［摘 要］ 針對(duì)“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程的教學(xué)過(guò)程中普遍存在教學(xué)方法單調(diào)、評(píng)價(jià)方式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高及教學(xué)效果不理想等問(wèn)題，從課程性質(zhì)和保障學(xué)生能力培養(yǎng)的課程銜接方案著手，探討了以提升應(yīng)用型人才的工程實(shí)踐能力為教學(xué)改革目標(biāo)的方法，完成了將最新科研成果融入各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革方案，在優(yōu)化課程體系、構(gòu)建科研實(shí)踐平臺(tái)及項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)保障等方面展開(kāi)改革實(shí)踐。結(jié)果表明，改革措施有效改善了教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和工程實(shí)踐能力明顯提升。

［關(guān)鍵詞］ 科研反哺教學(xué)；教學(xué)模式；橫縱混合式；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

［基金項(xiàng)目］ 2020年度沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科教育教學(xué)改革重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目“利用科研反哺教學(xué)培養(yǎng)測(cè)控專(zhuān)業(yè)學(xué)生成為科技創(chuàng)新人才的研究與實(shí)踐”；2021年度遼寧省教育廳普通高等教育本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目立項(xiàng)一般項(xiàng)目“面向新工科創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的科研反哺教學(xué)方法的探究和實(shí)踐——以‘管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)’為例”（遼教通〔2022〕166號(hào)）

［作者簡(jiǎn)介］ 耿 浩（1991—），女，遼寧沈陽(yáng)人，博士，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事長(zhǎng)輸油氣管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)、電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究。

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）22-0061-04 ［收稿日期］ 2023-10-07

引言

課程是教授學(xué)生知識(shí)能力的基礎(chǔ)，教學(xué)是保障學(xué)生課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要途徑，教學(xué)環(huán)節(jié)的好與壞決定了教學(xué)效果?！肮艿罒o(wú)損檢測(cè)技術(shù)”是隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展而形成的一種新的面向管道檢測(cè)應(yīng)用方向的分支課程，也是測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種通過(guò)非破壞性手段對(duì)管道自身存在的缺陷進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)，這種技術(shù)可以避免對(duì)管道進(jìn)行破壞性檢測(cè)，從而減少整體損失和維修成本。管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在能源、石油化工等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用［1］。

“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程主要通過(guò)講述管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基本應(yīng)用概況、檢測(cè)原理和方法、數(shù)據(jù)處理方法等，使學(xué)生了解管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用及其在本專(zhuān)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域的地位與作用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的基本能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事科學(xué)研究、信息技術(shù)方面的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但由于“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”是一個(gè)相對(duì)比較專(zhuān)業(yè)的課程，其中包含的知識(shí)內(nèi)容較為復(fù)雜且具有很多交叉學(xué)科知識(shí)，現(xiàn)有的教學(xué)模式過(guò)于注重理論知識(shí)傳授，缺乏實(shí)際操作和實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生只能被動(dòng)接受知識(shí)，但對(duì)知識(shí)只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單了解，而沒(méi)有深入理解其原理和應(yīng)用，這樣不利于學(xué)生的能力培養(yǎng)。因此，如何培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)儀器類(lèi)應(yīng)用型人才的課程改革迫在眉睫［2-3］。目前，科研反哺教學(xué)方法，已根據(jù)不同課程特點(diǎn)，應(yīng)用在多個(gè)課程改革應(yīng)用中［4-6］。

本文以“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程為例，探討以保障學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)方案改革，在教學(xué)過(guò)程中引入相關(guān)科研成果、科研資源，將科研課題的研究經(jīng)驗(yàn)、科研方法和取得的相關(guān)成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)科研與教學(xué)共同進(jìn)步，以工程類(lèi)項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式融入實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高院校的辦學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)新型高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才。

一、課程在教學(xué)中存在的問(wèn)題

“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”是一門(mén)以工程應(yīng)用為主而衍生的課程，專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，必須通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐及應(yīng)用才能精通，目前該課程在教學(xué)中存在的一些問(wèn)題如下。

（一）單一的講授方式

由于管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，目前在教學(xué)過(guò)程中主要采用PPT多媒體教學(xué)單一的講授方式，簡(jiǎn)單地將“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)傳授給學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容主要以理論為主，缺乏實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生無(wú)法真正理解和掌握相關(guān)技術(shù)及操作方法。

（二）課程教學(xué)內(nèi)容陳舊

目前教學(xué)課件多數(shù)采用以往多年的教學(xué)內(nèi)容，課件內(nèi)容主要是傳統(tǒng)應(yīng)用中取得的一些成果，在教學(xué)過(guò)程中缺乏新科研成果的應(yīng)用，導(dǎo)致課上教學(xué)內(nèi)容過(guò)于遲滯化、理論化，學(xué)生無(wú)法實(shí)時(shí)跟蹤前沿的技術(shù)知識(shí)，不能及時(shí)掌握新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

（三）缺乏與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系

目前在教學(xué)過(guò)程中只是單純地對(duì)一些理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行介紹，使得學(xué)生難以將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需求場(chǎng)景相結(jié)合，無(wú)法真正理解其實(shí)際意義和課程內(nèi)容的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)缺少對(duì)行業(yè)發(fā)展需求的洞察力。

二、“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程的特點(diǎn)

“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程的教學(xué)改革方式主要是從課程的銜接特點(diǎn)和課程性質(zhì)入手，確定課程的教學(xué)改革思路。

（一）“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程在測(cè)控課程體系中的位置

“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程是測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)大學(xué)四年級(jí)學(xué)生最后學(xué)年的課程，屬于工程應(yīng)用實(shí)例模塊，課程涵蓋“無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”“電磁場(chǎng)理論”“測(cè)量及信號(hào)處理”等課程的基礎(chǔ)知識(shí)，是從基礎(chǔ)理論課向?qū)I(yè)技術(shù)應(yīng)用與工程應(yīng)用過(guò)渡的橋梁，旨在大學(xué)最后階段進(jìn)一步鞏固學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生具備深度分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力?！肮艿罒o(wú)損檢測(cè)技術(shù)”既是注重知識(shí)的技術(shù)應(yīng)用課程，又是注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，學(xué)習(xí)這門(mén)課程可以幫助學(xué)生掌握相關(guān)的技術(shù)和方法，為下一階段大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成奠定基礎(chǔ)，為畢業(yè)后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作、適應(yīng)社會(huì)及科學(xué)研究提供基礎(chǔ)和支持。

（二）明確課程的知識(shí)和能力的支撐關(guān)系

“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程的內(nèi)容是以漏磁、電磁、超聲、磁記憶、聲發(fā)射等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)為研究對(duì)象，結(jié)合石油-天然氣管道進(jìn)行檢測(cè)機(jī)理、信號(hào)識(shí)別、定量化分析、性能評(píng)估等方面的科學(xué)技術(shù)研究，課程的教學(xué)目標(biāo)主要包括以下四個(gè)方面：（1）能闡述管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基本概念、基本分析方法和基本應(yīng)用情況。（2）能區(qū)別無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)、類(lèi)別、常用檢測(cè)方法及檢測(cè)原理、長(zhǎng)輸油氣管道檢測(cè)原理及方法；能綜合運(yùn)用學(xué)科理論和技術(shù)手段分析并解決工程問(wèn)題；能夠綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造測(cè)量與控制系統(tǒng)。（3）能遵守油氣長(zhǎng)輸管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)相關(guān)的法律法規(guī)；能夠運(yùn)用相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)工程實(shí)踐與復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案做出分析。（4）能闡述油氣管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展歷程和發(fā)展動(dòng)向與學(xué)術(shù)價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。課程的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)及素質(zhì)目標(biāo)必須滿(mǎn)足整體學(xué)生發(fā)展需求，因此，課程的完整性和前沿性至關(guān)重要。

基于上述課程性質(zhì)和銜接特點(diǎn)的分析，開(kāi)展“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程改革能力保障方案，如圖1所示。

三、科研反哺教學(xué)在“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程改革中的實(shí)踐

根據(jù)圖1所示的改革方案，針對(duì)目前“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，主要改革方案如下。

（一）“科研成果”豐富“教學(xué)內(nèi)容”

針對(duì)“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的課程內(nèi)容和課程性質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)行課程內(nèi)容的及時(shí)更新和調(diào)整，實(shí)時(shí)跟蹤國(guó)外新技術(shù)、新方法和案例，豐富教學(xué)資源，不僅能讓學(xué)生深入了解管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，還能讓學(xué)生了解和掌握當(dāng)前領(lǐng)域的前沿知識(shí)，確保與新的科研成果和應(yīng)用實(shí)踐相符。同時(shí)，課后留與本課程章節(jié)相關(guān)的作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)資源、書(shū)籍資源等，針對(duì)作業(yè)內(nèi)容，補(bǔ)充完善相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)和最新應(yīng)用，使其提高學(xué)生的分析能力和解決問(wèn)題的能力。

（二）“科研設(shè)計(jì)”導(dǎo)入“教學(xué)實(shí)踐

結(jié)合“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”的實(shí)踐應(yīng)用特點(diǎn)，將科研元素融入教學(xué)中，設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)，掌握技術(shù)的操作流程和應(yīng)用技巧，同時(shí)將本科畢業(yè)設(shè)計(jì)與科研過(guò)程緊密相連，增加畢業(yè)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)深度，根據(jù)學(xué)生的研究方向和興趣制定相關(guān)的科研項(xiàng)目。例如，針對(duì)管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，以設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，讓學(xué)生通過(guò)調(diào)查、研究等方式掌握行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)和技術(shù)發(fā)展方向，親身體驗(yàn)項(xiàng)目從資料查找到設(shè)計(jì)再到應(yīng)用的全流程，幫助學(xué)生順利完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，同時(shí)通過(guò)科研設(shè)計(jì)的導(dǎo)入，提升了學(xué)生的實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，目前已有學(xué)生發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文2篇。

（三）“科研資源”轉(zhuǎn)化為“教學(xué)資源”

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，多學(xué)科多專(zhuān)業(yè)交叉對(duì)知識(shí)能力體系的量和結(jié)構(gòu)提出了新的要求［7-8］。基于團(tuán)隊(duì)橫向、縱向科研課題的實(shí)踐環(huán)境和基礎(chǔ)，采用“實(shí)虛”結(jié)合，同時(shí)采用“精講多練，講學(xué)互動(dòng)”的方式改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)模式，組織學(xué)生分小組參與到一些實(shí)際的管道無(wú)損檢測(cè)項(xiàng)目中，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科研探究和創(chuàng)新實(shí)踐，采用多元科學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生選擇感興趣的問(wèn)題進(jìn)行深入研究，培養(yǎng)他們的科研思維和創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，同時(shí)提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，目前已有學(xué)生申請(qǐng)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)、國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)、國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利1項(xiàng)。同時(shí)，可以利用課題組或?qū)嶒?yàn)室具有的與相關(guān)企業(yè)或科研團(tuán)隊(duì)建立的合作關(guān)系資源，共享實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)資源和實(shí)踐項(xiàng)目，給學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì)，邀請(qǐng)企業(yè)人員、已畢業(yè)從事本專(zhuān)業(yè)的師兄和師姐等，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生前沿知識(shí)的介紹和實(shí)際指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的科研興趣。

（四）“科研方法”轉(zhuǎn)化成“教學(xué)手段”

考核評(píng)價(jià)方式是能直觀了解學(xué)生學(xué)習(xí)的體現(xiàn)，對(duì)于“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”這門(mén)以應(yīng)用為主的課程而言，考核評(píng)價(jià)方式也尤為重要。采用多元化的評(píng)價(jià)方式，教學(xué)不僅要注重學(xué)生的知識(shí)掌握程度，還要關(guān)注他們的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。因此，對(duì)于學(xué)生的考核不僅限于試卷，改革后對(duì)于學(xué)生的能力考核主要采用項(xiàng)目報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及團(tuán)隊(duì)合作評(píng)價(jià)等方式，全面評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力。此外，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極參加相關(guān)的科技競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，自主提出研究項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目競(jìng)賽等讓學(xué)生產(chǎn)生自驅(qū)力，將所學(xué)、所想、所會(huì)應(yīng)用于實(shí)際，使其提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力。以《城市管網(wǎng)健康可視化檢測(cè)系統(tǒng)》《基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管道內(nèi)檢測(cè)器定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》等為題目的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃的開(kāi)展，目前已有學(xué)生順利結(jié)題完成大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃國(guó)家級(jí)2項(xiàng)、省級(jí)3項(xiàng)、校級(jí)5項(xiàng)。

綜上，將科研資源、科研方法及科研成果等納入教學(xué)體系中，以教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，以工程項(xiàng)目為載體，以學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)中心為主，聯(lián)合企業(yè)，構(gòu)建學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新協(xié)同體系，“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程改革協(xié)同模式如圖2所示，將科研項(xiàng)目、企業(yè)平臺(tái)、課程后續(xù)銜接的畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，共筑科研資源、科研方法和科研成果，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)語(yǔ)

“管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)”課程注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，針對(duì)目前課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，闡述了改革方案的具體措施和實(shí)施，將學(xué)?，F(xiàn)有的科研資源、科研方法、科研設(shè)計(jì)和科研成果引入教學(xué)環(huán)節(jié)，將學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)的主體，加強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)和動(dòng)手實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主體方法，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)顯著。多元化的評(píng)價(jià)和考核方法，使學(xué)生的自主性和積極性有了很大提升。綜上，將科研反哺于教學(xué)，有效改善了教學(xué)和學(xué)習(xí)效果，為新工科背景下創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程教學(xué)提供了一個(gè)新的思路。

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