磁粉探傷課程理論和實驗實踐教學改革探索

陳君?張清

摘 要：針對磁粉探傷課程具有理論性和實踐性強及學生學習興趣不高的特點，結合課程和實驗室建設實際情況，在教學過程中對原有的理論教學、實驗和實踐教學以及考核方式等方面進行了改革。結果表明，該課程的教學質量和教學效果得到明顯提高。

關鍵詞：磁粉探傷;教學改革;教學效果

基金項目：河南科技大學實驗技術開發基金項目（項目編號：SY1920025）。

磁粉探傷課程主要介紹無損檢測五大常規檢測中的磁粉探傷技術，課程內容主要包括磁粉探傷的物理基礎與基本原理、磁化的原理與分類、磁化電流的分類和選擇、磁化規范以及系統靈敏度的選擇、磁粉探傷技術及磁痕分析、磁粉探傷設備分類及選用和磁粉探傷工藝卡的識別及編制等內容。該課程在授課過程中的知識比較陳舊難懂，專業術語比較多，各部分內容關聯性和系統性不強，使得授課難度大，學生感覺枯燥乏味。在借鑒相關課程教學改革經驗的基礎上，本文從理論教學、實驗實踐教學和考核評定等方面入手，對磁粉探傷課程進行教學方法改革探索[1]。

1 理論教學方面

理論教學是磁粉探傷課程教學的基礎，傳統的教學內容主要以對原理和操作的講授為主。為了更好地提高教學質量，可以考慮對傳統的授課內容和授課方法進行改革。授課內容上可以考慮增加典型零件磁粉探傷方案、磁粉探傷相關規范及標準和磁粉探傷行業規范及從業資格等方面的知識，但是相關部分內容如果都在課堂上進行系統講授，一方面課程學時受到限制，另一方面學生的參與度不夠。因此可以參考以下方法進行教學，課堂授課仍然需要講解磁粉探傷方法的原理、分類、設備、檢測工藝、磁化規范、缺陷分析及缺陷評價等內容，需要讓學生務必盡快掌握這些內容。對于新添加的內容教師可以列出提綱，對學生進行分組，督促每組學生課余時間通過多種手段查閱相關文獻資料，進而將收集到的資料進行歸納整理并選派一名同學在課堂上進行講解匯報，這種教學方法不僅可以加深學生對磁粉探傷課程的理解和掌握，拓展了學生的視野，同時也提高了學生查閱資料、歸納總結和分析文獻的能力，教學實踐表明，這種教學能夠顯著提高學生對課程的掌握能力，學生的學習興趣和積極性得到較大提高，效果比教師在課堂上的單純講解要好很多。結合磁粉探傷課程的特點，教學方法也進行了相應的改革，在授課過程中穿插相關的實際應用案例，如壓力管道焊縫磁粉探傷技術、缺陷智能識別數字化磁粉探傷技術、磁粉探傷工藝卡及檢測報告及磁粉探傷中的電磁輻射污染問題等，另外可以通過多媒體技術在課堂上播放典型工件磁粉探傷實際操作講解視頻，這些應用性強的案例能夠激發學生的學習興趣，增強學生對磁粉探傷課程的印象，使學生認識到所學知識和實際生產中的聯系，更能做到學以致用。教學實踐表明，上述教學方法提高了學生的學習興趣，在不增加學時的情況下使學生更好地把握該課程的重點，更深入地理解課程的理論知識內容，為后續的實驗實踐教學奠定了堅持的知識儲備。

2 實驗實踐教學方面

實驗教學是磁粉探傷課程的不可或缺的一部分，課堂教學的理論知識比較抽象枯燥，理解較為困難，而實驗教學能夠做到直觀展示，一方面能夠提高學生的動手操作能力，給予學生更多獲取知識的主動權，達到提高學生綜合素養的目的，另一方面還能夠通過實驗教學加深對課堂教學內容的理解和掌握，使得理論知識與實驗教學形成互補，有利于學生更好地掌握磁粉探傷方面的知識。一般學校的磁粉探傷課程設置的實驗教學學時基本為4-8學時，由于學時以及儀器配套方面的限制，實驗環節大多以演示性實驗為主。為了提高實驗教學效果，在實驗教學改革過程中，對原有的教學模式進行了提升和調整，目的是讓學生有更多地機會親自動手操作儀器。實驗教學調整為小班教學，每次實驗課學生控制在15-20人左右，由于設備臺套數有了一定的增加，分組時每組學生不會超過4人，實驗教學時先由實驗教師詳細講解實驗的目的和實驗流程，講解實驗儀器設備方面的知識及操作規范和注意事項等，最后講解實驗報告如何完成。在學生掌握實驗內容和設備儀器操作規范后，讓學生親自動手進行實驗，3-4個學生一組實驗一方面能夠保證每個同學都有足夠的設備操作機會，另一方面在實驗過程中也可以進行互相交流幫助，實驗效果好于一個學生一組進行實驗，另外還增加了小型工件的磁粉探傷操作，如對接焊縫、T型焊縫、管材、棒材和曲軸等典型工件的探傷操作。實驗教師對每個學生的實驗操作規范進行評定，檢查學生的操作是否規范，探傷結果是否正確，待實驗報告完成并進行成績評定后，學生最后的實驗總成績由實驗平時成績和實驗報告成績按照1：1的比例得出[2]。

實驗教學所用的被測工件均結構簡單，尺寸較小，易于檢測，且探傷儀均為小型實驗器材，主要是讓學生更好地理解磁粉探傷課程知識點和基本的設備操作流程，但實際生產時磁粉探傷的被檢工件和探傷儀均比較復雜，且檢測標準和缺陷分析要求比較高，對檢測在那個生產工序之后進行同樣重要。故有條件的高校可以在校內實驗教學結束后安排一次校外實踐教學，在保證學生安全和不耽誤企業生產的基礎上，讓學生熟悉企業背景和生產流程，重點了解探傷的工藝流程、探傷工藝參數制定及檢測結果評價等，讓學生能更深刻地了解檢測目的和檢測要求。有條件的話還可以讓學生在觀摩學習的基礎上進行動手操作。校外實踐能夠使學生近距離體會到磁粉探傷技術在實際生產中的應用，增強對課程的理解和感悟，提升學生的學習主動性，很好地提升了教學效果。

3 課程考核方面

傳統的課程考核一般采用筆試的形式，平時和實驗成績在總成績中占較小比例，但是磁粉探傷課程使用這種考核方法時存在以下問題，一方面，該課程涉及的知識面廣，實踐性較強，傳統考查記憶和分析的考核手段無法評價學生對課程的綜合掌握能力，制約學生對實踐環節的學習主動性。另一方面，這種考核會使學生更加注重考前突擊，通過考前強化記憶即可拿到高分，但是考前記得快考后忘的更快，沒多久學生就將課程的知識點忘的差不多了，一味應付考試使得學生不重視實驗實踐環節，挫傷學生學習的主動性。為此，磁粉探傷課程的考核也進行了改革，期末考試在總成績中所占的比例進行了降低，增大了實驗實踐環節所占的比例，將學生自主查閱文獻及課堂匯報也納入期末考試成績中，使學生更加注重學習過重中對知識的吸收，這種考核方式有利于全面評價學生的學習效果，保證學生對知識的真正理解。同時在期末考核內容上進行了調整，考核傾向于考察學生獲取知識以及利用所學知識解決實際工程問題的能力，基礎知識題主要評價基本概念、原理及工藝等知識點，綜合分析題主要評價對磁粉探傷的選用、整體操作及缺陷評價等內容[3]。該教學改革方案已經取得良好的效果。

4 結語

通過對磁粉探傷課程在理論教學、實驗實踐教學及課程考核方面的不斷改革提升，該課程的教學質量和教學效果得到明顯提高，學生的學習主動性、積極性及動手操作能力得到提高，特別是學生的自學能力和綜合分析解決問題能力得到較大提升。

參考文獻

[1]曹艷，吳曉曦.磁粉檢測課程改革的探索[J].長沙航空職業技術學院學報，2009，9（3）：23-29.

[2]史洪源，張詠軍.基于工作過程的磁粉檢測課程設計與教學實施[J].課程教育研究，2016，4：43.

[3]張清，李全安，文九巴，張興淵.無損檢測綜合實驗的教學改革[J].無損檢測，2008，5：316-317.

作者簡介

陳君（1982-），男，博士，高級實驗師，主要從事無損檢測教學與先進鎂合金研究。