機泵拆裝實訓的教學改革與實踐*

趙　杰, 呂　濤,王中輝,楊曉宇,李建立

(北京石油化工學院，北京　102617)

?

機泵拆裝實訓的教學改革與實踐*

趙杰, 呂濤,王中輝,楊曉宇,李建立

(北京石油化工學院，北京102617)

過程流體機械是過程裝備與控制工程專業的核心課程之一，本文圍繞工程教育認證工作的具體要求，從專業核心課程配套實訓環節——機泵拆裝的實訓基地建設、教學過程實施、考核與成績評定和實訓教學效果等方面進行一系列的改革與實踐，形成了“學習規范、理論講解、模擬拆裝、實踐操作和研討互評”的五步教學評價法，為我校專業核心課程的實踐能力提升和工程應用型人才的培養提供了保障。

過程流體機械；機泵拆裝；改革；實踐

實踐性教學是高等院校工科專業教學中的重要環節，是培養應用型人才的重要途徑[1]。近幾年的培養方案中專業課程的課時都有較大幅度的減少，必須加大對本科生以實踐教學為載體的意識和能力的培養[2]，即專業課程配套的實踐環節結合工程教育認證工作進一步做實做好，將對核心專業課程的建設及應用型人才的培養具有很大的促進作用。

機泵拆裝是一門培養鍛煉學生動手能力、綜合運用所學知識能力的實踐課程，其基本目的就是要使過程裝備與控制工程專業的學生在接觸專業課后，通過參與過程裝備典型機器“泵和壓縮機”的拆裝、檢測工作，可以回顧和鞏固機械制圖、金屬材料學、機械原理和機械設計等課程的理論知識，使學生真實地了解泵和壓縮機的結構組成、工作原理及零部件之間的裝配關系，能正確使用拆裝工具并掌握機泵拆裝的一般方法和步驟，能正確對機泵進行檢測和保養。同時，通過機泵拆裝，鍛煉學生實踐能力、創造能力，提高分析問題與解決實際工程問題能力，促進學生知識、能力、素質的協調發展。

本文結合我校機泵拆裝實訓課程三年來的教育教學改革實踐成果，圍繞工程教育認證工作，對機泵拆裝實訓基地的建設，教學過程的實施，考核與成績評定和實訓教學效果等方面所做的工作進行分享闡述。

1　實訓基地建設

本著“校內實訓”與“校外實訓”想結合，“拆裝實訓”與“仿真訓練”相結合的原則，依托燕山石化建設了我校的校內外機泵拆裝實訓基地。校內實訓基地的泵和壓縮機來源于為石化企業報廢機泵，屬于與專業結合緊密的典型機型，但在校內實訓運行過程中出現學生工具使用不熟練而導致的野蠻操作、機泵零件磨損嚴重導致檢測數據不準等諸多問題；此外，校內指導教師大多來自高校畢業的博士，工程實踐經驗不足，因此，院系將校內原有11個機泵進行實體剖分(部分剖分機泵見圖1～圖4所示)，建設成為校內拆裝仿真訓練基地，用于學習機泵結構及工作原理，仿造建立三維虛擬拆裝練習，不再進行真實拆裝訓練過程。

為了彌補校內實訓基地無法進行實操的不足，開拓燕山教培中心機泵檢維修實訓基地為我校的校外實訓基地，燕山教培中心機泵檢維修實訓基地為我校與燕山石化共建單位，占地面積近200 m2，有往復式壓縮機、離心壓縮機、羅斯風機等大型機組，也有離心泵、磁力泵、滑片泵等多種泵型，由曾經在企業一線工作多年的高級技師帶隊，可一次容納50人實訓。為了保證實訓質量，課程組結合校外實踐基地拆裝的機型，并邀請現場培訓教師合作編寫了《機泵拆裝實訓指導書》，保證了機泵拆裝實踐性教學的嚴謹性和有效性，有利于拆裝過程的控制和指導教師的教學。在機泵拆裝實訓指導書中擬定實習思考題，讓學生帶著問題去了解每個機泵的結構及拆裝檢測注意事項，學生邊拆邊思考，做到有的放矢。

圖1　剖分離心水泵

圖2　剖分離心油泵

圖3　剖分齒輪泵

圖4　剖分扇形往復壓縮機

2　教學過程實施

按照校內外實踐基地的建設，制定的教學計劃，詳見表1。為了培養學生的實踐動手能力和創新精神，實踐中我們形成了“學習規范、理論講解、模擬拆裝、實踐操作和研討互評”的五步教學法。

(1)學習規范，通過專題講座形式安排拆裝前的安全規范，拆裝技術規范，選材原則，制圖規范，拆裝用工器具規范使用等內容的學習，一定程度上將先修的機械制圖和金屬工藝學等基礎課程與本次拆裝實訓聯系在一起，并引導學生在實踐課程中熟練運用這些專業基礎知識。

(2)理論講解，利用多媒體動畫教學和實驗室現有的剖分機泵現場理論講解剖分機泵的結構及工作原理，學習各種流體機械密封，引導學生結合先修機械原理課程來理解和學習機泵的工作原理。

(3)模擬拆裝，結合校內實踐基地現有的11種剖分機泵，要求學生在掌握基本結構和工作原理的基礎上分組運用三維軟件繪制裝配圖，并制作拆裝動畫，實現模擬拆裝訓練，三維訓練過程中引導學生結合先修機械制造課程來理解零部件的加工制作過程，這三步教學過程要求學生在15學時內完成，理論講解6學時，模擬實操即虛擬建模和虛擬拆裝9學時，學生制作的部分模擬機泵裝配如圖5～圖8所示。

圖5　離心水泵

圖6　扇形活塞式壓縮機

圖7　齒輪泵

圖8　自吸式離心泵

(4)實踐操作，在校外實訓基地進行，開展DW-7/5.4-18型對置式往復壓縮機、D12-25×3型三級離心水泵、IMC50-32-160型磁力泵和1SBFY-0.8-40S7EAD型隔膜計量泵共計四種機泵的拆裝，由企業具備扎實的理論基礎和豐富的工程實踐經驗的老工程師現場講解和實操，他們均具備把理論教學有效融入實踐教學的綜合授課能力，深入淺出的講解并結合機泵現場運行中常見的問題，以問題啟發式傳授給學生，是校內理論教學的有益補充，這階段內容共計105學時，理論講解18學時，實際操作87學時，實操分三組進行，保證每個學生都能動手拆裝。要求每位學生在現場觀摩、聽課的基礎上親自動手拆裝，現場進行零部件的測繪并徒手繪制草圖，記錄主要尺寸、配合關系及加工要求等。課后完成實訓報告中的各類問題和零部件圖紙，以及設備裝配圖的繪制。

(5)研討互評，要求每組學生先進行討論拆裝過程，然后每組選出一位代表總結本組拆裝過程并找出在拆裝過程中存在的問題，指導教師通過盤車檢查裝配質量，讓學生對本組拆裝實踐的結果進行糾正，找到不足和存在的問題，共性問題拿出來研討，小組間在老師的引導下進行互相提問回答，并進行互相評價，現場研討答辯的方式培養了學生的分析問題和解決問題的能力。

表1　機泵拆裝教學計劃

3　考核與成績評定

考核不僅是是保證拆裝效果的必要手段，還能督促學生在實習過程中深入思考、積極探索，使指導教師及時發現學生對教學內容掌握的程度，從而有針對性的指導，因材施教[3]。為此，我們采取“實習過程，實習技能，實習報告，實習紀律”四維一體的考核方式，將考核與實習的過程化管理相結合，在全過程管理方面建立了全體帶隊教師和實訓學生的微信管理群，全部的學習資料和信息發布能夠在第一時間通知到每位學生，實現了拆裝、繪圖、報告和答辯實時全過程管理。成績評定由實際操作成績(實習過程)、模擬拆裝成績(實習技能)、實習報告書(實習報告)和實習態度(實習紀律)四部分組成，其中實際操作成績占40%，包含現場草圖和拆裝研討答辯的考核；虛擬仿真操作考核成績占20%，為剖分機泵的三維拆裝動畫的演示；實習報告占30%，包含課后工程圖和校外基地的四種實訓機型的拆裝報告；實習態度占10%，所有部分的加權和最終匯入機泵拆裝的總成績。

4　實訓教學效果

通過對近幾年學生機泵拆裝實訓效果的跟蹤調查，學生反映在采取上述教學改革以來，相比其他實踐環節，機泵拆裝實訓教學給了學生更多主動思考和解決問題的機會，學生的學習積極性提高了。將頭腦中的圖紙對位到真實零件中使得學生的讀圖和識圖能力得以提高，對零部件的材料選擇及加工要求也從原來的感性認識上升到了理性認識，培養了學生的工程實踐能力和綜合知識的運用能力[4]。同時，增強了小組成員間的溝通，培養了團隊協助能力，大機組的拆裝需要多個同學的相互配合，測繪中涉及不同零部件的繪制，需要小組成員間分工。此外，拆裝過程中會碰到許多挑戰性的問題，如何進行往復式壓縮機中的十字頭和活塞的拆卸、如何測繪離心泵中的葉輪等，指導教師在提出問題后讓小組思考后動手解決，培養了學生分析和解決實際問題能力。

5　結　語

隨著過程工業的飛速發展，泵和壓縮機的應用也越來越廣泛[5]，對過程裝備人才也提出了更高的要求，因此，過程裝備與控制工程專業人才的培養也應與時俱進，才能順利實現和社會需求的“零距離”接軌，尤其是機泵拆裝實踐環節的教學與改革仍然需要向著應用能力培養的目標加大力度，以便提升就業競爭力，培養更符合產業需求的應用型人才。

[1]周勇軍,程文潔,趙建平.過程流體機械課程拆裝實訓教學的實踐探索[J].化工高等教育,2013(5):71-73.

[2]吳珂,孫麗君.淺析泵拆裝實訓課程教學改革的措施[J].山東電力高等專科學校學報,2012,15(5):55-56.

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

[4]鄭麗,李妍.基于應用型人才培養的模具拆裝與測繪實訓教學改革研究[J].科技創新導報,2015(05):149-150.

[5]孫峰.淺談機械密封的拆裝[J].中國石油和化工標準與質量,2011(04):106.

Teaching Reform and Practice of Disassembly Training on Pump and Compressor*

ZHAOJie,LVTao,WANGZhong-hui,YANGXiao-yu,LIJian-li

(Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing 102617, China)

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 construction training base, implementation teaching process, evaluation results and teaching effect, etc. The five step teaching evaluation method was formed, which was the "learning standard, the theory explanation, the simulation disassembly, the practical operation and the research and the mutual evaluation". 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; disassembly of pump and compressor; reform; practice

北京市高等學校教育教學改革項目(項目編號：2013-ms152)；北京石油化工學院教學改革和研究項目(項目編號：ZD2011002)。

趙杰(1976-)，女，副教授，主要從事過程裝備與控制工程專業教學與科研。

G642.0

B

1001-9677(2016)03-0143-04