案例教學在工業儀表安裝及維護課程中的運用

羅云邦

在教學過程中，對儀表安裝及維護運用教材進行純理論的教學，學生積極性不高并且難以理解。因此，學校將儀表安裝與維護課程理論內容和實訓教學相結合，選配了儀表安裝與維護實訓教學裝置，使之用于儀表安裝與維護課程的實踐教學。精心篩選故障案例是實施案例教學的基礎。靈活運用、始終以案例為主線，貫穿整個教學過程中，是發揮案例教學作用的關鍵。

儀表安裝及維護故障案例案例教學一、案例教學在工業儀表安裝與維護課程實施的可行性

工業儀表安裝及維護課程的特點是接近于工程實際和儀表工的日常工作，綜合運用性強，是儀表安裝、維護、檢修所必備的基本知識。在內容上具體原則較多原理較少，主要內容結合于現場的實際工作，學習方法應以理解為主。

案例教學法由美國哈佛商學院（Harvard Business School）所倡導，當時是采取一種很獨特的案例型式的教學，這些案例都是來自于商業管理的真實情境或事件，透過此種方式，有助于培養和發展學生主動參與課堂討論，實施之后，頗具績效。這種案例教學法到了1980年代，才受到師資培育的重視，尤其是1986年美國卡內基小組提出《準備就緒的國家：二十一世紀的教師》的報告書中，特別推薦案例教學法在師資培育課程的價值，并將其視為一種相當有效的教學模式。

而工業儀表安裝及維護課程的特點是針對生產過程自動化技術專業學生畢業后所從事的化工儀表安裝、校驗與維護崗位工作任務要求進行分析后，歸納總結所需化工儀表安裝、校驗與維護等能力要求而設置的學習課程。

此學習課程對培養高素質技能型人才具有的作用：通過學習課程的學習使學生能夠勝任化工儀表安裝、校驗與維護等崗位需求，同時具有較強的崗位適應能力及可持續發展能力的高素質技術技能型人才。

這門課程培養學生綜合的分析能力、動手能力。所以，在教學過程中選擇典型的故障分析案例尤為重要。

二、儀表安裝與維護實訓室裝置

1.自動化過程運行調試系統

自動化過程運行調試系統要求學生熟悉工藝，查找并排除控制系統工藝故障；維護計算機控制系統的各類卡件；根據工藝要求，進行系統投運，參數整定；嚴格遵守相關操作規程，查找并排除在線設備的故障。在線設備包括用電氣設備及儀表設備。

該系統的特點：執行器中既有電動調節閥（或氣動調節閥）、單相SCR移相調壓等儀表類執行機構，又有變頻器等電力拖動類執行器。調節系統除了有調節器的設定值階躍擾動外，還有在對象中通過另一動力支路或手操作閥制造各種擾動。鍋爐溫控系統包含了一個防干燒裝置，以防操作不當引起嚴重后果。系統中的兩個獨立的控制回路可以通過不同的執行器、工藝線路組成不同的控制方案。一個被調參數可在不同動力源、不同的執行器、不同的工藝線路下可演變成多種調節回路，以利于討論、比較各種調節方案的優劣。各種控制算法和調節規律在開放的組態實驗軟件平臺上都可以實現被調參數囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數。

2.變送器組態與校驗

要求學生對常規儀表技術掌握的基本知識，考查選手對常規儀表的組態和調校等方面的操作技能，考查學生使用標準儀器技能，對變送器進行安裝、調校、組態。

該項目培訓學生對變送器的認識了解，以及判斷變送器出現故障后，來診斷變送器是否合格繼續使用。那么，就可以排除儀表本體不存在故障，從而可以從工藝介質造成故障方面可慮。

3.氣動薄膜控制閥安裝與電氣閥門定位器校驗

要求學生熟悉氣動薄膜控制閥內部結構及原理，能識讀儀表外部接線圖，能按照競賽要求，正確選擇工具，進行控制閥的安裝、執行機構的校驗、氣路電路的連接以及閥門定位器的安裝與聯校。

學生熟悉了氣動薄膜控制閥的原理、結構及安裝調試后，那么在運行維護中就會判斷更加清楚，維護故障技能方面更加提高學生的綜合分析能力。

三、典型故障的選擇在教學中的作用

若要對化工儀表發生故障的原因做出正確判斷。針對化工儀表常見故障，我們要從工藝操作及儀表本身兩方面入手，進行故障的檢測與判斷，從而采取相應的措施進行及時有效地檢修，保證化工企業生產活動的安全可靠地進行，及時進行化工儀表的檢修，減少設備停運時間，大大減少由于故障所導致的生產成本增加，保障化工企業的經濟效益。而我們對儀表本身了解的很清楚的情況，排除儀表本身故障那就比較容易了。

1.流量檢測說控制系統故障處理

觸媒再生裝置加熱蒸汽流量指示偏低。

工藝過程：某化工企業觸媒再生裝置加熱蒸汽流量指示調節FIC-306，采用節流裝置（孔板）和差壓變送器測量蒸汽流量，導壓管配冷凝灌。

故障現象：蒸汽流量指示慢慢下跌，或者說流量指示不斷地偏低。

分析說判斷：首先檢查差壓變送器零位是否偏低、漂移，再檢查取壓系統，發現差壓變送器的平衡閥有微量泄露。

由于平衡閥有泄露，正壓側壓力P1通過平衡閥傳遞負壓側，使負壓側壓力P2增加，造成壓降△P=P1-P2減小，指示偏低。因為是微量泄漏，△P下降很慢，所以流量指示為零。另外，在孔板兩邊壓差作用下，導壓管內胡冷凝液會被沖走，雖然蒸汽冷凝液會補充一些冷凝液，但速度慢，補償不了冷凝液沖走的量，這樣造成正壓導壓管內冷凝液慢慢地下降，流量指示也慢慢偏低。找到原因，處理比較簡單。更換平衡閥，或處理造成平衡閥泄漏胡原因，流量指示即可恢復正常。

通過這個案例我們可以清楚了，學生對變送器應用到那些地方有了一個比較形象直觀的認識，而這個案例呢讓學生從變送器本身的故障以及工藝中介的取壓等安裝注意方面綜合的了解到了。

2.氣動薄膜控制閥在運行緩慢不穩定，閥門調節首先考慮到定位器方面的問題

①因其采用機械式力平衡工作原理，可動部件過多，容易受溫度、振動的影響，造成調節閥的波動；

②采用噴嘴擋板技術，由于噴嘴孔很小，容易被空氣中的灰塵堵塞，使定位器不能正常工作；

③采用力平衡工作原理，彈簧在條件惡劣的現場中長期工作，其彈性系數易發生改變，導致定位器線性變差，閥門的控制質量出現下降。

由于閥門定位器的閥位工作傳感電位器工作在現場，電阻值易發生變化，造成小信號不動作、大信號全開的危險情況。為了確保智能定位器的可靠性和可利用性，必須經常對閥門的定位器進行測試。

在學員對案例進行分析、討論、得出結論之后，教師要進行歸納總結，做出恰如其分的評價。針對案例中的主要問題做出強調，使學員加深對知識點的把握。對學員討論中不夠深入、不夠確切的地方，做重點講解。同時，教師還要特別提出，通過案例分析討論，學員應吸取什么樣的經驗教訓，案例教學以其與實際聯系緊密、操作性強的特點，架起了理論與實踐的橋梁。經過多年的探索和實踐取得了很好的效果，案例不僅要說明教學的思路，描述教學的過程，還要交待教學的結果——某種教學措施的即時效果，包括學生的反應和教師的感受，解決了哪些問題，未解決哪些問題，有何遺憾、打算、設想等。以“問題”為主線，有矛盾、沖突甚至“懸念”，能引起學生的興趣和深入思考。

工業儀表安裝及維護這門課程的特點，以及我們針對性的實訓設備的選擇，又通過化工企業典型案列的選擇進行綜合的分析講解，對我們教學效果非常的明顯。主要是為了解決理論課與實踐脫節的問題.一體化教學將動手與動腦結合在一起，能夠提升學生的實際操作能力和技術創新能力，職業學生的教學效果更加突出。endprint