《無損檢測》教學(xué)方法初探

唐東林 西南石油大學(xué)機電工程學(xué)院 610500

《無損檢測》教學(xué)方法初探

唐東林 西南石油大學(xué)機電工程學(xué)院 610500

無損檢測是過程裝備與控制等專業(yè)的專業(yè)課程。根據(jù)專業(yè)和課程特點 ,從提煉教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和手段、改革實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)和改革課程考核方法等幾個方面進(jìn)行了探討 ,旨在提高教學(xué)質(zhì)量 ,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才

無損檢測; 課程; 教學(xué)改革

引言

無損檢測技術(shù)是隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而形成的一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科。它是在不損傷被檢測對象的條件下,利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕荽嬖谒鸬膶帷⒙?、光、電、磁等反應(yīng)的變化來探測各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等的內(nèi)部和表面缺陷的大小和位置。一個國家的無損檢測水平代表了這個國家的工業(yè)現(xiàn)代化程度。因而世界許多國家的高校和研究機構(gòu)都積極開展無損檢測高等教育, 以培養(yǎng)多層次的專業(yè)人才。因此十分必要進(jìn)行無損檢測教學(xué)方法探討，以搞好該課程的教學(xué)。

1、緊密結(jié)合實際，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

常言道：興趣是最好的老師，是求知的起點，是思維培養(yǎng)和能力提高的內(nèi)在動力。它能調(diào)動、激發(fā)學(xué)習(xí)的自覺性、積極性、創(chuàng)造性。在學(xué)習(xí)中，當(dāng)學(xué)生感到學(xué)習(xí)有趣、知識有趣、活動有趣時，就很容易把他們帶到特定的情境中，激發(fā)其求知欲，引發(fā)其學(xué)習(xí)動機，促進(jìn)其思維發(fā)展。

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，我首先向?qū)W生闡明了這門課程的地位和作用,目的是讓學(xué)生感到這門課程很貼切實際,是“有用”的。所謂“有用”是多方面的,一方面是課程對自己的職業(yè)和將來的學(xué)習(xí)深造的重要作用 ,另一方面是對將來的自己日常生活和增加科普知識等方面的作用

其次，由于本專業(yè)大部分學(xué)生在畢業(yè)后將進(jìn)入全國各油田，從事過程裝備控制技術(shù)。于是我以長輸石油天然氣管道缺陷的無損在線檢測為例，從管道缺陷無損檢測機器人技術(shù)的使用方面給學(xué)生勾畫出無損檢測技術(shù)的大致輪廓，再進(jìn)一步闡述了石油天然氣管道檢測的重大意義，該技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀差距以及發(fā)展趨勢，激發(fā)學(xué)生為石油工業(yè)的未來而學(xué)習(xí)，很好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

2、提煉教學(xué)內(nèi)容，抓住重點，掌握基本概念

無損檢測技術(shù)涉及的面非常廣，由于課時原因不可能將各種技術(shù)都展開來講。我從石油院校過程控制專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識掌握要求出發(fā)，在深入分析研究教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合油田對該專業(yè)學(xué)生的知識要求，將超聲波無損檢測技術(shù)和漏磁檢測技術(shù)作為教學(xué)重點內(nèi)容，著重講解這兩種方法的基本原理、概念以及在石油化工行業(yè)中的應(yīng)用。特別是超聲波檢測技術(shù)，重點講解超聲波的產(chǎn)生、特性，反射法超聲波檢測技術(shù)。同時結(jié)合自己科研實際工作講解教材中的渦流檢測技術(shù)、射線檢測技術(shù)以及其他無損檢測技術(shù)。這種處理方法 ,既考慮了課時少的客觀情況 ,又使教學(xué)內(nèi)容具有一定的深度和廣度 ,特別是對新型光學(xué)無損檢測技術(shù)的介紹 ,對開闊學(xué)生的知識面 ,了解無損檢測技術(shù)的發(fā)展方向具有一定的指導(dǎo)作用。

3、多種教學(xué)手段并用，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

教學(xué)手段是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的主要措施。傳統(tǒng)教學(xué)手段，教師單靠粉筆和黑板講解，勢必影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)的提高。因此，要提高課堂教學(xué)效率，必須注意教學(xué)手段的多樣化。在教學(xué)中使學(xué)生視覺、聽覺和觸覺等多種感官同時并用，從而提高課堂教學(xué)的效率。

無損檢測是涵蓋了物理學(xué)、材料學(xué)以及信息處理技術(shù)的多學(xué)科融合技術(shù)，單一的教學(xué)手段無法展現(xiàn)各學(xué)科在無損檢測技術(shù)中的關(guān)聯(lián)和發(fā)展。我發(fā)覺利用傳統(tǒng)紙質(zhì)教材講授超聲波檢測、漏磁檢測、紅外無損檢測等內(nèi)容時，由于學(xué)生不能直觀地、形象地理解相關(guān)概念和應(yīng)用，從而影響了學(xué)生對知識的進(jìn)一步掌握，后來我采用多媒體教學(xué)手段很好地解決這個難題。例如我在講解漏磁檢測時，學(xué)生對于缺陷處漏磁場分布沒有直觀感覺，我借助多媒體技術(shù)，綜合運用圖片、動畫、文字等多種形式向?qū)W生提供豐富的感性材料，直觀而又形象地揭示了材料磁化強度與漏磁場分布之間的內(nèi)在聯(lián)系，有效地突破了教學(xué)難點，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

同時，我指導(dǎo)學(xué)生有效利用學(xué)校數(shù)字圖書館、專業(yè)期刊等查閱無損檢測技術(shù)的擴充性資料，進(jìn)一步理解和掌握《無損檢測》課程的重點和難點 ,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)興趣和一定的解決問題的能力。

4、理論與實踐教學(xué)相結(jié)合，注重學(xué)生動手能力培養(yǎng)

實踐教學(xué)是《無損檢測》課程的重要內(nèi)容。通過實驗教學(xué)，一方面培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力、獨立分析和解決問題的能力、動手能力和思維能力；為今后進(jìn)入油田從事無損檢測技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。另一方面，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的實踐觀和工作作風(fēng)，讓學(xué)生懂得學(xué)術(shù)上的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)是事業(yè)成功的關(guān)鍵，實驗上的嚴(yán)格要求則是學(xué)有所成的保證。因此，在實驗教學(xué)中我特別注重培養(yǎng)學(xué)生技能操作和動手能力的感性認(rèn)識，我特地選了對學(xué)生操作能力要求較高的超聲波無損探傷實驗，要求學(xué)生利用脈沖反射法探測鋼件內(nèi)部的缺陷，在實驗前，我詳細(xì)講解了實驗內(nèi)容、方法與步驟，要求學(xué)生按照實驗?zāi)康?、方法、步驟進(jìn)行自行操作，使學(xué)生加深操作中每一個環(huán)節(jié)的認(rèn)識與記憶。如果不能很好掌握每一個實驗環(huán)節(jié)，就會影響實驗效果。在實驗過程中，無論是實驗準(zhǔn)備、實驗方法、實驗步驟還是結(jié)果分析，都要求學(xué)生有嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)依據(jù)進(jìn)行試驗。這樣做既可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，又可加深學(xué)生理解實驗中可能出現(xiàn)的問題，把握好實驗方法與實驗步驟，為培養(yǎng)學(xué)生的動手能力奠定了良好的技能基礎(chǔ)。

在實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，我根據(jù)理論教學(xué)進(jìn)展程度和深度，設(shè)置了不同層次的實驗實踐教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)教材講解進(jìn)度設(shè)置了超聲波探傷認(rèn)知實驗，脈沖反射法縱波探傷實驗、脈沖反射法橫波探傷實驗、漏磁探傷綜合實驗以及全息照相演示實驗。使實驗實踐教學(xué)內(nèi)容前后銜接、循序漸進(jìn)，由簡單到復(fù)雜、由低級到高級，層次分明，具有很強的連續(xù)性和完整性。

5、靈活運用多種考核形式，綜合評定學(xué)生課程成績

課程成績評定是教學(xué)過程中十分重要的環(huán)節(jié),它既能反饋教師的教學(xué)效果,起到診斷、調(diào)節(jié)和強化的作用;又能反饋學(xué)生的學(xué)業(yè)進(jìn)展,起到激發(fā)學(xué)習(xí)積極性、增強自信心、萌發(fā)學(xué)習(xí)成功的感受等效應(yīng),促進(jìn)學(xué)生整體素質(zhì)的提高。

在《無損檢測》整個授課過程中，我沒有采用以往只在期末對學(xué)生進(jìn)行一次期末考試來評定學(xué)生學(xué)習(xí)成績的方法。這種方法很容易使部分學(xué)生平時不認(rèn)真學(xué)習(xí)，而是在期末時靠死記硬背突擊過關(guān)。我對學(xué)生采用考試為主，多種考核相結(jié)合的綜合評定法評定課程學(xué)習(xí)成績。評定內(nèi)容包括：

1）考核學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度

學(xué)習(xí)態(tài)度決定了學(xué)生課程學(xué)習(xí)的效果，是整個學(xué)習(xí)過程的保障，因此必須將之納入考核范圍。我重點考查學(xué)生到課率，為盡量減少對上課時間的占用同時又達(dá)到檢查的效果，我采用抽查點名計分方法，并在開課前明確告知學(xué)生抽查的次數(shù)及分值。

2）考核學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果

對學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果的考核在授課過程中進(jìn)行。如我在講超聲波檢測技術(shù)一章時，在對超聲波檢測的基本原理、方法講完后，給學(xué)生在課堂上布置了相應(yīng)的習(xí)題，這些習(xí)題有針對該章節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)知識、難點、重點知識，讓學(xué)生通過查資料再結(jié)合自己的觀點，給出答案。而不是先講解例題后留作業(yè)的方法，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。最后將課堂測試作為學(xué)生平時表現(xiàn)的成績記錄在課程考核中。

3）考核學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效果

實驗時，實驗過程是很重要的。一個實驗成功與否的關(guān)鍵就在于它的操作過程。在考核中，我主要考核學(xué)生實驗的基本操作方法、技能和技巧，看他是否知道各種無損檢測實驗儀器的正確使用，是否具有根據(jù)無損檢測要求選擇檢測儀器、檢測方法的能力，基本操作是否熟練。我對學(xué)生的考核貫穿于整個實驗過程中，檢查學(xué)生實驗預(yù)習(xí)情況，看學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)，包括所作的記錄是否真實，能否正確地觀察實驗現(xiàn)象，能否順利地完成實驗，實驗結(jié)果是否正確，實驗報告是否翔實完整。

4）綜合評定學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績

通過前三個考核步驟，每個學(xué)生都有自己在整個課程學(xué)習(xí)過程中的成績檔案，再加上期中、期末考試成績，按預(yù)先給定的成績分配系數(shù)，就能得到每個學(xué)生的最終課程學(xué)習(xí)成績。這種綜合評定法既可體現(xiàn)成績評定的連續(xù)性、完整性，也可促使學(xué)生在重視基本知識、基本理論學(xué)習(xí)的同時,更加重視自己的實踐能力和綜合素質(zhì)的提高。

以上是我擔(dān)任《無損檢測》課程教學(xué)中的一些體會?！稛o損檢測》是多學(xué)科交叉融合的課程，如何更好的做好該課程的教學(xué)工作，還需要更多有益的探索。

[1]張錦洲，郭文茁.無損檢測課程創(chuàng)新實驗探討(J). 長江大學(xué)學(xué)報 社會科學(xué)版.2008，31（5）：201-202

[2]李喜孟.無損檢測（M）.機械工業(yè)出版社.2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.22.132

唐東林（1970-） 男，副教授/博士后.主要從事檢測傳感技術(shù)的教學(xué)和研究。