的设备的精度高,定位比较精准,成本控制比较低。当然还有其他好处,比如灵敏度比较高,操作简单,容易操作,速度快。对人体无害及便于现场使用等优点。即存在检出概率,漏检率及检出结果重复率等问题。为了消除或降低人为因素的影响,提高检测结果的可记录性。人们开发了超声信号处理和超声成像技术,实现了数据处理和缺陷评价的自动化。这是对缺陷准确定性、定量检测的一条有效途径。也是超声检测发展的主流 。
(三)磁粉检测和渗透检测
在较为传统的渗透和磁粉检测方面,目前国内已能生产全系列的主机和附件,在品种和功能方面与国际先进水平的差距正在缩小。近年来国内研制的手提式复合磁化装置可实现大型压力容器焊缝的一次性磁化。并在全方位上显示缺陷磁痕方面有创新。
(四)非常规无损检测技术
对于检查技术的选择,通常包括一些非常规的检测技术。近年来国内也有极其显著的发展。
三、检测方法的选择原则
在实际工作中发现射线检测对延迟裂纹的检出率较低,而超声波检测对横向裂纹不太敏感。因此对容易产生延迟裂纹和横向裂纹的钢种。应增加射线检测、超声波检测或射线检测和超声波检测相互复查的比例。因射线检测和超声波检测两种手段在客观上对各种缺陷的检出能力不一致,故在同时采用两种方法对容器的同一部位进行检测时。两种方法的验收等级不能相互对应。也没有一条能通用的相互转换关系。
四、无损检测技术在压力容器设备上的应用
由于无损检测技术在一些压力设备上的应用时比较广泛的,这是因为基于这种技术的各种优点。需要指出的是无损技术并不是完美无缺的一种检测技术,受限于本身方法的局限性,对压力设备带来的不可避免的损坏还是存在的。因此这要求我们再实际的检测过程中,要通过多次的实验和检测,对检测结果进行比价客观的论证和考察,然后得出一个比较合理科学的结论,。比如实际工作工程检测过程中我们检测液化石油气钢瓶是不是存在一些间隙,钢瓶内部是不是完好无损,处理使用这种检测技术之外,我们还要对钢瓶进行第二次物理方面的极端实验,来确保无损检测的可靠性。
(一)选择合理的的检测时机
针对承压类设备在实际的检测过程中,我们要选择一个比较合适的检测时机,这也是检测的一个必须的要素。因为在检测的过程中出现的误差可能就是没有注意到一个比较合理的检测时机导致的。
(二)综合应用各种无损检测方法
综合使用现存的无损检测方法在实际的工程检测中也是十分重要的一个细节。首先我们可以知道任何一种技术都有自己的使用范围和使用条件,我们只有摸清每一种技术的使用范围和使用条件才能在最合适他的时候使用这种技术,否则我们选择的这种技术都是不科学的,检测的结果都是不准确的。因此,这就要求我们要在实际的工程中综合多种检测方法,选择最佳的检测方式对承压类设备进行检测,只有这样在无损检测中,必须认识到任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。
(三)抽检部位和复检部位的确定
最后是对承压类特种设备进行抽样检查,抽查的部位要保证选取具有典型性和代表性,不能随意抽取,这就要求对抽样检查要选择合适的抽样方法,此外对抽取的样本具体检测哪个部位也是十分重要的,也就是我们所说的抽检部位和复检部位的选择。一般情况下我们在实际的的选择部位都是以承压类设备的焊接口出或者是有边缘的地方,因为一般设备在焊接过程中由于这样或者那样的原因导致焊接不完全,导致设备出现裂缝或者出现空心现象。因此选择抽检部位是十分关键的,不能随意抽检。
结论:通过以上几部分的极少我们可以得出这样一个结论论,通过本文针对无损检测在耐压类设备的实际应用,做了一个比较深入的论述,然后,文章通过从技术层面介绍了无损检测技术,这其中使用了一个实际工程操作中的真实案例进行分析,之后文章对如何选取检测方式,以及各种检测方式在实际工程中的应用做深入分析。在文章的最后列举了目前检测承压类设备的检测目前的研究现状。
参考文献:
[1]刘杰;曾祥照;;我国射线数字成像无损检测标准的制订与展望[A];2009年广东先进制造技术(佛山)活动周文集[C];2009年
[2]沈功田;张万岭;;特种设备无损检测技术综述[A];北京机械工程学会2006年优秀论文集[C];2006年
[3]肖秋生;吴金国;;压力管道无损检测技术[A];晋冀鲁豫鄂蒙云贵川沪甘湘渝十三省(市区)机械工程学会2008年学术年会――机电工程类技术应用论文集[C];2008年
关键词:无损检测;研究;高等院校;人才培养
中图分类号:G640 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)47-0139-02
一、引言
笔者于2005年至2011年之间在英国华威大学(University of Warwick)进行无损检测相关领域的学习及研究工作,期间广泛参与了英国无损检测研究中心(RCNDE)所组织的多项校际及校企之间的交流活动,对英国RCNDE模式及英国高等院校无损检测领域研究及人才培养模式及现状有较为深入的了解。本文将对RCNDE组织下的英国著名高校无损检测相关领域的研究情况及教育模式进行简要介绍,并从个人体会出发,浅谈该模式对我国无损检测研究及人才培养的启发。
二、RCNDE介绍
1.RCNDE基本情况。英国的无损检测研究中心(Research Centre of Non-destructive Evaluation,以下简称RCNDE)是2003年在英国帝国理工大学(Imperial College)及斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)的倡导之下建立的,RCNDE在建立之初除了这两所大学以外,还有布里斯托大学(University of Bristol),巴斯大学(University of Bath),诺丁汉大学(University of Nottingham)及笔者当时所在的华威大学(University of Warwick)[1]。目前(截至2013年),RCNDE的成员学校还包括伦敦大学学院(University College London),伦敦南岸大学(London South bank University)和纽卡斯尔大学(University of Newcastle),并且仍然在发展壮大中。各成员高校的具体研究方向将在本文的第三部分进行介绍。RCNDE是由英国自然科学与工程研究委员会(以下简称EPSRC)资助设立的,其宗旨在于将最新的研究成果与工业界的实际需求紧密结合起来,从而引领世界无损检测领域的发展方向。因此除了上述英国著名高校以外,RCNDE还包括许多工业界的会员[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。这些工业界的成员单位享有诸多有利条件。
2.RCNDE的研究情况。RCNDE的研究项目主要分为三大类[3],分别是:(1)长期的能够提高产业能力的新型无损检测技术的“战略核心研究”(Strategic core research);(2)中短期的能够解决工业现存及将来可能存在的需求的“目标研究”(Targeted research);(3)贴近产业实际及需求的“技术解决方案”(Technology solutions)。“战略核心研究”项目主要来源于学术界和工业界成员广泛的交流。工业界成员单位提出一些长期的研究需求,包括先进检测技术,高级检测技术,早期检测技术,检测技术性能改进,有挑战性的检测技术及无损检测技术的可靠性及实用性验证。该类项目研究经费由EPSRC和工业界共同资助,值得一提的是工业界成员加入RCNDE的会员费用有一部分也用于该种类的资助。“目标研究”项目着眼于工业界成员单位的中长期的检测需求,同时也考虑RCNDE的战略目标。项目资助来源广泛(公共资金居多),其中EPSRC提供一半左右的资金。英国国防部等其他英国政府部门也参与赞助。对于这类项目,在对研究中心有益的前提下,RCNDE也着力促成国际间的合作,但是仅限于欧洲内部。笔者博士阶段从事的电容成像无损检测研究即为一项“目标研究”项目。“技术解决方案”类项目与工业界的联系更为紧密,旨在为无损检测实际问题提供可靠的解决方案。这类项目包括技术可用性研究,产品开发技术转让。如果成员单位有需求,RCNDE会发起科研项目以利用其经验及成果从而获取成功解决问题的方法。如果无损检测需求与下游合作单位研发机构的需求契合,RCNDE将发起工业合作项目,这些项目的配套资助可从英国工业和贸易部(DTI)或者欧盟获取。如果“技术解决方案”类项目以技术探索为主,RCNDE会协助将技术以产品或者服务的方式转化为可用的解决方案,这将极大地扩展合作的领域和范围(例如与设备及服务公司合作及成立附属科技公司等)。
三、RCNDE高校成员情况
1.成员高校无损检测领域研究。清华大学李路明教授在2005年访问英国后所撰写的《英国高等院校无损检测技术研究与人才培养情况简介》一文[4],对帝国理工学院,布里斯托大学,华威大学及曼彻斯特大学的无损检测相关学科进行了介绍,本文仅对其文章没有涉及的有关内容进行介绍,重复的部分不再赘述。斯特拉斯克莱德大学的无损检测相关研究集中在隶属于电子电气工程学院的超声工程中心(CUE),主要研究领域为:传感器阵列设计(稀疏二位阵列排布、线性阵列等);机器人无损检测技术;CMUT设计及建模;非接触式无损检测技术;无损检测传感器无线网络;智能结构的超声检测;高温检测等。巴斯大学的无损检测研究集中在其机械学院下的材料研究中心(MRL),其主要方向有2个,一个是由Darryl Almond教授领衔的热成像研究团队(研究对象以复合材料为主,手段包括超声/激光/电磁激发的热成像),另一个是Michele Meo博士领衔的非线性超声技术团队(面向金属及复合材料)。
诺丁汉大学的无损检测相关研究主要集中在应用超声实验室(Applied Ultrasonics Lab,利用超声技术追踪微粒状物质的性态及其动态变化,利用超声技术检测、定位及描述航空复合材料的微孔缺陷)及应用光学实验室(Applied Optics Lab,主要是激光超声)。伦敦大学学院(UCL)无损检测相关研究主要在其机械系下属的超声研究课题组进行(Ultrasounics Group,主要是医学超声方向)伦敦南岸大学的无损检测研究主在其波动及场研究中心进行,主要研究领域包括搭载无损检测传感器的墙壁爬行机器人,水下机器人,管道爬行机器人的研发,以及用于核工业,石油化工,食品处理,能源及航空工业的无损检测技术开发。
纽卡斯尔大学的无损检测研究主要由田贵云教授领衔,其研究方向较为广泛,包括电磁传感器开发,电磁传感器阵列及网络,电磁无损检测技术(涡流等),高级信号处理等。目前该课题组所承担的主要课题包括:威胁识别与定位(反恐领域),防腐层下缺陷的电磁识别方法,齿轮的电磁无损检测方法,海洋风电设备的健康监测,涡流激励热成像,复杂形状裂缝的磁照相技术等等。除了具体的无损检测新技术研发以外,田教授长期致力于中英两国无损检测从业人员的交流合作,承担了EPSRC赞助的中英无损检测交流项目,促成多次人员互访及学术交流活动,为两国无损检测领域的交流发展起到了极大的推进作用。对于笔者的母校华威大学来讲,除了李路明教授文中提到的电磁超声(EMAT)和空气耦合超声(Air-coupled Ultrasound),华威大学的科研人员近年来还从事了包括电容成像,近红外成像等新型无损检测技术的研发,并在三维打印技术在无损检测领域的应用做了深入的探索。从以上的介绍可以看出,这几个大学的主要研究领域在声学和电磁学,其中尤其值得关注的是这些大学都非常重视基础研究,并以此为基础强调基础研究的应用背景,基本上可以说是在应用引导下的基础研究。
2.成员高校无损检测领域人才培养。与我国部分高校本科阶段开设无损检测专业不同[5-7],上述英国学校在本科教育方面没有专门的无损检测专业或方向,无损检测研究及人才培养主要集中在研究生阶段,其学科主要集中在机械工程、材料、物理、电子科学等领域,这和无损检测自身的学科背景也是一致的。值得一提的是,除了传统意义上自然科学的哲学博士(P.h.D)的培养工作,RCNDE成立了无损检测领域“企业需求-高校研究”紧密结合的工程博士(EngD)培养中心(CDT),目前在IDC名下有多名博士生注册在帝国理工,斯特拉斯克莱德大学,布里斯托大学,诺丁汉大学和华威大学进行学习和研究工作。CDT所提供的EngD学位教育面向应届毕业生和已在工业界就业的工程师所开设(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,也包括一部分无损检测领域的小型企业)。EngD这个以解决工程实际问题为目标的学位教育模式要求学生在注册学校完成相关课程(可以采用灵活选课、时间不限的方式)的前提下,结合工程界的实际情况依托所在学校的研究经验和资源开展相应研究工作,最终完成研究论文。对RCNDE及成员高校来讲,这样的模式对于了解工业界的需求,从工业界得到资助,把握研究方向显得非常重要,实施几年来已经初步达到了预期的效果。
四、RCNDE模式的启发
关键词:应用技术型人才;转型发展;大学物理课程;教学改革
国家经济发展方式的转变、产业结构的转型升级需要大量高素质、多样化的应用型人才,向应用技术型高校转型是新建地方本科院校走向内涵式发展的必然选择和重大机遇。在向应用技术型大学转型的背景下,各新建地方本科院校突出了“应用型”办学定位[1]。然而,目前多数新建地方本科院校仍然沿用传统的大学物理教学模式,侧重理论知识的教学,对不同专业未加以区分,在教材选用、教学内容、授课方式和考核评价等方面仍采用同一标准。不同专业有不同的特点和人才培养目标,对大学物理课的教学的需求也不尽相同,缺乏专业针对性的大学物理教学模式显然已不适合新形势下应用型人才综合素质培养的要求。因此,如何将大学物理与各理工科专业有机结合,进行具有专业针对性的大学物理课程教学模式改革的探索与实践具有重要的意义。
1.目前大学物理课程设置中存在的问题
1.1大学物理课程与理工科各专业其它课程结合度差
目前,多数新建地方本科院校各理工科专业使用统一的大学物理教材,与各个具体的专业结合不够紧密,专业针对性差。虽然大学物理是理工科各专业的公共基础课,但各专业有各自的专业特色和要求,因此对大学物理课的要求也不尽相同[2]。大学物理课程缺乏专业针对性容易使学生产生物理无用论的错觉,认为学习物理对专业知识、课程的学习没有帮助,学习积极性不高,学习效果差。
1.2教学内容陈旧,较少体现现代性和专业针对性
当今社会科技发展日新月异,物理新知识、新技术不断涌现,为其它学科的进步奠定了重要的理论和物质基础,推动了诸如信息科学、材料科学、生命科学以及农业科学等学科的进步。然而目前多数新建地方本科院校使用的物理教材,教学内容陈旧,侧重于经典物理学中的力学、热学、振动和波动光学以及电磁学基本知识和理论的教学,较少涉及高新技术、科技在现实社会中的应用,同时缺乏专业针对性,对与信息科学、材料科学以及生物科学等学科关系紧密的激光信息技术、量子通信技术、同步辐射核磁共振波谱技术、新型显微技术、混沌理论和耗散结构等鲜有介绍。
1.3课程体系结构设置不合理
向应用技术型大学转型的大形势下大学物理地位被削弱,大学物理教学面临着学时少而教学内容多的突出的矛盾。目前,大多数新建地方本科院校各理工科专业主要是通过删减教学内容来克服学时少的矛盾,侧重于经典物理知识的教学而对于近现代物理技术及其应用仅作简单介绍或干脆完全删除,在课程体系设置方面则主要还是采用单一的必修课。物理新知识、新技术的发展带动了其他学科的发展,因此,有必要对物理学新进展、新技术及其在各专业中的应用加以介绍。显然,单一的课程结构已不能适应物理学知识的深度与广度上不断发展的趋势,不能满足各理工科专业对物理新知识的需求。
2.改革的具体措施
2.1优化教学内容、加强专业关联性
物理学包括经典物理学,近代物理学与当代物理学三个部分。经典物理学主要涉及力学、热学、光学和电磁学等内容,这部分内容的教学对理工科专业学生的科学素养、数理思维以及分析解决实际问题能力的培养具有重要意义。在向应用技术型技术大学转型发展的背景下虽然大学物理的地位被弱化、教学课时被缩减,但笔者认为大学物理中经典物理知识的完整性不应被削弱和破坏,但要结合各专业特点进行优化整合[3]。在学时有限的前提下,那些与专业课程联系不是特别紧密的内容只需围绕物理学基本知识、概念、定律和思想方法进行定性介绍,只要能够使学生建立清晰的物理图像即可,避免繁杂的数学论证和理论推导;而那些对专业课程具有较大影响的内容则要进行重点教学。比如,对于通信工程和电子信息工程类专业的学生,电磁学部分要进行重点教学。对于这些专业的学生而言,《电磁场理论》是一门非常重要的专业课。电磁场和电磁波作为信息的重要载体,在通信领域应用非常广泛,在雷达、遥感、导航等技术领域也有广泛的应用。因此,通信工程和电子信息工程类的学生必须熟练掌握电磁场与电磁波的基本性质、传播规律和传输、辐射、散射的基本理论。作为《电磁波理论》的先导课程,大学物理课程教学时应该突出电磁学部分的教学,重点介绍电磁感应现象和变化的电磁场等内容,使学生对感应定律、自感和互感、电磁振荡、电磁波和电磁波谱的基本理论和规律有充分的认识,为《电磁波理论》的学习奠定良好的基础。对于土木工程类专业大学物理在教学内容上应该侧重于力学部分;而对于石油化工等专业则需要侧重于流体力学和热力学基础定律等知识。近现代物理学与当代物理学前沿知识的教学可以开阔学生的视野,有利于学生创新意识和创新思维的培养。在有限的课时内,需结合理工科各专业的特点从众多物理学新知识和新技术中选择与专业紧密相关的内容进行重点教学。比如对于材料类专业,应选择与材料检测、分析息息相关的电子扫描显微镜、X射线衍射仪、激光超声检测等先进检测技术的原理和方法进行重点教学;对于通信类专业,应选择激光信息技术、量子通信技术、量子计算机和光复用与光放大等技术进行重点介绍。
2.2完善课程结构,将必修、选修和网络课程有机结合
各专业的特点和人才培养目标不同,对大学物理课的教学需求不尽相同。因此,需要对大学物理课程体系进行调整,改变单一化的课程模式,丰富大学物理课程体系[4]。根据大学物理教学内容与各专业的紧密程度,可以分成必修、选修和自主学习三个模块。必修模块主要包括经典物理理论基础知识和核心内容,其中重点在于与各专业联系紧密的物理知识,是学生必须掌握的部分,学生通过该模块的学习可以形成基本的科学素养、数理思维以及分析解决实际问题能力;选修模块则侧重于物理知识的延展与应用,主要包括与各专业联系最紧密的物理学前沿知识、技术及其在各专业中的应用,本模块可为理工科各专业学生后续的实践、操作课程奠定理论基础,增强学生的实际动手能力;科技发展日新月异,知识量、信息量剧增,除了通过必修模块和选修模块将经典物理学内容和与各专业联系密切的近现代物理学前沿知识、技术传授给学生,还应优选与专业关系紧密的物理学最新进展,如“高亮度发光二极管”、“超导体与超流体”、“混沌理论”和“熵信息论”等内容制成网络教学视频,供学生根据兴趣和需要自主学习,达到开阔学生视野,培养学生创新型思维的目的。
2.3丰富教学方式、手段,开展多元化教学
如上所述,为适应转型发展的需要大学物理课程的教学内容、课程体系需要根据理工科各专业的特点和应用型人才培养的目标做出相应调整。教学内容和课程体系的调整要求教学方式和教学手段也必须作出相应的变革。
2.3.1传统教学方式与研讨式、启发式有机结合
向应用技术型大学转型的背景下,大学物理课程课时被大幅压缩。传统的大学物理教学是以保姆式、注入式的教学方式为主,需要耗费较多的课时,而且教师一言堂讲授式教学往往忽略了学生的主体地位,教学效果普遍不佳[5]。因此,应该根据教学内容的特点和专业特色,将传统的教学方式与启发式、研讨式等教学方式有机结合。比如讲解“位移电流”时,教师可以利用奥斯特实验进行启发式教学。通过奥斯特实验学生已经知道了变化的电场会产生磁场。因此,教师可以类比地提出问题“变化的磁场是否产生电场”,通过类比的方法,引导学生提出“位移电流”的假设,并与“传导电流”进行比较,从而使学生对于“位移电流”的本质有一个清晰的认识。除了传统的讲授式和启发式教学外,对于那些与各专业的工程技术和实际生活联系紧密的,学生又易混淆、难以理解和掌握的物理概念和知识,可以通过创设问题情境的方式引导学生研讨,使学生对原本模糊的概念、知识和规律有清晰的认识。比如,为了加深学生对极性分子的极化、取向变化以及电磁感应和涡流加热原理的理解,在教学中可以让学生讨论为何金属容器不能放进微波炉而电磁炉只能使用钢、铁等金属容器?在学生文献查阅、交流讨论的基础上,教师进行物理相关知识进行总结概括,最终使学生电磁感应和涡流加热原理。
2.3.2优化多媒体、电视教学等现代教学技术的应用
多媒体、动画演示、仿真视频等技术手段可以将抽象的物理概念、现象形象化,可以帮助学生从直观的物理现象中加深对基本物理概念、物理规律的理解和掌握,同时避免概念、定理等文字性内容的板书,显著增加课堂的容量。但是,在大学物理课程教学中应当注意多媒体等现代教学技术不能偏离课堂教学辅助手段的定位,不能忽略教学内容的主导作用,应根据教学内容的特点适当地使用多媒体技术,避免过分依赖多媒体课件。对于抽象的概念和侧重演示与观摩的教学内容,使用多媒体和电视教学等现代教学技术进行辅助教学可以获得较好的教学效果;而对于侧重理论推导和定量计算的教学内容,传统的授课方式效果更好。比如推导“麦克斯韦方程”时,传统的推导式教学可以引导、培养学生的思维,学生更容易形成自己的逻辑推理能力,而用多媒体演示的效果要差得多。
2.4优化考核、评价体系
现有的大学物理课程基本上是采用结合平时作业、考勤和期末闭卷考试卷面成绩的考核方式,其中又以期末闭卷考试为主。闭卷考试的考核方式容易造成学生为了应付考试而死记硬背例题,从而忽略对知识的理解和应用。为适应应用型人才培养的要求,对学生的考核、评价体系也应当根据教学内容、课程体系和教学方法的改革同步地作出调整,宜采用多元化和累加式的考核方式,增加平时考核的项目和比重[5]。平时测试可以包括随堂测试、单元考核和攥写探究性论文等形式。比如在讲授电场强度时,教师在分析了均匀带电圆环在其轴线上的电场分布后可以随堂测试学生是否能够推导出均匀带电圆盘在其轴线上的电场分布情况。教师还可以将教学内容分成几个单元,在每个单元教学结束后针对本单元的教学重点和难点给出知识应用型题目,采用开卷答题考试的方式考察学生掌握情况。除此之外,教师还可以针对生活中常见的物理现象提出问题,让学生通过自主查阅文献资料,撰写科技小论文。除了平时测试,针对基本知识和教学重点,每学期末再进行一次开卷答题考试。最终按照作业10%,考勤10%,平时测试成绩40%,期末考试成绩40%的比例核定总成绩。
3.结语
围绕服务新建地方本科院校向应用技术型高校转型发展和高素质、应用型人才培养的目的,结合学科、专业的特点对《大学物理》课程从教学内容、课程体系、教学方式和考核评价体系几个环节开展教学改革的讨论和探索,给出了改革的具体建议,希望能够对转型发展形势下的《大学物理》课程教学工作有所促进。
作者:颜慧贤 曾振武 杨秀珍 单位:三明学院机电工程学院
参考文献:
[1]李宏,谷建生,莫文玲.结合专业特色的大学物理课程教学改革探索[J].物理与工程,2014,24(3):48-50.
[2]韩桂华,王钰.应用型人才培养模式下的大学物理课程教学改革[J].黑龙江高教研究,2009,6:185-186.
[3]李慧,周燕南,陈贺.民办高校转型发展下大学物理课程改革的探索与实践[J].科技视界,2015,26:15.