《无损检测》教学方法初探

唐东林 西南石油大学机电工程学院 610500

《无损检测》教学方法初探

唐东林 西南石油大学机电工程学院 610500

无损检测是过程装备与控制等专业的专业课程。根据专业和课程特点 ,从提炼教学内容、改革教学方法和手段、改革实习教学环节和改革课程考核方法等几个方面进行了探讨 ,旨在提高教学质量 ,培养具有创新能力的高素质人才

无损检测; 课程; 教学改革

引言

无损检测技术是随着现代工业和科学技术的发展而形成的一门新兴的综合性应用学科。它是在不损伤被检测对象的条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化来探测各种工程材料、零部件、结构件等的内部和表面缺陷的大小和位置。一个国家的无损检测水平代表了这个国家的工业现代化程度。因而世界许多国家的高校和研究机构都积极开展无损检测高等教育, 以培养多层次的专业人才。因此十分必要进行无损检测教学方法探讨，以搞好该课程的教学。

1、紧密结合实际，培养学生学习兴趣

常言道：兴趣是最好的老师，是求知的起点，是思维培养和能力提高的内在动力。它能调动、激发学习的自觉性、积极性、创造性。在学习中，当学生感到学习有趣、知识有趣、活动有趣时，就很容易把他们带到特定的情境中，激发其求知欲，引发其学习动机，促进其思维发展。

为提高学生学习本课程的兴趣，我首先向学生阐明了这门课程的地位和作用,目的是让学生感到这门课程很贴切实际,是“有用”的。所谓“有用”是多方面的,一方面是课程对自己的职业和将来的学习深造的重要作用 ,另一方面是对将来的自己日常生活和增加科普知识等方面的作用

其次，由于本专业大部分学生在毕业后将进入全国各油田，从事过程装备控制技术。于是我以长输石油天然气管道缺陷的无损在线检测为例，从管道缺陷无损检测机器人技术的使用方面给学生勾画出无损检测技术的大致轮廓，再进一步阐述了石油天然气管道检测的重大意义，该技术国内外现状差距以及发展趋势，激发学生为石油工业的未来而学习，很好地调动了学生学习的自主性和积极性。

2、提炼教学内容，抓住重点，掌握基本概念

无损检测技术涉及的面非常广，由于课时原因不可能将各种技术都展开来讲。我从石油院校过程控制专业学生专业知识掌握要求出发，在深入分析研究教材的基础上，结合油田对该专业学生的知识要求，将超声波无损检测技术和漏磁检测技术作为教学重点内容，着重讲解这两种方法的基本原理、概念以及在石油化工行业中的应用。特别是超声波检测技术，重点讲解超声波的产生、特性，反射法超声波检测技术。同时结合自己科研实际工作讲解教材中的涡流检测技术、射线检测技术以及其他无损检测技术。这种处理方法 ,既考虑了课时少的客观情况 ,又使教学内容具有一定的深度和广度 ,特别是对新型光学无损检测技术的介绍 ,对开阔学生的知识面 ,了解无损检测技术的发展方向具有一定的指导作用。

3、多种教学手段并用，提高课堂教学质量

教学手段是实现教学目标的主要措施。传统教学手段，教师单靠粉笔和黑板讲解，势必影响教学质量和学生素质的提高。因此，要提高课堂教学效率，必须注意教学手段的多样化。在教学中使学生视觉、听觉和触觉等多种感官同时并用，从而提高课堂教学的效率。

无损检测是涵盖了物理学、材料学以及信息处理技术的多学科融合技术，单一的教学手段无法展现各学科在无损检测技术中的关联和发展。我发觉利用传统纸质教材讲授超声波检测、漏磁检测、红外无损检测等内容时，由于学生不能直观地、形象地理解相关概念和应用，从而影响了学生对知识的进一步掌握，后来我采用多媒体教学手段很好地解决这个难题。例如我在讲解漏磁检测时，学生对于缺陷处漏磁场分布没有直观感觉，我借助多媒体技术，综合运用图片、动画、文字等多种形式向学生提供丰富的感性材料，直观而又形象地揭示了材料磁化强度与漏磁场分布之间的内在联系，有效地突破了教学难点，提高了课堂教学质量。

同时，我指导学生有效利用学校数字图书馆、专业期刊等查阅无损检测技术的扩充性资料，进一步理解和掌握《无损检测》课程的重点和难点 ,培养学生的自学兴趣和一定的解决问题的能力。

4、理论与实践教学相结合，注重学生动手能力培养

实践教学是《无损检测》课程的重要内容。通过实验教学，一方面培养学生灵活运用知识的能力、独立分析和解决问题的能力、动手能力和思维能力；为今后进入油田从事无损检测技术工作打下基础。另一方面，培养学生树立科学的实践观和工作作风，让学生懂得学术上的严谨作风是事业成功的关键，实验上的严格要求则是学有所成的保证。因此，在实验教学中我特别注重培养学生技能操作和动手能力的感性认识，我特地选了对学生操作能力要求较高的超声波无损探伤实验，要求学生利用脉冲反射法探测钢件内部的缺陷，在实验前，我详细讲解了实验内容、方法与步骤，要求学生按照实验目的、方法、步骤进行自行操作，使学生加深操作中每一个环节的认识与记忆。如果不能很好掌握每一个实验环节，就会影响实验效果。在实验过程中，无论是实验准备、实验方法、实验步骤还是结果分析，都要求学生有严肃的科学态度和科学依据进行试验。这样做既可培养学生严谨的科学态度，又可加深学生理解实验中可能出现的问题，把握好实验方法与实验步骤，为培养学生的动手能力奠定了良好的技能基础。

在实验教学内容设置上，我根据理论教学进展程度和深度，设置了不同层次的实验实践教学内容，根据教材讲解进度设置了超声波探伤认知实验，脉冲反射法纵波探伤实验、脉冲反射法横波探伤实验、漏磁探伤综合实验以及全息照相演示实验。使实验实践教学内容前后衔接、循序渐进，由简单到复杂、由低级到高级，层次分明，具有很强的连续性和完整性。

5、灵活运用多种考核形式，综合评定学生课程成绩

课程成绩评定是教学过程中十分重要的环节,它既能反馈教师的教学效果,起到诊断、调节和强化的作用;又能反馈学生的学业进展,起到激发学习积极性、增强自信心、萌发学习成功的感受等效应,促进学生整体素质的提高。

在《无损检测》整个授课过程中，我没有采用以往只在期末对学生进行一次期末考试来评定学生学习成绩的方法。这种方法很容易使部分学生平时不认真学习，而是在期末时靠死记硬背突击过关。我对学生采用考试为主，多种考核相结合的综合评定法评定课程学习成绩。评定内容包括：

1）考核学生学习态度

学习态度决定了学生课程学习的效果，是整个学习过程的保障，因此必须将之纳入考核范围。我重点考查学生到课率，为尽量减少对上课时间的占用同时又达到检查的效果，我采用抽查点名计分方法，并在开课前明确告知学生抽查的次数及分值。

2）考核学生课堂学习效果

对学生课堂学习效果的考核在授课过程中进行。如我在讲超声波检测技术一章时，在对超声波检测的基本原理、方法讲完后，给学生在课堂上布置了相应的习题，这些习题有针对该章节内容的基础知识、难点、重点知识，让学生通过查资料再结合自己的观点，给出答案。而不是先讲解例题后留作业的方法，充分发挥了学生的主观能动性。最后将课堂测试作为学生平时表现的成绩记录在课程考核中。

3）考核学生实验学习效果

实验时，实验过程是很重要的。一个实验成功与否的关键就在于它的操作过程。在考核中，我主要考核学生实验的基本操作方法、技能和技巧，看他是否知道各种无损检测实验仪器的正确使用，是否具有根据无损检测要求选择检测仪器、检测方法的能力，基本操作是否熟练。我对学生的考核贯穿于整个实验过程中，检查学生实验预习情况，看学生在实验中的表现，包括所作的记录是否真实，能否正确地观察实验现象，能否顺利地完成实验，实验结果是否正确，实验报告是否翔实完整。

4）综合评定学生课程学习成绩

通过前三个考核步骤，每个学生都有自己在整个课程学习过程中的成绩档案，再加上期中、期末考试成绩，按预先给定的成绩分配系数，就能得到每个学生的最终课程学习成绩。这种综合评定法既可体现成绩评定的连续性、完整性，也可促使学生在重视基本知识、基本理论学习的同时,更加重视自己的实践能力和综合素质的提高。

以上是我担任《无损检测》课程教学中的一些体会。《无损检测》是多学科交叉融合的课程，如何更好的做好该课程的教学工作，还需要更多有益的探索。

[1]张锦洲，郭文茁.无损检测课程创新实验探讨(J). 长江大学学报 社会科学版.2008，31（5）：201-202

[2]李喜孟.无损检测（M）.机械工业出版社.2001

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.22.132

唐东林（1970-） 男，副教授/博士后.主要从事检测传感技术的教学和研究。