基于技能大賽探索無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
——以梧州學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)為例

吳海龍，曾勇謀，劉 瑩，曹 宇

（1.梧州學(xué)院大數(shù)據(jù)與軟件工程學(xué)院，廣西 梧州 543002；2.梧州學(xué)院機(jī)械與資源工程學(xué)院，廣西 梧州 543002）

0 引言

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門理論性、綜合性和實(shí)用性較強(qiáng)專業(yè)課程[1]。在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生不僅要掌握相關(guān)的理論知識(shí)，還要具備實(shí)際的操作技能和應(yīng)用能力[2]。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)理論與無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)是兩門聯(lián)系非常緊密的專業(yè)基礎(chǔ)課，二者互為依存，互為補(bǔ)充。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生進(jìn)一步加深理解理論課所學(xué)知識(shí)，更重要意義還在于引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的海洋中，學(xué)到一些基本的實(shí)驗(yàn)理論，掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生正確使用檢測(cè)設(shè)備、分析檢測(cè)結(jié)果和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，能顯著提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力[3-4]。因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)課程的重要組成部分，是培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才的重要途徑[5-6]。然而，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的制約，僅按照實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱來(lái)傳授知識(shí)，課程內(nèi)容基礎(chǔ)且滯后，無(wú)法追蹤學(xué)科前沿?zé)狳c(diǎn)[7]。嚴(yán)重影響學(xué)生的創(chuàng)新性和主動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降和工程實(shí)踐能力不足，達(dá)不到無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果。學(xué)科專業(yè)技能競(jìng)賽恰好能夠彌補(bǔ)這些不足[8-9]。全國(guó)大學(xué)生無(wú)損檢測(cè)（超聲）技能大賽（簡(jiǎn)稱“技能大賽”）是一項(xiàng)大學(xué)生專業(yè)技能競(jìng)賽，比賽內(nèi)容包含理論知識(shí)和實(shí)際操作技能兩部分，采用以賽代訓(xùn)的方式，“以賽促教、以賽促改、以賽促學(xué)”，旨在提升在校學(xué)生無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的理論水平和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，為全國(guó)相關(guān)專業(yè)大學(xué)生提供一個(gè)相互交流和學(xué)習(xí)的實(shí)踐平臺(tái)，推動(dòng)無(wú)損檢測(cè)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

著眼于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程和技能大賽競(jìng)賽內(nèi)容存在共同點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入技能大賽元素來(lái)充分挖掘?qū)W生潛能，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)原理的理解和設(shè)備的應(yīng)用能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和創(chuàng)新精神，來(lái)提升無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果。因此，技能大賽對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改進(jìn)具有十分重要的作用。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在各大高校和技校中已經(jīng)得到廣泛開展[10]。梧州學(xué)院材料成型控制工程專業(yè)近年也開設(shè)了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)課程，課程由無(wú)損檢測(cè)技術(shù)理論課程與無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程兩部分組成，授課對(duì)象為大四本科生。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)了2 個(gè)實(shí)驗(yàn)，均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無(wú)課外開放性實(shí)驗(yàn)要求。分析了近4 年的教學(xué)情況，總結(jié)發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在以下問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較少、老舊。學(xué)校近幾年幾乎未對(duì)無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行更新或者采購(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備比較陳舊、滯后，無(wú)法滿足現(xiàn)代化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)要求。此外，實(shí)驗(yàn)室超聲檢測(cè)儀很少，學(xué)生人數(shù)最多時(shí)有近90 人。又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)，再加上課時(shí)少、學(xué)生自主性差，僅僅依靠上課時(shí)間練習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法簡(jiǎn)單。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍采用老師黑板原理講授、設(shè)備演示和經(jīng)典實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)的教學(xué)方法，缺少現(xiàn)代化的教學(xué)手段，難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，影響學(xué)生的積極性。

（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)單一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容僅限于在學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼板對(duì)接焊縫缺陷進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果與理論值進(jìn)行對(duì)比。這主要是進(jìn)行單一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，綜合性不強(qiáng)。說(shuō)明實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，缺少真實(shí)的工程案例和應(yīng)用實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)際問(wèn)題的綜合分析和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和未來(lái)的發(fā)展需求。

（4）實(shí)驗(yàn)教師專業(yè)背景單一。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門涉及多學(xué)科交叉的學(xué)科，內(nèi)容涉及物理學(xué)、材料學(xué)及機(jī)械工程學(xué)科等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，需要教師具備豐富的理論基礎(chǔ)和專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技能來(lái)進(jìn)行教學(xué)和指導(dǎo)。目前實(shí)驗(yàn)課程由2 名材料類專業(yè)教師擔(dān)任，由于專業(yè)的限制，涉及物理、機(jī)械類等專業(yè)知識(shí)很難生動(dòng)有趣、徹底講清楚，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

這些問(wèn)題反映了當(dāng)前無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的一些困難和挑戰(zhàn)，需要教師、學(xué)生和學(xué)校共同努力，探索有效的教學(xué)模式和方法，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

2 技能大賽促進(jìn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路

技能大賽是對(duì)學(xué)生檢測(cè)技能能力進(jìn)行全面考核的比賽活動(dòng)，通過(guò)“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促評(píng)”的方式，將技能大賽的內(nèi)容引入到實(shí)驗(yàn)課程中，使技能大賽與理論學(xué)習(xí)、技能實(shí)操緊密結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、賽相互融合，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，從而促進(jìn)地方應(yīng)用型本科院校無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程改革[9，11]。

2.1 “以賽促教”，促進(jìn)教學(xué)方法的改進(jìn)

傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要以老師黑板原理講授、設(shè)備演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的教學(xué)方法，學(xué)生主要是被動(dòng)接受知識(shí)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)自主性[12]。為了改變這種狀況，通過(guò)引入技能競(jìng)賽元素到無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中，首先，由驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄?shí)驗(yàn)，學(xué)生從“被動(dòng)學(xué)”到“主動(dòng)學(xué)”的轉(zhuǎn)變，學(xué)生需要通過(guò)自主探究和實(shí)踐操作來(lái)解決問(wèn)題，從而更好地理解超聲波檢測(cè)的基本原理、優(yōu)點(diǎn)和局限性。其次，技能大賽需要組隊(duì)進(jìn)行合作，共同解決問(wèn)題，才能取得好成績(jī)。在實(shí)驗(yàn)課程中把學(xué)生分成小組進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，共同探索試件內(nèi)部缺陷的位置、大小和類型，尋找解決問(wèn)題的新方法和新思路，有助于學(xué)生互相合作、交流、分享經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。再次，賽教融合，師生協(xié)同提高。技能大賽是一個(gè)集訓(xùn)練、競(jìng)技、交流、合作于一體的平臺(tái)，不僅挑戰(zhàn)的是學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)操技能，也能促進(jìn)指導(dǎo)教師之間的交流和合作，不斷促使教師自身專研、學(xué)習(xí)，不斷提升教師的教學(xué)水平和專業(yè)知識(shí)。

2.2 “以賽促改”，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的新穎性

在傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課堂中，教學(xué)內(nèi)容主要是超聲檢測(cè)設(shè)備的基本使用方法、探測(cè)試件內(nèi)部缺陷的操作技能和檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析等知識(shí)，即對(duì)超聲波速、探頭前沿、延時(shí)、K 值測(cè)定、DAC 曲線的繪制和鋼板對(duì)接焊縫缺陷的定位定量評(píng)定等，教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)且內(nèi)容更新緩慢，無(wú)法追蹤無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的前沿?zé)狳c(diǎn)，已經(jīng)滿足不了學(xué)生的求知欲。技能大賽項(xiàng)目具有緊隨超聲檢測(cè)技術(shù)前沿動(dòng)態(tài)的特征，以技能大賽項(xiàng)目為來(lái)源，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)技能大賽的要求，適當(dāng)調(diào)整無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、難度和時(shí)間要求，使競(jìng)賽內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容相互轉(zhuǎn)換，讓學(xué)生接觸和熟悉更多的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)和實(shí)踐操作方法，來(lái)輔助無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)現(xiàn)了以綜合型實(shí)驗(yàn)取代單一驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的目的，轉(zhuǎn)化后的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容具有一定的復(fù)雜性、綜合性和較高的新穎性，也為學(xué)生提供觸及科研前沿的機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科研思維的提升產(chǎn)生積極影響，也進(jìn)一步拓展了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容。

2.3 “以賽促學(xué)”，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性

技能大賽是一種鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自我提升的比賽形式。比賽內(nèi)容由超聲檢測(cè)理論知識(shí)和超聲檢測(cè)實(shí)際操作技能兩部分組成，考核時(shí)間均為60 min。超聲檢測(cè)理論知識(shí)大賽出題范圍為《無(wú)損檢測(cè)員基礎(chǔ)知識(shí)》和《全國(guó)特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)人員資格考試統(tǒng)編教材——超聲檢測(cè)》；超聲檢測(cè)實(shí)際操作技能大賽內(nèi)容為對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)（檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按NB/T 47013.3-2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第3 部分：超聲檢測(cè)》執(zhí)行）。這就需要參賽者具備扎實(shí)的理論功底和熟練的操作技能。特別是在實(shí)際操作過(guò)程中，需要參賽者能夠在有限的時(shí)間內(nèi)快速檢查超聲檢測(cè)儀器、試件、輔助材料等是否完好，是否符合檢測(cè)要求，然后正確選擇探頭規(guī)格、合適的試塊型號(hào)、調(diào)整儀器檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用等。同時(shí)，在實(shí)操過(guò)程中還需要對(duì)缺陷的反射波幅度、缺陷位置、缺陷長(zhǎng)度、缺陷深度等數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)、記錄，最后對(duì)缺陷進(jìn)行分析評(píng)定。參賽者在有限的時(shí)間內(nèi)順暢完成這些，并且檢測(cè)結(jié)果在“實(shí)際操作項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)”范圍內(nèi)，這就要求參賽者具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)和熟練的操作技能，需要學(xué)生在平時(shí)勤學(xué)苦練。此外，技能大賽考試內(nèi)容有些超出課本范圍，要想在比賽中獲得佳績(jī)，往往要求學(xué)生補(bǔ)充大量檢測(cè)知識(shí)和熟練操作技能，這就在學(xué)生中掀起勤學(xué)基本知識(shí)、勤練技能的良好氛圍，激發(fā)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情。

2.4 “以賽促評(píng)”，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

首先，通過(guò)參加技能競(jìng)賽，能夠?qū)崟r(shí)關(guān)注競(jìng)賽內(nèi)容，及時(shí)了解無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。針對(duì)競(jìng)賽內(nèi)容及時(shí)調(diào)整無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)合理的課程內(nèi)容和任務(wù)，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的實(shí)用性和新穎性。其次，通過(guò)學(xué)生的競(jìng)賽表現(xiàn)和獲獎(jiǎng)情況的反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)理論與實(shí)驗(yàn)課程中知識(shí)的不足，及時(shí)調(diào)整和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。再次，利用技能競(jìng)賽活動(dòng)建立學(xué)生和教師之間的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，學(xué)生能夠大膽反饋在課堂教學(xué)中知識(shí)講得快、聽(tīng)不懂等問(wèn)題，進(jìn)一步促進(jìn)師生知識(shí)共享和互動(dòng)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和深度。最后，技能大賽也是一個(gè)交流、學(xué)習(xí)的平臺(tái)，通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)行業(yè)人才的交流，可以及時(shí)了解行業(yè)特點(diǎn)，提出合理明確的技術(shù)人才培養(yǎng)方向，切合行業(yè)需求，滿足國(guó)家對(duì)高層次應(yīng)用型專門人才的要求。這些都能顯著提升無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入技能大賽競(jìng)賽元素，通過(guò)以賽代訓(xùn)的方式，“以賽促教、以賽促改、以賽促學(xué)、以賽促評(píng)”教學(xué)模式使專業(yè)技能競(jìng)賽內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課程有效整合，相互轉(zhuǎn)化，相互促進(jìn)，能夠有效促進(jìn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)。在教學(xué)中，應(yīng)注重增加實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，優(yōu)化教學(xué)方式，拓寬教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)。通過(guò)開展技能大賽，為學(xué)生提供展示自我的平臺(tái)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的質(zhì)量和水平具有積極的意義和價(jià)值，能夠?yàn)榕囵B(yǎng)高水平無(wú)損檢測(cè)技術(shù)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這為地方應(yīng)用型本科院校通過(guò)組織專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提供了積極的參考。