趙　杰, 呂　濤,王中輝,楊曉宇,李建立

(北京石油化工學(xué)院，北京　102617)

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機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)的教學(xué)改革與實(shí)踐*

趙杰, 呂濤,王中輝,楊曉宇,李建立

(北京石油化工學(xué)院，北京102617)

過(guò)程流體機(jī)械是過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的核心課程之一，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(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)——機(jī)泵拆裝的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、教學(xué)過(guò)程實(shí)施、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定和實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果等方面進(jìn)行一系列的改革與實(shí)踐，形成了“學(xué)習(xí)規(guī)范、理論講解、模擬拆裝、實(shí)踐操作和研討互評(píng)”的五步教學(xué)評(píng)價(jià)法，為我校專業(yè)核心課程的實(shí)踐能力提升和工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了保障。

過(guò)程流體機(jī)械；機(jī)泵拆裝；改革；實(shí)踐

實(shí)踐性教學(xué)是高等院校工科專業(yè)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑[1]。近幾年的培養(yǎng)方案中專業(yè)課程的課時(shí)都有較大幅度的減少，必須加大對(duì)本科生以實(shí)踐教學(xué)為載體的意識(shí)和能力的培養(yǎng)[2]，即專業(yè)課程配套的實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合工程教育認(rèn)證工作進(jìn)一步做實(shí)做好，將對(duì)核心專業(yè)課程的建設(shè)及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有很大的促進(jìn)作用。

機(jī)泵拆裝是一門(mén)培養(yǎng)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)能力的實(shí)踐課程，其基本目的就是要使過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)的學(xué)生在接觸專業(yè)課后，通過(guò)參與過(guò)程裝備典型機(jī)器“泵和壓縮機(jī)”的拆裝、檢測(cè)工作，可以回顧和鞏固機(jī)械制圖、金屬材料學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的理論知識(shí)，使學(xué)生真實(shí)地了解泵和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及零部件之間的裝配關(guān)系，能正確使用拆裝工具并掌握機(jī)泵拆裝的一般方法和步驟，能正確對(duì)機(jī)泵進(jìn)行檢測(cè)和保養(yǎng)。同時(shí)，通過(guò)機(jī)泵拆裝，鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力，提高分析問(wèn)題與解決實(shí)際工程問(wèn)題能力，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

本文結(jié)合我校機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)課程三年來(lái)的教育教學(xué)改革實(shí)踐成果，圍繞工程教育認(rèn)證工作，對(duì)機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，教學(xué)過(guò)程的實(shí)施，考核與成績(jī)?cè)u(píng)定和實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果等方面所做的工作進(jìn)行分享闡述。

1　實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

本著“校內(nèi)實(shí)訓(xùn)”與“校外實(shí)訓(xùn)”想結(jié)合，“拆裝實(shí)訓(xùn)”與“仿真訓(xùn)練”相結(jié)合的原則，依托燕山石化建設(shè)了我校的校內(nèi)外機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)基地。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的泵和壓縮機(jī)來(lái)源于為石化企業(yè)報(bào)廢機(jī)泵，屬于與專業(yè)結(jié)合緊密的典型機(jī)型，但在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)學(xué)生工具使用不熟練而導(dǎo)致的野蠻操作、機(jī)泵零件磨損嚴(yán)重導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)等諸多問(wèn)題；此外，校內(nèi)指導(dǎo)教師大多來(lái)自高校畢業(yè)的博士，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，因此，院系將校內(nèi)原有11個(gè)機(jī)泵進(jìn)行實(shí)體剖分(部分剖分機(jī)泵見(jiàn)圖1～圖4所示)，建設(shè)成為校內(nèi)拆裝仿真訓(xùn)練基地，用于學(xué)習(xí)機(jī)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(jìn)行真實(shí)拆裝訓(xùn)練過(guò)程。

為了彌補(bǔ)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地?zé)o法進(jìn)行實(shí)操的不足，開(kāi)拓燕山教培中心機(jī)泵檢維修實(shí)訓(xùn)基地為我校的校外實(shí)訓(xùn)基地，燕山教培中心機(jī)泵檢維修實(shí)訓(xùn)基地為我校與燕山石化共建單位，占地面積近200 m2，有往復(fù)式壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、羅斯風(fēng)機(jī)等大型機(jī)組，也有離心泵、磁力泵、滑片泵等多種泵型，由曾經(jīng)在企業(yè)一線工作多年的高級(jí)技師帶隊(duì)，可一次容納50人實(shí)訓(xùn)。為了保證實(shí)訓(xùn)質(zhì)量，課程組結(jié)合校外實(shí)踐基地拆裝的機(jī)型，并邀請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)教師合作編寫(xiě)了《機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)》，保證了機(jī)泵拆裝實(shí)踐性教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和有效性，有利于拆裝過(guò)程的控制和指導(dǎo)教師的教學(xué)。在機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)中擬定實(shí)習(xí)思考題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去了解每個(gè)機(jī)泵的結(jié)構(gòu)及拆裝檢測(cè)注意事項(xiàng)，學(xué)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(fù)壓縮機(jī)

2　教學(xué)過(guò)程實(shí)施

按照校內(nèi)外實(shí)踐基地的建設(shè)，制定的教學(xué)計(jì)劃，詳見(jiàn)表1。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，實(shí)踐中我們形成了“學(xué)習(xí)規(guī)范、理論講解、模擬拆裝、實(shí)踐操作和研討互評(píng)”的五步教學(xué)法。

(1)學(xué)習(xí)規(guī)范，通過(guò)專題講座形式安排拆裝前的安全規(guī)范，拆裝技術(shù)規(guī)范，選材原則，制圖規(guī)范，拆裝用工器具規(guī)范使用等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，一定程度上將先修的機(jī)械制圖和金屬工藝學(xué)等基礎(chǔ)課程與本次拆裝實(shí)訓(xùn)聯(lián)系在一起，并引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐課程中熟練運(yùn)用這些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。

(2)理論講解，利用多媒體動(dòng)畫(huà)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的剖分機(jī)泵現(xiàn)場(chǎng)理論講解剖分機(jī)泵的結(jié)構(gòu)及工作原理，學(xué)習(xí)各種流體機(jī)械密封，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合先修機(jī)械原理課程來(lái)理解和學(xué)習(xí)機(jī)泵的工作原理。

(3)模擬拆裝，結(jié)合校內(nèi)實(shí)踐基地現(xiàn)有的11種剖分機(jī)泵，要求學(xué)生在掌握基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上分組運(yùn)用三維軟件繪制裝配圖，并制作拆裝動(dòng)畫(huà)，實(shí)現(xiàn)模擬拆裝訓(xùn)練，三維訓(xùn)練過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合先修機(jī)械制造課程來(lái)理解零部件的加工制作過(guò)程，這三步教學(xué)過(guò)程要求學(xué)生在15學(xué)時(shí)內(nèi)完成，理論講解6學(xué)時(shí)，模擬實(shí)操即虛擬建模和虛擬拆裝9學(xué)時(shí)，學(xué)生制作的部分模擬機(jī)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(jī)

圖7　齒輪泵

圖8　自吸式離心泵

(4)實(shí)踐操作，在校外實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行，開(kāi)展DW-7/5.4-18型對(duì)置式往復(fù)壓縮機(jī)、D12-25×3型三級(jí)離心水泵、IMC50-32-160型磁力泵和1SBFY-0.8-40S7EAD型隔膜計(jì)量泵共計(jì)四種機(jī)泵的拆裝，由企業(yè)具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老工程師現(xiàn)場(chǎng)講解和實(shí)操，他們均具備把理論教學(xué)有效融入實(shí)踐教學(xué)的綜合授課能力，深入淺出的講解并結(jié)合機(jī)泵現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題，以問(wèn)題啟發(fā)式傳授給學(xué)生，是校內(nèi)理論教學(xué)的有益補(bǔ)充，這階段內(nèi)容共計(jì)105學(xué)時(shí)，理論講解18學(xué)時(shí)，實(shí)際操作87學(xué)時(shí)，實(shí)操分三組進(jìn)行，保證每個(gè)學(xué)生都能動(dòng)手拆裝。要求每位學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)觀摩、聽(tīng)課的基礎(chǔ)上親自動(dòng)手拆裝，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行零部件的測(cè)繪并徒手繪制草圖，記錄主要尺寸、配合關(guān)系及加工要求等。課后完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告中的各類問(wèn)題和零部件圖紙，以及設(shè)備裝配圖的繪制。

(5)研討互評(píng)，要求每組學(xué)生先進(jìn)行討論拆裝過(guò)程，然后每組選出一位代表總結(jié)本組拆裝過(guò)程并找出在拆裝過(guò)程中存在的問(wèn)題，指導(dǎo)教師通過(guò)盤(pán)車(chē)檢查裝配質(zhì)量，讓學(xué)生對(duì)本組拆裝實(shí)踐的結(jié)果進(jìn)行糾正，找到不足和存在的問(wèn)題，共性問(wèn)題拿出來(lái)研討，小組間在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行互相提問(wèn)回答，并進(jìn)行互相評(píng)價(jià)，現(xiàn)場(chǎng)研討答辯的方式培養(yǎng)了學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

表1　機(jī)泵拆裝教學(xué)計(jì)劃

3　考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

考核不僅是是保證拆裝效果的必要手段，還能督促學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中深入思考、積極探索，使指導(dǎo)教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握的程度，從而有針對(duì)性的指導(dǎo)，因材施教[3]。為此，我們采取“實(shí)習(xí)過(guò)程，實(shí)習(xí)技能，實(shí)習(xí)報(bào)告，實(shí)習(xí)紀(jì)律”四維一體的考核方式，將考核與實(shí)習(xí)的過(guò)程化管理相結(jié)合，在全過(guò)程管理方面建立了全體帶隊(duì)教師和實(shí)訓(xùn)學(xué)生的微信管理群，全部的學(xué)習(xí)資料和信息發(fā)布能夠在第一時(shí)間通知到每位學(xué)生，實(shí)現(xiàn)了拆裝、繪圖、報(bào)告和答辯實(shí)時(shí)全過(guò)程管理。成績(jī)?cè)u(píng)定由實(shí)際操作成績(jī)(實(shí)習(xí)過(guò)程)、模擬拆裝成績(jī)(實(shí)習(xí)技能)、實(shí)習(xí)報(bào)告書(shū)(實(shí)習(xí)報(bào)告)和實(shí)習(xí)態(tài)度(實(shí)習(xí)紀(jì)律)四部分組成，其中實(shí)際操作成績(jī)占40%，包含現(xiàn)場(chǎng)草圖和拆裝研討答辯的考核；虛擬仿真操作考核成績(jī)占20%，為剖分機(jī)泵的三維拆裝動(dòng)畫(huà)的演示；實(shí)習(xí)報(bào)告占30%，包含課后工程圖和校外基地的四種實(shí)訓(xùn)機(jī)型的拆裝報(bào)告；實(shí)習(xí)態(tài)度占10%，所有部分的加權(quán)和最終匯入機(jī)泵拆裝的總成績(jī)。

4　實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果

通過(guò)對(duì)近幾年學(xué)生機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)效果的跟蹤調(diào)查，學(xué)生反映在采取上述教學(xué)改革以來(lái)，相比其他實(shí)踐環(huán)節(jié)，機(jī)泵拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)給了學(xué)生更多主動(dòng)思考和解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高了。將頭腦中的圖紙對(duì)位到真實(shí)零件中使得學(xué)生的讀圖和識(shí)圖能力得以提高，對(duì)零部件的材料選擇及加工要求也從原來(lái)的感性認(rèn)識(shí)上升到了理性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合知識(shí)的運(yùn)用能力[4]。同時(shí)，增強(qiáng)了小組成員間的溝通，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力，大機(jī)組的拆裝需要多個(gè)同學(xué)的相互配合，測(cè)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(guò)程中會(huì)碰到許多挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，如何進(jìn)行往復(fù)式壓縮機(jī)中的十字頭和活塞的拆卸、如何測(cè)繪離心泵中的葉輪等，指導(dǎo)教師在提出問(wèn)題后讓小組思考后動(dòng)手解決，培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力。

5　結(jié)　語(yǔ)

隨著過(guò)程工業(yè)的飛速發(fā)展，泵和壓縮機(jī)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛[5]，對(duì)過(guò)程裝備人才也提出了更高的要求，因此，過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)人才的培養(yǎng)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，才能順利實(shí)現(xiàn)和社會(huì)需求的“零距離”接軌，尤其是機(jī)泵拆裝實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)與改革仍然需要向著應(yīng)用能力培養(yǎng)的目標(biāo)加大力度，以便提升就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)更符合產(chǎn)業(yè)需求的應(yīng)用型人才。

[1]周勇軍,程文潔,趙建平.過(guò)程流體機(jī)械課程拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)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(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革的措施[J].山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2012,15(5):55-56.

[3]黃海龍,曲曉海,楊洋.工程訓(xùn)練拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,33(12):147-150.

[4]鄭麗,李妍.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模具拆裝與測(cè)繪實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015(05):149-150.

[5]孫峰.淺談機(jī)械密封的拆裝[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)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(xué)校教育教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：2013-ms152)；北京石油化工學(xué)院教學(xué)改革和研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：ZD2011002)。

趙杰(1976-)，女，副教授，主要從事過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)與科研。

G642.0

B

1001-9677(2016)03-0143-04