非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：非金屬超聲波技術(shù)在我國的發(fā)展是從沒有到有，從低級階段慢慢的發(fā)展到了應(yīng)用普及的階段。當(dāng)下非金屬超聲波技術(shù)的應(yīng)用價值越來越高，在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域也廣泛應(yīng)用。本文將對非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用展開討論。

關(guān)鍵詞：非金屬超聲波;材料科學(xué)與工程;教學(xué)中應(yīng)用

引言：

材料科學(xué)與工程專業(yè)是具有很強的實踐性和應(yīng)用性，非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用需要結(jié)合專業(yè)的特點以及對它的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)手段和教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新和改革，從而滿足本專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要。

一、我國非金屬超聲波的發(fā)展?fàn)顩r

我國在50年代的時候就向外國引進(jìn)了超聲波儀器，而這些儀器是比較笨重的，大多數(shù)都是電子管式的儀器。當(dāng)時在全國進(jìn)口了大約十臺的超聲波儀器，各個單位也開始積極的對他們進(jìn)行實驗研究工作，在一些工程檢測過程中也取得了一些效果。之后在50年代末60年代初的時候，國內(nèi)單位向波蘭進(jìn)口了一臺超聲儀，并且對波蘭超聲儀進(jìn)行了仿制，那個時候雖然進(jìn)行了仿制，但是并沒有批量生產(chǎn)，之后在上海的大學(xué)也研制出了CTS–10非金屬超聲波檢測儀。這個非金屬超聲波檢測儀器是由汕頭超聲波電子儀器廠生產(chǎn)的，它和超聲波儀器一樣也都是電子管，儀器重量大約是在20kg，在使用之后反映這個儀器是比較穩(wěn)定的，波形清晰，用戶使用之后感覺滿意度比較高。它的使用范圍比較有限。70年代中期的時候，非金屬超聲波檢測儀的發(fā)展也很大的發(fā)展。到了70年代末的時候，對它的重視越來越高，開始對這個技術(shù)進(jìn)行有計劃有目標(biāo)的研究。后來隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體元件也慢慢的代替了電子管器件，它的這個優(yōu)勢更有利于推廣和普及無損檢測技術(shù)。我國也有了自己生產(chǎn)的超聲波儀器。[1]

非金屬超聲波檢測儀它作為現(xiàn)代的一種工具，在不同的領(lǐng)域都發(fā)揮著非常大的作用，材料科學(xué)與工程學(xué)科是一門比較綜合的學(xué)科，同時也是一門新興的學(xué)科，發(fā)展還不夠成熟，在很大的程度上還依賴于事實以及經(jīng)驗的不斷積累。而非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程中的教學(xué)應(yīng)用可以起到舉足輕重的意義。例如在材料科學(xué)與工程專業(yè)的實驗教學(xué)中，可以利用它來對材料進(jìn)行設(shè)計和分析幾次，可以完成一些比較復(fù)雜的材料設(shè)計，它的應(yīng)用促進(jìn)了材料科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展。同時還可以幫助學(xué)生對當(dāng)下它在領(lǐng)域中的應(yīng)用有著充分的認(rèn)識，也可以了解未來的發(fā)展趨勢和方向。

非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要是體現(xiàn)在實驗教學(xué)中，同時它也是一門很強的專業(yè)，綜合性以及具有時代技術(shù)特征的專業(yè)基礎(chǔ)課程。將非金屬超聲波應(yīng)用在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中，主要是為了培養(yǎng)學(xué)生利用它來解決材料科學(xué)與工程中的實際問題的能力，同時進(jìn)一步的培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生建立起創(chuàng)新意識，從而更好地去了解非金屬超聲波在材料科學(xué)領(lǐng)域的研究前沿，以及未來的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向。有關(guān)非金屬超聲波的基礎(chǔ)知識是比較抽象的，學(xué)生在理解一些公式的時候就會感覺比較繁瑣復(fù)雜，很難去理解，同時也感覺比較枯燥，老師在教學(xué)的時候呈現(xiàn)的教學(xué)效果是比較差的，其次在上實驗教學(xué)的時候，有一些實驗項目的教學(xué)形式主要是老師進(jìn)行講解，然后學(xué)生在進(jìn)行驗證性的操作，就無法真正的和工程實際來結(jié)合，來解決一些工程中存在的問題。而在應(yīng)用型人才目標(biāo)的指導(dǎo)下，就需要對非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用涉及到的教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行篩選，整理，分析以及構(gòu)建，對涉及到的教學(xué)方法要進(jìn)行有必要的創(chuàng)新和改革，要成為老師們重要的任務(wù)。

二、非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，要把工程技術(shù)作為主線，并且按照非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用實際過程和步驟，把涉及到的一些儀器設(shè)備要根據(jù)課程的實驗環(huán)節(jié)結(jié)合起來，要改變以往重視理論而忽視實踐的問題。[2]

在進(jìn)行實驗教學(xué)的時候，要根據(jù)應(yīng)用重新組織內(nèi)容，要把實驗變成一個創(chuàng)新型綜合型的項目，其次通過實驗教學(xué)要進(jìn)一步的培養(yǎng)起學(xué)生的工程素質(zhì)，實踐能力以及創(chuàng)新能力。

在應(yīng)用過程中，應(yīng)該把實際工程作為教學(xué)的背景。在這個背景下將這個課程的教學(xué)工作者的已經(jīng)完成科研項目擴展到課堂上成為教學(xué)內(nèi)容，并且通過可研實踐把它應(yīng)用在實際的教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，通過對非金屬超聲波的應(yīng)用教學(xué)，提高學(xué)生解決材料工程中實際問題的能力。[3]

三、結(jié)語

非金屬超聲波有很多優(yōu)點，也因為它的優(yōu)點而廣泛的應(yīng)用在很多領(lǐng)域，在材料科學(xué)與工程專業(yè)，它也可以起到很好的應(yīng)用價值。通過對非金屬超聲波在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用分析，可以更好地對它的研究發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行分析和預(yù)測。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)過程中，應(yīng)該安排和非金屬超聲波相關(guān)的實驗教學(xué)，從而來提高學(xué)生的綜合水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡小紅，王淮慶，郝凌云，等.應(yīng)用型本科院校材料科學(xué)與工程專業(yè)材料物理課程教學(xué)中的幾點思考[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報，2010，26（2）：39-42.DOI：10.3969/j.issn.167 2-755X.2010.02.009.

[2]何鑫，劉爭，張弛，等.應(yīng)用型本科院校大學(xué)生創(chuàng)新實踐課程教學(xué)研究——以五邑大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)中《新能源材料與器件專業(yè)綜合訓(xùn)練》為例[J].教育教學(xué)論壇，2019，（29）：206-207.

[3]孔明星.基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的應(yīng)用型材料科學(xué)與工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同教育研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（17）：8102-8102.

作者簡介：南峰，男，1969年9月，陜西西安，漢，工程師，本科，北京交通大學(xué)，主要從事土木工程材料教學(xué)與科研工作。