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1、“超声波检测技术”课程教学改革的探索:G642.0:A:1672-1578(2010)07-0043-02 :随着工程勘察和工程建设质量检测对“勘查技术与工程”专业学生的素质要求的提升,以及超声波检测技术的发展,根据多年超声波检测技术的教学实践,从构建新的课程内容与体系、教材的修订、教学方法与手段的改革以及激发学生的积极性等方面对本课程的教学内容进行了探索和实践。详细介绍了改革后的教学内容与体系、修改后的教材特色以及教学方法与手段的改进。 关键词:超声波检测技术教学改革教材建设教学方法与手段 一、引言
2、 “超声波检测技术”是勘查技术与工程专业的一门专业课,它是随着声波测量在工程地质勘察、建筑质量以及混凝土构件检测中得到广泛应用的基础上而逐渐发展起来的一门实践性很强的应用科学。 我校“勘查技术与工程”专业主要培养面向能源和金属与非金属矿产勘探、地质灾害调查、建筑基础与质量检测等生产科研一线,有较高综合素质和专业工作能力,从事应用地球物理勘探的高层次应用性人才[1]。近年来,随着国家经济的发展和各类高标准工程项目的日益增多,“勘查技术与工程”专业在建筑基础与质量检测领域得到了迅速发展。因此,该领域对本专业的学生
3、的需求也日益增多,对学生的素质也提出了新的要求。 面对新的要求和超声波检测技术的发展,对本课程的教学也提出了新的要求。因此,如何才能上好此课程,不断地提高教学质量和满足用人单位的要求?是我们在教学过程中不断进行思考的问题。为此,配合我校在培养学生的“四种能力”(实践能力、创造能力、就业能力、创业能力)的人才培养要求,从构建新的课程内容与体系、教材的修订、教学方法与手段的改革以及激发学生的积极性等方面进行了有益的探索和实践,收到了较好的效果[2]。 二、构建新的课程内容与体系 经过数位进行过超声波检测技术
4、课堂教学和实验教学的教师探索与改进,借鉴目前国内外相关的专著、教材和超声波检测方面的标准和规范,以及用人单位的需求调研,重组了教学内容,力求适应勘查技术与工程专业课程结构设置和生产单位对检测人才的需要[2-7]。改革调整后的教学内容分为五部分: 1波动理论部分。 超声波检测技术是基于弹性波场的理论为基础的。以前的教学大纲和教学计划中,都把弹性体的应力和应变、波动方程的建立等最基础的内容安排课时进行讲解。这些内容在前面地震勘探课程中已经进行过详细的讲解,在本课程中主要突出超声波的特点,调整了教学大纲和教学计划
5、。 改进后的内容对于声场的特征量:如声压、声强和声阻抗率等声场中的特有名词进行简单的讲解,并据此推出声波在介质界面的反射和透射、声波在传播过程中的衰减规律等特征,为后面超声波检测技术的应用作铺垫。 2超声波的激发与接收部分。 超声波的激发和接收主要是通过收发换能器来实现的。对于换能器,分类方法比较多,而且涉及检测方法也比较多,为了便于教学和学生理解,我们采用了根据收发不同波形为目的的分类方式,分为纵波换能器和横波换能器来进行教学。对于纵波换能器和横波换能器,种类也比较多。但目前在建筑质量和岩体等的检测中
6、,常用到的也就几种,而且国内常见的建筑质量和岩体声波检测仪器也不多,使用的收发换能器仅是固定的几种类型,所以我们重点讲解生产中常见的普通平面换能器、径向增压换能器和一发双收换能器等。 因此,本部分调整后的教学内容除介绍几种声波激发方式外,重点讲授制作收发换能器的压电材料的制作及主要技术参数、几种常见换能器的构造及性能、超声检测仪的工作原理及使用方法等。 3混凝土结构超声检测部分。 相对于工科专业的学生来说,这部分内容应该为本课程的重点,但是以前的教学大纲中对于超声波检测工作方法的教学内容:重点讲授声波探
7、测的野外工作方法,观测系统,波形分析和波速测定。涉及的内容概括性较强,没有针对不同的检测目的和要求进行细分,授课内容较为粗略。因此,我们参照一些质量检测方面的规范中提到的检测内容和要求,基于不同的检测目的对该部分内容进行了细分。调整后主要包含以下内容:超声检测的测量方法;混凝土匀质性检测;不密实区和空洞检测;混凝土钻孔灌注桩的质量检测;两次浇筑的混凝土结合质量的检测;混凝土裂缝深度检测;表面损伤层检测;超声回弹综合法检测混凝土强度等。内容基本涵盖了混凝土检测中所有用到的方法,使学生能全面的了解和掌握目前超声检测在混
8、凝土质量检测中的应用情况和检测方法。 4工程岩体声波探测部分。 本部分教学内容的调整,基本继续沿用了原有的工程岩体超声探测内容,但是对内容进行了重新组织为两部分内容:第一,岩体的物理力学参数测定;第二,硐室围岩应力松弛带的测定,并结合工程实例对测定的曲线类型进行了详细的分析和讲解。 5超声CT成像技术部分。 目前,超声检测常采用超声波对测法和
