無損檢測本科學科歸屬及課程設置的建議

(北京理工大學 珠海學院，珠海 519085)

無損檢測(NDT，亦稱非破壞檢查)技術是一門多學科綜合應用的、理論與實踐結合非常緊密的工程綜合應用科學，相對于金相試驗、化學分析試驗、力學性能試驗等破壞性試驗技術而言，無損檢測技術能夠在不損傷被檢物使用性能、形狀、內部結構和形態的前提下實現百分之百檢查，從而達到了解和評價被檢測材料、產品和設備構件的性質、狀態、質量或內部結構等目的，因而在工業生產、在役檢驗、物理研究、生物工程等廣大領域獲得了高度重視和廣泛應用，并且為適應新應用的需求而迅速發展。現代無損檢測技術已經從單純的檢驗測試技術階段發展到無損評價(NDE)技術階段，其不僅包含了無損檢查與測試，還涉及到材料物理性質的研究、產品設計與制造工藝方案的確定、產品與設備構件的質量評估以及在役使用中的應力分析和安全使用壽命評估等，也被稱為無損檢測與評價技術，是屬于高新科技領域的特種檢測技術。

無損檢測技術在保證材料和產品質量、確保產品的使用可靠性、降低制造成本、提高生產效率和產品使用效率、延長產品使用壽命、提高經濟效益、社會效益、保障生命財產安全等方面都起著關鍵性的作用。

現代無損檢測技術的應用范疇已經涉及航空與航天器、兵器、船舶、冶金、機械裝備制造、核電、火力發電、水力發電、輸變電、鍋爐壓力容器、汽車、摩托車、海洋石油、石油化工、建筑、鐵路與鐵路車輛、地鐵、高速鐵路、高速公路、橋梁工程、電子工業、輕工、游樂設施、食品工業、醫藥與醫械行業，以及地質勘探、安全檢查、材料科學研究、考古等方面，成為極其重要的檢測與測試手段。

無損檢測技術無論在理論性、系統性和工藝性方面都有較高的要求，其涵蓋了應用物理學、材料科學、加工制造工藝、電子技術、測量技術、信息技術以及計算機技術等多方面的知識內容。無損檢測技術人員不但需要具備上述多學科的廣泛知識內容，還需要具有較強的綜合分析判斷能力。隨著上述各學科的新發展，無損檢測技術也在不斷地快速發展，成為檢測技術中極其重要的技術手段。

現在在世界上已經得到普遍接受的觀念是：無損檢測技術的水平能反映企業、部門、行業、地區甚至一個國家的科技與工業水平，特別是對一個國家的經濟發展而言，可以說無損檢測技術具有重要的意義。

1 無損檢測與評價技術的高級人才培養在高等學校本科教育中的處境

隨著我國工業的飛速發展，一直都急需無損檢測技術專業人才，南昌航空工業學院(現為南昌航空大學)依據1979年在南寧召開的國防工業系統教育工作會議精神，在錢學森先生的倡導與幫助下，于1982年在全國首創了作為綜合性學科的工程應用本科專業“無損檢測”(當時列為軍工試辦本科專業)，并逐步建立了較完善的教學體系。自1986年首屆學生畢業以來，該校許多“無損檢測”專業(包括本科、大專)畢業生在航空航天工業、民航維修、石油化工、特種設備、電力、核電等行業已成為技術骨干、技術領導，發揮著重要作用。

在20世紀90年代，國家教育部把該專業名稱撤銷了。盡管經過南昌航空大學的多次努力，以及眾多高等院校和用人單位的紛紛反映，我國教育部目前發布的本科專業目錄(至2017版)中仍然沒有“無損檢測”或“無損檢測與評價”這樣明確專業方向的專業名稱。由于各行各業對無損檢測技術人才的需求極其迫切，因此許多高等學校無奈之下只能以掛靠在各種法定專業名目下的“方向”來培養國家急需的無損檢測技術人才，諸如“測控技術與儀器(無損檢測方向)”、“應用物理(無損檢測方向)”、“焊接技術(無損檢測方向)”、“材料工程(無損檢測方向)”、“材料變形與控制(無損檢測方向)”、“安全工程(無損檢測方向)”等。還有些高等院校為了增加學生的就業方向，也在非無損檢測專業中加入了幾十課時的“無損檢測概論”或者“無損檢測技術”。

按照我國現行的本科教育制度要求，大學四年期間規定一般為不超過2 560學時(以16學時為1學分，即160學分)，其中由政府規定統一必修的非該專業學科的內容占了約400學時(約占總學時的16%，如思想道德修養與法律基礎、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、馬克思主義基本原理概論、思想政治理論課社會實踐、中國近現代史綱要、形勢與政策、軍訓與軍事理論教育、現代心理學、創業就業指導、素質拓展、體育等)。此外，教育部所規定本科專業名稱下的教學大綱中限定有必須實施的相關課程課時(與無損檢測技術方向關聯不緊甚至無關)以及相應的教學監督管理及專業評估認證審核，結果剩下能夠和無損檢測與評價技術密切相關的學科基礎理論及專業基礎、專業課的課程課時就不多了，無法適應和滿足無損檢測專業技術人才的培養需要，嚴重影響無損檢測技術人才的培養質量。

2 關于無損檢測專業學科屬性的建議

從2017年2月以來，國家教育部在綜合性高校工程教育發展戰略上連續做了許多推動工作，特別是提出了“新工科”的概念，從“復旦共識”(2017年2月18日，教育部在復旦大學召開“綜合性高校工程教育發展戰略研討會”達成的共識)到“天大行動”(2017年4月8日，教育部在天津大學召開“新工科建設研討會”具體研究討論新工科建設的遠景與行動)，2017年6月9日，教育部在北京召開新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，審議通過《新工科研究與實踐項目指南》，2017年6月28日，教育部辦公廳發出“關于推薦新工科研究與實踐項目的通知(教高廳函〔2017〕33號)”等。與此同時，教育部和相關政府職能部門也發布了一系列相關政策性文件來推動新工科建設。

所謂新工科，主要表現在兩個方面，即適應現代工程技術發展的跨學科專業，或者是在傳統工科專業中加入新科技內容。

特別是在中華人民共和國國家發展和改革委員會公告2017年第1號《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》2016版第9.3節“檢驗檢測服務”中明確了“面向設計開發、生產制造、售后服務全過程的分析、測試、檢驗、計量等服務，培育第三方的質量和安全檢驗、檢測、檢疫、計量、認證技術服務機構，戰略性新興產業產品質量檢驗檢測體系建設?！倍?015年5月8日國務院發布的“中國制造2025”發展規劃中也明確提出了“質量為先”。

無損檢測技術本身就是跨學科的工程綜合應用科學技術，并且一直是檢測技術領域中極其重要的組成部分，對從事無損檢測技術工作的人員有著很高的技術水平要求。因此，應當適時重新把“無損檢測”列入國家高等教育本科專業目錄中，筆者建議在國家高等教育本科專業目錄中“0702 物理學類”下新建“070204 無損檢測與評價(注:可授理學或工學學士學位)”，或者也可考慮在“0802 機械類”的下面新建“080209 無損檢測與評價(注：授工學學士學位)”，或者以“無損檢測與評價”(注:可授理學或工學學士學位)名稱列入特設專業。

3 無損檢測專業課程設置的建議

3.1 公共基礎課程

高等數學：應包括普通工科高等數學、線性代數、概率論與數理統計、數學物理方法、數學軟件實踐、有限元分析等。主要讓學生掌握基本概念和基本的數學工具，特別是培養嚴密的邏輯分析和思維能力。

大學英語：英語是國際性交流的重要工具，該課程應能使學生達到一定的英語水平，以適應國際性學術交流和閱讀英文技術文獻的能力，至少應能達到每小時翻譯2 800英文字符的能力(這在80年代大學本科公共英語教學就已經有此要求)。

計算機基礎：該課程的目的是讓學生對計算機結構原理及硬件有基本了解，以及掌握基本的計算機應用軟件的使用，例如文字處理、圖形處理等。

程序設計基礎：該課程的目的是讓學生對常用計算機語言有基本了解并掌握基本的編寫程序的方法，以適應無損檢測設備數字化和仿真技術發展的需要。

科技論文寫作：該課程的目的是讓學生了解科技論文的寫作要求，為撰寫畢業設計論文和就業后撰寫科技論文打下基礎。

工程制圖(含CAD)：該課程的目的是讓學生掌握基本的識圖能力，包括機械、電子電路和鋼結構等，并掌握計算機輔助設計(CAD)軟件的基本操作方法，以適應就業后的工作需要。

金工實習：該課程的目的是讓學生通過實踐了解基本的機械產品制造工藝，應以手工電弧焊接、金相試驗的實際操作為主，并觀摩機械加工和熱處理的工藝過程。

3.2 專業基礎課程

力學：該課程的目的是讓學生對以后學習應力分析及失效分析、安全壽命評價做知識準備，應包括普通力學、材料力學、結構力學的內容。

電磁學：該課程的目的是讓學生為學習渦流檢測以及現代電磁檢測技術做知識準備，也為今后進行電磁檢測技術的科研工作做知識準備。

熱學：該課程的目的是讓學生為今后涉及能源設備、熱交換設備以及滲透檢測涉及的分子物理學等做知識準備。

光學：該課程的目的是讓學生為學習光學檢測做知識準備，也為今后進行光學檢測技術的科研工作做知識準備。

近代物理：該課程的目的是讓學生為學習各種現代無損檢測技術及今后開拓研發新型無損檢測技術做知識準備，應包含原子物理、高能物理的內容，為后續學習射線檢測技術做知識準備。

波動物理或聲學基礎：該課程的目的是讓學生為后續學習聲學無損檢測技術做知識準備，也為今后進行聲學檢測技術的科研工作做知識準備。

傳感器原理：該課程的目的是讓學生對各種傳感器原理及結構有較全面的了解，不但是為后續學習各種無損檢測技術做知識準備，也是為今后開展無損檢測技術及工藝的科研做知識準備。

電工電子技術：該課程的目的是為學生后續學習各種無損檢測技術時涉及的各種電子電路、器材等內容的知識做準備，也是為今后開展無損檢測設備儀器開發做知識準備。

單片機原理：該課程的目的是讓學生對自動化無損檢測設備系統的控制原理有基本的了解，為今后應用自動化無損檢測設備做知識準備。

3.3 專業課程

無損檢測專業導學：該課程適用于無損檢測專業大學一年級新生的專業興趣培養，幫助學生了解該專業的性質、特點、應用領域、目前的技術水平以及發展前景等，指導學生如何學習專業課程；建議教學課時為16課時(1學分)。

超聲檢測技術：以常規工業超聲檢測技術的原理、設備器材、檢測工藝為主的詳細教學，并包括最新超聲檢測技術的原理與檢測工藝介紹，例如超聲相控陣檢測、TOFD(超聲波衍射時差法)檢測、導波檢測、電磁超聲檢測、空氣耦合超聲檢測等，使學生畢業后很快就能勝任超聲檢測技術的具體工作；建議教學課時為128課時(8學分，其中含課內實驗48學時，包括超聲檢測儀器與探頭的性能測試，以及鍛件、鑄件、焊縫、管材、棒材等的實際工件檢測)。

射線檢測技術：以常規工業射線(X、γ射線)照相檢測技術的原理、設備器材、檢測工藝為主的詳細教學，包括最新射線檢測技術的原理與檢測工藝介紹，如X射線實時成像檢測、CR(計算機X射線成像系統)、DR(直接數字化X射線攝影系統)、CT(電子計算機斷層掃描)等，使學生畢業后很快就能勝任射線檢測技術的具體工作；建議教學課時為128課時(8學分，其中含課內實驗48學時，包括X射線機的性能測試、膠片特性曲線與曝光曲線測繪，實際焊縫工件的X射線照相檢測、評片，包括在安全曝光室內的操作和野外操作訓練等)。

磁粉檢測技術：以常規工業磁粉檢測技術的原理、設備器材、檢測工藝為主的詳細教學，并包括其他磁性檢測技術的原理介紹，例如漏磁檢測、金屬磁記憶檢測、磁測(應力)法檢測、巴克豪森噪聲分析、核磁共振等；建議教學課時為40課時(2.5學分，其中含課內實驗16學時，包括磁場分布測試，實際工件的黑或紅磁粉及熒光磁粉檢測，電磁軛法和直接通電法、復合磁化法以及線圈法檢測等)。

渦流檢測技術：以常規工業渦流檢測技術的原理、設備器材、檢測工藝為主的詳細教學，并包括新型渦流檢測技術的原理介紹，例如遠場渦流、多頻渦流、脈沖渦流、陣列渦流等；建議教學課時為40課時(2.5學分，其中含課內實驗16學時，包括導電率測試、涂覆層測厚、點探頭與內外通過式探頭檢測等)。

滲透檢測技術：以常規工業滲透檢測技術的原理、設備器材、檢測工藝為主的詳細教學，并包括其他滲透檢測技術的介紹；建議教學課時為32課時(2學分，其中含課內實驗8學時，包括滲透液性能測試、實際工件的著色滲透檢測與熒光滲透檢測等)。

無損檢測新技術：課程涉及無損檢測的定義與目的、無損檢測技術的應用對象與應用領域以及對無損檢測人員技術資格鑒定與認證的要求和無損檢測技術的組織管理、質量控制與技術經濟分析的介紹，此外還有除上述超聲、射線、磁粉、渦流、滲透專業課程以外的其他重要的新型無損檢測技術的原理介紹，如聲發射檢測、目視檢測、紅外檢測、ACFM(交流電磁場檢測)、激光電子散斑剪切技術、太赫茲檢測、探地雷達等，目的是為學生畢業后從事無損檢測技術管理工作以及設計編制無損檢測技術方案打下綜合性基礎，并能根據工作需要盡快掌握新技術的應用，為開展科研項目提供一定的技術儲備；建議教學課時為48課時(3學分，含演示實驗)。

無損檢測標準：課程的目的是讓學生在學完有關無損檢測技術專業課程后，掌握標準化基礎知識，了解無損檢測技術標準的基本構成形式與內容范圍，以及制修訂的原則與要求，通過對最常用的現行無損檢測技術標準講解(如NB/T 47013《承壓設備無損檢測》及國外典型的權威標準)，使學生畢業后能很快適應生產實際需要，開展無損檢測技術工作，而且也為將來參與技術標準的編寫與制修訂工作打下基礎；建議教學課時為40課時(2.5學分)。

材料與加工工藝基礎：課程的目的是讓學生對工業常用材料的性質、種類及其性能試驗(理化試驗)方法以及制造加工工藝方法有基本的了解，以便于對無損檢測結果的分析判斷和失效分析具備知識基礎；建議教學課時為40課時(2.5學分，在有條件的情況下可讓學生參觀理化試驗操作及熱加工、機械加工等現場作業)。

金屬材料失效分析：課程的目的是讓學生對金屬材料的失效與常用失效分析方法有基本的了解，作為失效分析與安全壽命評估的知識準備；建議教學課時為32課時(2學分)。

無損檢測專業英語翻譯訓練：課程通過無損檢測技術專業的原版英文文獻翻譯練習，讓學生熟悉并掌握無損檢測專業的英語詞匯和常用句型及語法，具備無損檢測技術專業的英文技術文獻閱讀和中譯英的基本能力；建議教學課時為32課時(2學分)。

超聲檢測、射線檢測實際操作技能訓練：模擬常規超聲檢測與X射線照相檢測的2級技術資格等級認證的實際操作考試訓練，有利于提高學生就業后考證的通過率。因為國內各行業的無損檢測人員技術資格等級證書相互不認可，所以不推薦學生在校期間自費報考某行業的無損檢測人員技術資格等級證書，避免出現學生畢業后的就業行業與考證行業不同的情況。建議訓練課時為48課時(3學分)，其中超聲檢測32課時，包括平板對接焊縫、角焊縫、T焊縫和Y焊縫的常規超聲檢測訓練，按平板對接焊縫考核；X射線照相檢測16課時，包括平板對接焊縫、角焊縫、T焊縫和Y焊縫的X射線照相檢測和評片訓練，按評片考核。

畢業實習：應選擇有無損檢測技術應用的機械制造業、第三方檢測企業、無損檢測儀器制造企業作為畢業實習單位，除了讓學生跟班實踐無損檢測工作以外，還包括讓學生了解企業的管理模式與制度，有利于學生就業后盡快適應和融入企業環境；實習時間總計應達到4周(4學分)。

畢業設計(含畢業論文)：應以無損檢測技術工藝為方向，結合無損檢測工藝設計與編制、無損檢測儀器與器材研發、無損檢測技術的基礎理論研究作為畢業設計課題，包括有一定的實驗工作內容和理論分析內容；一般要求的畢業設計時間為8周(4學分，包括畢業設計論文答辯)。

除了上述教學計劃課程外，還應該在課余時間適當邀請各工業行業領域具有豐富實踐經驗的無損檢測技術專家開設專題講座來擴大學生的知識面。

4 結語

無損檢測與評價技術關乎國民經濟的安全發展，無損檢測與評價的高級技術人才培養是國家急需的，因此希望國家教育部“學科發展與專業設置專家委員會”能充分了解“無損檢測與評價技術”專業的實質，從“新工科”的角度將其列入普通高等學校專業設置目錄。

此外，無損檢測與評價技術是一門發展非常迅速的學科，開設該專業的學校應努力增強雙師型教師隊伍的培養，持續做好教材與實驗室建設，以適應無損檢測與評價技術的飛速發展，還必須以高度負責任的態度抓好學生的職業素養與職業道德教育，切實保證教學質量。