無損檢測課程及實驗實踐教學改革探索

（河南科技大學材料科學與工程學院 河南·洛陽 471023）

隨著工業技術的發展以及對產品可靠性要求的大幅提高，無損檢測技術在眾多工業領域特別是關鍵零部件得到越來越廣泛的關注和應用，無損檢測技術由于其具有“無損”的特點逐步成為許多產品生產流程中不可缺少的一道工序。無損檢測課程是我校材料類專業設置的一門必修課，學生一般在大三年級進行學習，該課程內容較多，涉及幾種無損檢測方法的原理、目的、適用范圍及操作規范等，是一門理論性和實踐性均較強的課程，該課程主要講授超聲、射線、磁粉、滲透、渦流五大常規無損檢測手段以及聲發射、紅外、激光無息等無損檢測新技術。各檢測手段之間比較獨立，專業術語較多，陳述性和操作方面知識點較多，課程體系邏輯性不高，學生的學習興趣不高，教學難度比較大。故對無損檢測課程進行一些教學內容和教學模式上的改革，對于更好地提升學生的學習能力和學習興趣，提高課程的教學水平具有重要意義。本文從理論教學、實驗實踐教學和考核等方面入手，對無損檢測課程進行教學方面的探索改革。

1 理論教學方面

理論教學是無損檢測課程知識點傳授的基礎，傳統的教學是教師對幾種檢測方法的原理、檢測技能、操作規程及應用實例的講授為主，為提高教學質量可考慮對傳統的講授內容及方法進行探索改進。在講授內容上可以考慮添加典型零部件無損檢測解決方案、無損檢測相關行業規范及國家標準、無損檢測人員從業資格等方面的知識，對于激光全息檢測技術、超聲波相控陣檢測技術、超聲衍射檢測技術、微波檢測技術、聲發射檢測技術和紅外檢測技術等無損檢測新技術也可以擴大學生的視野，接觸無損檢測最新的技術進展，但是如果教師在課堂上將上述內容均進行系統授課，不僅學時不夠，而且學生的參與和認可不足。故可以使用以下教學方法，課堂授課重點仍然放在傳統五大常規無損檢測手段上，而對新添加的教學內容，教師可以列出相關內容的提綱，然后讓學生分組選擇一部分內容，課余時間自主進行相關知識的收集整理歸納，然后選派一名學生進行講解匯報，最后教師和同學對講解內容進行質疑和互動，并將此部分成績計入平時成績。通過這種教學方法的改進不僅讓學生加深了對無損檢測理論和實際應用的理解，擴大學生眼界，并且能夠提升學習興趣和主動性，更重要的是提高了學生收集、歸納、整理、分析和匯報文獻的能力及學生團結合作的能力。該教學改進能夠顯著提高教學效果，提升學生對該課程的掌握能力。結合無損檢測課程教學特點，該課程的教學方法也進行了改進，授課過程中將較多的實際檢測案例穿插在相關知識點中，如壓力管道焊縫檢測技術、軸類鍛件檢測、壓力容器檢測等，另外在授課過程中可以結合圖像、動畫、視頻等多媒體手段提高學生的視覺接收效果，強化對無損檢測技術的印象，在激發學習興趣的同時使學生對無損檢測的實際應用有更深的了解。實際教學效果表明，在學時基本不變的條件下該教學改進使學生更好地掌握了無損檢測課程的知識點，特別是對無損檢測的實際應用有了更深認識，為后面的實驗實踐教學打下良好基礎。

2 實驗實踐教學方面

實驗教學是無損檢測課程極其重要的部分，實驗教學相比理論教學能夠做到學生親自動手操作，主動獲取知識，學生參與實驗教學的熱情普遍較高。實驗教學做到了直觀展示缺陷檢測過程，理論知識和實驗教學的互補結合使學生對課程的理解更深刻。原有課程實驗是每種檢測手段單設一個實驗，各個實驗在相對應的課程內容完成后進行，但是這種實驗安排割裂了幾種無損檢測手段之間的聯系和區別，雖然無損檢測各方法之間存在適用材料和場景的不同，但它們之間還是存在互相比較和互相補充的關系?，F在將各個實驗進行合并進行，統稱為無損檢測綜合實驗，如對材料內部缺陷可對比選用超聲和射線檢測，而材料表面和近表面缺陷在磁粉和滲透檢測中選擇，這種各檢測手段之間的對比選用更能加深學生對無損檢測手段的理解。

為了貼近實際生產，原先無損檢測實驗所采用的人工缺陷試樣和實際工件的缺陷均是不可視的，比如進行超聲波檢測時使用的自制缺陷試樣，雖然實驗效果非常明顯，缺陷波顯示很清晰，但由于是工件內部的缺陷，該工件中是否存在缺陷無法進行實證，影響了學生對檢測可靠性的直觀認識，影響了教學效果。為了解決上述問題，在實驗中改為采用可視缺陷試樣來提升教學效果，這樣學生在檢測到缺陷后可直接與實際缺陷進行對比，進而可以對比分析缺陷形態、位置和大小與實際缺陷之間的關聯，提高了學生對實驗教學的認可度。另外還增加了一些基礎性的實驗選作項目，如超聲探傷儀的調節、超聲探頭的使用和性能測試、超聲AVG曲線的測試、超聲衰減系數測定、磁粉綜合性能測試實驗等。實驗教師需對每位同學的實驗操作進行評價，重點查看學生操作的規范性和缺陷探傷的準確性，得出學生的實驗教學操作成績，待實驗報告成績評定后，學生實驗成績由操作成績和報告成績按照1:1的比例折合得到。

無損檢測實驗教學所使用的探傷儀為小型演示性實驗器材，被檢缺陷工件尺寸小，結構簡單，缺陷種類少且極易檢測，這與實際生產中無損檢測的適用場景差別極大，而且了解無損檢測在生產流程中的那個時機進行同樣是實驗教學無法提供的。所以有條件的高校盡量在進行完實驗教學后安排學生進行一次實踐教學，在保證企業正常生產和學生安全的前提下，讓學生對企業的產品生產流程進行參觀了解，重點了解檢測手段在產品質量把控中的作用以及檢測手段的選用、檢測工藝參數的制定及缺陷的評價等，使學生真正了解各無損檢測手段在企業實際生產中的作用，如果企業允許的話可以安排學生進行一些簡單工件的無損檢測操作。實驗實踐教學能夠使學生近距離體會到無損檢測技術的應用，提高對課堂理論知識的理解，極大地提升了課程教學效果。

3 課程考核方面

傳統閉卷筆試是評價學生無損檢測課程知識點掌握程度的重要方法，現階段無損檢測課程最常用的考核方式是筆試為主，平時和實驗成績為輔的形式。無損檢測課程屬于工程技術應用范疇，涉及的知識面廣，實踐性的動手操作要求高，傳統以考查記憶和分析為主的考核手段存在較大局限，不利于引導學生重視實驗實踐環節。故對無損檢測課程考試方式進行了改進，降低了期末閉卷考試在總成績中的比例，平時成績和實驗實踐環節所占比重變大，實現平時成績、實驗實踐成績和期末成績所占的比重分別為30%、30%和40%，平時成績主要包括課堂考勤、平時作業、課堂測驗、學生自主查閱文獻及課堂匯報等。期末考核內容更傾向于考察學生對知識點的理解以及利用所學知識解決實際工程問題的能力，該考核方案已經取得較好效果。

4 結語

通過理論教學、實驗實踐教學及考核這三個方面的探索性改進達到了提升無損檢測課程教學效果的目的，學生的學習積極性及對檢測手段的操作能力得到顯著提升，同時學生的自學能力和解決無損檢測過程實際問題的能力也得到較大提高。