[摘 要]電磁檢測(cè)技術(shù)具有十分寬廣的應(yīng)用前景，建設(shè)高水平的電磁檢測(cè)技術(shù)研究生課程不僅具有理論教學(xué)價(jià)值，更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。與國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程相比，我校電磁檢測(cè)技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)更加全面，應(yīng)用特色也十分鮮明。為了提高該課程的建設(shè)水平，可以從建設(shè)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面進(jìn)行教學(xué)研究探討。通過上述方面的改革和建設(shè)，爭(zhēng)取使電磁檢測(cè)技術(shù)成為特色鮮明、理論和實(shí)踐并重的一門研究生課程。

[關(guān)鍵詞]電磁檢測(cè) 研究生 課程建設(shè)

[中圖分類號(hào)] G642.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2014）17-0045-02

一、概述

電磁學(xué)是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的科學(xué)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及新需求的不斷出現(xiàn)，電磁檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景將更加廣闊。

首先，在軍事領(lǐng)域，戰(zhàn)場(chǎng)上多數(shù)裝備都是具有磁性的，而且難以徹底消除。因此，采用新型高分辨率電磁傳感器可以顯著地提升目標(biāo)探測(cè)能力。其次，在航空航天領(lǐng)域，飛機(jī)、航天器等許多先進(jìn)裝備關(guān)鍵部件的檢測(cè)也是當(dāng)前急需解決的問題，電磁無損檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高、檢測(cè)速度快、適用范圍廣、設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)大多數(shù)裝備微小缺陷的檢測(cè)，提高裝備保障能力。第三，電磁檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、能源系統(tǒng)、特種設(shè)備檢測(cè)等領(lǐng)域都可以發(fā)揮重要作用，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證關(guān)鍵設(shè)備的安全具有重要意義。因此，電磁檢測(cè)技術(shù)課程的建設(shè)，不但具有理論研究意義，更具有非常重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，能夠有力地促進(jìn)儀器科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究工作。

二、課程概況

（一）本課程的基本情況

電磁檢測(cè)技術(shù)是為我校儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生開設(shè)的一門專業(yè)課程。該課程主要教學(xué)內(nèi)容包括：電磁場(chǎng)理論、電量和磁場(chǎng)測(cè)量方法、磁信息獲取與應(yīng)用技術(shù)、渦流無損檢測(cè)方法等。要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電磁檢測(cè)的基本理論、電量與磁量的測(cè)量方法和典型應(yīng)用，以及各種電磁無損檢測(cè)方法。

經(jīng)過多年建設(shè)，該課程已具有了較為科學(xué)合理的教學(xué)大綱，知識(shí)體系契合儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的內(nèi)涵。在理論教學(xué)方面，我們通過對(duì)教學(xué)大綱的修訂，將一些內(nèi)容過時(shí)或者偏離學(xué)科研究方向的知識(shí)點(diǎn)刪除，增加了電磁檢測(cè)領(lǐng)域的一些國(guó)內(nèi)外的最新研究成果；在實(shí)踐教學(xué)方面，主要安排了兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，分別是磁性目標(biāo)探測(cè)和基于新型電磁傳感器的缺陷定量檢測(cè)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)要求研究生綜合運(yùn)用電磁檢測(cè)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，針對(duì)實(shí)際問題設(shè)計(jì)方案，并通過實(shí)踐對(duì)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行檢驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)；在教學(xué)資源建設(shè)方面，電子教案和課件已經(jīng)具備，但還缺乏能夠比較全面地涵蓋以上教學(xué)內(nèi)容的教材。

（二）國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程概況

在國(guó)內(nèi)，南昌航空大學(xué)開設(shè)了電磁檢測(cè)技術(shù)本科生課程，其課程定位是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)必修課，屬于無損檢測(cè)專業(yè)方向的主干課目。該課程的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握渦流、磁粉、漏磁檢測(cè)等常用電磁檢測(cè)技術(shù)的基本原理，并通過實(shí)踐環(huán)節(jié)掌握電磁檢測(cè)的基本要領(lǐng)。與之配套，南昌航空大學(xué)還開設(shè)了電磁檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)（12學(xué)時(shí)）和電磁檢測(cè)技術(shù)技能訓(xùn)練（學(xué)時(shí)兩周），目的是通過這兩門實(shí)踐課程的訓(xùn)練，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固已學(xué)過的無損檢測(cè)理論知識(shí)和有關(guān)金屬工藝及材料等方面的知識(shí)，使學(xué)生對(duì)具體工件的檢測(cè)技能基本上達(dá)到無損檢測(cè)人員中級(jí)（Ⅱ級(jí)）資格等級(jí)要求的實(shí)際操作水平，為下廠畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)后從事生產(chǎn)第一線的無損檢測(cè)技術(shù)工作及參加無損檢測(cè)人員資格等級(jí)考核取證打下基礎(chǔ)。因此訓(xùn)練內(nèi)容緊扣檢測(cè)實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力?？梢钥闯?，此課程更加重視學(xué)生對(duì)電磁無損檢測(cè)基本理論和實(shí)踐技能的掌握，目的是使學(xué)生可以獨(dú)立承擔(dān)相關(guān)無損檢測(cè)的工作。

目前國(guó)外直接以電磁檢測(cè)技術(shù)為名開設(shè)的課程并不多，但涉及電磁學(xué)的相關(guān)課程不少。比較典型的課程包括美國(guó)麻省理工學(xué)院開設(shè)的電與磁和電磁及其應(yīng)用。其中電與磁主要介紹電磁場(chǎng)和電磁力，通過梳理日常生活中的電磁現(xiàn)象來介紹電磁學(xué)基本原理。該課程的教學(xué)目標(biāo)是：1.用文字描述特定場(chǎng)景下的電磁學(xué)基本概念；2.用數(shù)學(xué)形式表示這些場(chǎng)景下的電磁現(xiàn)象；3.預(yù)測(cè)其他類似場(chǎng)景下的電磁現(xiàn)象。電磁及其應(yīng)用的主要教學(xué)內(nèi)容包括：電磁與電磁場(chǎng)介紹、電動(dòng)力學(xué)介紹、簡(jiǎn)單回路中的電磁場(chǎng)、靜態(tài)電磁場(chǎng)、電磁力、傳感器與執(zhí)行器、電磁波等?？梢钥闯鲞@些課程更加側(cè)重于電和磁基本物理現(xiàn)象的解釋、討論。

三、課程建設(shè)的思路和措施

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程只是重點(diǎn)研究電磁檢測(cè)的某一理論和應(yīng)用方面，本課程將較為全面的探討電磁檢測(cè)的基本理論、方法和主要應(yīng)用，緊密跟蹤電磁傳感器和電磁信息應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外研究成果，及時(shí)更新和完善教學(xué)內(nèi)容，采用研究性教學(xué)方法開展課程教學(xué)。依托科學(xué)研究的成果，為實(shí)現(xiàn)“科學(xué)研究提升教學(xué)水平，高水平教學(xué)促進(jìn)科學(xué)研究”的良性循環(huán)，我們將本課程建設(shè)成為一門知識(shí)體系完善、內(nèi)容先進(jìn)、軍事特色鮮明的研究生課程。[1] [2] [3]

（一）建設(shè)思路

1.密切跟蹤國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，不斷更新、充實(shí)課程教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)課程中的重要知識(shí)點(diǎn)，如磁傳感器技術(shù)、磁性目標(biāo)探測(cè)技術(shù)、新型電磁無損檢測(cè)技術(shù)等，密切跟蹤、及時(shí)掌握國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)和最新成果，將這些新鮮內(nèi)容補(bǔ)充到課堂教學(xué)中，使研究生通過課程學(xué)習(xí)及時(shí)了解相關(guān)技術(shù)最新動(dòng)態(tài)，同時(shí)也為今后選擇科學(xué)研究方向提供指導(dǎo)。

2.加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)研究的銜接

合理定位電磁檢測(cè)技術(shù)課程在儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科課程體系中的作用，統(tǒng)籌考慮電磁檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科研究方向內(nèi)涵的一致性，使課程建設(shè)與科學(xué)研究形成良性循環(huán)，互相促進(jìn)。

3.積極開展研究型教學(xué)方法研究

培養(yǎng)自主創(chuàng)新型人才是現(xiàn)代研究生教育的目標(biāo)。在課堂教學(xué)中采用問題探究、案例分析等研究性教學(xué)方法，通過采取學(xué)術(shù)匯報(bào)等形式，充分鍛煉和培養(yǎng)研究生自主學(xué)習(xí)和分析問題的能力，最終達(dá)到培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的目的。

4.加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)

組織編寫適用于本課程內(nèi)容體系的高水平研究生教材，不斷豐富和完善課件、案例集、習(xí)題、課程網(wǎng)站等教學(xué)資源。

5.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)

從能力培養(yǎng)角度出發(fā)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，注重培養(yǎng)分析問題、解決問題的邏輯思維能力，努力培養(yǎng)和提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力。

（二）具體措施

1.教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科內(nèi)涵，將教學(xué)內(nèi)容劃分為電磁檢測(cè)基本原理、電磁傳感器、電磁信號(hào)處理和電磁信息應(yīng)用四個(gè)模塊。電磁檢測(cè)基本原理主要介紹電磁學(xué)理論和電磁信號(hào)的基本特性；電磁傳感器模塊主要介紹電信號(hào)和磁信號(hào)的測(cè)量方法以及相應(yīng)傳感器的設(shè)計(jì)和性能測(cè)試方法，包括磁通門傳感器、巨磁阻傳感器、光纖磁傳感器、原子磁力儀、矢量磁場(chǎng)傳感器、平面電磁傳感器、磁傳感器校準(zhǔn)與補(bǔ)償方法等；電磁信號(hào)處理模塊主要介紹阻抗分析、頻譜分析、相關(guān)分析、多傳感器信息融合等電磁信號(hào)的分析、處理、參數(shù)估計(jì)和特征提取方法；電磁信息應(yīng)用模塊主要介紹電磁檢測(cè)技術(shù)在地磁導(dǎo)航、磁性目標(biāo)探測(cè)、電磁無損檢測(cè)等領(lǐng)域的典型應(yīng)用。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使學(xué)生系統(tǒng)地了解電磁檢測(cè)的基本理論和典型應(yīng)用，熟練掌握電磁傳感器及其信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，為今后從事該領(lǐng)域的教學(xué)和科學(xué)研究工作打下牢固的基礎(chǔ)。

2.教學(xué)模式改革

由于培養(yǎng)目標(biāo)不同，研究生課程的課堂教學(xué)模式應(yīng)與本科生課程有顯著區(qū)別。如果說本科生課程強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)傳授，研究生課程更應(yīng)注重分析和解決問題能力的培養(yǎng)。[4] 在研究生課程教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)全程采用課堂研討式、問題牽引式和案例分析式等研究性教學(xué)方法，不求內(nèi)容的面面俱到，但一定要能達(dá)到啟發(fā)思維的效果。例如，在電磁傳感器部分，采用課堂研討式教學(xué)方法，讓學(xué)生分別研讀各類電磁傳感器資料，在課堂上就每類傳感器的特性及優(yōu)缺點(diǎn)展開研討。在電磁無損檢測(cè)部分，采用問題牽引式教學(xué)方法，提前布置問題（例如如何檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的微小裂紋），讓學(xué)員設(shè)計(jì)檢測(cè)方案，并進(jìn)行相關(guān)論證?？傊?，研究生課程教學(xué)必須充分體現(xiàn)研究生的主體地位，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，為從事科學(xué)研究工作打好基礎(chǔ)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 崔麗，梅燕.專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程建設(shè)的探索[J].探索與實(shí)踐，2013.

[2] 王曉蘭，王志文.CDIO理念在工科碩士研究生課程教學(xué)中的實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2013.

[3] 李維國(guó)，周生田.研究生公共學(xué)位課程教學(xué)改革新探索[J].中國(guó)大學(xué)教育，2013.

[4] 賀智明，張揚(yáng).我國(guó)碩士研究生課程教學(xué)改革探討[J].教改創(chuàng)新，2013.

[責(zé)任編輯：陳 明]