建立過程裝備拆裝實(shí)驗室的必要性

摘要：過程裝備與控制工程專業(yè)涉及到壓力容器、流體機(jī)械、過程儀表等一系列過程裝備的教學(xué)，是一個應(yīng)用型專業(yè)，具有很強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用背景。但在專業(yè)課的理論教學(xué)中受到學(xué)時和實(shí)習(xí)條件的限制，難以直接到工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場，觀察到這些裝備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，通過在過程裝備拆裝實(shí)驗室進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生獲得了實(shí)物模型的認(rèn)知機(jī)會，加深了對理論教學(xué)的了解，獲得了較好的教學(xué)效果。同時配合對拆裝實(shí)訓(xùn)過程中的實(shí)驗室建設(shè)、教學(xué)建設(shè)、拆裝實(shí)施、成績考核與評定、教學(xué)效果等進(jìn)行探索和實(shí)踐，對提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才發(fā)揮了積極作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)泵拆裝；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

TheNecessityofEstablishingProcessEquipmentDisassemblyandAssemblyLaboratory

HeJiao1，2*ZhangHaipeng1，2ZhaoMin1，2ChenXiaoling1，2

ZhangXiaolei1，2

1.FacultyofEngineering，ChinaUniversityofPetroleum-BeijingatKaramayXinjiangKaramay834000；

2.BeijingKeyLaboratoryof ProcessFluidFiltration&SeparationBeijing102249，

Abstracts：Theprocessequipmentandengineeringcontrollingmajorinvolvestheteachingofaseriesofequipmentsuchaspressurevessels，fluidmachinery，andprocessinstruments.Itisanappliedmajorwithastrongindustrialapplicationbackground.However，thetheoreticalteachingofprofessionalcoursesisrestrictedbythehoursandpracticeconditions，anditisdifficulttodirectlygototheindustrialapplicationsitetoobservetheinternalstructureoftheseequipment.Therefore，throughthedisassemblyandassemblytrainingteachinglinkintheprocessequipmentdisassemblylaboratory，studentshaveobtainedtheopportunitytorecognizethephysicalmodel，deepentheirunderstandingoftheoreticalteaching，andobtainbetterteachingeffects.Atthesametime，theexplorationandpracticeoflaboratoryconstruction，teachingconstruction，disassemblyandassemblyimplementation，performanceassessment，evaluationandteachingeffects.whichhaveplayedapositiveroleinimprovingteachingqualityandcultivatingengineeringapplicationtalents.

Keywords：Disassemblepumpsandcompressors;practicalteaching;teachingreform

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求全面提高我國工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，努力建設(shè)具有世界先進(jìn)水平、中國特色的社會主義現(xiàn)代高等工程教育體系，促進(jìn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國［1］。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)，對學(xué)生學(xué)習(xí)工程知識、激發(fā)創(chuàng)新思維、增強(qiáng)工程實(shí)踐能力和工程意識、鞏固專業(yè)理論知識具有重要的作用［2］。實(shí)踐教學(xué)是工程實(shí)踐活動中綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，其內(nèi)涵廣泛而具體，并且隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步而不斷深化發(fā)展［3］。拆裝實(shí)訓(xùn)作為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分［4］，中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)過程裝備拆裝實(shí)驗室是過程裝備與控制工程專業(yè)的特色實(shí)驗室，主要承擔(dān)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、過程裝備理論教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是學(xué)生課程設(shè)計、觀摩學(xué)習(xí)的主要基地。通過過程裝備的拆裝實(shí)訓(xùn)為學(xué)生提供了一個理論教學(xué)與實(shí)際模型的聯(lián)系機(jī)會，為培養(yǎng)具有綜合技能的高素質(zhì)人才提供了有力的保障［5-6］。

一、過程裝備拆裝實(shí)驗室的建設(shè)

過程裝備拆裝實(shí)驗室是依托克拉瑪依市實(shí)訓(xùn)中心，實(shí)訓(xùn)中心是由克拉瑪依市政府、新疆油田公司投資建設(shè)的石油石化領(lǐng)域國際一流的實(shí)踐工程基地，基本涵蓋了油氣勘探、開發(fā)、加工、儲運(yùn)、機(jī)械、電氣、信息、環(huán)保等石油石化產(chǎn)業(yè)上中下游的各環(huán)節(jié)。過程裝備拆裝實(shí)驗室是通過收集現(xiàn)場工業(yè)裝置的機(jī)泵和化工設(shè)備、及其配件，各種儀表和閥門等建立的。包括活塞式壓縮機(jī)（小型）、離心式壓縮機(jī)（小型）、單極和多級離心泵、柱塞泵、齒輪泵、計量泵、分餾塔配件、換熱器、減速機(jī)、管道附件、調(diào)節(jié)控制閥、各種閥門等，均為結(jié)合理論課程教學(xué)所挑選的典型設(shè)備。同時過程裝備拆裝實(shí)驗室配置各種輔助繪圖工具，拆裝工器具等。授課過程由過程裝備與控制工程專業(yè)教師指導(dǎo)進(jìn)行，一次可容納90人實(shí)訓(xùn)[7]。過程裝備拆裝實(shí)驗室設(shè)備如表1所示。

二、裝備拆裝實(shí)踐教學(xué)建設(shè)

（一）教學(xué)文件的建設(shè)

1.編寫拆裝實(shí)訓(xùn)教案

教案作為教師實(shí)施教學(xué)的主要依據(jù)，為完成高質(zhì)量的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，由課程負(fù)責(zé)人進(jìn)行編寫。編寫教案使教師對整個實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程有一個整體的把握，有利于課程的開展，同時也對實(shí)訓(xùn)過程的授課內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范，確保了教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一性。

2.編寫拆裝實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

為確保拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程的教學(xué)質(zhì)量，課程負(fù)責(zé)人根據(jù)所要拆裝機(jī)泵的機(jī)型，參考相關(guān)教材編制了《拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)指導(dǎo)書》。指導(dǎo)書對所拆裝機(jī)泵的學(xué)時安排、拆裝步驟、拆裝要求、拆裝注意事項有明確的規(guī)定，對設(shè)備的拆裝過程進(jìn)行詳細(xì)的講解，保證了教學(xué)過程有序、規(guī)范的進(jìn)行。

為保證高質(zhì)量的實(shí)踐教學(xué)過程，要求學(xué)生測繪部分機(jī)械零件，以及部分組合件的圖紙。通過繪制圖紙對整個教學(xué)過程有一個整體的把握，有利于課程的開展，同時也利于考核的規(guī)范，確保了教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)成績的統(tǒng)一性。

（二）師資建設(shè)

為確保拆裝教學(xué)過程高質(zhì)高效的順利完成，配備具有扎實(shí)的專業(yè)知識，豐富的實(shí)踐能力的高級職稱教師作為課程負(fù)責(zé)人，聘請企業(yè)高級工程師作為校外指導(dǎo)教師，校內(nèi)指導(dǎo)教師采用競聘上崗，通過試講挑選高素質(zhì)、經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強(qiáng)的教學(xué)人員[8]。同時依托有利的資源優(yōu)勢，與新疆油田、克拉瑪依石化、獨(dú)山子石化進(jìn)行合作，對校內(nèi)拆裝實(shí)訓(xùn)教師進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)。

三、拆裝過程實(shí)施

（一）理論學(xué)習(xí)

拆裝過程前開展專題講座，講座內(nèi)容主要涵蓋拆裝的安全要求、拆裝的任務(wù)和安排、拆裝過程的規(guī)范和紀(jì)律、需要完成的圖紙資料等。首先采用多媒體教學(xué)課件及動畫對典型拆裝設(shè)備模型進(jìn)行講解，有機(jī)泵的結(jié)構(gòu)和工作原理、機(jī)泵的密封技術(shù)、各種閥門的工作原理等。多媒體教學(xué)將拆裝過程形象化、生動化，豐富教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的理解[9]。然后依據(jù)實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時，要求學(xué)生完成主要零件的測繪、部分裝配圖的繪制，同時要求學(xué)生掌握一些設(shè)備的工作原理，如控制閥的閥桿驅(qū)動方法，閥頭的定位、定位器的定位原理等，將已學(xué)的機(jī)械制圖等課程與實(shí)訓(xùn)拆裝聯(lián)系起來，加深對專業(yè)基礎(chǔ)知識的鞏固[10]。在制圖過程中要求學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)規(guī)范、制圖規(guī)范，讓學(xué)生了解使用規(guī)范的必要性和重要性，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

（二）實(shí)踐操作

根據(jù)拆裝設(shè)備的數(shù)量，挑選具有代表性設(shè)備各5套，學(xué)生8人為一組（4人拆裝，2人測繪，2人記錄和查閱文獻(xiàn)）。這樣分工明確，保證每個學(xué)生都能參與到實(shí)操過程中，同時相互協(xié)作，相互討論，從而培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊合作精神[11]。學(xué)生在拆裝過程中，通過對照圖紙，了解設(shè)備內(nèi)部的實(shí)際結(jié)構(gòu)及其工作原理，能夠進(jìn)行拆裝、檢測、維修過程，并能進(jìn)行零部件的測繪。如壓縮機(jī)活塞，進(jìn)氣閥和排氣閥，泵的軸承座，機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，安全閥和控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)等。開始時，學(xué)生會無從下手，但是通過指導(dǎo)教師和現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的高級工程師的講解以及同組討論，使得學(xué)生對設(shè)備結(jié)構(gòu)、拆裝步驟等有了實(shí)質(zhì)的掌握。在拆裝過程中要求學(xué)生做好零件之間的標(biāo)記和記錄，規(guī)范化零件擺放，小零件分類放，大型零件放地面，這樣可確保拆裝后重新組裝原樣，同時防止零件的混亂和損壞。教學(xué)計劃詳細(xì)分配如表2所示。

四、成績考核與評定

實(shí)訓(xùn)成績構(gòu)成包括拆裝過程占30%；實(shí)習(xí)日志占25%；繪圖占25%；實(shí)習(xí)紀(jì)律占10%；實(shí)習(xí)考勤占10%。拆裝過程不僅使老師對學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)操能力、實(shí)操參與度、團(tuán)隊意識、團(tuán)隊溝通能力等各方面進(jìn)行評價，也調(diào)動了學(xué)生參與實(shí)踐過程的積極性和主動性，同時指導(dǎo)老師可實(shí)時了解學(xué)生對實(shí)踐內(nèi)容的掌握程度，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題[12]。實(shí)習(xí)日志需要包括每個拆裝項目的基本理論知識、操作過程、操作技巧及心得體會等。繪圖要求每個單項拆裝項目手繪零件圖，A3圖紙1張，要求繪制圖紙整潔、完整、規(guī)范，同一組員畫不同零件，部分有余力的同學(xué)可出三維圖更形象的表達(dá)零件結(jié)構(gòu)特征。最終將五部分成績進(jìn)行匯總得到實(shí)訓(xùn)成績。

五、實(shí)訓(xùn)效果

在拆裝教學(xué)過程中使學(xué)生及早接觸工程實(shí)際，直接感性認(rèn)識工作場地，增強(qiáng)工程背景，也是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和認(rèn)真工作態(tài)度的途徑。通過拆裝實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生有機(jī)會將課堂教學(xué)與實(shí)際模型聯(lián)系在一起，主動思考和認(rèn)識理論教學(xué)的問題，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性；同時在拆裝過程中會有各種重、臟的體力活，但是學(xué)生都能克服，培養(yǎng)了他們吃苦耐勞的精神；同時也對材料力學(xué)、金屬材料及熱處理、機(jī)械設(shè)計、過程裝備設(shè)計、過程裝備成套技術(shù)、過程裝備制造與檢測等專業(yè)課程的理論知識進(jìn)行加深和鞏固[13]。裝備拆裝實(shí)訓(xùn)不僅適用于過程裝備與控制專業(yè)，同時也適應(yīng)機(jī)電一體化、自動化、石油工程、化工、油氣儲運(yùn)等專業(yè)。

結(jié)語

結(jié)合過程裝備拆裝實(shí)驗室建成三年來的教學(xué)實(shí)踐，深深感到裝備拆裝實(shí)訓(xùn)在教學(xué)實(shí)施過程中的必要性。在目前實(shí)踐教學(xué)難以到現(xiàn)場的條件下，配合課堂理論教學(xué)，通過裝備拆裝實(shí)驗室的拆裝實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生對典型化工設(shè)備、流體機(jī)械、各種儀表等的工作原理、零件的裝配關(guān)系、閥門和儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工程識圖等有很大的提高，也對過程裝備從設(shè)計理念、工藝計算、功能實(shí)現(xiàn)，到最后工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品的過程有一個很好的了解，獲得了較好的教學(xué)效果。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，對過程裝備專業(yè)畢業(yè)生提出了更高的要求。因此，重視裝備拆裝實(shí)驗室的建設(shè)，加強(qiáng)與企業(yè)的合作，把學(xué)生培養(yǎng)為高素質(zhì)、能創(chuàng)新、善創(chuàng)業(yè)的應(yīng)用型人才是必然選擇。

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基金項目：中國石油大學(xué)（北京）克拉瑪依校區(qū)教育教學(xué)研究與改革項目（No.JG2021016）

作者簡介：賀嬌（1988—），女，蒙古族，新疆克拉瑪依人，博士研究生，工程師，研究方向：石油化工過程裝備教學(xué)及研究工作。