，，，，，

(西安工程大學 理學院， 西安 710048)

無損檢測專業(yè)建設(shè)探索與實踐
——西安工程大學應(yīng)用物理學特色專業(yè)建設(shè)

王秋萍，張英堂，蘇耀恒，張曉軍，郝紅娟，夏蔡娟

(西安工程大學理學院，西安710048)

介紹了西安工程大學應(yīng)用物理學無損檢測專業(yè)方向的建設(shè)過程，包括專業(yè)建設(shè)背景、專業(yè)特色形成、專業(yè)建設(shè)思路、課程體系建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、實踐教學體系建設(shè)等。經(jīng)過十余年的建設(shè)和發(fā)展，目前應(yīng)用物理學專業(yè)是陜西省綜合改革試點專業(yè)、西安工程大學特色專業(yè)。

無損檢測；應(yīng)用物理學專業(yè)；專業(yè)建設(shè)；人才培養(yǎng)

1 專業(yè)建設(shè)背景及現(xiàn)狀

西安工程大學應(yīng)用物理學專業(yè)創(chuàng)辦于2001年，面向全國三十個省市自治區(qū)招生，按理工類招生，本科(一本)，學制四年。應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向2006年設(shè)立，截止目前該專業(yè)方向已有11屆本科生畢業(yè)，畢業(yè)學生達870余人，畢業(yè)生就業(yè)狀況良好。該專業(yè)目前為陜西省綜合改革試點專業(yè)、西安工程大學特色專業(yè)。

傳統(tǒng)的應(yīng)用物理學專業(yè)是一個理學專業(yè)，學生主要學習以力、熱、光、電、磁、原子物理等為主要內(nèi)容的理論知識，同時學習一部分直接與理論知識相關(guān)的應(yīng)用。培養(yǎng)出來的學生具有深厚的數(shù)理基礎(chǔ)和較強的實踐動手能力，有著較寬的適應(yīng)面。但大多數(shù)沒有明確的專業(yè)方向，或者雖然有專業(yè)方向，卻與社會需求不相符合,而導致一種尷尬局面，即全國大多數(shù)學校的應(yīng)用物理學專業(yè)學生就業(yè)困難，出現(xiàn)專業(yè)招生難、畢業(yè)生找工作難的情況。應(yīng)用物理學專業(yè)也就成了冷門專業(yè)，招生被亮黃牌，西安工程大學也不例外。在當今大眾化高等教育的大背景下，“特色決定生存”已經(jīng)日益成為共識[1]。面對應(yīng)用物理學專業(yè)就業(yè)的低迷狀況，物理系領(lǐng)導和應(yīng)用物理學專業(yè)負責人主動出擊，走向社會面對市場，從社會對人才的需求、人才的培養(yǎng)和就業(yè)等方面入手，進行了大量的調(diào)研。他們根據(jù)應(yīng)用物理學專業(yè)的特點和社會對人才的需求情況，以及學生就業(yè)市場的反饋信息，發(fā)現(xiàn)社會對無損檢測技術(shù)人才需求量巨大，需求領(lǐng)域涉及特種設(shè)備、火電、水電、核電、新能源、鐵路、公路、船舶、航空、航天、石油、化工、兵器、冶金、建筑、海洋和汽車等。而當時我國高校中在“測控技術(shù)與儀器”、“材料測試與儀器”等專業(yè)名錄下設(shè)置無損檢測本科專業(yè)方向培養(yǎng)本科層次無損檢測人員的學校有南昌航空大學[2-3]、北京交通大學、武漢大學、大連理工大學、遼寧石油化工大學、華東理工大學、海軍航空工程學院等10余所；培養(yǎng)無損檢測?？粕膶W校有陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院、丹東機電職業(yè)技術(shù)學院、深圳職業(yè)技術(shù)學院、長沙空軍職業(yè)技術(shù)學院、河北石油職業(yè)技術(shù)學校、江蘇常州職業(yè)技術(shù)學院等。這些學校大都集中在東部地區(qū)，而西部地區(qū)幾乎是個空缺。另一方面，他們發(fā)現(xiàn)無損檢測技術(shù)的理論基礎(chǔ)與應(yīng)用物理學高度相關(guān)，可以與應(yīng)用物理學專業(yè)相結(jié)合，走理學與工學結(jié)合之路，走特色專業(yè)改革之路，探索應(yīng)用物理學專業(yè)改革之路。于是，系里把無損檢測課程納入應(yīng)用物理學專業(yè)教學計劃之中，使無損檢測技術(shù)系列課程成為應(yīng)用物理學專業(yè)教學計劃的核心課程和亮點：對傳統(tǒng)的應(yīng)用物理學專業(yè)中的若干課程進行適度刪減和壓縮，對與無損檢測課程內(nèi)容聯(lián)系緊密的課程進行補充和整合；用“永久性的朝陽產(chǎn)業(yè)”——無損檢測技術(shù)，改造和提升傳統(tǒng)的應(yīng)用物理學專業(yè)，使應(yīng)用物理學中的“應(yīng)用”二字落實于無損檢測技術(shù)，使之具有鮮明的專業(yè)特色——無損檢測技術(shù)。2006年我校應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向第一批、64名本科生畢業(yè)，就業(yè)率幾乎達到100%。畢業(yè)生就業(yè)率大幅提高，引起學校領(lǐng)導高度重視，該專業(yè)于2008年被評為特色專業(yè)。目前在應(yīng)用物理學專業(yè)下設(shè)立無損檢測方向的本科院校還有北京理工大學珠海學院[4]。

2 專業(yè)建設(shè)過程

2.1專業(yè)建設(shè)思路

依照學校的整體發(fā)展規(guī)劃，緊跟人才市場需求的導向，在參照教育部應(yīng)用物理學專業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，逐步形成了成熟的應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向的培養(yǎng)方案，明確了專業(yè)建設(shè)思路，即“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強專業(yè)、有技能”。

2.2課程體系建設(shè)

課程體系的建設(shè)按照專業(yè)建設(shè)思路設(shè)置，由公共基礎(chǔ)課、學科基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、專業(yè)限選課和專業(yè)拓展選修課構(gòu)成，課程體系布局如圖1所示。

圖1 應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向課程體系布局示意

“厚基礎(chǔ)”體現(xiàn)在公共基礎(chǔ)課和學科基礎(chǔ)課的構(gòu)成上。公共基礎(chǔ)課包括思想政治、英語、體育、計算機、高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等課程，是提高學生素養(yǎng)和基本技能的課程體系。學科基礎(chǔ)課由工程基礎(chǔ)課(包括工程制圖、材料力學、工程力學、焊接技術(shù)、電子技術(shù)、電路原理、單片機原理與接口技術(shù)、工程訓練(電子)等課程)和完整的物理基礎(chǔ)課程(包括力學、熱學、光學、電磁學、原子物理、數(shù)學物理方法、基礎(chǔ)物理實驗等課程)體系組成，為學生打下堅實的物理基礎(chǔ)，以增強學生的物理素養(yǎng)和發(fā)展后勁。

“寬口徑”體現(xiàn)在專業(yè)主干課、專業(yè)方向限選課和專業(yè)拓展選修課的構(gòu)成上。專業(yè)主干課程(包括理論力學、電動力學、量子力學、固體物理等課程)體現(xiàn)應(yīng)用物理學的專業(yè)特色，專業(yè)方向限選課(包括傳感器技術(shù)、超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、渦流檢測、滲透檢測、工程材料及熱加工工藝、無損檢測新技術(shù)、無損檢測實驗等課程)和專業(yè)拓展選修課(光伏技術(shù)、有限元分析、MATLAB 程序設(shè)計、數(shù)字圖像處理、失效分析、質(zhì)量控制等課程)是以行業(yè)需求為導向，圍繞行業(yè)對人才需求的變化，開設(shè)的10余門選修課。這些選修課的開設(shè)是根據(jù)無損檢測行業(yè)需求的變化情況及時調(diào)整的，課程設(shè)置是動態(tài)的。學生可以按照自己的意愿、興趣和行業(yè)需求選擇學習，以擴展知識面、增強就業(yè)選擇能力。

“強專業(yè)”體現(xiàn)在學科基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課和專業(yè)方向限選課的構(gòu)成上。是指在完整的物理基礎(chǔ)和應(yīng)用物理學的專業(yè)基礎(chǔ)上，通過無損檢測課程群(射線檢測、超聲檢測、渦流檢測、磁粉檢測、滲透檢測、無損檢測新技術(shù)等課程)實現(xiàn)了應(yīng)用物理學專業(yè)的無損檢測特色，把應(yīng)用物理學中“應(yīng)用”二字落實于無損檢測技術(shù)。

“有技能”體現(xiàn)在專業(yè)限選課和專業(yè)拓展選修課上，這些課程是從知識與能力并重、理論和技能相結(jié)合的角度出發(fā)而進行設(shè)置的。專業(yè)課和技能課主要是為了培養(yǎng)學生的動手能力、基本技能、表達能力和工程綜合能力。同時，學校和專業(yè)積極創(chuàng)造條件，使絕大多數(shù)學生在校期間考取無損檢測二級資質(zhì)和光伏技術(shù)資質(zhì)等，以適應(yīng)行業(yè)及社會對人才的要求，使學生持證就業(yè)、增加就業(yè)機會、提高就業(yè)率。

應(yīng)用物理學專業(yè)的特色主要體現(xiàn)在教學計劃中。該專業(yè)四年內(nèi)共學習45門理論課程，包括專業(yè)實踐、畢業(yè)實習在內(nèi)的10門實踐課程，共計2 552學時，總學分為191.5。其中與無損檢測技術(shù)直接相關(guān)的課程有10門，以專業(yè)方向限選課的形式出現(xiàn)在教學計劃中，約400學時，占總學時的16%；實踐學分占總學分的21%。學生學完這些課程后可獲得一個比較完整的無損檢測知識結(jié)構(gòu)，成為一名物理基礎(chǔ)深厚、無損檢測專業(yè)方向明確，并掌握一定工程實踐能力的理論研究及工程技術(shù)開發(fā)的高級應(yīng)用型人才。

2.3師資隊伍建設(shè)

應(yīng)用物理學專業(yè)主要采用“校企聯(lián)合培養(yǎng)”和引進人才的方法培養(yǎng)和建設(shè)師資隊伍。

“校企聯(lián)合培養(yǎng)”是指從現(xiàn)有教師中結(jié)合教師的知識背景抽調(diào)部分教師到知名企業(yè)接受與專業(yè)相關(guān)度高的理論和實踐培訓。系里在調(diào)研的基礎(chǔ)上，科學地制定并分批安排和落實了師資培訓計劃。2007年抽調(diào)物理系五名教師到中航工業(yè)西安航空發(fā)動機有限公司無損檢測中心和寶雞寶鈦集團質(zhì)量部等知名企業(yè)生產(chǎn)一線進行為期3個月的培訓，分別學習了五大常規(guī)檢測技術(shù)。學滿歸來時，五位教師均取得了中國機械工程學會無損檢測分會頒發(fā)的相應(yīng)科目的二級資質(zhì)證書，做到了持有檢測資質(zhì)證書上課，分別承擔射線檢測、超聲檢測、渦流檢測、滲透檢測、磁粉檢測等五大常規(guī)檢測課程的教學任務(wù)，成功地解決了專業(yè)方向課程的師資問題。后來又委派部分教師到其他高校專業(yè)深造，或到武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、陜西鼓風機集團有限公司等國內(nèi)無損檢測知名企業(yè)培訓學習無損檢測新技術(shù)。系里在自己培養(yǎng)專業(yè)教師的同時加大人才引進力度，先后從北京大學、武漢大學等高校引進了多名無損檢測相關(guān)專業(yè)的博士。

目前應(yīng)用物理學專業(yè)(無損檢測專業(yè)方向)共有教師13人，其中教授3人，副教授3人，講師5人，實驗技術(shù)人員2名；博士8人，碩士3人(其中2人在讀博士)；持有無損檢測二級資質(zhì)證書的有6人，在企業(yè)一線培訓和學習的老師有9人。應(yīng)用物理學專業(yè)教師主要擔任部分學科基礎(chǔ)課程和無損檢測專業(yè)方向課程的教學以及實習、實踐環(huán)節(jié)的教學，同時進行專業(yè)建設(shè)和學科建設(shè)。除此之外，專業(yè)還聘請了山東瑞祥模具有限公司、武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司等國內(nèi)知名企業(yè)的無損檢測專家和高級工程師給學生授課與實踐指導。

應(yīng)用物理學專業(yè)擁有一支吃苦耐勞、積極進取、朝氣蓬勃的師資隊伍，應(yīng)用物理教學團隊現(xiàn)為陜西省省級教學團隊，為承擔和建設(shè)陜西省省級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)奠定了良好基礎(chǔ)。近三年應(yīng)用物理學專業(yè)教師共主持與無損檢測特色專業(yè)建設(shè)相關(guān)的教改項目14項(其中陜西省省級項目5項)，獲得教學成果獎9項(其中省部級教學成果三等獎1項、校級教學成果特等獎1項)，發(fā)表教學論文8篇；成功申請與無損檢測相關(guān)的科研項目3項(其中國家自然基金1項)；發(fā)表與專業(yè)方向相關(guān)的科研論文9篇(其中SCI檢索5篇)。

2.4實踐教學體系建設(shè)

應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向?qū)嵺`教學體系示意如圖2所示，包括實驗教學、實踐教學和畢業(yè)設(shè)計三部分。

圖2 應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向?qū)嵺`教學體系示意

2.4.1 實驗教學

實驗教學中物理基礎(chǔ)實驗滿足教育部應(yīng)用物理學專業(yè)規(guī)范最基本的實驗要求。專業(yè)基礎(chǔ)實驗是圍繞與無損檢測技術(shù)相關(guān)度較高的知識領(lǐng)域開設(shè)的，一部分與檢測對象相關(guān)，另一部分與檢測儀器相關(guān)。無損檢測專業(yè)實驗包含了五大常規(guī)檢測實驗，可使學生掌握完備的無損檢測實驗技能，并具備考證能力。

圖3 超聲檢測實驗階梯式教學圖示

無損檢測專業(yè)實驗教學有兩大特色，其一是采用“階梯式”教學方法(見圖3)?！半A梯式”實驗教學對超聲檢測實驗進行了重點擴展，逐層拔高，使學生不僅掌握了最基本的超聲檢測技術(shù)，也掌握了先進的相控陣和衍射時差法檢測技術(shù)。其中導波研究型實驗依托于國家自然基金“焊縫缺陷導波形成機理與檢測應(yīng)用研究”，讓部分學生參與實驗并完成相應(yīng)的研究工作。資質(zhì)考證實訓安排在畢業(yè)前夕進行，組織學生到西安航空發(fā)動機有限公司無損檢測中心進行集中理論培訓和實驗實訓，由公司無損檢測技術(shù)人員現(xiàn)場授課并進行實驗指導。實訓環(huán)節(jié)還針對參加無損檢測技能競賽的學生，競賽前組織參賽學生在實驗室集中訓練，期間邀請外聘實踐指導教師現(xiàn)場指導。其二是“全天候開放”教學?！叭旌蜷_放”教學是指無損檢測實驗室從周一至周五每天開放，學生可在網(wǎng)上預(yù)約實驗，也可隨時進入實驗室預(yù)習實驗、完成實驗內(nèi)容，或進行相關(guān)實驗研究。這是保證實踐教學順利開展、實踐教學體系有效運行的重要手段和措施。

圖4 學生專業(yè)實踐——維修儀器

2.4.2 專業(yè)實踐

圖5 LED顯示屏設(shè)計實物示例

專業(yè)實踐是學生參加實踐活動的一個中間實踐環(huán)節(jié)，是一門使學生了解并初步掌握本專業(yè)所學理論知識在實際生產(chǎn)管理和實際生活中具體應(yīng)用的、最具直觀性的實踐性教學。其主要目的是讓學生對本專業(yè)的知識、技能產(chǎn)生感性認識，開闊學生視野，豐富學生的知識結(jié)構(gòu)，在實際工作和實踐中鍛煉學生理論聯(lián)系實際并解決實際問題的能力。應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測方向的專業(yè)實驗分為兩個階段進行，第一個階段是組織學生參加校內(nèi)專業(yè)實踐，主要內(nèi)容有實驗儀器設(shè)備或部件的研制或維修(見圖4)、電子設(shè)計(見圖5)、新進儀器的安裝調(diào)試等。這個階段專業(yè)實踐的主要目的是讓學生對所學應(yīng)用物理學專業(yè)知識的一些基本技能進行實踐鍛煉。

第二個階段的專業(yè)實踐是組織學生到無損檢測相關(guān)企業(yè)一線參觀學習或?qū)嵺`。以應(yīng)用物理學專業(yè)無損檢測專業(yè)方向2013級為例，先后組織學生到寶雞石油機械廠無損檢測中心、寶雞橋梁廠無損檢測中心、寶雞鋼管廠參觀學習，讓學生直觀了解和感性認識無損檢測技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。后來,系里又組織學生到山東瑞祥模具有限公司進行為期2周的生產(chǎn)實踐活動，讓學生在實操中得到鍛煉并認識無損檢測技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用及其重要性。圖6和圖7為學生實習實操現(xiàn)場。在山東瑞祥模具有限公司實習期間，同學們主要學習了數(shù)字式超聲波探傷儀及探頭的使用、CSK-IA試塊性能測試、利用CSK-IIA試塊制作DAC曲線、UT焊板焊縫探傷、UT管焊縫探傷、UT鍛件檢測、X射線評片等。

圖7 學生實操實訓現(xiàn)場

2.4.3 畢業(yè)實踐

畢業(yè)實踐是專業(yè)教學計劃中理論與實際相結(jié)合的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)，是學生走上實際工作崗位前的一次非常重要的見習過程。應(yīng)用物理學專業(yè)積極與陜西乃至全國與無損檢測高度相關(guān)的知名企業(yè)加強聯(lián)系并建立合作關(guān)系，先后在中航工業(yè)西安航空發(fā)動機集團有限公司、山東瑞祥模具有限公司、汕頭市超聲儀器研究所有限公司、武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、陜西恩埃姆檢測技術(shù)有限公司等企業(yè)建立了實習基地，較好地解決了學生的畢業(yè)實習問題。

自2007年以來，本專業(yè)大四學生一直在中航工業(yè)西安航空發(fā)動機集團有限公司無損檢測中心參加為期4周的集中實習，在那里可以得到五大常規(guī)檢測方法的系統(tǒng)訓練和學習。實習期間各企業(yè)檢測部門都為學生配備了專門的技術(shù)人員進行指導。超聲檢測的主要內(nèi)容有理論講解、鍛件檢測實操、大徑管檢測實操、焊縫檢測實操、水浸法全自動檢測觀摩、小徑管全自動檢測觀摩等；射線檢測的主要內(nèi)容有理論講解、拍片、洗片、評片、觀摩等；滲透檢測的主要內(nèi)容有理論講解、著色滲透法實操、熒光滲透法實操、評定缺陷等；磁粉檢測的主要內(nèi)容有理論講解、熒光磁粉檢測實操、觀察缺陷等。每種檢測方法實習結(jié)束后，指導教師會指導學生完成工藝卡的編制。

根據(jù)學生的意愿和單位的要求，專業(yè)允許學生到已簽約的單位或其他與專業(yè)高度相關(guān)的企業(yè)自主實習。部分學生還可以在暑假、寒假期間到汕頭市超聲儀器研究所有限公司、武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、陜西恩埃姆檢測技術(shù)有限公司進行自主實習。 其中汕頭市超聲儀器研究所有限公司和武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司在本專業(yè)設(shè)立了“無損檢測專項獎學金”，鼓勵無損檢測專業(yè)方向品學兼優(yōu)的學生。

2.4.4 畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計是大學生本科階段最后一個教學環(huán)節(jié)。從學校、學院以及專業(yè)層面，都高度重視畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。專業(yè)為每位學生配備指導教師，要求人均一題，并且題目與專業(yè)高度相關(guān)。畢業(yè)設(shè)計從定題到完成的整個過程由指導教師負責，專業(yè)統(tǒng)一組織開題和答辯。大部分學生在校內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計，也允許部分在已簽約公司實習的學生根據(jù)公司的實習內(nèi)容和要求完成畢業(yè)設(shè)計。

2.5教材建設(shè)

無損檢測系列課程的參考教材主要以引進為主，無損檢測實驗指導書是教師自編的講義。目前引進的參考教材以NDT全國特種設(shè)備無損檢測人員資格考核統(tǒng)編教材《射線檢測》、《超聲檢測》、《磁粉檢測》、《滲透檢測》以及任吉林教授編寫的《渦流檢測》等五部教材為主，其他教材為輔，同時將行業(yè)標準引入課堂。目前專業(yè)也在積極組織教師自行編寫部分教材。

3 結(jié)語

為了適應(yīng)高等教育日益激烈的競爭，滿足市場對人才多樣化、多層次的需要，筆者所在校系進行了應(yīng)用物理學無損檢測特色專業(yè)建設(shè)。事實證明，該特色專業(yè)建設(shè)已見成效，該專業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)率在我校名列前茅，往年本專業(yè)學生也有多名同學報考碩士研究生，院系將繼續(xù)奮勇開拓、創(chuàng)造條件建設(shè)好應(yīng)用物理學無損檢測特色專業(yè)，以適應(yīng) “中國制造2025”對高素質(zhì)無損檢測專業(yè)技術(shù)人員的需求和對無損檢測人才的培養(yǎng)要求。

[1] 盧超，鄔冠華，任吉林，等.無損檢測專業(yè)實踐教學體系建設(shè)的探索[J].無損檢測，2011，33(8): 59-64.

[2] 任吉林.南昌航空大學無損檢測教育三十年[J].無損檢測，2008，30(4): 248-257.

[3] 宋凱，盧超，敖波，等.測控技術(shù)與儀器(無損檢測)專業(yè)培養(yǎng)計劃分析與探索[J].無損檢測，2016，38(4): 74-78.

[4] 游泳，夏紀真，邢秀文，等.關(guān)于中國無損檢測專業(yè)學歷教育人才培養(yǎng)的思考[J].無損檢測，2015，37(10):77-80.

ExplorationandPracticeofNondestructiveTestingSpecialtyConstruction——FeatureSpecialtyConstructionofAppliedPhysicsinXi′anPolytechnicUniversity

WANGQiuping,ZHANGYingtang,SUYaoheng,ZHANGXiaojun,HAOHongjuan,XIACaijuan

(SchoolofSciences,Xi'anPolytechnicUniversity,Xi′an710048,China)

The construction process of applied physics nondestructive testing specialty in Xi'an Polytechnic University is introduced, including the background of specialty construction, the formation of specialty characteristics, specialty construction thought, course system construction, teachers' team and practice teaching system construction, etc. After more than ten years of construction and development, currently, applied physics specialty is the comprehensive reform pilot profession in Shaanxi province and it is also the characteristic specialty of Xi'an Polytechnic University.

nondestructive testing; applied physics specialty; specialty construction; talent training

TG115.28

A

1000-6656(2017)10-0076-05

2017-02-23

國家自然基金資助項目(11204227)；西安工程大學博士基金資助項目(BS1436)；教改資助項目(2016JG52，2016JG48)

王秋萍(1978-)，女，副教授，博士，應(yīng)用物理系主任，無損檢測專業(yè)負責人，長期從事無損檢測技術(shù)的教學與研究工作

王秋萍, wangjup@163.com

10.11973/wsjc201710017