建立過程裝備拆裝實驗室的必要性

摘要：過程裝備與控制工程專業涉及到壓力容器、流體機械、過程儀表等一系列過程裝備的教學，是一個應用型專業，具有很強的工業應用背景。但在專業課的理論教學中受到學時和實習條件的限制，難以直接到工業應用現場，觀察到這些裝備的內部結構。因此，通過在過程裝備拆裝實驗室進行相關設備的拆裝實訓教學環節，使學生獲得了實物模型的認知機會，加深了對理論教學的了解，獲得了較好的教學效果。同時配合對拆裝實訓過程中的實驗室建設、教學建設、拆裝實施、成績考核與評定、教學效果等進行探索和實踐，對提高教學質量和培養工程應用型人才發揮了積極作用。

關鍵詞：機泵拆裝；實訓教學；教學改革

中圖分類號：G642文獻標識碼：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計劃”要求全面提高我國工程教育人才培養質量，努力建設具有世界先進水平、中國特色的社會主義現代高等工程教育體系，促進我國從工程教育大國走向工程教育強國［1］。實踐教學是培養高級工程技術人才的重要環節，對學生學習工程知識、激發創新思維、增強工程實踐能力和工程意識、鞏固專業理論知識具有重要的作用［2］。實踐教學是工程實踐活動中綜合素質的體現，其內涵廣泛而具體，并且隨著科技的發展和社會的進步而不斷深化發展［3］。拆裝實訓作為實踐教學的重要組成部分［4］，中國石油大學（北京）克拉瑪依校區過程裝備拆裝實驗室是過程裝備與控制工程專業的特色實驗室，主要承擔生產實習、過程裝備理論教學的實踐環節，也是學生課程設計、觀摩學習的主要基地。通過過程裝備的拆裝實訓為學生提供了一個理論教學與實際模型的聯系機會，為培養具有綜合技能的高素質人才提供了有力的保障［5-6］。

一、過程裝備拆裝實驗室的建設

過程裝備拆裝實驗室是依托克拉瑪依市實訓中心，實訓中心是由克拉瑪依市政府、新疆油田公司投資建設的石油石化領域國際一流的實踐工程基地，基本涵蓋了油氣勘探、開發、加工、儲運、機械、電氣、信息、環保等石油石化產業上中下游的各環節。過程裝備拆裝實驗室是通過收集現場工業裝置的機泵和化工設備、及其配件，各種儀表和閥門等建立的。包括活塞式壓縮機（小型）、離心式壓縮機（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、管道附件、調節控制閥、各種閥門等，均為結合理論課程教學所挑選的典型設備。同時過程裝備拆裝實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教師指導進行，一次可容納90人實訓[7]。過程裝備拆裝實驗室設備如表1所示。

二、裝備拆裝實踐教學建設

（一）教學文件的建設

1.編寫拆裝實訓教案

教案作為教師實施教學的主要依據，為完成高質量的實訓教學，由課程負責人進行編寫。編寫教案使教師對整個實訓教學過程有一個整體的把握，有利于課程的開展，同時也對實訓過程的授課內容進行了規范，確保了教學內容的統一性。

2.編寫拆裝實訓指導書

為確保拆裝實訓教學過程的教學質量，課程負責人根據所要拆裝機泵的機型，參考相關教材編制了《拆裝實訓教學指導書》。指導書對所拆裝機泵的學時安排、拆裝步驟、拆裝要求、拆裝注意事項有明確的規定，對設備的拆裝過程進行詳細的講解，保證了教學過程有序、規范的進行。

為保證高質量的實踐教學過程，要求學生測繪部分機械零件，以及部分組合件的圖紙。通過繪制圖紙對整個教學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范，確保了教學內容和學習成績的統一性。

（二）師資建設

為確保拆裝教學過程高質高效的順利完成，配備具有扎實的專業知識，豐富的實踐能力的高級職稱教師作為課程負責人，聘請企業高級工程師作為校外指導教師，校內指導教師采用競聘上崗，通過試講挑選高素質、經驗豐富、責任心強的教學人員[8]。同時依托有利的資源優勢，與新疆油田、克拉瑪依石化、獨山子石化進行合作，對校內拆裝實訓教師進行相關培訓。

三、拆裝過程實施

（一）理論學習

拆裝過程前開展專題講座，講座內容主要涵蓋拆裝的安全要求、拆裝的任務和安排、拆裝過程的規范和紀律、需要完成的圖紙資料等。首先采用多媒體教學課件及動畫對典型拆裝設備模型進行講解，有機泵的結構和工作原理、機泵的密封技術、各種閥門的工作原理等。多媒體教學將拆裝過程形象化、生動化，豐富教學環節和教學內容，加深學生對理論教學和實踐教學的理解[9]。然后依據實踐教學的學時，要求學生完成主要零件的測繪、部分裝配圖的繪制，同時要求學生掌握一些設備的工作原理，如控制閥的閥桿驅動方法，閥頭的定位、定位器的定位原理等，將已學的機械制圖等課程與實訓拆裝聯系起來，加深對專業基礎知識的鞏固[10]。在制圖過程中要求學生學習技術規范、制圖規范，讓學生了解使用規范的必要性和重要性，養成嚴謹的工作態度。

（二）實踐操作

根據拆裝設備的數量，挑選具有代表性設備各5套，學生8人為一組（4人拆裝，2人測繪，2人記錄和查閱文獻）。這樣分工明確，保證每個學生都能參與到實操過程中，同時相互協作，相互討論，從而培養了學生團隊合作精神[11]。學生在拆裝過程中，通過對照圖紙，了解設備內部的實際結構及其工作原理，能夠進行拆裝、檢測、維修過程，并能進行零部件的測繪。如壓縮機活塞，進氣閥和排氣閥，泵的軸承座，機械密封結構，安全閥和控制閥的執行機構的特點等。開始時，學生會無從下手，但是通過指導教師和現場經驗豐富的高級工程師的講解以及同組討論，使得學生對設備結構、拆裝步驟等有了實質的掌握。在拆裝過程中要求學生做好零件之間的標記和記錄，規范化零件擺放，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。教學計劃詳細分配如表2所示。

四、成績考核與評定

實訓成績構成包括拆裝過程占30%；實習日志占25%；繪圖占25%；實習紀律占10%；實習考勤占10%。拆裝過程不僅使老師對學生在實訓過程中的學習態度、實操能力、實操參與度、團隊意識、團隊溝通能力等各方面進行評價，也調動了學生參與實踐過程的積極性和主動性，同時指導老師可實時了解學生對實踐內容的掌握程度，及時發現和解決問題[12]。實習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、規范，同一組員畫不同零件，部分有余力的同學可出三維圖更形象的表達零件結構特征。最終將五部分成績進行匯總得到實訓成績。

五、實訓效果

在拆裝教學過程中使學生及早接觸工程實際，直接感性認識工作場地，增強工程背景，也是培養學生的實踐操作能力和認真工作態度的途徑。通過拆裝實踐教學，讓學生有機會將課堂教學與實際模型聯系在一起，主動思考和認識理論教學的問題，提高了學生學習的主觀能動性；同時在拆裝過程中會有各種重、臟的體力活，但是學生都能克服，培養了他們吃苦耐勞的精神；同時也對材料力學、金屬材料及熱處理、機械設計、過程裝備設計、過程裝備成套技術、過程裝備制造與檢測等專業課程的理論知識進行加深和鞏固[13]。裝備拆裝實訓不僅適用于過程裝備與控制專業，同時也適應機電一體化、自動化、石油工程、化工、油氣儲運等專業。

結語

結合過程裝備拆裝實驗室建成三年來的教學實踐，深深感到裝備拆裝實訓在教學實施過程中的必要性。在目前實踐教學難以到現場的條件下，配合課堂理論教學，通過裝備拆裝實驗室的拆裝實踐教學環節，使學生對典型化工設備、流體機械、各種儀表等的工作原理、零件的裝配關系、閥門和儀表的內部結構、工程識圖等有很大的提高，也對過程裝備從設計理念、工藝計算、功能實現，到最后工業應用產品的過程有一個很好的了解，獲得了較好的教學效果。

隨著我國經濟的飛速發展及產業結構的轉變，對過程裝備專業畢業生提出了更高的要求。因此，重視裝備拆裝實驗室的建設，加強與企業的合作，把學生培養為高素質、能創新、善創業的應用型人才是必然選擇。

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基金項目：中國石油大學（北京）克拉瑪依校區教育教學研究與改革項目（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及研究工作。