基于強化實踐能力的無損檢測教學(xué)研究

朱新杰，李小梅，蔣 亮，蔡淑娟，李涌泉，王睿鵬

( 1.北方民族大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.銀川市第二十一小，寧夏 銀川 750001)

1 引言

隨著社會與科技的進展，高校學(xué)科專業(yè)教學(xué)與人才培養(yǎng)方式特點在不斷與時俱進中發(fā)展[1-2]。各個學(xué)科教學(xué)與化工行業(yè)在內(nèi)的眾多工業(yè)領(lǐng)域密切相關(guān)，特別是眾多工業(yè)設(shè)備在服役期中面臨著諸多工程檢測問題，其中無損檢測是一重要關(guān)鍵問題。無損檢測專業(yè)教學(xué)，作為高校工科材料類檢測學(xué)科一門重要專業(yè)課，對工業(yè)無損檢測工程實踐提供了重要人才支承作用，其專業(yè)教學(xué)具有概念多、內(nèi)容抽象、學(xué)科知識面寬等特點，同時在其理論授課、課程實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、實習(xí)等環(huán)節(jié)[3]等方面是提高學(xué)生實踐能力的重要教學(xué)內(nèi)容。

從調(diào)研情況來看，一段時期以來，國內(nèi)部分高校無損檢測課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)學(xué)時比例分配不一，往往受到現(xiàn)有專職教師、學(xué)時以及教學(xué)條件限制，其課程教學(xué)中存在一些問題，如在有的高校該課程學(xué)時較少，實驗教學(xué)條件有限；或缺少綜合性、開放性和創(chuàng)新性實驗項目；或教學(xué)方法與手段相對落后，甚至有教學(xué)與檢測工程實踐相脫節(jié)現(xiàn)象等，都不同程度限制了學(xué)生專業(yè)實踐能力的提升。

當(dāng)然，以上這些無損檢測課程專業(yè)教育教學(xué)所存在問題，需要從多方面加以解決。本文針對提高學(xué)生實踐能力，通過教學(xué)實踐總結(jié)，僅從分析無損檢測專業(yè)教學(xué)師生主客體關(guān)系，從授課主體[4]上強化教師科研力度促進課堂教學(xué)效果，從學(xué)習(xí)主體[4]上增強學(xué)生實踐力度以強化專業(yè)素質(zhì)等方面進行探討分析，分別就無損檢測課程內(nèi)容擴充、實踐課程地位提升、專業(yè)實習(xí)等方面來促進高校無損檢測專業(yè)教學(xué)建設(shè)展開論述，旨在提供教學(xué)改進參考措施，使今后高校材料類檢測學(xué)科專業(yè)學(xué)生進一步熟知并掌握無損檢測技術(shù)相關(guān)的理論方法與實際檢測工藝，達到增強學(xué)生無損檢測專業(yè)實踐能力的目的。

2 基于科學(xué)定位無損檢測專業(yè)教學(xué)師生主客體關(guān)系提升專業(yè)教學(xué)質(zhì)量

2.1 高校無損檢測專業(yè)主客體教學(xué)因素

教學(xué)教育理論中的“主導(dǎo)主動學(xué)說”在教育教學(xué)實踐中具有重要意義[4]，但教育教學(xué)研究與實踐逐漸發(fā)現(xiàn)，該理論在實踐上不能較好并合理地解釋高校師生教學(xué)雙方的地位問題，畢竟在教學(xué)實踐上“教師中心”的視角是片面的，極大影響著教學(xué)雙方對課程、教學(xué)的主觀認知，也影響到課堂教學(xué)模式的選擇。對于無損檢測專業(yè)教學(xué)來說，同樣也不能僅以“教師中心”教學(xué)方式作為主要教學(xué)模式，還因有其他理論作為實踐依據(jù)。

經(jīng)過幾年無損檢測專業(yè)教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)，在理論講解環(huán)節(jié)時，教師主體論所主張的教師是教育活動主體這一觀點，有積極意義，而學(xué)生作為教育活動的客體，體現(xiàn)了教育的本質(zhì)屬性。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)時，學(xué)生主體論所主張的教學(xué)過程中的主體這一觀點，具有積極意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)實踐活動及自身的發(fā)展都是在教師間接指導(dǎo)和幫助下完成的，教師不宜成為教學(xué)活動的主體，教師宜為不可缺少的指導(dǎo)者。特別是當(dāng)進行專業(yè)實習(xí)時，如在化工行業(yè)進行無損檢測工程實習(xí)時，理論界提出的雙主體論認可的教師和學(xué)生都是主體的觀點，則具有現(xiàn)實意義。

2.2 從主體上強化教師科研力度促課堂教學(xué)效果

教師科研是專業(yè)教學(xué)的“源頭活水”，如果沒有科研做支撐，大學(xué)課堂教學(xué)就會失去“靈魂”。著名科學(xué)家錢偉長曾指出，“教學(xué)沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育”。具有較高科研水平的教師，必然對教學(xué)內(nèi)容思考的更為深刻透徹，對知識的把握更為準(zhǔn)確，教學(xué)更易做到“深入淺出”，有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解。而且，對科研的關(guān)注使教師能夠及時將最前沿的學(xué)術(shù)成果不斷充實到自己的課堂中，彌補了原有課程知識與最新研究之間的“斷層”，這將極大的吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。依托教師科研項目，搭建實驗拓展平臺。擴展實驗教學(xué)方法，有針對性加強實驗課堂比重。充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中各環(huán)節(jié)中的主體作用。建立理論教學(xué)、實驗環(huán)節(jié)、學(xué)術(shù)問題研究、

此外，科研對教學(xué)的促進不局限于教學(xué)內(nèi)容，學(xué)者型教師對于學(xué)生影響更多的是他們思考問題的方式、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和刻苦的學(xué)習(xí)精神。這是本項目開展的有利客觀條件。

2.3 從主體上增強學(xué)生實踐力度以提高專業(yè)素質(zhì)

對于材料專業(yè)類學(xué)生來說，近年來有著較好的就業(yè)形勢。但大多數(shù)用人單位對畢業(yè)生的要求和期望仍然比較高，通常會要求學(xué)生幫助企業(yè)解決一定難度的實際問題,如檢測工藝的改良、檢測方法的創(chuàng)新等。著眼這些實際因素，能最大限度地調(diào)動學(xué)生在校期間提高自身素質(zhì)的積極性與責(zé)任心，能以最佳的狀態(tài)努力完成學(xué)習(xí)任務(wù)，以提高理論聯(lián)系實際、解決實際問題的能力，這是學(xué)校與社會的共同企盼。將教師科研項目與學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合，加強理論知識在實踐應(yīng)用轉(zhuǎn)化與深化認識，強化與學(xué)生理論知識掌握程度相匹配的實踐動手能力與科研能力。運用問題導(dǎo)向，在學(xué)生獨立完成選題、收集資料、設(shè)計實驗方案、選擇實驗設(shè)備和材料、完成實驗中，探討學(xué)生在分組教學(xué)中如何發(fā)揮主體地位和主體作用，以進一步強化和提高實踐動手能力。

在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)上，可在原有教學(xué)體系基礎(chǔ)上對實驗項目及其內(nèi)容進行擴充，以確保材料科學(xué)基礎(chǔ)知識體系的完整性。通過開設(shè)超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測等實驗課教學(xué)，可使無損檢測技術(shù)相關(guān)的理論方法與實際檢測工藝更好地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，達到了增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。在基礎(chǔ)實驗中除了增加實驗項目外，實驗過程中對每個實驗的內(nèi)容也進行最大限度地擴充，以增加知識的深度，鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識、掌握實驗研究的基本技能、培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)方法開發(fā)高性能新材料、改善和提高傳統(tǒng)材料組織性能、解決實際工程問題等方面，具有非常重要的作用。

3 通過課程建設(shè)促進高校無損檢測專業(yè)教學(xué)建設(shè)

為了強化學(xué)生實踐能力與專業(yè)素質(zhì)，基于無損檢測課程專業(yè)知識點與其實驗課程設(shè)置的配套與系統(tǒng)化，從“理論-實踐-理論”知識體系角度出發(fā)加強課程建設(shè)，以促進高校無損檢測專業(yè)教學(xué)發(fā)展。

3.1 課程內(nèi)容的擴充

通過對《無損檢測技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容改與教學(xué)方法進行改進，形成更加有效的教學(xué)拓展，著手工程實習(xí)與學(xué)生實踐能力強化，為培養(yǎng)具有一定材料無損檢測、評估理論知識和應(yīng)用能力、并能在材料加工領(lǐng)域從事檢測技術(shù)開發(fā)的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才打下基礎(chǔ)。

在原有教學(xué)體系基礎(chǔ)上對課程內(nèi)容進行擴充。已經(jīng)應(yīng)用于工程領(lǐng)域內(nèi)的現(xiàn)代無損檢測不斷出現(xiàn)，如超聲相控陣成像檢測、超聲TOFD成像檢測、超聲導(dǎo)波成像檢測等現(xiàn)代無損檢測知識，往往在現(xiàn)有教材中沒有涉及，而這些新的檢測方法往往在工程檢測領(lǐng)域中占有重要地位。這使得以往的學(xué)生在畢業(yè)后難以勝任無損專業(yè)的現(xiàn)象時有發(fā)生。

從階段教學(xué)過程與成效來看，通過探討在基礎(chǔ)實驗中增加現(xiàn)代無損檢測相關(guān)實驗項目，使學(xué)生在理論教學(xué)和工程實踐中找到結(jié)合點，讓學(xué)生知其“然”，有效緩解了學(xué)生對未來實踐專業(yè)工作的“恐懼感”、“盲目感”。

通過對原有教學(xué)體系基礎(chǔ)上實驗項目及其內(nèi)容進行擴充，將科研項目與課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合，以增強學(xué)生的實驗、實踐動手能力，以增強學(xué)生對被檢測對象有關(guān)檢測工藝設(shè)計、制造工藝、材料的應(yīng)力與強度(包括斷裂力學(xué)、損傷容限設(shè)計等)以及冶金等各方面知識的綜合理解能力。

3.2 實踐課程地位的提升

適當(dāng)將當(dāng)前超聲合成孔徑成像理論、相控陣成像檢測、超聲TOFD成像檢測、超聲導(dǎo)波成像檢測等納入實踐教學(xué)，并將教師科研項目與學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合，達到強化學(xué)生實驗和實踐動手能力的目的，改進學(xué)業(yè)評價方式、方法，在考核分數(shù)量化中，將實踐環(huán)節(jié)比重加大。通過開設(shè)基本技能實驗，培養(yǎng)學(xué)生無損檢測實驗基本技能。加強自主性實驗和研究性實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力，分組拓展等教學(xué)模式。通過優(yōu)化整合實驗內(nèi)容，增開設(shè)基礎(chǔ)性、綜合性實驗。通過提高“綜合性實驗”比例，加強學(xué)生綜合研究素質(zhì)培養(yǎng)。通過強化和提升學(xué)生無損檢測專業(yè)實踐能力，拓寬了學(xué)生就業(yè)渠道。

3.3 化工行業(yè)工程專業(yè)實習(xí)作為教學(xué)有益補充

專業(yè)實習(xí)是高校教學(xué)的重要部分，它是培養(yǎng)學(xué)生的實踐等解決實際問題的第二課堂，也是專業(yè)知識培養(yǎng)的搖籃，也是對工業(yè)無損檢測現(xiàn)場的直接認識與認知。特別是對無損檢測更有興趣的同學(xué)來說，在實習(xí)中將無損檢測理論知識與工程實踐相結(jié)合，可進一步培養(yǎng)勇于探索的創(chuàng)新精神、提高動手能力，同時也加強了學(xué)生社會職業(yè)活動能力，為以后走上專業(yè)工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。在無損檢測專業(yè)實習(xí)中，通過深入實際、認真觀察，學(xué)生可獲取直接經(jīng)驗知識，又可鞏固所學(xué)基本檢測理論。通過學(xué)習(xí)工人師傅和工程技術(shù)人員的勤勞刻苦的優(yōu)秀品質(zhì)和敬業(yè)奉獻的良好作風(fēng)，可培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，開拓學(xué)生視野，有利于養(yǎng)成在實踐中研究、觀察、分析、解決問題的能力。

4 結(jié)語

針對提高學(xué)生實踐能力與培養(yǎng)，通過教學(xué)實踐總結(jié)，從無損檢測專業(yè)教學(xué)師生主客體關(guān)系、授課主體上強化教師科研力度促進課堂教學(xué)效果、學(xué)習(xí)主體[4]上增強學(xué)生實踐力度以強化專業(yè)素質(zhì)等方面進行探討分析，分別就無損檢測課程內(nèi)容擴充、實踐課程地位提升、專業(yè)實習(xí)等方面來促進高校無損檢測專業(yè)教學(xué)建設(shè)展開論述，旨在提供教學(xué)改進參考措施，使今后高校材料類檢測學(xué)科專業(yè)學(xué)生進一步熟知并掌握無損檢測技術(shù)相關(guān)的理論方法與實際檢測工藝，達到增強學(xué)生無損檢測專業(yè)實踐能力的目的。