過程流體機械拆裝實訓(xùn)教學(xué)的實踐探索*

王中輝，趙　杰，呂　濤，李建立

(北京石油化工學(xué)院機械工程學(xué)院，北京　102617)

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過程流體機械拆裝實訓(xùn)教學(xué)的實踐探索*

王中輝，趙杰，呂濤，李建立

(北京石油化工學(xué)院機械工程學(xué)院，北京102617)

高等學(xué)校工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國當(dāng)前高等教育關(guān)注的焦點工作，工程訓(xùn)練是提升學(xué)生工程實踐能力的重要手段。過程流體機械是過程裝備與控制工程專業(yè)的核心課程之一，拆裝實訓(xùn)是本課程的重要環(huán)節(jié)。本文圍繞工程教育認(rèn)證工作的具體要求，從專業(yè)核心課程配套實訓(xùn)環(huán)節(jié)—拆裝教學(xué)實訓(xùn)的重要性、教學(xué)過程操作、成績考核評定和實訓(xùn)教學(xué)效果等方面進行一系列的改革與實踐，為我校專業(yè)核心課程的實踐能力提升和工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了有力的保障，收到了良好的效果。

過程流體機械；拆裝實訓(xùn)；教學(xué)；實踐

隨著全球教育一體化的發(fā)展，工程教育專業(yè)認(rèn)證引起廣泛的重視。在此背景下，我國于2013年正式加入《華盛頓協(xié)議》。我國的高等工程教育為此開啟嶄新的一頁,積極與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，構(gòu)建我國高等工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系，進一步提高我國高等工程教育國際化水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量[1-2]。

北京石油化工學(xué)院的過程裝備與控制工程專業(yè)為中石化重點建設(shè)專業(yè)，過程流體機械作為本專業(yè)的一門專業(yè)骨干課程，主要講述在化工生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用的能量傳遞流體機械，包含壓縮機、泵、離心分離機三部分[3-4]。我校本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生畢業(yè)后能夠成為從事化工裝備運轉(zhuǎn)的應(yīng)用性工程師，包括裝備的采購、安裝、維護及零配件管理等方面的工作。為此，必須加大改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

過程流體機械拆裝實訓(xùn)是一門訓(xùn)練學(xué)生實操能力、鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際的實驗課程，其基本目的就是通過對過程工業(yè)典型機器的拆裝、檢測、繪圖等工作，掌握典型機器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點，培養(yǎng)理論與實踐相結(jié)合的思維方法，掌握一定的機器維修檢測技能，為今后的工作打下扎實的基礎(chǔ)。圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證，結(jié)合已經(jīng)實施的三輪拆裝課程教學(xué)，對拆裝實訓(xùn)教學(xué)實施的必要性、教學(xué)過程實施、成績考核等方面進行一系列的改革與實踐。

1　課程的必要性

1.1課程教學(xué)現(xiàn)狀

近幾年來，我校過程流體機械課程教學(xué)時數(shù)一直為48(44授課+4習(xí)題課)學(xué)時，學(xué)時壓縮了，教學(xué)內(nèi)容不變，對教學(xué)提出更高的要求。如何使該專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課的同時，其科學(xué)實驗與工程實踐的素質(zhì)也能得以培養(yǎng)和提高，是教師所面臨的問題[5]。(1)授課教師采用多種教學(xué)方式，以適應(yīng)當(dāng)前的狀況。采用多媒體教學(xué)課件，課件包含圖片和文字介紹，既有工程圖又有三維圖，還有視頻，利用這樣的多媒體教學(xué)系統(tǒng)把泵和壓縮機的工作原理、結(jié)構(gòu)特點展現(xiàn)在學(xué)生面前；(2)采用自制的有機玻璃模型和剖切的金屬模型，展現(xiàn)典型泵和壓縮機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理；(3)收集典型機器圖片和機器工作狀態(tài)視頻，讓學(xué)生更加直觀了解機器的工作原理等。

1.2行業(yè)專業(yè)人才的要求

面向未來，我校確立了打造北京市屬高校一流本科教育，建設(shè)特色鮮明高水平應(yīng)用型大學(xué)的發(fā)展新目標(biāo)，致力為國家石油石化行業(yè)、新興能源產(chǎn)業(yè)、城市安全和首都經(jīng)濟社會發(fā)展做出更積極的貢獻。具體到本專業(yè)，就是為企業(yè)培養(yǎng)合格的工程師。為此，教師必須對學(xué)生進行動手能力的培養(yǎng)。使學(xué)生能夠解決工程實際問題。因此，必須加大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。我校過程流體機械課程理論教學(xué)學(xué)時44，習(xí)題課4學(xué)時，實驗教學(xué)學(xué)時10學(xué)時(壓縮機和離心泵)，拆裝實訓(xùn)教學(xué)三周，在燕山石化教培中心進行，這樣，圍繞該課程的實踐學(xué)時大幅提高。

2　課程學(xué)習(xí)收獲

通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得以下方面的知識與能力：①常用泵和壓縮機基本結(jié)構(gòu);②典型泵和壓縮機的拆裝能力;③主要零部件的檢測能力;④泵和壓縮機常見故障的判斷及排除能力。

3　拆裝實訓(xùn)課程教學(xué)建設(shè)

3.1拆裝實訓(xùn)教學(xué)文件建設(shè)

表1　對置式往復(fù)壓縮機Tabel 1　Opposed reciprocating compressor

表2　三級離心水泵Table 2　Three-stage centrifugal pumps

表3　磁力泵Table 3　Magnetic drive pump

表4　隔膜計量泵Table 4　Diaphragm metering pump

(1)教學(xué)大綱。拆裝實訓(xùn)教學(xué)大綱是實訓(xùn)教學(xué)所設(shè)置的實訓(xùn)環(huán)節(jié)擬達到的教學(xué)目標(biāo)及具體的教學(xué)分配，是組織學(xué)生實習(xí)的主要文件依據(jù)[6]。教學(xué)過程分為四個模塊，每個模塊3天時間，教學(xué)內(nèi)容詳細(xì)分配如表1～表4所示[7]。

(2)教材。為總結(jié)實踐教學(xué)改革發(fā)展成果，成立了由校內(nèi)骨干教師和燕山教培中心教學(xué)指導(dǎo)人員組成的教材編寫委員會，編寫了《拆裝實訓(xùn)指導(dǎo)書》，指導(dǎo)書詳細(xì)記錄了每個拆裝模塊實訓(xùn)教學(xué)中的拆裝順序及拆裝的注意事項，對學(xué)生的機泵拆裝起到指導(dǎo)作用。

3.2拆裝實訓(xùn)基地建設(shè)

本著“校內(nèi)實訓(xùn)”與“校外實訓(xùn)”想結(jié)合， “動手訓(xùn)練”與“仿真訓(xùn)練”相結(jié)合的原則，依托燕山石化公司建設(shè)了我校的校內(nèi)外拆裝實訓(xùn)基地。校內(nèi)實訓(xùn)基地的機器來源于為燕山石化淘汰的機器，屬于與專業(yè)結(jié)合緊密的典型機型，將校內(nèi)原有多個機泵進行剖分，建設(shè)成為校內(nèi)拆裝仿真訓(xùn)練基地，用于學(xué)習(xí)機泵結(jié)構(gòu)及工作原理，仿造建立三維虛擬拆裝練習(xí)，不再進行真實拆裝訓(xùn)練過程。

依托燕山石化公司，將其教培中心機泵檢維修實訓(xùn)基地為我校的校外實訓(xùn)基地，該基地為我校與燕山石化共建單位，占地面積近200 m2，有大型機組和多種泵型，講課教師都是具有多年現(xiàn)場維修經(jīng)驗的高級技師，最多可一次接待50人實訓(xùn)。

3.3師資隊伍建設(shè)

為達到好的教學(xué)效果，校內(nèi)配備了教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師作課程指導(dǎo)，主要講解繪圖的知識及技能、典型機器的結(jié)構(gòu)和工作原理；燕山石化公司培訓(xùn)基地以技能經(jīng)驗豐富的高級技師作為拆裝教學(xué)指導(dǎo)教師，主要進行實際操作的講解。對每一位上崗教學(xué)的人員進行課前訓(xùn)練，優(yōu)秀的指導(dǎo)教師保障了拆裝實訓(xùn)教學(xué)的順利進行。

4　教學(xué)過程實施

(1) 理論學(xué)習(xí)

拆裝實訓(xùn)前安排幾次專題講座，專題講座主要內(nèi)容包括制圖基本知識及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、拆裝的安排及注意事項、機器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理、機械密封技術(shù)等，將學(xué)生以前學(xué)過的知識與本次拆裝實訓(xùn)聯(lián)系在一起，并關(guān)注學(xué)生在本課程中熟練運用這些專業(yè)基礎(chǔ)知識。

(2)拆裝實操

在校外實訓(xùn)基地進行拆裝實操，主要對四種機器進行拆裝，分別為：對置式往復(fù)壓縮機、三級離心水泵、磁力泵和隔膜計量泵。拆卸、裝配過程中，教師要放手讓學(xué)生自己操作，不需要什么都詳細(xì)指導(dǎo)。每位同學(xué)拆裝后要選擇一個零件測繪，現(xiàn)場畫出草圖，后整理成完整的零件圖，包括正確的視圖、完整的尺寸、技術(shù)要求(表面粗糙度、形位公差等)和標(biāo)題欄。達到加工制造的要求。有余力的同學(xué)，也可以坐三維圖，更形象的表達零件結(jié)構(gòu)特征。

(3)拆裝報告的撰寫

拆裝之前，要求學(xué)生撰寫不少于10種機型的學(xué)習(xí)報告，目的是先期了解各種機器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。再撰寫預(yù)拆裝報告，讓學(xué)生在拆裝之前對所拆裝的機型有一個大概的了解。拆裝之后，撰寫拆裝檢測報告，現(xiàn)場手繪零件圖一張，為避免抄襲現(xiàn)象發(fā)生，每一種機型拆裝完后，及時批閱報告及圖紙。整個拆裝實訓(xùn)過程實現(xiàn)動態(tài)管理。大大提高了學(xué)習(xí)效果。

5　成績考核評定

考核不僅是促進學(xué)生努力學(xué)習(xí)的必要手段，還能督促學(xué)生在拆裝過程中積極思考、積極探索，使指導(dǎo)教師及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握的程度，從而有針對性的指導(dǎo)，因材施教[8]。為此，我們采取過程化管理考核的方式，首先是利用現(xiàn)代化的通訊手段建立實訓(xùn)微信管理群，能夠第一時間和每位同學(xué)溝通交流，實現(xiàn)了拆裝、繪圖、報告和答辯實時動態(tài)管理。成績評定由實際操作成績40%、實習(xí)報告書30% (實習(xí)報告) 和實習(xí)態(tài)度30%三部分組成。

6　實施成效

采用校內(nèi)、校外結(jié)合的教學(xué)方式，實現(xiàn)了校內(nèi)外教師的互補，學(xué)生受益比傳統(tǒng)校內(nèi)拆裝實習(xí)大；極大豐富了機泵拆裝實訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容，采用了各種各樣的教學(xué)方法，組織管理嚴(yán)格到位，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；給了學(xué)生更多主動思考和解決問題的機會，提高了教學(xué)效果。同時，提升了團隊成員互助合作的能力，每一組的拆裝需要多個同學(xué)的相互配合，團結(jié)協(xié)作，測繪中涉及不同零部件的繪制，需要小組成員間分工[9]。

7　結(jié)　語

當(dāng)前高校關(guān)注的焦點工作是高等工程教育專業(yè)認(rèn)證。拆裝實訓(xùn)課程組將以工程教育專業(yè)認(rèn)證為切入點，進一步加強與校外單位的合作，把“以學(xué)生為中心”的理念落到實處并持續(xù)改進。以便提高學(xué)生各方面的能力，為國家培養(yǎng)合格的人才。

[1]羅正祥.工程教育專業(yè)認(rèn)證及其對高校實踐教學(xué)的影響[J].實驗室研究與探索,2008,27(6):1-3.

[2]葉洪濤,羅文廣,曾文波.基于專業(yè)認(rèn)證的地方高校人才培養(yǎng)模式探索[J].高教論壇, 2012(10):34.

[3]李云,姜培正.過程流體機械[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:2-10.

[4]高慎琴.化工機器[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992:55-56.

[5]王君.化工過程流體機械教學(xué)中學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[J].化工高等教育,2008(4):55-58.

[6]朱瑞富,孫康寧,賀業(yè)建,等.綜合性大學(xué)工程訓(xùn)練中心發(fā)展模式設(shè)計與實踐[J].實驗室研究與探索,2011,30(9):86-99.

[7]陳云,羅繼相,趙章焰,等.現(xiàn)代工程訓(xùn)練教學(xué)體系的優(yōu)化及規(guī)范化[J].高等工程教育研究,2011(4):163-166.

[8]黃海龍,曲曉海,楊洋.工程訓(xùn)練拆裝實訓(xùn)教學(xué)的探索與實踐[J].實驗室研究與探索, 2014,33(12):147-150.

[9]趙杰.機泵拆裝實訓(xùn)的教學(xué)改革與探索[J].廣州化工,2016,44(3):143-145.

Study on Dismounting Training Teaching in Process Fluid Machinery*

WANG Zhong-hui, ZHAO Jie， LV Tao, LI Jian-li

(Department of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Petro-chemical Technology, Beijing 102617, China)

Engineering education professional certification is currently the hot shot of higher education. Engineering training is an important way to enhance students’ engineering practical ability. Process Fluid Machinery is one of the core courses in the Process Equipment and Control Engineering specialty. A series of reform and practice were carried out based on engineering education certification work, such as the necessity, implementation teaching process, evaluation results and teaching effect, etc. It provided the guarantee for the practice ability of the core professional course in our school and the training of engineering application talents.

Process Fluid Machinery; training of dismounting; teaching; practice

北京石油化工學(xué)院教育教學(xué)改革項目(項目編號：YB20150204)。

王中輝(1968-)，男，博士，副教授，主要從事過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)與科研工作。

G642.0

B

1001-9677(2016)014-0202-03