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【关键词】桥梁工程,检测技术,探讨
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
桥梁工程关系到我国经济的快速健康发展,关系到国家的经济命脉,关系到广大民众的切身利益,加强对桥梁工程施工质量的控制,就必须加强对桥梁工程的试验检测,从根本上保证实验检测的客观公正性,促进整个桥梁工程质量的提高,保证工程安全,这对我国和谐社会的实现有着巨大的推动作用。在桥梁工程的检测中,工地试验室是检测的主体,很多试验检测工作多是由工地试验室承担,各种关于工程施工质量的相关数据也都从工程工地试验检测得出,因此,工地试验室功能的正常发挥,对整个桥梁工程试验检测的效果有着巨大的影响,在桥梁工程具体的实际操作过程中,桥梁工程检测的质量会受到多重因素的限制和影响,比如工程资金,工程的施工进度等,更有甚者,很多工地试验检测仅仅是做做样子,没有真正贯彻落实到整个工程施工过程中来,工地试验室形同虚设。这对我国桥梁工程的检测质量有着极其恶劣的影响,因此,加强对桥梁工程检测质量的探讨,有着一定的社会现实意义。
二.桥梁质量检测技术
桥梁质量检测技术包括:超声波检测、X 射线检测、红外热像仪检测、光纤传感器检测、探地雷达检测等。
1. 超声波检测
根据超声波在桥梁的密致处和缺陷处传播的速度和传播时间是不同的,在密致处的传播时间要比在缺陷区传播时间短,这样根据声时和声速就可以检测出桥梁的质量;根据超声波在缺陷处会产生散射,那么超声波通过缺陷处之后所接受的超声波能量要比通过密致处小;根据超声波通过缺陷处之后频率会变低;根据超声波通过缺陷处会发生反射及折射,相位会发生变化,根据以上原理就可以通过超声波检测桥梁的质量。
2. X 射线检测
根据X 射线穿过混凝土中的缺陷处和钢筋之后,其强度与穿过正常桥梁是不同的,那么我们就可以从所拍下的底片上的黑度来判断。
3. 红外热像仪检测
这种检测技术是利用红外摄像机拍摄桥面,会生成桥面的温度图,根据这幅
温度图,我们就可以知道混凝土是不是有裂层。判断依据就是,如果桥梁有裂层,
那么由于裂层中空气的绝热作用,使得太阳光的热量不能传到下边,而使裂层的
上面的温度升高的更快一些,,根据这个原理,我们使用红外热像仪,转变成热
图像,通过特征分析,就可以知道桥梁表面的温度变化,从而知道桥梁的哪个部
位有缺陷,达到检测的目的。
4.光纤传感器检测
最近人们发现光纤传感器可被用于桥梁的构建检测,原理是根据光纤的特
性。第一个特性是:如果光纤的某个部位弯曲,那么这个部位的光矢量就会发生
变化。我们可以在传感器拉紧状态下测出一个出射光的密度,在放松状态下测出
另一个出射光的密度,根据这两个出射光密度值就可以知道入射光的变化。第二
个特性:此特性可应用于多层传感器,多层传感器内部安有多个反射镜,利用传
到传感器的光,经过反射镜被反射到光源处的时间的原理。利用这两个特性,可
以制成多种传感器,比如:光能传感器、裂缝宽度传感器等。因为光纤传感器有
其独特的性能,这种检测技术的应用前景比较乐观。
5.探地雷达检测
我们都知道探地雷达就是从发射天线发出信号,并将此信号转变成高频电磁脉冲波送入地下,高频电磁脉冲波在传入地下后,会遇到不同的电性介质,在不同电性介质的交界面,部分高频电磁波的能量会被反射回到地面,然后被接收天线接收。此检测技术是利用反射波所特有的特性在地面浅层探测。此技术特点是:能精确测定出缺陷处的大小、形状及深度等,需要的人力少,操作简单,速度快,检测范围大,受环境影响小。在桥梁工程中,探地雷达的具体应用是:可以检测出桥面混凝土的空洞、桥梁的含水量、钢筋的锈蚀程度、桥梁面层厚度、桥梁的裂缝及温度等。
三.提高桥梁工程检测工作的有效措施
1.加强对桥梁工程施工过程中的质量管理
(一)要严格做好施工测量工作
精确的工程施工测量是施工过程中质量控制的关键环节。相关的技术人员在施工过程中,要对导线点,中间桩和高程点实施科学有效的测量方式,并多次测量,使得测量结果能够达到闭合的标准,同时,要客观公正的做好记录,减小工程测量的误差,保证工程测量的精确性。
(二)加强对施工材料设备的质量检测
首先,要严格质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构件,配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。
其次,要做好试验检测工作。在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分项其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。
2.加强对桥梁工程交工验收时候的检验
在桥梁工程施工竣工之后,要严格遵守各种施工标准和质量检验规范,在充分考虑到工程施工技术方案的基础上,实施逐段,定点的实施质量检测,并将各种检测数据做出公正客观的记录,并向相关的上级部门进行汇报,对各种可能出现的质量问题和安全隐患要如实报告。
3.强化检测人员的岗位责任制度
梁工程工地实验检测人员是整个施工过程中,检测试验工作的主体,对桥梁工程检测试验水平有着很大的影响,在桥梁工程是试验检测中,检测人员的的监管问题很大程度上是很多工程施工质量问题出现的原因,试验检测人员管理不力,使得各种安全隐患出现,质量难以得到保证。因此,要全面贯彻落实试验检测人员的岗位责任制度,要严格规定各个部门的权责,权责范围等,要严格执行相关质量检测机构计量方法和认证考核方法,加强试验检测管理,实施技术检测试验的全面覆盖。同时,要加强桥梁工程试验检测人员的综合素质提高,不仅仅要对工程检测试验人员进行专业的技术培训,严格考核,实施淘汰制度,也要严格准入机制,同时,要培养桥梁工程检测试验人员的职业道德,培养认真细致,认真负责,客观严谨的工作态度。如此,提高工程检测试验的水平,保证试验检测的质量,提高试验结果的准确性。
4.采用先进科技,提高检测的效率
首先,采用先进的检测方式来减少工作的强度,提高检测工作的效率,在桥梁工程中,如果采用灌砂法检测压实度,不仅仅耗费更多的时间,延长了试验检测的周期,同时,也面临着庞大而繁多,复杂的工序,高强度的工作严重限制着检测效率的提高,如果采用核子法检测,可以很大程度的降低工作强度,提高工作效率。其次,采用先进的计算机网络信息技术,对各种繁多复杂的试验检测数据进行采集处理,不仅仅很大程度上降低了工作的失误,保证了试验检测结果的真实客观性,也降低了工作强度,同时,也很大程度的防止了数据作假的行为,有利于试验检测工作的规范性和真实性。
四.结束语
桥梁工程的检测工作将直接关系到整个交通网络工程的施工质量。加强对桥梁工程的检测工作管理,提高检测人员的综合和素质,建立健全检测管理体制,采用先进的科学技术,对提高试验检测的质量,保证桥梁工程的施工质量,有着深远的意义。
参考文献:
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[2]覃正军 桥梁工程检测技术浅析 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年30期
[3]王志萍 桥梁工程检测技术 [期刊论文] 《广西质量监督导报》 -2008年12期
[4]滕云志 浅议桥梁工程检测技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年22期
[5]吴小松 刍议桥梁工程常见病害与检测技术 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年15期
[6]谢开仲 曾倬信 王晓燕 桥梁工程检测技术研究 [期刊论文] 《广西大学学报(自然科学版)》 ISTIC PKU -2003年z1期
关键词: 《食品安全快速检测技术》 教学改革 教学探索
《食品安全快速检测技术》是一门具有较强实践性、理论性和系统性的课程,该课程是食品科学与工程专业、食品质量与安全专业的重要专业基础课。课程旨在让学生掌握食品感官检验、食品化学分析、仪器分析、食品微生物快速检测的方法和原理。
一、教学中存在的问题
(一)传统教学目的是使学生理解和掌握有关食品安全快速检测理论知识,很多实验是在为基础化学和基础生物学补课。以演示性、验证性实验为主,对学生动手能力、解决实际问题及在实践操作中创新能力的培养缺乏足够的重视,注重培养学生创新能力的综合性、设计性、研究性实验较少。课程设置大都以理论课为主干,把实验课当成是理论课的附属。单纯理论和公式讲授,学生在学习过程中容易产生难学、厌学情绪,一些学生为了拿学分而学习,不能从学习中享受到乐趣,学习态度不端正。
(二)需要提高学生实验基本操作技能和分析数据的能力。由于学生没有参与到实验前期准备工作中,仅仅参与食品理化成分等的测定步骤,因此实验基本操作技能训练不完整,例如样品处理、数据处理等。样品的采集、制备、预处理及样品的保存等重要内容成了学生的“弱项”。即便大部分学生都能够顺利地完成实验操作,得到相应的实验数据,但由于对数据处理方法不熟悉,误差概念不明确,导致分析结果不可靠,很多学生做完实验就算完成任务,从来不想为什么会得到实验结果,与所学的理论内容有什么关系。
(三)实验室的很多设备不能满足实验的需要。各专业之间、各学科之间仪器设备资源的共享问题还没有解决。例如ATP荧光光度计、甲醇速测仪等快速检测设备只能通过图片、说明书和网络知识了解,学生无法拿到这些仪器活学活用。
二、教学改革措施
(一)课堂教学改革措施。在课堂教学中,根据专业需要,对教材内容进行精简,以基础知识为主体,深入介绍,使学生对课程有一个完整的认识过程。教学中由浅入深、循序渐进,既注意层次分明,又注意知识的连贯性及实用性,使学生较好地把握教材内容,为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。
为强化教学效果,采取以下改革措施:1.在课堂教学中,采用讲授、提问、答疑等多种教学方法。2.利用现代教学手段,利用先进设备及多媒体,针对课程的特点,按授课知识点制作《食品安全快速检测技术》课件,或直接播放Flas、实验录像片,使理论知识形象生动,便于学生理解。3.授课时注重调动学生的学习主动性,培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。根据课程特点,开展课堂讨论。主讲教师根据所讲内容列出讨论题,所列的讨论题目大部分是食品工厂或现实生活中涉及食品安全检测的问题,对教学中的重点、难点及带有研究、探讨性的问题,让学生查阅有关资料充分准备后再讨论,然后教师对讨论进行归纳总结。加强学生对食品试验设计和数据处理的学习。教研室采取定期组织教师听课,观摩教学,在授课结束后,主讲教师写出总结材料,并对试卷进行卷面分析和考试总结,找出不足之处,提出整改措施。4.增加实验课成绩在总成绩中的比例,期末试卷出一些实验操作题,使学生牢固掌握实验中的重点、难点,认识到实验课的重要性。
(二)实践教学改革措施。本课程是一门实践性和应用性很强的课程,实践教学环节极其重要。在实践教学方面,本课程以自主性和创新性为原则,提高学生的实验技能与动手能力。
1.加强实验教学环节。实验课开设的总体思路既注重基本技能及知识的掌握,又重视独立工作和思考能力的培养。实验课中,加强基本操作训练,增加现代实验技术内容,并同专业课相结合,开设综合性、设计性实验;实验中坚持学生独立操作,培养学生独立思考的能力。
2.加强生产实践环节,注重理论与实践有机结合。让学生进入葡萄酒厂、番茄酱厂、饮料公司、农产品检测中心、疾病预防控制中心等各类企事业单位进行生产实习,亲自参与食品生产和安全检验的全过程,使其认识到食品安全快速检测知识对食品品质及食品企业经济效益和声誉的重要性,通过原料收购、生产加工、卫生检测等具体环节强化学生对理论知识的把握,并使学生认识到食品安全快速检测技术对企业的重要性。坚持教学、科研、生产相结合。实践环节促使学生理解和掌握理论知识,锻炼学生的动手能力,为学生今后顺利完成毕业论文及尽快适应以后的科研与生产工作打下坚实的基础。
3.在进行课堂教学和基础性实践教学的同时,辅以课外科研训练。实行“基本技能训练综合性实验设计性实验在生产实习中加强对‘食品安全快速检测’知识的理解与应用”的实践教学模式。把科研与教学紧密结合起来,指导学生参加完成“大学生研究训练计划”和“大学生挑战杯”论文。通过这些实践性环节的实施,学生能够较好地掌握食品安全快速检测技术的基本原理和方法,强化创新思维和创新能力的培养。
(三)加强实验室建设。不断增添新仪器,提高教师的业务水平,对教师和实验人员进行培训,鼓励教师利用丰富的科研经验充实教学内容。《食品安全快速检测技术》注重食品成分含量的测定和食品中有害物质及掺假物质检测。我院购置了气相色谱、液相色谱、气质联用、原子吸收、食品物性测试仪等先进设备,建立了中心实验室,实现与其他学院仪器设备共享,促进大学与企业公共实验平台建设,使食品安全快速检测基础理论与实验操作紧密结合。
本课程的教学改革要求学生对食品安全快速检测技术有较全面、系统的了解和掌握,为学生毕业后走向食品研究、检验、生产及外贸等部门起到桥梁作用。通过对课程的不断改革和完善,学生对这门课学习兴趣更浓厚,学习态度有所改进,学习成绩大幅度提高。
参考文献:
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【关键词】 环境保护;检测技术;生态发展;可持续
我国的环境检测技术的研究相对于国外来说起步比较晚,仅仅有三十年的时间,但是在这三十年中,环境检测的方法经历了从无到有,并且达到了三百多项,这一巨大成果的取得标志着我国环境检测技术的建立与完善。我国环境检测技术体系把重点放在环境质量检测和质量控制工作上,始终将生态的可持续发展作为首要工作。良好的生态环境是人类社会生存和发展的必要条件,保护生态环境是实施可持续发展的关键。环境检测技术在生态环境中的应用可以促进环境的保护,对生态的可持续发展起着积极的引导作用。
一、 近年来,环境检测技术的发展现状
由于我国的环境检测技术起步比较晚、发展的时间比较短,因此,在环境检测技术体系的构建中还存在着大量的问题,这些问题的存在严重影响了生态环境保护工作的开展。比如,在环境检测技术体系的构建中,忽略了对检测软件的建设以及现代信息自动化检测技术的运用,忽视了环境检测的社会服务职能的发挥和环境检测的预警能力的应用等等,这些问题的忽略导致环境检测技术体系的职能难以正常发挥,从而影响了我国生态环境问题的保护,滞后了生态的可持续发展。为了改善和保护我国的生态环境,促进我国可持续发展战略的实施,我们必须要加快环境检测技术的建设,不断完善环境检测体系。
二、 生态可持续发展的意义
可持续发展是一种注重长远发展的经济增长模式,它是一种既能满足当代人的需求又不对后代人满足其需求能力构成危害的发展。随着社会工业文明的不断发展,生态环境问题越来越严峻,在许多方面已经开始渐渐影响社会的发展,面对这种问题,我国提出了生态可持续发展的战略。生态的可持续发展,能最大程度的协调环境的保护与经济的发展,从而实现环境与经济的双赢。实现生态的可持续发展可以促进生态效益、经济效益和社会效益的统一,能够正确处理好人口、资源、环境之间的关系,改善生态环境,提高资源的利用效率。由此可以看出,生态可持续发展,不仅能够改善当前的生态环境问题,促进环境保护政策的实施,而且对社会的发展和人类文明的进步起着重要的作用。
三、 环境检测技术在生态可持续发展中的重要作用。
环境检测技术可以对水源污染、水土流失、物种多样性等生态环境问题进行检测和监控,通过对数据的及时采集和分析,对当前的生态环境问题有所正确的了解,从而能够根据这些数据进行分析制定相应的措施和政策,以达到环境保护的目的,促进生态的可持续发展。
1、 环境检测技术的构建
环境检测技术的构建首先要注重环境检测观念的改变,政府及相关部门在加大环境检测技术的硬件投入时,还要注重培养环境检测人员的技术能力,为环境监督执法提供基础保证,建立对现代企业环境保护工作、污染治理的技术支持机构,加大对现代企业污染排放的监督,从而减少污染源的排放。同时构建环境检测技术的预警体系,促进环境检测技术体系的完善。环境预警能力对我国的环境保护、污染灾害的治理有着重要的作用,环境预警对避免重大灾害事故的发生起着重要的作用。另外,要形成以现代信息自动化检测技术为中心的环境检测技术体系。信息自动化检测,不仅能够提高环境检测的工作效率,而且能够实现环境实时在线的监测,促进监测工作质量的提高。最后,要以环境检测技术体系构成要件强化为基础,实现环境检测技术体系的完善与建立。加快环境检测技术体系相关法律的完善,以法律规范实现对环境监测工作的规范与指导。
2、 环境检测技术在不同生态问题中的应用
环境检测技术的应用可以对不同的生态问题进行监控,从而提出及时有效的解决办法。比如,污染问题。大气污染、噪声污染、水源污染等问题都属于环境污染问题。这些问题不仅对环境造成了一定的破坏,同时危害了资源的利用,阻碍了社会的发展。环境检测技术可以通过在不同的污染点进行检测,及时发现污染源头,控制污染排放。同时环境检测技术的应用,有效的对企业和个人的污染排放进行制约,减少了污染排放,环境污染问题自然的到改善,这就实现了环境、资源与人口之间的协调,有利于生态的可持续发展。
再比如,在水土流失问题中的应用。对水土流失问题的分析需要长时间的数据采集,环境检测技术的应用可以很好的满足这一要求。环境检测技术可以对水土流失问题进行数据采集,通过不同年份、不同季节的水土流失情况,环境检测人员可以从中发现规律,制定改善水土流失的方法。同时,环境检测技术可以将水土流失数据进行处理分析,从而发现对生态环境的影响。
总而言之,环境检测技术体系的构建对我国实现生态可持续发展有着重要意义,是实现环境保护工作促进可持续发展战略实施的重要环节。生态的可持续发展,是实现社会进步的必然要求。只有实现环境的可持续发展,才能满足经济与生态环境的协调发展,实现人口、资源、环境关系的良性循环。因此,积极建设环境检测技术,构建环境检测体系,可以促进环境保护的开展,从而实现生态的可持续发展。
参考文献
[1]余财金 论环境监测技术体系的构建【期刊论文】华章-2012
[2]张亚斌 郝俊江 农村生态环境污染快速检测技术研究及应用【期刊论文】小城镇建设-2011
关键词:网络安全,入侵检测
随着计算机技术以及网络信息技术的高速发展, 许多部门都利用互联网建立了自己的信息系统, 以充分利用各类信息资源。但在连接信息能力、流通能力提高的同时,基于网络连接的安全问题也日益突出。在现今的网络安全技术中,常用的口令证、防火墙、安全审计及及加密技术等等,都属于静态防御技术,而系统面临的安全威胁越来越多,新的攻击手段也层出不穷,仅仅依靠初步的防御技术是远远不够的,需要采取有效的手段对整个系统进行主动监控。入侵检测系统是近年来网络安全领域的热门技术,是保障计算机及网络安全的有力措施之一。
1 入侵检测和入侵检测系统基本概念
入侵检测(Intrusion Detection)是动态的跟踪和检测方法的简称, 是对入侵行为的发觉,它通过旁路侦听的方式,对计算机网络和计算机系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。
入侵检测的软件和硬件组成了入侵检测系统(IDS:Intrusion Detection System),IDS是继防火墙之后的第二道安全闸门,它在不影响网络性能的情况下依照一定的安全策略,对网络的运行状况进行监测。它能够帮助网络系统快速发现网络攻击的发生,对得到的数据进行分析,一旦发现入侵,及进做出响应,包括切断网络连接、记录或者报警等。由于入侵检测能在不影响网络性能的情况下对网络进行监测,为系统提供对内部攻击、外部攻击和误操作的有效保护。因此,为网络安全提供高效的入侵检测及相应的防护手段,它以探测与控制为技术本质,能弥补防火墙的不足,起着主动防御的作用,是网络安全中极其重要的部分。免费论文。
2 入侵检测系统的分类
入侵检测系统根据其检测数据来源分为两类:基于主机的入侵检测系统和基于网络的入侵检测系统。
基于主机的入侵检测系统的检测目标是主机系统和系统本地用户。其原理是根据主机的审计数据和系统日志发现可疑事件。该系统通常运行在被监测的主机或服务器上,实时检测主机安全性方面如操作系统日志、审核日志文件、应用程序日志文件等情况,其效果依赖于数据的准确性以及安全事件的定义。基于主机的入侵检测系统具有检测效率高,分析代价小,分析速度快的特点,能够迅速并准确地定位入侵者,并可以结合操作系统和应用程序的行为特征对入侵进行进一步分析、响应。基于主机的入侵检测系统只能检测单个主机系统。
基于网络的入侵检测系统搜集来自网络层的信息。这些信息通常通过嗅包技术,使用在混杂模式的网络接口获得。基于网络的入侵检测系统可以监视和检测网络层的攻击。它具有较强的数据提取能力。在数据提取的实时性、充分性、可靠性方面优于基于主机日志的入侵检测系统。基于网络的入侵检测系统可以对本网段的多个主机系统进行检测,多个分布于不同网段上的基于网络的入侵检测系统可以协同工作以提供更强的入侵检测能力。
3 入侵检测方法
入侵检测方法主要分为异常入侵检测和误用入侵检测。
异常入侵检测的主要前提条件是将入侵性活动作为异常活动的子集,理想状况是异常活动集与入侵性活动集等同,这样,若能检测所有的异常活动,则可检测所有的入侵活动。但是,入侵性活动并不总是与异常活动相符合。这种活动存在4种可能性:(1)入侵性而非异常;(2)非入侵性且异常;(3)非入侵性且非异常;(4)入侵且异常。异常入侵要解决的问题是构造异常活动集,并从中发现入侵性活动子集。异常入侵检测方法依赖于异常模型的建立。不同模型构成不同的检测方法,异常检测是通过观测到的一组测量值偏离度来预测用户行为的变化,然后作出决策判断的检测技术。
误用入侵检测是通过将预先设定的入侵模式与监控到的入侵发生情况进行模式匹配来检测。它假设能够精确地将入侵攻击按某种方式编码,并可以通过捕获入侵攻击将其重新分析整理,确认该入侵行为是否为基于对同一弱点进行入侵攻击方法的变种,入侵模式说明导致安全事件或误用事件的特征、条件、排列和关系。免费论文。根据匹配模式的构造和表达方式的不同,形成了不同的误用检测模型。误用检测模型能针对性地建立高效的入侵检测系统,检测精度高,误报率低,但它对未知的入侵活动或已知入侵活动的变异检测的性能较低。
4 入侵检测系统的评估
对于入侵检测系统的评估,主要的性能指标有:(1)可靠性,系统具有容错能力和可连续运行;(2)可用性,系统开销要最小,不会严重降低网络系统性能;(3)可测试,通过攻击可以检测系统运行;(4)适应性,对系统来说必须是易于开发的,可添加新的功能,能随时适应系统环境的改变;(5)实时性,系统能尽快地察觉入侵企图以便制止和限制破坏;(6)准确性,检测系统具有较低的误警率和漏警率;(7)安全性,检测系统必须难于被欺骗和能够保护自身安全。免费论文。
5 入侵检测的发展趋势
入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,提供了对攻击和误操作的实时保护,在网络系统受到危险之前拦截和响应入侵,但它存在的问题有:误报率和漏报率高、检测速度慢,对IDS自身的攻击,缺乏准确定位与处理机制、缺乏性能评价体系等。在目前的入侵检测技术研究中,其主要的发展方向可概括为:
(1)大规模分布式入侵检测
(2)宽带高速网络的实时入侵检测技术
(3)入侵检测的数据融合技术
(4)与网络安全技术相结合
6 结束语
随着计算机技术以及网络信息技术的高速发展,入侵检测技术已成为计算机安全策略中的核心技术之一。它作为一种积极主动的防护技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,为网络安全提供高效的入侵检测及相应的防护手段。入侵检测作为一个新的安全机制开始集成到网络系统安全框架中。
[参考文献]
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关键词:路面;病害;检测
中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:
路面缺陷检测和预测在道路质量控制体系中的作用至关重要。它不仅能有效探测路面可能发生的各种病害,也可以对路面结构各层在使用过程中的结构性能变化做出分析和预测。近年来,传统检测技术已经逐渐被新型检测技术取代。国内外许多研究者在不断开发新型、实用的路面检测技术。国外在路面检测技术方面的研究已经有30多年的历史,并且随着高新技术的发展在近些年里有所突破。我国从20世纪80年代后期开始,通过设备和技术引进与自主研发,在路面检测领域也获得了长足的发展。
弯沉检测技术
路面弯沉是表征路面结构整体强度的重要指标。最初是通过贝克曼梁利用杠杆原理进行人工测试,测量结果为单点静态回弹弯沉,这种方法技术简便、易于普及,但是检测精度受人为和环境因素影响大、工做效率低。其后又相继开发生产出自动弯沉仪、稳态动力弯沉仪等。但因其具有动力荷载较小,不能完全反映实际行车情况的缺点,后又被落锤式弯沉仪(FWD)所取代。目前FWD被世界各国广泛用于动态弯沉检测和结构性能评价。
FWD的工作原理是通过计算机控制下把一定质量的重锤由液压传动装置提升至一定高度,然后释放,使其自由下落,落在一刚性圆盘上(荷载盘),对路面产生一个脉冲荷载,其作用时间和振幅值非常接近于运动着的汽车轮载,在该荷载作用下,路面产生变形,形成弯沉盆。弯沉盆各处的变形或者最大位移值,由分布在弯沉盆不同位置上的数个位移传感器测定。荷载的大小通过改变落锤重量,其提升高度可在相当大的范围内调整,并通过刚性圆盘作用到路面上,路面的变形由5~9个位移传感器测出。基于弯沉盆数据反演路面结构层模量是FWD应用的关键技术。
路面结构缺陷及隐患检测技术
传统的混凝土缺陷无损检测技术主要是超声法,随着科学技术的发展一些新兴的无损检测技术如红外法、雷达法、冲击回波法、声发射法等也相继应用于混凝土缺陷的无损检测。因各种检测方法的特点和应用范围存在差异,目前国内外在路面结构检测中应用最为广泛的检测技术为探地雷达检测技术和冲击回波检测技术。
探地雷达检测技术
雷达波属于电磁波的一种,其主要原理是雷达波在混凝土中传播时,其传播速度与介质的介电常数相关,当遇到混凝土界面、内部缺陷、钢筋等介电常数变化较大的目标时发生反射、散射等,通过反射信号的波形、传播时间等参数判断混凝土内部状况。
对于非磁性介质,电磁波的反射特性仅与介质的介电常数有关。探地雷达发射的电磁波在地层中传播的过程中,遇到该反射界面就会产生反射波,从而探地雷达根据不同的反射波的振幅、相位及频率特征进行对比,确定路面的结构层厚度及路基病害。
冲击回波检测技术
冲击回波法的原理是由弹性冲击产生的瞬时应力波理论。由钢球短促敲击混凝土表面,产生低频应力波(70kHz以下),该应力波进入混凝土结构内部并在缺陷或其它界面处发生反射。由反射波引起的结构表面位移被传感器记录下来,产生电压―时间信号,即波形。该信号描述了由结构内部应力波的多次反射引起的瞬时振动。在这些振动中占主导地位的频率同来自结构内部不同深度反射上来的应力波有关。由于缺陷的存在,波的传播方式以及在实心结构中发生的发射均被改变。这些变化在冲击回波测试中的波形及频谱上均有反映。冲击回波技术在路面检测中主要用于路面厚度、裂缝等的检测分析。
路面应力应变检测技术
路面在使用过程中要不断经受荷载、温度等的影响,在结构内部产生应力,这些因素均能引起路面结构内部的损伤,从而影响到路面的整体使用性能。常见的主要有电阻式和振弦式等几种,但是这些传统的传感器技术由于受到工作原理和材料性质所限,多为点传感,采集的数据量有限,难以满足目前土木工的监测要求,而传感器材耐久性差,不便于更换缺陷,更影响到了检测结果和技术的推广。
光纤传感器由于光纤良好的物理化学特性以及杰出的传导、传感性能,使其在近年来得到迅猛发展。可广泛用于路面结构热应变和温度检测、结构内部应力应变检测、裂缝检测和结构整体性估计等几方面。光纤传感器具有连续监控、传输容量大、耐久性好、抗干扰能力强、轻细柔韧和测量精度高等优点,使其表现出卓越的工作性能以及良好的发展前景。
路面破损状况检测技术
路面破损检测自动化技术一直是路面管理领域的重要研究方向,目前以基于摄影/摄像和模式识别技术的图像检测方法应用最为广泛。交通部公路科学研究所开发了“路面图像识别系统”CiAS (Cracking Image Analysis System)。CiAS系统能够对路面破损(裂缝、坑槽等)进行自动分析和处理,确定裂缝位置,计算裂缝长度和宽度,并按照我国现行规范的分类标准进行自动归类,数据处理结果还可直接发送给路面管理系统(CPMS)。现有的路面破损自动检测系统均需采用现场检测、离线分离的工作方式,因具有图象识别功能、识别精度较低、数据处理工作极大等缺点,一定程度上限制其进一步广泛应用。
病害的产生极大地降低了路面的使用性能,同时也带来了巨大的经济损失。因此,对路面结构实行安全检测显得异常重要。目前越来越多的现代化高新技术融入到检测技术中,使得路面结构检测技术正向快速、准确、便捷等方向发展。掌握适合我国高等级公路病害的合理检测技术和手段,对路面早期病害的成因准确地进行分析和处治,具有重要的意义
参考文献:
[1]李 强.潘玉利.路面快速检测技术与设备研究进展及分析[J].公路交通科技,2005(9).
[2]易文成.徐继欣.落锤式弯沉仪工作原理及检测应用[J].公路交通技术,2006(1).
[3]郭璐璐.光纤传感器在土木工程中的应用与发展综述[J].施工技术,2006(2).
[4]余正武.高速公路路基路面病害检测技术的合理选择[J].公路,2007(5).
关键词:平整度直接式检测类响应式检测类
一、引言
平整度检测贯穿于路面施工质量检测、评定、验收及运营期路面质量检测等环节,其检测设备、原理和方法多种多样,检测结果因检测设备不同而有较大差异。美国、澳大利亚等国的平整度检测技术处于领先水平。美国有多家公司研发和生产路面平整度检测仪,其中包括ICC公司生产的惯性激光断面仪和手推式断面仪;FACE公司生产的DIPSTICK(步进式断面仪)和手推式断面仪,及South Dakota DOT生产的惯性激光断面仪等(澳大利亚ARRB生产的手推式断面仪和惯性激光断面仪在国际上也有一定的市场)。
我国平整度检测技术的研究相对落后,由于公路建设的需要,在“七五”期间,由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置,目前已在中国市场上有了一定的应用。在过去的十年中,有过一些应用和理论的研究,如我国规范规定了几种用于不同工程阶段、不同结构层次的平整度检测设备和相应的检测、评定方法,但总的来说在技术方面突破不大。近年来国内在仪器的评价和相关性的研究方面也开展了一些工作,2001年交通部组织开展了平整度检定规程研究,并已初步完成。
二、路面平整度检测仪的基本分类
,q4U5e7lJ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通路面平整度的仪器主要有两大分类:第一类为纵断面测定(直接式检测类),即测出路面纵断面剖面曲线,然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类),即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应,然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。对响应式检测类而言,其平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到。通常,第一类检测方法可用于路面施工质量验收与评价,而第二类检测方法主要用于路面周期性评价。但第二类检测仪器常要借助于第一类检测仪器进行指标标定。
1、直接式检测类
对直接式检测类平整度检测仪而言,主要的平整度指标为国际平整度指标IRI(InternationalRoughnessIndex)。国际平整度指标IRI是被广泛采用的路面平整度指标。国际平整度指标IRI的优点是具有很强的时间稳定性和空间稳定性,这使得不同时间和地点检测的国际平整度指标IRI值可进行直接比较。T c5Xv%g7^XZe公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通国际平整度指标IRI的计算是基于四分之一车辆仿真模型。四分之一车辆仿真模型是用于模拟车辆在实际路面行驶时车体对路面纵断面起伏波动的动态响应。J,y,[6\Lf省略
"H+`&U;pM3Fj$uc
四分之一车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。通过四分之一车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量,将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km),既可以得到国际平整度指标IRI,其单位为m/km。国际平整度指标IRI计算的数学过程极其繁琐,具体计算公式可查阅有关资料。应该强调的是国际平整度指标IRI必须先获得路面纵断面剖面曲线,然后将路面纵断面剖面曲线输入到四分之一车辆仿真模型,由四分之一车辆仿真模型计算国际平整度指标IRI。事实上,几乎所有的自动化路面断面曲线检测系统(直接式检测类)都包含国际平整度指标IRI的计算软件包。因此只要获得路面纵断面剖面曲线,就能较易获得国际平整度指标IRI。 B$~4ZdI[mjCk公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类 e V4k[ \8?;V响应式检测类的检测对象主要包括检测车辆的动态垂直加速度和垂直位移。当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直加速度时,此类平整度检测仪可归为电子响应式检测类;当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直向累积位移量时,此类平整度检测仪可归为机械响应式检测类。
三、主要特点
1、直接式检测类主要特点是:
(1)能得到路面纵断面曲线,根据纵断面曲线,平整度特性可直观地反映出来。
2|
GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)测得的路面纵断面曲线可输入到仿真数学模型而得到车辆对路面纵断面变化的仿真力学响应。过去的实验和研究已证明这种仿真响应与真实的车辆响应有很好的相关性。
AU8VB9oZ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)检测路面纵断面曲线是较难的,尤其是长波长纵断面曲线,其原因是难以从检测仪本身直接取得路面纵断面垂直高度参照点。比较可取的方法是从检测仪本身的垂直加速度或与水平线的夹角之中间接地取得垂直高度的参照点。
(4)由于此类检测仪能得到路面纵断面曲线,因此可直接用于新路面施工质量的验收与评价,使验收部门有客观依据决定施工质量的优劣。
1sS|7c}`省略(5)若此类检测仪能测出长波长和短波长路面纵断面曲线,则可作为标准参照仪
`AwX'pCc0h
t8wv!P1m"Z2w用于对其它平整度仪进行标定和作相关分析。 ^+} ~U5U3l省略Ot*dFUa9qd$s)GO公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类主要特点是:
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J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通 (1)此类方法的依据是车辆对路面纵断面垂直高度变化的力学响应,如振动等,然后对这种响应进行数学分析,从而得到平整度指标,如垂直加速度均方差和颠簸累计值等。
(2)由于此类检测方法相对于第一类方法要简单,检测速度要快,因而适用于高速检测和长距离检测。 (3)此类方法无法得到路面纵断面曲线,因而主要应用于现存路面平整度评价。
(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通(4)由于无法得到路面纵断面曲线,此类检测仪需依赖于能测出长波长和短波长路面纵断面曲线的平整度检测仪对其进行标定和作相关分析。
四、平整度检测仪的标定方法
1、基本原理
响应式平整度检测仪主要依据检测车对路面不平整的动态响应来获得平整度的指标的。因此,检测本身的机械性能将直接影响到平整度检测的结果。从概念上讲,不同的检测车针对同一条路面将会有不同的动态响应,即便是同一台检测车,当使用一段时间后,其机械性能和电气性能也会发生一定的变化。针对这两种性能前后时间的不一致性,在路面平整度检测的实践中,往往采用技术标定(也称系统标定)的方法来使各种响应式路面平整度仪的检测达到一致性,或归结到标准的检测。
O-NK6?8U |A,WQ|省略在国际上,路面平整度的标准检测主要采用两种方法,第一种方法是采用精密水准仪检测路面平整度,即采用精密水准仪检测出路面的纵断面剖面曲线(标高),然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成国际平整度指标(IRI),从而获得该路面的平整度指标的标准检测。第二种方法是采用手推式断面仪(也称路面纵断面剖面仪)检测路面纵断面剖面曲线,然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成IRI,从而获得该路面的平整度指标的标准检测。不论是采用何种标准检测,其基本要求是:
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z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a.检测结果不受检测设备机械性能的影响;
t5@M k5B!|Fb省略b.检测精度要求较高;
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d.能直接计算出IRI。 2]QM vv"OSreHtQ
p/BK路桥先锋论坛―省略对于响应式平整度检测仪的标定,一般要求至少5条以上的路面(包括较为粗糙的路面、中等平整的路面和较为平整的路面),其长度为100~200m左右。对这些选定的路面,分别采用标准仪器(精密水准仪或手推式断面仪)和被标定的响应式平整度仪实施平整度检测,获得的平整度指标即可用来作为系统标定之用。
五、结束语
路面平整度是评定路面使用品质的重要指标之一,它既是一个路面外观指标,又是衡量路面质量及现有路面破坏程度的一个重要指标。其直接关系到行车安全以及车辆的通行能力和运营的经济性,还影响着路面的使用年限,但近年来由于各种车载高效检测设备拥有测试精度等级高,人为因素少,不用中断交通等优点,这些方法已经被各省市的质监部门所采用平整度检测事业也正朝着精确、快速、高效的方向发展。
参考文献:
张超、郑南翔、王建设 《路基路面试验检测技术》 人民交通出版社
关键词 食品安全快速检测技术;教学模式;教学改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)23-0343-02
在全球范围内经济增长的同时,食品安全领域的诸多问题也应运而生,食品污染、添加剂滥用、不法分子唯利是图的人为掺假以及极端分子的投毒作案等事件[1]均引起全球广泛关注。食品安全事件屡禁不止,除法律、法规、标准、管理等方面需要改进外,检验室建置数量少、成本高、周期长已经严重阻碍了食品安全领域的预警和监控。随着我国《食品安全法》的颁布实施,加强食品安全的检测成为保证食品安全的重要手段和直接手段。食品安全快速检测技术的优势表现显著,同时,食品安全快速检测技术课程也作为食品质量与安全专业人才培养的主要课程在大学普及,该门课程作为理论知识与实践操作综合性很强的学科,具有更新更快、检测涉及范围更广、操作性更强等特点。针对传统教学内容陈旧、教学方法和教学评价方法单一、学生实际操作能力欠缺等问题,笔者对该课程的教学进行了一系列有益的改革探索,旨在全面提高教学质量,发挥学生主观能动性,提高学生创新能力及培养其扎实的操作技能,对实施国家食品安全战略及培养高素质食品安全专业人才具有深远意义。
1 食品安全快速检测技术课程改革目标定位
食品安全快速检测技术课程是在微生物学、仪器分析、分子生物学等学科基础上形成和发展的一门新兴综合学科,不仅是食品安全检测领域的基础学科,还是一门理论与实践结合性较强的实用技术综合课程[2]。根据食品安全检测技术理论的新进展、检测新技术的发展以及国家对食品安全专业人才培养的新要求,以学生为主体,以教师为主导,不断改革教学内容与模式,以培养学生学习兴趣、加强学生动手操作能力为根本出发点,以提升师生教学互动、更新传统教学理论、拓展学生实际操作的内容为最终目标。通过理论课程和试验内容的比例和内容的调整和摸索,切实达到培养专业理论扎实、技能熟练的创新型人才的目标。
2 改革方法与操作途径
2.1 优化教学内容
随着食品安全事件普发和频发,食品安全快速检测技术迅猛发展,新的检测技术及多项新型检测设备已在食品安全检测领域得到广泛应用。传统教学模式以基础理论教材为主,教材往往侧重于传统理论,缺乏国内外食品安全检测领域研究的新进展,内容滞后,与实际应用相脱节。针对传统教学内容滞后的弊端,以使学生了解与掌握新理论与新技术为目标,以紧跟学科发展前沿为原则,立足于传统理论教材的基础之上,及时补充酶联免疫学技术、生物芯片、液质联用与气质联用技术和生物传感器等新技术的应用,力求使学生把握学科前沿,洞悉研究最新进展。
2.2 改革教学方法
传统授课是以讲授为主的“注入式”教学方法,只重视知识的传授而忽视学生能力的培养,将学生视为被动接受灌输的知识仓库,忽视学生学习的独立性和对其学习方法的指导,影响学生学习的积极性和主动性的发挥,因而无法培养创新型人才。在该种教学方法下,学生学习枯燥,缺乏积极性与兴趣,获取知识能力和研究能力较差。在教学过程中,应充分发挥教师在教学中的引导作用,摒弃传统的教学灌输思想,使学生真正成为课堂主体。
2.2.1 联想式教学。课堂教学应进行联想式启发,结合现实中出现的食品安全问题引出教学内容,引发学生对学习内容与实际生活的联想与探讨,例如介绍各种药物试剂盒与检测仪的发明与应用,将国内外食品安全问题融入课堂,淡化和简化课堂理论知识点,使学生窥一斑而见全豹,从而加深学生对内容的理解,拓展知识面,提高学习兴趣。
2.2.2 重视讨论,加强教学互动。课堂讨论是一种重要的教学形式,是以学生为主体,将学与思和学与论相结合,是在教师指导下学生对理论知识的自我认知、自我拓展和自我讨论的课堂教学方式。针对教学内容,要求学生事先预习,查找相关资料,分析现实中的食品安全问题,同时要求教师做好讨论前准备,给予学生相关的学习网站及参考书目,及时总结学生的观点,肯定正确意见,表扬有创造性的见解,指出错误的论点及模糊的知识点,既提高了学生的认知水平,又使学生在思维方法上有所收获,强化了学生对知识的掌握[3],锻炼了学生查找信息、自我获取知识的能力,同时又加强了学生的自我表达能力。课堂讨论创造了一种生动活泼的气氛,增进了师生交流与了解,让学生在参与中掌握内容,培养了创新能力和创新精神,为以后毕业论文的撰写乃至进入工作岗位打下基础。
2.3 实验教学
当前,食品安全快速检测所面对的局面越来越复杂,要想顺利地完成食品安全快速检测任务,除了具有较高的专业知识以外,专业技能和实际操作水平显得尤为重要[4]。
2.3.1 实验内容合理、新颖。食品安全快速检测的主要对象为化学性食物中毒物质、农药和兽药残留及病原微生物等。传统实验课程安排以经典实验为主,内容过于陈旧,且与其他课程相关实验重复,例如简单的培养基配置及微生物菌落筛检。因此,在经典实验安排之外,应选取具有代表性的检测物质以及针对热点食品安全问题,将PCR技术、酶联免疫分析技术-ELISA等新技术引入实验室,使学生在掌握课堂理论之余,紧密联系实际,以便掌握热点食品安全问题的检测技术手段,最终达到学以致用的根本目的。
2.3.2 学生参与实验准备工作。传统实验的安排一般是实验教师准备好前期工作,学生进入实验室严格按照给定的实验方法程序化操作,对于实验药品的准备、实验设备的选择、尤其是样品的处理等前期工作,学生参与少、了解弱,导致对大学后的深造,如硕士乃至博士研究影响较大,直接反馈为学生在实际操作过程中无法参透实验原理,实验流程不顺畅。因此,要求学生参与实验的前期准备工作,使学生加深理论知识的理解,熟悉实验药品及实验仪器,充分掌握整个实验流程,力求学生掌握食品安全快速检测的基本原理、操作方法和步骤,培养学生优良的职业素质,在以后的学习或从事的相关工作中能够举一反三、融会贯通。
2.3.3 开放性实验设计。开放性性实验,又称探索性实验或模拟科学研究,是针对未知或未全知的问题,采用科学的思维方法,进行大胆设计探索研究的一种开放式教学实验,对于提高和培养学生的自学能力、创新性思维能力和综合素质具有重要的作用[5]。在实验教学过程中,就学生熟悉且有兴趣的课题,选取若干题目,例如学校食堂饭菜的微生物检测、超市饮用水的卫生检查等,让学生按照自己掌握或熟悉的检测手段,结合个人兴趣,自行设计实验方案,并按照小组形式自主实施,同时将实验方法结合结果列入实验报告。设计性实验的实施,进一步加深了学生对专业理论知识的理解,并通过灵活的实践性操作技能的训练,开发学生的创造性思维,提高其科学实验素质[6]。
3 完善考核体系
考核是教师对教学效果以及学生掌握知识程度的检验方式,能够帮助教师及时调整教学方法以及帮助学生选取合适的学习方式。传统考核仅以期末考试闭卷成绩及实验报告成绩为主,在此基础上,将学生课堂表现、出勤率、实验操作技能等也列入考核指标,使学生重视课程的学习,提高课堂积极性,锻炼实际动手操作能力、表达能力及创新能力。具体考核分为4个部分:课堂考察,包括课堂表现及知识回顾,占60%;实验报告撰写,占20%;实验操作技能,占10%;开放性试验设计,包括设计思路及操作情况,占10%。
4 参考文献
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关键词: 食品安全快速检测技术课程 教学改革 教学体系
食品安全快速检测技术是食品质量与安全、水产品质量与安全、农产品加工与贮藏、水产品加工与贮藏专业等学科相关专业本科生必修的专业课,也是我校本科食品质量与安全、食品工程专业的一门专业必修课。食品安全快速检测技术是研究和评定食品安全的一门技术性和实践性很强的应用学科。它是食品科学的重要分支,是在食品营养学、食品分析、食品卫生学、食品微生物学、食品生物化学和食品毒理学的基本理论指导下,运用现代科学技术和检测分析手段检测食品中与安全有关的物质的科学[1]。我通过多年的教学实践,从课程教学团队、理论教学内容、实验教学方法、考核方式等方面进行了食品安全快速检测技术的教学改革,形成了符合实际的教学体系。
一、建设高水平教学团队
教师是教学的核心力量,没有高水平的教师队伍,就没有高质量的教学效果。食品安全快速检测技术课程内容涉及面广泛,不仅涉及理化检验,还涉及免疫学、生物技术、微生物学等内容。为了提高本课程教学质量,建立课程教学团队,探索轮讲和共讲的课程教学模式。如讲到胶体金法快速检测部分内容时,让讲解食品免疫学导论的老师给学生讲解,该老师博士课题就是胶体金试纸条的制备,因此相关知识由他讲解,不仅讲得很透彻,而且给学生讲解了很多前沿知识,拓宽了学生的知识面。在涉及转基因食品的快速检测时,让讲解食品生物技术的老师上课,该老师博士研究的就是基因重组方面的相关课题。通过采用这种轮讲和共讲的课程教学模式,教学质量大大提高,因为每个老师都有自己的专长,因此相关知识讲解得就更透彻、精彩,学生普遍反映良好,评价每次理论课就是一场精彩的专业报告。
二、优化理论教学内容
(一)根据专业特点,合理安排理论教学。
教学内容要反映教学活动中传授的知识和技能的范围和性质,是开展教学活动的主要依据。传统的教学以内容专、深、细为主,对知识的细节陈述占据了大量的课堂教学时间,信息量少,结论、说明、讲解都是现成的,学生被动地听讲和记忆,很少预习、思考、评判和创新。目前,课程内容是根据课程特点,结合本专业人才培养目标、岗位工作任务、企业专家意见和行业企业发展需要,围绕学生就业的工作岗位及岗位所需要的知识、能力、素质要求进行分析后确定的。河南科技学院开设食品安全快速检测技术课程的专业是食品质量与安全。食品质量与安全专业的理论课为32学时,实验课为16学时,为了处理好“学时少”与“内容多”之间的矛盾,保证学生能更好地掌握课程的内容,教学需从实际出发,突出重点,借助各种教学手段,采用灵活多样的教学方法,保证完成教学任务。由于食品质量与安全专业学生学过食品分析的理论课程,因此我通过查阅教学大纲、以前笔记和咨询食品分析老师的方式,了解学生学过的内容,对学过的内容不再讲解,避免重复,重点讲述新内容。例如,对学生接触过的食品中营养成分的测定、有毒有害物质的常规测定方法,以及检验技术的基本知识等内容,课上将不再赘述。对学生没有接触的各类食品检验内容,如毒素、微生物、转基因、新鲜度的检验、掺杂掺假的检验等相关内容,相应增加教学时数,这样既增强了课程的实用性和趣味性,又促进了学生对专业技能的掌握,为下一阶段的实验操作打下了良好的基础。
(二)改进教学方法,强化教学效果。
在教学过程中,教学方法起着举足轻重的作用。采用正确的教学方法,能促进教学目标的实现。运用传统的教学方法,学生常常感到课程枯燥、难记忆,对课程内容不感兴趣,而对于本科教学而言,培养大批高素质、具有创新能力的实用型人才是教学的最终目标,所以,对传统的教学方法进行改革势在必行。将以信息技术、多媒体技术为代表的现代科技引入教学领域,提高了教学方法的有效性和灵活性,促进了教学改革的深入进行。灵活运用多种教学方法,可更好地处理传授知识、培养能力、提高素质三者的关系[2],具体做法如下:1.进行课前提问。课前利用几分钟时间进行提问,对上节主要内容进行回顾,同时引出新课的内容,这样学生可以温故知新,强化对知识的掌握,同时了解两次课之间的联系,有助于知识的融会贯通,强化学习效果。2.案例式启发教学。授课时,结合实际案例,将食品安全问题引入教学过程。例如,讲到黄曲霉毒素的快速检测时引入毒大米事件,讲到贝类毒素的快速检测时引入广东等地出现的织纹螺中毒事件,讲到转基因食品的快速检测时引入转基因大豆油,讲到农药残留的快速检测时,将海南的毒豆角事件联系起来,介绍农药的主要种类,以及农药速测卡的基本原理及优缺点,使学生感觉到所讲内容的重要性和实用性。在讲到兽药残留的快速检测时,引入“瘦肉精事件”,以及瘦肉精事件发生后,检测部门普遍使用的检测方法——金标免疫测定法,同时与日常的乙肝检测等联系起来,使学生对金标免疫试纸条的使用范围有更多的了解。了解其测定原理和方法,同时与经典方法进行比较,了解其优缺点,最后将最新研究动向融于其中,拓宽学生的知识面,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,增强学生的参与意识。3.巧用多媒体教学。在教学中合理使用信息及多媒体技术加强学生的感性认识。如:通过流程图、图片等,增加课堂信息量,解决“学时少”与“内容多”之间的矛盾,对一些实验条件无法达到,学生难以理解而操作要求又较高的实验项目,使用多媒体教学法能够显示出其独特的优势。教学中播放胶体金的制备过程、金标免疫试纸条、免疫渗滤实验、酶联免疫实验的视频资料,这些生动、形象的示范和讲解,让学生一目了然,快速了解如何制备胶体金和免疫层析试纸条,如何自己制作免疫渗滤装置,以及酶联免疫每一步的操作方法和注意事项,以便他们更快地掌握教学难点和重点。4.增加课堂讨论。在讲解完有毒有害物质的快速检测方法后,专门留一次课的课堂讨论,让学生针对目前所发生的食品安全事件,结合所讲内容、查阅资料,自己设计出一种快速检测方法。我发现,讨论课程是学生表现最活跃、最喜欢上的,课堂上,学生展示做好的PPT,提出解决问题的方法,老师和其他同学可以进行评价和补充,学生踊跃发言,尽情享受解决问题的快乐,并能将所学知识真正用于解决实践问题,达到学以致用的目的。
三、改进实验教学内容与方法
(一)建立科学的实验教学体系。
科学的食品快速检验实验教学体系,要以实验教学目标为依据,以学生实践能力和创新能力培养为主线,把知识、技能与素质融为一体,由初级到高级、由简单到复杂,分层次构建实验教学体系[3]。实验的整个体系包括基础性验证实验、综合性应用实验、设计性研究实验。选择较好题材的实验内容,按教学内容进行组合,单独制订实验教学计划和教学大纲,结合学校实验室的具体情况列出实验项目,实验顺序与理论教学内容相一致,每次理论课后,安排相关的实验内容,使学生在实验过程中加深对理论部分的理解,逐渐适应并掌握各项实验技能,其中包括农药残留的快速检测方法,化肥污染物硝酸盐的快速检测方法,兽药残留的快速检测方法,病害肉的快速检测方法,假冒伪劣食品的快速检测方法,毒素的快速检测方法等实验内容。百闻不如一见,为了让学生了解快速检测的现状,实验中一些实验器材购买的是市场上的快速检测试剂盒,如毒素的快速检测中购买的是酶联免疫试剂盒,农药的快速检测购买的是农药速测卡,兽药快速检测中购买瘦肉精金标免疫试纸条等。学生通过实验,不仅了解了实验的原理,而且认识了市场上的产品形式,对开阔视野、开拓思路具有积极的作用。
(二)充分利用实验时间。
结合课程实验特点,合理利用实验时间。一些实验项目在操作过程中学生需要等待的时间较长,为了充分利用宝贵的实验课时,在实验项目的间歇穿插其他内容或另一个项目,充分利用实验时间。例如:测定农业残留快速检测时,除了速测卡外,给学生展示农残快速检测箱,在利用金标免疫法测定兽药残留方法时,利用样品提取时间,给学生展示MIT商业试剂盒。在利用ELISA法测定黄曲霉毒素时,利用几次培养等待的时间,给学生展示吊白块快速检测试剂盒,食盐含碘量的快速检测试剂盒,水溶性非食用色素快速检测试剂盒等。这样既能充分利用有限的学时,又能防止学生在实验间隙无所事事,注意力不集中。
(三)实验样品多样化。
实验所用样品尽可能从市场上购买与日常生活关系密切的食品。例如,在农药残留快速检测时,从市场上购买容易出现问题的青菜、韭菜等样品;在兽药残留的快速检测实验中,从学校附近的菜市场购买不同摊贩的肉制品;在伪劣食品的快速检测实验时,从学校门口不同超市购买不同品牌的味精产品,让学生检验其质量,看是否符合国家标准的要求,比一比哪个品牌好,采用这种形式极大地调动了学生的实验积极性,增强了学生作为食品检验工作者的责任感。对食品快速检测课程教学改革采取的一些有益尝试,学生反应良好,普遍感到不仅学透了书本知识,而且与实际生产、生活紧密联系,为以后的就业打下了坚实的基础。
四、考核方法改革
传统的课程考核方式是以期末成绩为主,由于食品安全快速检测技术课程是一门实践性很强的课程,为了真正地反映学生对该门课的掌握程度,对课程进行考核时,把创新能力培养放在首位,着眼于学生知识素质能力的协调发展,改革课程考核和成绩评价方式。改变单一的以期末考试为主的考核方式,增加课堂小组讨论、代表发言、小论文,实操等分值,使课程的最终成绩能真正反映学生的知识、能力、水平。
五、课程网站建设
食品安全快速检测技术在食品检测中发展迅速,网上资料也有很多,各种快速检测方法层出不穷,为了让学生对该门课程有更多的了解,在教学过程中我搜集了与课程相关的很多教学素材,并进行精选,建设和完善了课程网站,将网站建设作为课堂补充,方便学生自学。实践证明,这给学生提供了一个增强师生互动的平台,深受学生喜爱,效果良好。
新世纪对人才的素质提出了更高的要求,为此教育工作者必须改革旧的教育观念,真正树立与课程相适应的体现素质教育精神的教育观念与方法,这样才能满足社会发展对人才的需求。
参考文献:
[1]庞向红,梁淑珍,王爱华.食品理化检验学课程的改革与实践[J].教学天地,2011(5):169-170.
关键词:道路桥梁;检测技术概述
Abstract: Highway Bridge is an important transportation hub, with the rapid social and economic development has a very important significance. However, the highway bridge after a long time of use, the damage will inevitably, and damage resistance of bridge structure, the security risks accordingly. This paper will in view of our country road bridges current situation are discussed, and corresponding analysis and Discussion on the technology of bridge detection.
Key words: Road and bridge; summary of detection technology
中图分类号:[TU997] 文献标识码:A 文章编号:
随着随着我国公路桥梁的蓬勃发展,公路桥梁的数量也在在逐渐增多,然而随着时间的推移,道路桥梁经过较长时间的服役,出现众多的破坏现象,例如结构的老化,出现人为的破坏,道路桥梁的承载力受到了更多的挑战,有些甚至成为了危路或者危桥,这种局面严重影响了公路交通运输的通畅性,对我国经济的发展产生了相应的阻碍作用,甚至严重威胁着人民群众的生命和财产安全,因此需要积极做好相应的道路桥梁的维护和检测工作,传统的检测方法已经很难适应现在日新月异的技术发展现状。大量的新材料,新工艺以及新结构形式更多的运用在道路桥梁的建设过程中,为了充分保证桥梁结构的使用安全性,相应的桥梁检测工作显得尤为重要,本文将对相应的道路桥梁检测工艺进行阐述。
道路桥梁进行安全检测的必要性
在道路桥梁的建设过程中,由于工程材料的不足,难免在道路公路桥梁结构设计以及工程施工过程中产生众多失误,这样就需要在桥梁工程竣工结束之后,进行相应的质量鉴定工作。另一方面,一些建成运营时间较长的工程,经过较长时间,会难免产生相应的质量问题,因此也需要进行相应的安全检测工作。如果在道路桥梁的施工过程中管理不当,或者在运营之后没有建立有效的检测预警机制,就会在一定程度增加相应的维护管理成本,进而成为政府有关部门的经济负担,同时还影响交通的通畅性,甚至造成桥毁人亡等相应的悲剧。在最近几年,在我国出现了众多的大桥垮塌事故,归其原因,是因为没有建立相应的检测预警机制,因此道路桥梁的安全检测工作有着十分重要的现实性意义。
进行道路桥梁安全检测的相应内容
进行道路桥梁安全检测的内容主要包括:桥梁结构的几何形态检测 、结构截 面的应力检测、索力检测、预应力检测 、下部续构检 测、环 境检测 、温度 检测 以及相应的动态特性检测等 。 对于那些已经投入运 营的道路桥梁进行的安全检测工作,一般可以采取下面两个方法,意识建立相应的自动化系统,对道路桥梁相应状况进行实时监测;二是建立相应的定期检测机 制,形成相应的制度、将检测工作进一步规范。比较这两种方式可以得到,尽管实时监测与定期检测机制相比有着跟多的优势,同时在国际道路桥梁安全检测过程中有是相应的研究热点课题,但是在实际应用过程中,有着较多的劣势,例如,相应的监测系统较为复杂,同时费用较高,同时不能实现损伤诊断以及安全评估过程的智能化。因此,定期检测机制在现实过程中有着更为广泛的应用。有关的管理机构在实施过程中要从下面的几个方面入手进而有效加强相应的检测效果,具体内容包括有:对相应的检测 制度进行完善 、积极培养和引进相应的高素质人才、采用较为先进的道路桥梁检测手段和对桥梁的检测采用相应的信息分析法。
道路桥梁检测技术的应用
3.1道路检测技术
一般情况下,可以讲道路划分为两种类型,即为结构化类型和非结构化类型。进行路面检测的主要项 目,具体包括有车道、流量、路线、交通、故障检测以及自检测等,这是进行路面管理系统中相应数据采集的一个十分重要的部分。目前在我国较为常见的道路桥梁检测方法为传统的半自动化方式,主要的形式有下面两 :一是相应的路面弯沉检测新技术。路面弯沉现象指的是,在路面表面轮隙的相应位置,在相应的轴载作用下道路表面产生的相应的垂直变形或垂直回弹变形的数值,相应的检测仪器具体有激光弯沉测定仪法和自动弯沉测定仪法。二是道路表面的平整度。所谓的路面平整度指的是在路面表面致使车辆产生振动的道路高程变化,用于进行路面平整度检测的相应仪器有断面类仪器和反应类仪器。相应的检测方法主要包括摄像测量法和探地雷达法。摄像测量法的特点为成本较低,技术较为先进,因此在以后的较长时间内将成为一种有效的路面损坏状况的检测手段。
3.2桥梁检测技术
在桥梁检测过程中的主要项目包括承载力检测和表观检测两个方面,较为传统的检测方法为电检测法,这种方法的工作原理为通过相应的电阻应变片对相应的应变量进行检测,主要的依据为在动静载试验阿赫检测人员的目测数值,同时结合相应的混凝土硬度实验、腐蚀作用实验以及超 声波探测等 。目前相应的无损检测技术已经较为成熟的研 究也比较成熟 。
道路桥梁检测技术的新趋势
现在相应的道路桥梁检测新技术开始向高新技术方向进行发展,具体有光纤传感检测 技术、超 声波 检测技术和探地雷达检 测技术等。
4.1光纤应变检测技术
这种技术的工作原理能够利用光纤进行外界物理量的转换,成为相应能够直接进行检测的光信号,这种技术在桥梁检测过程中,能够对桥梁钢索的拉力以及预应力连续钢筋梁的内部应变进行检测,进而形成相应的光纤智能桥梁,相比于传统的传感器,光纤传感器具有的特点为受环境影响较小,耐高温,耐腐蚀,能够在易燃易爆的呢过极端情况下运行。而且光纤传感器质量较轻,精度较高,同时实用性较高。
4.2超 声波检测技术
这种检测技术的工作原理为将瞬间应力波传导到相应的桥梁内部,在桥梁的断裂面以及冲击面会产生相应的共振现象,这些共振波能够进行分析进而得出相应的桥梁空隙的位置。超声波能够对桥梁桥梁,桥板以及桩桥等部位进行全面的检测。然而这种技术,如果遇到管道相交或相 邻或管道 中出现蜂窝体、水以及部分空气的状况时候这种技术有众多的不足,需要进一步展开相应的研究。
4.3探地雷达检测技术
探地雷达能够发射频率较高的电磁脉冲波(频率达到10~l000MHz或者更高),电磁脉冲波将通过相应的发射天 线以相应的宽频带短脉冲形式发射到地下位置。电磁脉冲波在地下位置传播时候,当遇到不同的截止交界面时候,相应的电磁波能量会发生反射进而被天线接收,相应的工程人员会对反射波到达地面的时间以及反射波的振幅等数据进行分析,进而能够准确分析得出相应地下介质的相应特点,探底雷达能够准确测定得出桥梁缺陷区域的大小,形状以及缺陷的深度,操作较为简单,检测速度较快,同时受到周围环境的影响较小,可以进行大规模的应用等优势。探地雷达的应用范围有道路路面的厚度 、道路基层的密实性、道路桥梁基层的厚度含水量等,这种技术被大量应用在道路材质,湿度,桥梁结构以及桥梁裂缝的检测过程中。然而此项技术对仪器需要相应的检测分析人员具有丰富的工程实践经验。
结束语
桥梁检测是一个跨学科的系统性工作,要集中配合好相关的各种环节,才能达到最优的结果,为了保证桥梁运营的安全性,需要经常对桥梁进行相应的结构检测工作,同时还要引进相应的高科技最新的研究成果,这样能够有效推动桥梁检测技术的快速发展。
参考文献
[1]潘长胜,赫广伟,桥 梁检测技术及 其发展趋势简述,《黑龙江交通科技》
[论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术,包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术,并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。
一、引言
随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全性,使用可靠性提出越来越高的要求,由于无损检测技术具有不破坏试件,检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种,本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。
二、无损检测方法
现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。
(一)射线检测
射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。
射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。
(二)超声波检测
超声检测(UltrasonicTesting,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。
超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。
该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。
(三)磁粉检测
磁粉检测(MagneticTesting,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。
在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。
磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。
(四)渗透检测
渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。
渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。
该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。
(五)声发射检测
声发射(AcousticEmission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。
压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。
声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。
(六)磁记忆检测
磁记忆(Metalmagneticmemory,MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。
压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。
磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
三、展望
作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤(NDI),到无损检测(NDT),再到无损评价(NDE),并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来,新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。
参考文献:
[1]魏锋,寿比南等.压力容器检验及无损检测:化学工业出版社,2003.
[2]王自明.无损检测综合知识:机械工业出版社,2005.
[3]沈功田,张万岭等.压力容器无损检测技术综述:无损检测,2004.
[4]林俊明,林春景等.基于磁记忆效应的一种无损检测新技术:无损检测,2000.
[论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术,包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术,并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。
一、引言
随着现代工业的发展,对产品质量和结构安全性,使用可靠性提出越来越高的要求,由于无损检测技术具有不破坏试件,检测灵敏度高等优点,所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种,本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。
二、无损检测方法
现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法。
(一)射线检测
射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。
射线检测方法可获得缺陷的直观图像,对长度、宽度尺寸的定量也比较准确,检测结果有直观纪录,可以长期保存。但该方法对体积型缺陷(气孔、夹渣)检出率高,对体积型缺陷(如裂纹未熔合类),如果照相角度不适当,容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件,且检测成本高、速度慢,同时对人体有害,需做特殊防护。
(二)超声波检测
超声检测(Ultrasonic Testing,UT)是利用超声波在介质中传播时产生衰减,遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。
超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹,还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。
该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点,且超声波探伤仪体积小、重量轻,便于携带和操作,对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。
(三)磁粉检测
磁粉检测(Magnetic Testing,MT)是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。
在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。
磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快,检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料,工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。
(四)渗透检测
渗透检测(PenetrantTest,PT)是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。
渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。
该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。
(五)声发射检测
声发射(Acoustic Emission,AE)是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。
压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号,根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。
声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的,对缺陷的变化极为敏感,可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息,检测灵敏度很高。此外,因为绝大多数材料都具有声发射特征,所以声发射检测不受材料限制,可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。
(六)磁记忆检测
磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法,其本质为漏磁检测方法。
压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响,易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹,在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位,它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查,从而发现焊缝上存在的应力峰值部位,然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析,以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。
磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备,不要求专门的磁化装置,具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区,能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域,能显示出裂纹在金属组织中的走向,确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法,除早期发现已发展的缺陷外,还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息,并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法,在实际应用中,必须辅助以其他的无损检测方法。
三、展望
作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤(NDI),到无损检测(NDT),再到无损评价(NDE),并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来,新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。
参考文献
[1]魏锋,寿比南等. 压力容器检验及无损检测:化学工业出版社,2003.
[2]王自明.无损检测综合知识:机械工业出版社,2005.
[3]沈功田,张万岭等.压力容器无损检测技术综述:无损检测,2004.
[4]林俊明,林春景等.基于磁记忆效应的一种无损检测新技术:无损检测,2000.
关键词:大数据时代;人工智能;计算机网络技术;应用价值
21世纪以来,世界都已经进入大数据发展时代,人工智能的应用与居民生活息息相关。人工智能就是模仿人类的行为方式和思维模式进行工作处理,它比计算机技术更加具有实用价值。所以,为了迅速提高我国大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用,论文基于此展开详细分析探讨,深入研究人工智能在计算机网络技术中的应用价值。以下主要针对于人工智能计算机的基本内容展开简单分析与探讨:
一、人工智能计算机的概况
利用计算机技术来模仿人类的行为方式和思维模式就叫做人工智能。人工智能,技术的涵盖内容广泛,且创新性高、挑战力度大,它的发展与各学科知识包括信息与计算科学、语言学、数学、心理学等都有关联。人工智能的发展目标是通过计算机技术让本该由人工操作的危险或复杂的工作由人工智能机器代替,从而额实现节约劳动力、减少事故危害发生的情况,进而提高工作效率和工作质量。人工智能的发展形式多样。第一,人工智能可以帮助完善某些较为复杂的问题或是当前还无法解决的问题,若是发生由计算机运算都还无法获得正确模型的情况,此时就可利用人工智能来对该项问题进行有效解决,针对模糊的问题和内容,利用人工智能模式来不断提高网络使用质量。第二,人工智能可以将简单的东西或知识复杂化,得到人们想要的高级程序和数据,从而节约实现,提高工作效率。
二、大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用
(一)数据挖掘技术在计算机网络技术中的应用数据挖掘技术在近几年来越来越受到人们的重视,因为数据挖掘技术是大数据时展的关键技术。利用人工智能技术可研究外界不安全因素的入侵频率,并在网络安全运行的前提下结合网络存贮状态,将研究结果记录保存。之后的工作中,若计算机处于运行情况时发生安全问题,系统会立即给予警告提示,并及时拦截入侵对象。数据挖掘技术其实从根本上来看,就是由人工智能技术和大数据技术的综合发展而来,模仿人类处理数据信息的特征和方式,让计算机实现对数据的批量处理。此外,数据挖掘技术还可与各种传感器融合工作,从而实现技术功效的最大潜力,不断增强计算机系统的功效和实用价值。
(二)入侵检测技术在计算机网络技术中的应用现展迅速,网络科技已成为人们日常生活中至关重要的组成成分,给人们的生活工作带来极大便利,但是其中也潜存很多不稳定因素。所以,网络安全技术的发展是保证网络使用正常工作的重要前提。当前,已经有很多网络机制被运用到保护网络安全的工作中,但是在对网络安全管理时发现仍旧有很多不稳定因素的存在,尤其是现在网络技术的发展迅速,很多手机支付等网络支付方式中会存在支付密码泄露的情况。基于此,在网络计算机安全使用过程中起到良好作用的是入侵检测技术。该技术被使用时,可以对网络中潜存的安全隐患信息及时侦查处理,对其数据信息进行检测,最后将检测结果的分析报告反馈给用户,实现有效检测。入侵检测技术的不断发展和完善,让计算机网络的安全运行得到极大保障,在对计算机网络进行安全检测的条件下,防止网络受到外界环境的干扰。人工智能技术中还可结合人工神经系统高和专家系统网络,实现对实时变化信息的即时监控,切实保障计算机网络技术的安全发展。
(三)防火墙技术在计算机网络技术中的应用计算机的硬件与软件相结合才能让防火墙技术发挥功效,为计算机的安全运行构建一个完整的保护盔甲。防火墙技术的应用是针对整个计算机网络的使用安全,极大的降低了由于外界非法入侵带来的不稳定因素,让计算机的安全得到保障。尤其是在现在大数据时代的发展背景下,防火墙技术的优点更加明显,防止计算机被非法入侵是防火墙技术的最重要功效。当前,人们每天都会收到很多封垃圾邮件和短信,部分邮件和短信还携带有危害性质的病毒,一旦点开这些垃圾信息和短信就会造成病毒入侵,让计算机中原本的私人信息遭到泄露。因此,需要人工智能技术来帮助人们进行信息识别,扫描邮件中是否有不安全因素的存在,找出后还可立即进行排除,防止安全事故的发生。根据以上内容的分析得出,在当前的计算机网络系统应用过程中,人工智能技术已成为主导技术之一,它能够结合其他任何智能技术实现创新发展和进步,以促进计算机网络系统的安全使用,让计算机网络系统高效、安全的发展,这也让人们的生活、工作水平进一步提高。
[关键字]差分吸收光谱技术 技术原理 大气环境检测
[中图分类号] X851 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-209-1
随着世界经济的不断发展,工业气体排放日益加重,空气中充斥着大量的二氧化硫以及氮氧化物等有害气体,不但造成空气环境的极端恶劣,也给人们的身体健康造成了严重的影响。当前,各种检测技术方法或大或小的存在弊端、缺陷,随着环境检测理论与技术的进步,差分吸收光谱技术脱颖而出,成为大气环境检测领域的宠儿。
1差分吸收光谱技术在环境检测应用中的发展
自二十世纪八十年代以来,美国、瑞典、德国等诸多国家开发出以常规光源为基础的长光程光谱分析仪,并投入市场使用,我国开始自主研发差分吸收光谱技术则开始于1998年,在2002年一些科研机构开发出相应的环境监测系统,能有效检测出空气中的有害气体,包括二氧化硫、二氧化氮以及氨气等,目前这些仪器主要分布于南宁、北海、桂林以及张家港、怀化等地区。
2差分吸收光谱技术的基本原理
差分吸收光谱技术简称DOAS,根据分子吸收光辐射的原理,不同的分子吸收的光辐射也各不相同,因此当光穿过被检测气体样本时,会被样本中的分子选择性吸收,从而使得光在结构上与没穿过样本之前的光有所不同,通过与原先的光谱进行分析即可得到吸收光谱。分析吸收光谱能够确定样本中是否存在一些特定的成分,同样也可以分析出样本中这些特定物质的含量。
图1为典型的DOAS系统示意图,根据Lambert-Beer吸收定律,当光线穿过均匀且有一定厚度的气体介质时,假设该气体介质厚度为L,浓度为C,可得透射光强I(λ,T,P)和入射光强I0(λ)的关系公式为:
I(λ,T,P)= I0(λ)·e-σ(λ,T,P)·C·L ①
其中σ为气体的吸收截面。
在式②中,σi -第i种气体吸收的截面;Ci -第i种气体在光程L上的平均浓度;εM –米散射系数;εR –瑞利散射系数;A-测量系统与波长关系变换相对平缓的慢变结构
其中,式③中,σB –慢变结构;σ’-快变结构
接着把式③代入式②可得:
式④可改为:
把式④与式⑤相比较,可得差分光学密度OD’:
最后通过最小二乘法对式⑥求解,则可得到各污染物在气体内的平均浓度。
3差分吸收光谱技术在环境检测中的关键
3.1高质量吸收光谱的获取
差分吸收光谱技术作为一种弱光谱检测技术,对屏蔽噪声、杂散光等干扰有较高的要求,并且为了得到精确的分析检测结果,就需要确保测量光谱的质量。吸收光谱在差分吸收光谱技术中占有重要地位,因此为了提高吸收光谱的质量,可以采取以下措施。首先结构上,为了降低太阳光的干扰,可采用大焦距的望远镜;其次,使用双Czemy-Turner结构的单色仪,以减少内部的杂散光;第三,为了使扫描的时间缩短,可以采用快速扫描的方式;第四,使用光电二极管阵列测定谱段光谱可以降低大气扰动带来的影响;第五,保持探测器的恒温、低温,以便减少暗泄漏电流导致的噪声干扰。
3.2光谱的反演计算
反演计算在差分吸收光谱技术中占有重要地位,影响着该技术测量的成功与否。在差分吸收光谱技术中往往会涉及到三个光谱,第一是测量光谱;第二是背景光谱;第三是光源光谱。在计算差分吸收光密度的计算值时,需要对上述三种光谱进行去除暗电流干扰的处理。紧接着在测量光谱以及光源光谱中去除背景光谱,然后再用测量光谱除以光源光谱,所得结果即为预处理光谱。随后对这个预处理光谱进行高通与低通的快速傅立叶变换计算,可得两个光谱,即精细结构的预处理光谱和预处理光谱的慢变化走势光谱。然后在用前者与后者相除,多的结果的对数即为差分光学密度。
3.3差分吸收光谱技术测量精度的主要影响因素
在利用该技术进行环境检测时,还需要充分考虑影响测量精度的因素,具体包括以下两个方面。影响一是标准吸收截面。因为标准吸收截面不仅与波长有关,还受到压力以及温度的影响。所以在进行实时浓度的反演计算过程中,并没有该温度下标准差分吸收截面可供参考。此外,标准差分吸收截面的测定一般在实验室进行,而具体的实际操作中,因为仪器的精度问题,从而出现误差。影响二是噪声以及其他气体的影响。在进行测量时,各式各样的噪音、其他气体对光的吸收等,都会使得测量出现误差。
4总结
作为一种新兴的大气环境检测技术,差分吸收光谱技术有着无可比拟的优势。操作简单、运行成本低廉、维护方便、故障率较低等特点,使得差分吸收光谱技术在环境监测中被越来越多的运用。随着该技术的不断发展与研究,差分吸收光谱技术必将在大气环境检测领域取得良好的效果,成为防治环境污染、保护环境的尖端科技。
参考文献
关键词 :计量检测 技术监督 商品质量 监督体系 提升水平
计量检测技术监督工作的宗旨在于提高我国全社会经济发展的质量和整体的国际竞争力,保障我国在加入WTO以后,出口和引入商品的质量和服务符合WTO的竞争规则,建立符合世界贸易组织的规则和社会主义市场经济体制的质量技术监督体系和服务体系。在经济全球化浪潮愈演愈烈的今天,我国必须勇于面对挑战,抓住机遇,在挑战中谋发展。扩大计量工作的涉及面,让计量意识和服务深入百姓心中,让计量服务全社会,这样有助于我国经济的持续健康和谐发展,有助于减少社会矛盾和规范市场经济秩序。
一、质量技术监督工作
质量技术监督工作是一个系统工作,包括多方面的内容,概括起来说一共有三点:第一,标准化;第二,计量;第三,质量。这三方面构成了质量监督工作的全部内容,三方面相互联系,相互影响,共同构成了质量技术监督。所谓监督,是依据国家的法律法规,制定一定的质量标准,然后通过技术检验和计量手段,对产品质量进行规范和监督。监督从性质上讲是行政工作。监督过程中,应该把重点放在扶优扶强、引导消费和服务企业方面,监督的重点不在于惩罚和督促,而在于引导和规范。在社会主义市场经济中,很多企业由于不适应市场经济的优胜劣汰规则,为最大限度的降低成本和盈利,不惜采用劣质材料和产品,以次充好,对这种企业,质量监督部门应该帮助企业适应市场,引导企业提高产品质量,帮助增强市场竞争力,这是监督工作的重点也是难点。质量技术监督工作目的在于保障质量,技术基础是标准化和计量。
1.计量的研究内容
计量在很久以前已经存在,随着社会的不断发展,计量技术也在不断进步,计量水平的高低体现了一个社会的现代化程度,各国在经济贸易方面,十分重视计量的作用。我国由于实行市场经济的时间较短,经济社会发展与发达国家相比仍有一定差距,因此,在计量方面也存在一定劣势,但人们已经意识到计量的重要性,计量正在被人们广泛认识利用,计量概念已经深入人心。
计量活动有助于实现单位统一,在一定程度上判断着交易双方良心的可靠程度。计量单位是重要内容,在计量学中有着重要意义。与测量结果最接近的程度,我们一般称为“量值精确可靠”。
计量的核心是测量不确定度描述。其中,计量活动包括很多内容,主要有对计量技术的开发和研究,对计量进行管理,对计量进行监督。总体来说,计量工作的主要内容包括科学计量、法制计量和工业计量等三个方面。
2.计量的标准化
国民经济和社会发展的基础之一就是标准化,标准化是一个企业实现现代化管理的前提和标志。所谓标准化是指,为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则活动。该活动主要包括制定、、实施标准这一系列过程。我国的标准化与世界标准化相比仍存在巨大差异,这是由我国的管理体制和运行机制的不健全导致的,在高新技术领域,这一点表现的尤为明显,但是,近年来,由于高新技术领域蕴藏的巨大价值,使得高新技术领域的计量也成为热门焦点,我国也在全面备战高新领域的计量标准,正在启动重大技术标准专项,在高新技术领域等我国相对优势的产业开始建立有中国特色的、与国际接轨的技术标准。步步高网是学生经济论文快速写作,计算机职称,管理论文范文参考首选网站。
二、计量检测技术的应用
1.计量检测技术是开展企业产品质量监督管理的重要基础
随着我国开放程度的不断加深和市场经济的不断发展,企业数量不断增多,为增强各自在市场中的竞争力,企业提供的产品质量竞争成为焦点,只有以质取胜才能站稳脚跟。因此,质量检测起着把关人和守门人的角色,在产品出库以前,必须经过严格的质量检验,质量检验的标准与否取决于计量检测技术的高低,没有计量检测技术做支撑,要想得到科学的质量检验结果是不可能的。一个企业对计量检测技术的开发和研究并不会增加企业的财务负担,在计量检测技术研发的过程中,相关的配套设施和设备应该跟上步伐,加大对计量检测技术的研发会促使企业管理逐渐步入科学化的正轨,提升市场竞争力,抢占市场份额。
2.计量检测技术是开展企业产品生产经营全过程的重要技术保障
一个企业生存与发展的长久取决于该企业提供的产品质量。
产品质量的评价取决于科学的书籍分析和精确的计量结果,产品生产的每一过程都需要科学的数据做支撑,计量检测活动是保证产品质量的技术支撑。在组织和管理的流程中,计量检测技术提供动态的数据信息,如果计量检测技术不精良,则提供的动态数据信息不准确,就不足以判定产品的质量是否达标。
3.计量检测技术是能够为企业的产品生产活动提供有效的法制监督
计量部门是国家的行政职能部门,并且附有监督责任,质量技术监督部门是对各企业开展质量监督的主要管理机构。企业要在成产经营活动中积极接受上级质量技术监督部门的检查和监督,遵守国家相关的计量法律法规,在企业中建立健全技术标准和计量管理制度。计量检测技术为企业生产各阶段传递反馈各种正确的数据和信息,在企业生产活动中能够为产品生产活动提供有效的法制监督。
三、采取切实可行的措施使质量保证体系正常运行和提高
建立质量保证体系相对来说是一个阶段性的目标而容易完成,要保持质量保证体系的正常运行和提高则是一项长期的工作而困难重重,特别是要与传统习惯势力做艰苦的斗争。要通过不断的学习、培训和提高使每个检测人员都强化了质量意识,从而自觉地而不是被迫地承担起在质量保证体系运行中的自身职责,不断地挤掉形式主义的水分。在贯穿执行《质量管理手册》时,由于对标准理解有偏差或因主观和客观条件的限制而不能完全贯彻标准要求,因而可能在体系某些环节上存在一定程度的形式主义。为此,在保持和完善质量保证体系的过程中,先每月对质量保证体系的符合性和有效性进行检查,以后变为三个月和半年检查一次,对检查出的问题及时进行改正,使质量保证体系牢牢地扎根于现实的土壤中而不是成为虚假的摆设。所以,我们必须通过不断的改进质量检测方式,创新质量检测方法,改进服务模式,提高质量检测的效果。
计量检测技术在我国质量技术监督工作中具有重要的地位,在质量监督中发挥着积极作用。产品和服务的质量在一定程度上取决于制定的标准,这是衡量和评判的重要方法,计量检测技术的存在保证了质量技术监督的有效性和准确性。在质量、标准和计量检测三者中,计量检测技术居于核心地位,只有切实做好计量检测技术的应用和研究工作才能为企业产品与服务质量水平的提升保驾护航。
参考文献:
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[3]魏艳芳.企业计量管理在生产经营中的作用[J].石油工业技术监督,2004(9).
[4]梁志强.如何确保计量检测技术的有效性和准确性[J].中国信息技术教育.2010年06期.
[5]张春玲.计量检测技术在我国质量技术监督工作中的作用[J].中国技术监督.2012年24期.
关键词 食品分析 教学改革 理论教学 实验教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
Deficiencies and Reform of Food Analysis and Testing Theoretical
and Experimental Curriculum Teaching
XIONG Shuangli, WEI Ming, HAN Zhenqiong
(School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010)
Abstract Food analysis is one of the important courses in teaching system of food quality determination and control. This paper firstly stated some deficiency in theory and practice teaching of food analysis, then mainly presented some corresponding reforms and explorations about course system and content, varied teaching pattern, and examination method.
Key words food analysis; teaching reform; theory teaching; experimental teaching
食品检验、品质管理与新产品研发等工作是所有食品类企业的重点工作岗位,每年有50%以上的食品加工与安全类人才从事相关职业。因此,食品分析与检验类课程是所有高校食品科学与工程、食品营养,以及食品安全等专业的基础与必修课程,也是食品及相关专业学生参加国家职业技能鉴定食品检验工综合考核的一门最重要课程。为培养出完全能满足企事单位要求、创新性强的高级应用型人才,不管是本科教育还是专科教育,各高校都非常重视该类课程的教学质量,国家级、省级,以及校级建设精品课程非常多,发表的相关教学改革论文也有30余篇,国内外相关教材也不少于20余本。笔者在认真学习各级精品课程建设、教材,以及期刊论文的基础上,①②③④结合自己所在教学团队多年教学的改革与实践,就理论与实践课程内容、教学方式及考核等方面的不足与改革探索进行概述,仅供广大教育教学者参考。
1 食品分析与检验理论与实验课程体系与内容的不足与改革探索
食品分析与检验是学生掌握食品质量检测与控制的重要课程之一,其理论性、实践性与应用性极强,一般高校都设置32学时左右的理论课程学习和24学时左右的实验课程学习。主要内容包括一般成分、食品添加剂、有毒有害成分,以及包装材料的分析等。内容非常多,56个学时不可能完成全部内容的学习。目前绝大部分高校都主要完成一般营养成分和部分食品添加剂和有毒有害成分的分析,主要介绍相关成分的分析原理、步骤与注意事项,内容单一枯燥,与其它课程和相关法律法规脱节,没有充分阐述各成分的测定意义,造成学生学习兴趣不高,加之课件缺乏动画、视频等音像资料,学生很难准确理解测定原理与步骤和测定技巧。多年的教学发现,很多学生到大四做毕业论文,甚至部分考入的研究生连标准曲线都不会做,有的还在用坐标纸画标准曲线,教学内容与方式需要及时更新。部分学生在创新研究与毕业论文反映出对数据处理掌握不够,对有效数字的保留、多数据统计分析都存在较大问题。
对于上述问题,我们在教学内容上不断更新和细化,针对薄弱环节调整教学内容与重点,主要表现在:(1)在开设食品物性与感官评定课程之前,我们单独设置食品感官评定一章内容,重点介绍感官评定的方法与数据处理,并结合食品实验数据处理课程,开设相关实验,提高学生感官评定的学习质量。开设食品物性与感官评定课程之后,该门课程主要系统介绍食品感官评定与物性分析的理论知识,在食品分析实验中开设相关综合设计性实验,提高两门课程的学习质量。因此,笔者认为,在没有食品物性与感官评定课程的高校,应最后单独设置相关理论课程与实验课程的学习,进一步提升学生监测食品品质的综合能力。(2)结合食品试验设计的学习内容,重点介绍食品数据的记录与处理,如有效数字的保留、准确度、精确度、标准误差和标准偏差等的含义与表示方法,并多举实例分析,尤其是往年学生的出错数据记录与处理。(3)理论课程内容包含一般成分分析,强调一般成分分析的重要性、必要性,并强调食品标准与法规、食品安全法、食品营养标签规定等法律法规对食品分析与检验的相关要求,增强学生的学习积极性与主动性。在讲述食品添加剂与食品污染物时,要多举目前新闻网络等媒体和广大群众都关心的典型食品添加剂事件与食品污染事件,说明添加剂与食品污染物检测的种类和意义,详细介绍重要的典型的添加剂如苯甲酸、亚硝酸盐、重金属铬和汞等的来源、测定意义、原理、步骤与注意事项等。(4)在课程内容中充分体现现代食品检测技术,比较标准化的、经典的、规范化的传统标准化检测技术与现代检测技术之间的优势和缺点,积极引导学生建立新型分析检测方法建立的创新思维,并能根据食品产品检测要求,合理选择检测方法。比如最简单的水分测定,一般经典方法可能为常压干燥、真空干燥法和蒸馏法,讲解时能和现代食品红外水分检测技术相互比较,充分体现现代技术的快速便捷性,以后学生在大规模测定水分时,可能就会选择后者,不会选择一般干燥法,费时费力。(5)样品预处理好坏是食品检测成功与否的关键,因此,在学习各成分测定时,尤其注意样品预处理方法的介绍。食品原料包括生物与非生物组织、固态与液态、动物与植物产品等,即使水分测定也不能马虎,如蔬菜、豆类和肉类三种原料的预处理方式完全不同,如果都参照风干豆类样品的预处理,也就是简单粉碎,将会显著增加蔬菜和肉类样品水分测定结果的误差。(6)食品分析与检验实验是理论与实践结合的重要纽带,是食品分析与质量控制教学体系的重要组成部分,也是提高学生实践动手和创新能力的必要途径。实验课程内容的设计不能简单取决于理论课程的学习,应根据食品分析与检验和所在学科整个课程体系进行模块化设计,多年的实验教学改革与实践证明,首先就是实验内容的设计,目前我们实验内容主要包括一般营养成分分析(水分、蛋白质、脂肪、灰分)模块、添加剂亚硝酸和二氧化硫测定模块、牛奶中青霉素和油炸方便面中丙二醛的测定模块、食用油/肉制品/乳制品综合设计性检验模块。实验内容涉及面广,选择对象为日常生活中常见食品,由基础到综合,模块化教学,有助于学生系统掌握典型食品分析与检测方法,显著提升了该门课程和其他课程的教学质量。
2 食品分析与检验理论与实验课程教学方式方法的不足与改革探索
结合课程内容,选用不同的教学方式与方法,学生学习兴趣与效果截然不同。过去,理论课程和实验课程分别主要为“师讲生听”和“师讲生做”的方式。由于内容本身枯燥,加之学生对很多术语与设备不太熟悉。总是似懂非懂,对于实验课程,反正有讲义和老师在身边,边做边看边问,课堂上基本能学会机械的实验操作。但是,对课程与与实验内容没有融会贯通,不能坚持课前预习和课后复习,导致学习效果不佳。
多年的学习与教学改革探索,形成“他导―互导―自导”的教学方式,学习效果和教学质量显著提升。首先,在课程学习之前,将所要理论课程和实验课程学习内容,包括讲师讲授、学生课外学习和实验讨论内容等全部告诉学生,并要求学生根据自己学习特点和安排提前预习和学习,有助于学生系统了解本门课程的学习内容,增强学生的积极性。由于本门课程学习内容非常多,教师讲授部分主要针对重点典型成分进行系统讲解,为学生提供学习思路与方法,首先形成“他导”的教学方式。在各模块学习过程中,布置相关课外课程论文与课堂讨论,让学生自主积极多方面学习,并通过讨论,教师点评等方式形成“他导―互导―自导”的学习方式。尤其是实验课程,互导和自导至关重要,有助于学生深刻理解实验原理、最大程度地掌握实验操作步骤与技巧等。
另外,食品分析中某些检测项目如水分、蛋白质、脂肪和灰分等,耗时长和操作步骤相对简单等。如果每个实验都单独安排学时,存在等待时间过程过长,学生聊天、实验效率低,严重影响实验课质量。模块化教学中将水分、蛋白质、脂肪和灰分类长耗时项目放在一个模块,也就是将四个实验作为一个实验项目,也就是食品中水分、蛋白质、脂肪和灰分的测定,可以统筹利用时间,让学生系统掌握常见营养成分的分析测定方法,着实提高实验效率与实验教学质量。
3 食品分析与检验理论与实验课程考核的不足与改革探索
一般地,理论课程考核主要包括平时成绩与期末考试成绩,前者主要包括平时作业与考勤等。实验课程主要是实验报告和形式化的实验技能抽测。考核相对单一,少部分学生认为只要期末考试成绩及格就能通过本门课程的考核,平时学习积极性不高。为此,我们改革后的理论课程考核主要包括平时成绩(课程论文、课后作业、课堂随机测验、口试、考勤)和期末考试(试题库),每次平时成绩记录后立即公布,让学生随时了解自己的平时成绩,做到公正公平。另外,教师要认真批改每一份报告与作业,对于平时作业较差的学生,可以让其修改,并鼓励学生修改。通过多次交流学习,学生学习积极性与学习质量显著提高。同时,教师可以随时发现学生学习和自己教学中存在的不足并及时更正。实验课程的考核包括课前预习报告与口试、现场操作、卫生整理、实验报告四部分。根据实验前的预习报告,结合学生操作前教师的讲解,随机口试测验,通过后方可进行后面的实验操作。实验操作过程中,仔细观察学生操作的规范性、正确性,及时纠正学生的错误,以及学生在整个实验过程中的三废处理与卫生保持情况,并随时询问学生试验相关问题,现场给分并公布成绩。对于实验报告,要求小组数据共用,但必需自己处理数据和撰写实验报告,尤其写好实验中的注意事项与影响实验结果的因素,也就是讨论分析部分,对于写得不好者,可以重写,重新评定成绩。这样,学生对自己的成绩也满意,尤其是可以提高学生自己的总结能力、创新实践与写作技巧等。
总体来说,经过多年的改革与实践,教学改革效果与教学质量显著提高。但改革是个巨大的系统工程,总体目标仍就是通过革新教学内容与教学方式方法等,最终激励学生主动学习,培养创新思维,系统深度掌握本门课程的相关内容,为以后的学习工作奠定良好基础,在以后的工作中,我们仍然会集中广大教育教学者的智慧,不断改革探索,进一步提升教学质量。
基金项目:西南科技大学2013实验室开放基金项目(13xnkf09)
注释
① 张英华,王喜波.关于《食品分析》教学改革的几点思考[J].林区教学,2012.6:8-10.
② 顾红.食品分析实验教学改革与实践[J].中国校外教育,2008.8:33.