磁粉探伤课程理论和实验实践教学改革探索

陈君?张清

摘 要：针对磁粉探伤课程具有理论性和实践性强及学生学习兴趣不高的特点，结合课程和实验室建设实际情况，在教学过程中对原有的理论教学、实验和实践教学以及考核方式等方面进行了改革。结果表明，该课程的教学质量和教学效果得到明显提高。

关键词：磁粉探伤;教学改革;教学效果

基金项目：河南科技大学实验技术开发基金项目（项目编号：SY1920025）。

磁粉探伤课程主要介绍无损检测五大常规检测中的磁粉探伤技术，课程内容主要包括磁粉探伤的物理基础与基本原理、磁化的原理与分类、磁化电流的分类和选择、磁化规范以及系统灵敏度的选择、磁粉探伤技术及磁痕分析、磁粉探伤设备分类及选用和磁粉探伤工艺卡的识别及编制等内容。该课程在授课过程中的知识比较陈旧难懂，专业术语比较多，各部分内容关联性和系统性不强，使得授课难度大，学生感觉枯燥乏味。在借鉴相关课程教学改革经验的基础上，本文从理论教学、实验实践教学和考核评定等方面入手，对磁粉探伤课程进行教学方法改革探索[1]。

1 理论教学方面

理论教学是磁粉探伤课程教学的基础，传统的教学内容主要以对原理和操作的讲授为主。为了更好地提高教学质量，可以考虑对传统的授课内容和授课方法进行改革。授课内容上可以考虑增加典型零件磁粉探伤方案、磁粉探伤相关规范及标准和磁粉探伤行业规范及从业资格等方面的知识，但是相关部分内容如果都在课堂上进行系统讲授，一方面课程学时受到限制，另一方面学生的参与度不够。因此可以参考以下方法进行教学，课堂授课仍然需要讲解磁粉探伤方法的原理、分类、设备、检测工艺、磁化规范、缺陷分析及缺陷评价等内容，需要让学生务必尽快掌握这些内容。对于新添加的内容教师可以列出提纲，对学生进行分组，督促每组学生课余时间通过多种手段查阅相关文献资料，进而将收集到的资料进行归纳整理并选派一名同学在课堂上进行讲解汇报，这种教学方法不仅可以加深学生对磁粉探伤课程的理解和掌握，拓展了学生的视野，同时也提高了学生查阅资料、归纳总结和分析文献的能力，教学实践表明，这种教学能够显著提高学生对课程的掌握能力，学生的学习兴趣和积极性得到较大提高，效果比教师在课堂上的单纯讲解要好很多。结合磁粉探伤课程的特点，教学方法也进行了相应的改革，在授课过程中穿插相关的实际应用案例，如压力管道焊缝磁粉探伤技术、缺陷智能识别数字化磁粉探伤技术、磁粉探伤工艺卡及检测报告及磁粉探伤中的电磁辐射污染问题等，另外可以通过多媒体技术在课堂上播放典型工件磁粉探伤实际操作讲解视频，这些应用性强的案例能够激发学生的学习兴趣，增强学生对磁粉探伤课程的印象，使学生认识到所学知识和实际生产中的联系，更能做到学以致用。教学实践表明，上述教学方法提高了学生的学习兴趣，在不增加学时的情况下使学生更好地把握该课程的重点，更深入地理解课程的理论知识内容，为后续的实验实践教学奠定了坚持的知识储备。

2 实验实践教学方面

实验教学是磁粉探伤课程的不可或缺的一部分，课堂教学的理论知识比较抽象枯燥，理解较为困难，而实验教学能够做到直观展示，一方面能够提高学生的动手操作能力，给予学生更多获取知识的主动权，达到提高学生综合素养的目的，另一方面还能够通过实验教学加深对课堂教学内容的理解和掌握，使得理论知识与实验教学形成互补，有利于学生更好地掌握磁粉探伤方面的知识。一般学校的磁粉探伤课程设置的实验教学学时基本为4-8学时，由于学时以及仪器配套方面的限制，实验环节大多以演示性实验为主。为了提高实验教学效果，在实验教学改革过程中，对原有的教学模式进行了提升和调整，目的是让学生有更多地机会亲自动手操作仪器。实验教学调整为小班教学，每次实验课学生控制在15-20人左右，由于设备台套数有了一定的增加，分组时每组学生不会超过4人，实验教学时先由实验教师详细讲解实验的目的和实验流程，讲解实验仪器设备方面的知识及操作规范和注意事项等，最后讲解实验报告如何完成。在学生掌握实验内容和设备仪器操作规范后，让学生亲自动手进行实验，3-4个学生一组实验一方面能够保证每个同学都有足够的设备操作机会，另一方面在实验过程中也可以进行互相交流帮助，实验效果好于一个学生一组进行实验，另外还增加了小型工件的磁粉探伤操作，如对接焊缝、T型焊缝、管材、棒材和曲轴等典型工件的探伤操作。实验教师对每个学生的实验操作规范进行评定，检查学生的操作是否规范，探伤结果是否正确，待实验报告完成并进行成绩评定后，学生最后的实验总成绩由实验平时成绩和实验报告成绩按照1：1的比例得出[2]。

實验教学所用的被测工件均结构简单，尺寸较小，易于检测，且探伤仪均为小型实验器材，主要是让学生更好地理解磁粉探伤课程知识点和基本的设备操作流程，但实际生产时磁粉探伤的被检工件和探伤仪均比较复杂，且检测标准和缺陷分析要求比较高，对检测在那个生产工序之后进行同样重要。故有条件的高校可以在校内实验教学结束后安排一次校外实践教学，在保证学生安全和不耽误企业生产的基础上，让学生熟悉企业背景和生产流程，重点了解探伤的工艺流程、探伤工艺参数制定及检测结果评价等，让学生能更深刻地了解检测目的和检测要求。有条件的话还可以让学生在观摩学习的基础上进行动手操作。校外实践能够使学生近距离体会到磁粉探伤技术在实际生产中的应用，增强对课程的理解和感悟，提升学生的学习主动性，很好地提升了教学效果。

3 课程考核方面

传统的课程考核一般采用笔试的形式，平时和实验成绩在总成绩中占较小比例，但是磁粉探伤课程使用这种考核方法时存在以下问题，一方面，该课程涉及的知识面广，实践性较强，传统考查记忆和分析的考核手段无法评价学生对课程的综合掌握能力，制约学生对实践环节的学习主动性。另一方面，这种考核会使学生更加注重考前突击，通过考前强化记忆即可拿到高分，但是考前记得快考后忘的更快，没多久学生就将课程的知识点忘的差不多了，一味应付考试使得学生不重视实验实践环节，挫伤学生学习的主动性。为此，磁粉探伤课程的考核也进行了改革，期末考试在总成绩中所占的比例进行了降低，增大了实验实践环节所占的比例，将学生自主查阅文献及课堂汇报也纳入期末考试成绩中，使学生更加注重学习过重中对知识的吸收，这种考核方式有利于全面评价学生的学习效果，保证学生对知识的真正理解。同时在期末考核内容上进行了调整，考核倾向于考察学生获取知识以及利用所学知识解决实际工程问题的能力，基础知识题主要评价基本概念、原理及工艺等知识点，综合分析题主要评价对磁粉探伤的选用、整体操作及缺陷评价等内容[3]。该教学改革方案已经取得良好的效果。

4 结语

通过对磁粉探伤课程在理论教学、实验实践教学及课程考核方面的不断改革提升，该课程的教学质量和教学效果得到明显提高，学生的学习主动性、积极性及动手操作能力得到提高，特别是学生的自学能力和综合分析解决问题能力得到较大提升。

参考文献

[1]曹艳，吴晓曦.磁粉检测课程改革的探索[J].长沙航空职业技术学院学报，2009，9（3）：23-29.

[2]史洪源，张咏军.基于工作过程的磁粉检测课程设计与教学实施[J].课程教育研究，2016，4：43.

[3]张清，李全安，文九巴，张兴渊.无损检测综合实验的教学改革[J].无损检测，2008，5：316-317.

作者简介

陈君（1982-），男，博士，高级实验师，主要从事无损检测教学与先进镁合金研究。