關于石油鉆井專業制圖教學模式的探討

鄧云君

機械制圖是各職業學校工科類專業的一門重要的專業基礎課,是交流、傳遞技術信息的媒介和工具,是工程界通用的技術語言。學生對機械制圖的掌握情況與熟練程度,不僅關系后續專業課的學習,而且還反映著學生的職業技術素質。

隨著科技的進步,石油鉆井行業的設備自動化程度越來越先進、工藝要求越來越高,建井周期越來越短,設備、儀器的拆卸及安裝越來越頻繁,這就要求石油鉆井專業的學生不僅能夠掌握石油鉆井的原理、工藝技術和操作技能,還具有石油鉆井工程需要的識讀裝配圖的能力、測繪與徒手繪圖能力。

目前我國石油鉆井專業制圖課沒有一套完整的適合石油工程專業的課程體系,一直沿用機械類專業制圖教學的教材和教學模式,在知識體系上沒有很好地與石油鉆井專業相結合,課程中所選用的圖例沒有體現出石油鉆井的特點,這就給學生識讀專業圖樣帶來一定難度。因此,如何改進制圖課程體系和教學模式是石油鉆井專業課程亟待解決的主要問題。

一、石油鉆井專業對制圖教學的要求

石油鉆井是油氣勘探及開發過程中一項非常重要的工序,其工作對象是地下幾千米的巖石,它利用地面鉆井設備及井下各種鉆井工具不斷破碎巖石,形成井眼,建立油氣流的通道,實現開采地下油氣資源的目的。由于地層的多變性和地下巖石的復雜性,地面鉆井設備和井下鉆井工具會產生故障,影響鉆井效率。因此,要經常對這些工具和設備進行拆裝、維修和保養。同時,鉆井技術的發展和鉆井工具的更新,鉆井效率不斷提高,建井周期不斷縮短,設備的拆卸、搬遷、安裝更加頻繁,這就要求鉆井專業學生必須熟練掌握這項技能,適應鉆井現場的需要。拆裝、維修和保養的前提是了解它們的結構、裝配關系、工作原理及技術要求,因此識讀裝配圖是石油鉆井專業需要掌握和強化的教學內容之一。同時,為了保證井下工具正常工作和為處理事故提供技術支持,需對井下工具進行測繪,繪出入井鉆具的草圖并準確標注尺寸。這就決定了在教學過程中要體現專業的要求,以適應鉆井專業的需要。傳統的機械制圖教學是以投影為基礎,培養學生的圖形思維能力和空間想象能力。而對于石油鉆井工程專業來說,學生在工作崗位上主要要具備徒手繪圖能力、測繪能力、識讀裝配圖的能力等。

二、現行石油鉆井專業制圖教學的現狀

1. 教學重點不能體現專業的需要

現行鉆井專業制圖教學的教材及教學計劃與普通機械專業相似,但由于鉆井專業的制圖課時少,加上學生的文化基礎薄弱、空間想象能力差,只能將投影作圖、畫法幾何、機械圖樣的表達方法等作為重點內容講授,而識讀裝配圖只作為一般了解內容來講授,不對學生進行測繪訓練。這背離了鉆井現場實際,其重點不能體現專業的需要。

2. 教學內容不能與專業相結合

受傳統教學模式的影響,現行石油工程專業制圖教學的內容一直按普通機械專業執行,與專業沒有任何關聯,各種例圖都來自于普通機械,雖然機械都具有相通性,但鉆井工程專業有其特殊性。由于制圖教學沒有結合石油鉆井專業進行講授,使學生學到的知識難以直接應用到工程實際上,以至于學生認為該課程與專業聯系不密切,影響學生學習制圖的積極性。

3. 教學方式不能適應專業制圖教學的需要

主要表現在兩個方面:其一,現行的教學方式是“粉筆+黑板+模型(掛圖)”,制圖教學掛圖和教學模型都是按教材配制的,在石油鉆井專業制圖教學中,教師在現有的教學方式下無法將鉆井專業圖例引入到制圖教學中,實現專業與制圖教學相接合。其二,制圖教學注重的是制圖知識的傳授,教學采用滿堂灌的教學方式,而忽視制圖技能的培養,使教學目的與現場需要相脫節。

三、石油鉆井專業制圖教學模式的探討

1. 實現教學內容與專業相結合

由于石油鉆井專業與機械專業有著很大的區別,工作崗位要求技術工人的制圖技能也不盡相同。因此在制圖教學的重點上也有著很大區別。應改革教學內容,實現教學內容與專業相結合。

石油工程專業設置機械制圖課程的目的,主要是提高其識圖能力及測繪和徒手繪圖能力。石油工程專業要求弱化繁瑣的畫法幾何及投影方面的教學,注重圖樣的表達方法及裝配圖的識讀。教學過程中制圖教師要適當引入石油鉆井專業的圖樣,配合講解相關的專業知識,將專業生產工藝部分地納入制圖課的范疇,即制圖教學應結合工藝內容講解,這樣不僅開闊學生的視野,提高學生學習的興趣,同時將大大縮短學生進入實際生產后的適應期。

2. 實現傳統教學方式與現代化教學方式相結合

現行的機械制圖教材所使用的各種圖例,都是來自于普通機械,與石油工程專業聯系不緊密,在傳統教學模式下無法將專業圖樣引入到制圖教學中。同時,傳統教學中的各種圖例都是以靜態方式呈現在學生面前,增加了學生的理解難度。為了使制圖教學體現石油鉆井專業的特點,實現基礎課程服務于專業的目的,在石油鉆井專業制圖教學過程中,用現代教學手段作為傳統教學模式的補充,不僅可以使學生理解教學內容,更重要的是將石油專業的知識引入到制圖教學中,拓展了學生的知識面,為后續專業課的講授奠定了基礎。所謂現代教學手段體現在以Power- point軟件為平臺,將圖片、影片、Flash動畫、文檔等多種媒體集成為課件,實現多媒體教學。例如:在講裝配圖時,筆者引用了石油機械中的旋轉系統部件——轉盤裝配圖,按照石油鉆井工程專業對轉盤的知識點的要求,結合制圖教學中識讀裝配圖的知識,運用動畫、零件實物、文字等制作了多媒體課件,從專業需要的角度出發,重點突出了轉盤的工作原理、結構、各零件的作用及維護保養方面的知識,使學生掌握制圖技能知識的同時也了解了專業知識。現代教學手段在石油工程專業制圖教學過程中的運用,可以彌補傳統教學直觀性不強、與專業結合不緊密的不足,取得傳統教學無法比擬的教學效果。

3. 實現傳授制圖知識與提高制圖技能相接合

零件的測繪和徒手繪圖能力是石油鉆井專業學生必須掌握的技能,也是制圖教學的重點之一。教師應根據學生掌握的情況,結合專業的要求,對學生進行徒手繪圖和測繪訓練,鞏固所學的知識,使學生感覺學有所用,提高學生的學習興趣。例如在講完尺寸標注章節后,筆者運用所講內容,結合石油專業知識,給學生一只鉆具接頭實物,讓學生測量并標注尺寸。在學生測繪的基礎上,講解鉆具接頭的各尺寸在鉆井過程中的意義,強調尺寸標注的準確性和尺寸標注誤差對鉆井工作的危害。通過實物教學,增加了學生感性認識,培養了學生分析問題和解決問題的能力。徒手繪圖和測繪是知識和技能的完美結合,教學中在學生充分理解和掌握制圖基本知識的同時應注重制圖應用能力的提高,突出實踐環節,才能真正適應專業的需要。

機械制圖是石油鉆井專業的基礎課之一,但目前普遍存在教學內容與專業相關性差,教學重點與專業不相符,教學手段不能適應專業制圖的要求等特點。為了達到理想的教學效果,使制圖教學體現石油鉆井的專業性,應在教學內容上結合專業特點,采用現代化教學手段,有效提高教學質量和教學效率,注重學生的能力培養,使制圖教學更好地為專業服務,提高學生的綜合素質,以適應石油行業對技能型人才的需要。

(作者單位:江蘇省華東石油技師學院)