非金屬超聲波在材料科學與工程本科專業(yè)教學中的應用

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)展到了應用普及的階段。當下非金屬超聲波技術(shù)的應用價值越來越高，在材料科學與工程領域也廣泛應用。本文將對非金屬超聲波在材料科學與工程本科專業(yè)教學中的應用展開討論。

關鍵詞：非金屬超聲波;材料科學與工程;教學中應用

引言：

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

一、我國非金屬超聲波的發(fā)展狀況

我國在50年代的時候就向外國引進了超聲波儀器，而這些儀器是比較笨重的，大多數(shù)都是電子管式的儀器。當時在全國進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)單位向波蘭進口了一臺超聲儀，并且對波蘭超聲儀進行了仿制，那個時候雖然進行了仿制，但是并沒有批量生產(chǎn)，之后在上海的大學也研制出了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)進行有計劃有目標的研究。后來隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，半導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，在不同的領域都發(fā)揮著非常大的作用，材料科學與工程學科是一門比較綜合的學科，同時也是一門新興的學科，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與工程中的教學應用可以起到舉足輕重的意義。例如在材料科學與工程專業(yè)的實驗教學中，可以利用它來對材料進行設計和分析幾次，可以完成一些比較復雜的材料設計，它的應用促進了材料科學研究的進一步發(fā)展。同時還可以幫助學生對當下它在領域中的應用有著充分的認識，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與工程本科專業(yè)教學中的應用主要是體現(xiàn)在實驗教學中，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)基礎課程。將非金屬超聲波應用在材料科學與工程本科專業(yè)教學中，主要是為了培養(yǎng)學生利用它來解決材料科學與工程中的實際問題的能力，同時進一步的培養(yǎng)和引導學生建立起創(chuàng)新意識，從而更好地去了解非金屬超聲波在材料科學領域的研究前沿，以及未來的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向。有關非金屬超聲波的基礎知識是比較抽象的，學生在理解一些公式的時候就會感覺比較繁瑣復雜，很難去理解，同時也感覺比較枯燥，老師在教學的時候呈現(xiàn)的教學效果是比較差的，其次在上實驗教學的時候，有一些實驗項目的教學形式主要是老師進行講解，然后學生在進行驗證性的操作，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。而在應用型人才目標的指導下，就需要對非金屬超聲波在材料科學與工程中的應用涉及到的教學內(nèi)容等進行篩選，整理，分析以及構(gòu)建，對涉及到的教學方法要進行有必要的創(chuàng)新和改革，要成為老師們重要的任務。

二、非金屬超聲波在材料科學與工程本科專業(yè)教學中的應用

非金屬超聲波在材料科學與工程本科專業(yè)教學中的應用，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與工程中的應用實際過程和步驟，把涉及到的一些儀器設備要根據(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]

在進行實驗教學的時候，要根據(jù)應用重新組織內(nèi)容，要把實驗變成一個創(chuàng)新型綜合型的項目，其次通過實驗教學要進一步的培養(yǎng)起學生的工程素質(zhì)，實踐能力以及創(chuàng)新能力。

在應用過程中，應該把實際工程作為教學的背景。在這個背景下將這個課程的教學工作者的已經(jīng)完成科研項目擴展到課堂上成為教學內(nèi)容，并且通過可研實踐把它應用在實際的教學中，激發(fā)學生的主觀能動性，通過對非金屬超聲波的應用教學，提高學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)點而廣泛的應用在很多領域，在材料科學與工程專業(yè)，它也可以起到很好的應用價值。通過對非金屬超聲波在材料科學與工程本科專業(yè)教學中的應用分析，可以更好地對它的研究發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進行分析和預測。在材料科學與工程專業(yè)的教學過程中，應該安排和非金屬超聲波相關的實驗教學，從而來提高學生的綜合水平。

參考文獻：

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

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

[3]孔明星.基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的應用型材料科學與工程專業(yè)產(chǎn)學研協(xié)同教育研究[J].城市建設理論研究（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，主要從事土木工程材料教學與科研工作。