建立过程装备拆装实验室的必要性

摘要：过程装备与控制工程专业涉及到压力容器、流体机械、过程仪表等一系列过程装备的教学，是一个应用型专业，具有很强的工业应用背景。但在专业课的理论教学中受到学时和实习条件的限制，难以直接到工业应用现场，观察到这些装备的内部结构。因此，通过在过程装备拆装实验室进行相关设备的拆装实训教学环节，使学生获得了实物模型的认知机会，加深了对理论教学的了解，获得了较好的教学效果。同时配合对拆装实训过程中的实验室建设、教学建设、拆装实施、成绩考核与评定、教学效果等进行探索和实践，对提高教学质量和培养工程应用型人才发挥了积极作用。

关键词：机泵拆装；实训教学；教学改革

中图分类号：G642文献标识码：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“卓越工程师教育培养计划”要求全面提高我国工程教育人才培养质量，努力建设具有世界先进水平、中国特色的社会主义现代高等工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国［1］。实践教学是培养高级工程技术人才的重要环节，对学生学习工程知识、激发创新思维、增强工程实践能力和工程意识、巩固专业理论知识具有重要的作用［2］。实践教学是工程实践活动中综合素质的体现，其内涵广泛而具体，并且随着科技的发展和社会的进步而不断深化发展［3］。拆装实训作为实践教学的重要组成部分［4］，中国石油大学（北京）克拉玛依校区过程装备拆装实验室是过程装备与控制工程专业的特色实验室，主要承担生产实习、过程装备理论教学的实践环节，也是学生课程设计、观摩学习的主要基地。通过过程装备的拆装实训为学生提供了一个理论教学与实际模型的联系机会，为培养具有综合技能的高素质人才提供了有力的保障［5-6］。

一、过程装备拆装实验室的建设

过程装备拆装实验室是依托克拉玛依市实训中心，实训中心是由克拉玛依市政府、新疆油田公司投资建设的石油石化领域国际一流的实践工程基地，基本涵盖了油气勘探、开发、加工、储运、机械、电气、信息、环保等石油石化产业上中下游的各环节。过程装备拆装实验室是通过收集现场工业装置的机泵和化工设备、及其配件，各种仪表和阀门等建立的。包括活塞式压缩机（小型）、离心式压缩机（小型）、单极和多级离心泵、柱塞泵、齿轮泵、计量泵、分馏塔配件、换热器、减速机、管道附件、调节控制阀、各种阀门等，均为结合理论课程教学所挑选的典型设备。同时过程装备拆装实验室配置各种辅助绘图工具，拆装工器具等。授课过程由过程装备与控制工程专业教师指导进行，一次可容纳90人实训[7]。过程装备拆装实验室设备如表1所示。

二、装备拆装实践教学建设

（一）教学文件的建设

1.编写拆装实训教案

教案作为教师实施教学的主要依据，为完成高质量的实训教学，由课程负责人进行编写。编写教案使教师对整个实训教学过程有一个整体的把握，有利于课程的开展，同时也对实训过程的授课内容进行了规范，确保了教学内容的统一性。

2.编写拆装实训指导书

为确保拆装实训教学过程的教学质量，课程负责人根据所要拆装机泵的机型，参考相关教材编制了《拆装实训教学指导书》。指导书对所拆装机泵的学时安排、拆装步骤、拆装要求、拆装注意事项有明确的规定，对设备的拆装过程进行详细的讲解，保证了教学过程有序、规范的进行。

为保证高质量的实践教学过程，要求学生测绘部分机械零件，以及部分组合件的图纸。通过绘制图纸对整个教学过程有一个整体的把握，有利于课程的开展，同时也利于考核的规范，确保了教学内容和学习成绩的统一性。

（二）师资建设

为确保拆装教学过程高质高效的顺利完成，配备具有扎实的专业知识，丰富的实践能力的高级职称教师作为课程负责人，聘请企业高级工程师作为校外指导教师，校内指导教师采用竞聘上岗，通过试讲挑选高素质、经验丰富、责任心强的教学人员[8]。同时依托有利的资源优势，与新疆油田、克拉玛依石化、独山子石化进行合作，对校内拆装实训教师进行相关培训。

三、拆装过程实施

（一）理论学习

拆装过程前开展专题讲座，讲座内容主要涵盖拆装的安全要求、拆装的任务和安排、拆装过程的规范和纪律、需要完成的图纸资料等。首先采用多媒体教学课件及动画对典型拆装设备模型进行讲解，有机泵的结构和工作原理、机泵的密封技术、各种阀门的工作原理等。多媒体教学将拆装过程形象化、生动化，丰富教学环节和教学内容，加深学生对理论教学和实践教学的理解[9]。然后依据实践教学的学时，要求学生完成主要零件的测绘、部分装配图的绘制，同时要求学生掌握一些设备的工作原理，如控制阀的阀杆驱动方法，阀头的定位、定位器的定位原理等，将已学的机械制图等课程与实训拆装联系起来，加深对专业基础知识的巩固[10]。在制图过程中要求学生学习技术规范、制图规范，让学生了解使用规范的必要性和重要性，养成严谨的工作态度。

（二）实践操作

根据拆装设备的数量，挑选具有代表性设备各5套，学生8人为一组（4人拆装，2人测绘，2人记录和查阅文献）。这样分工明确，保证每个学生都能参与到实操过程中，同时相互协作，相互讨论，从而培养了学生团队合作精神[11]。学生在拆装过程中，通过对照图纸，了解设备内部的实际结构及其工作原理，能够进行拆装、检测、维修过程，并能进行零部件的测绘。如压缩机活塞，进气阀和排气阀，泵的轴承座，机械密封结构，安全阀和控制阀的执行机构的特点等。开始时，学生会无从下手，但是通过指导教师和现场经验丰富的高级工程师的讲解以及同组讨论，使得学生对设备结构、拆装步骤等有了实质的掌握。在拆装过程中要求学生做好零件之间的标记和记录，规范化零件摆放，小零件分类放，大型零件放地面，这样可确保拆装后重新组装原样，同时防止零件的混乱和损坏。教学计划详细分配如表2所示。

四、成绩考核与评定

实训成绩构成包括拆装过程占30%；实习日志占25%；绘图占25%；实习纪律占10%；实习考勤占10%。拆装过程不仅使老师对学生在实训过程中的学习态度、实操能力、实操参与度、团队意识、团队沟通能力等各方面进行评价，也调动了学生参与实践过程的积极性和主动性，同时指导老师可实时了解学生对实践内容的掌握程度，及时发现和解决问题[12]。实习日志需要包括每个拆装项目的基本理论知识、操作过程、操作技巧及心得体会等。绘图要求每个单项拆装项目手绘零件图，A3图纸1张，要求绘制图纸整洁、完整、规范，同一组员画不同零件，部分有余力的同学可出三维图更形象的表达零件结构特征。最终将五部分成绩进行汇总得到实训成绩。

五、实训效果

在拆装教学过程中使学生及早接触工程实际，直接感性认识工作场地，增强工程背景，也是培养学生的实践操作能力和认真工作态度的途径。通过拆装实践教学，让学生有机会将课堂教学与实际模型联系在一起，主动思考和认识理论教学的问题，提高了学生学习的主观能动性；同时在拆装过程中会有各种重、脏的体力活，但是学生都能克服，培养了他们吃苦耐劳的精神；同时也对材料力学、金属材料及热处理、机械设计、过程装备设计、过程装备成套技术、过程装备制造与检测等专业课程的理论知识进行加深和巩固[13]。装备拆装实训不仅适用于过程装备与控制专业，同时也适应机电一体化、自动化、石油工程、化工、油气储运等专业。

结语

结合过程装备拆装实验室建成三年来的教学实践，深深感到装备拆装实训在教学实施过程中的必要性。在目前实践教学难以到现场的条件下，配合课堂理论教学，通过装备拆装实验室的拆装实践教学环节，使学生对典型化工设备、流体机械、各种仪表等的工作原理、零件的装配关系、阀门和仪表的内部结构、工程识图等有很大的提高，也对过程装备从设计理念、工艺计算、功能实现，到最后工业应用产品的过程有一个很好的了解，获得了较好的教学效果。

随着我国经济的飞速发展及产业结构的转变，对过程装备专业毕业生提出了更高的要求。因此，重视装备拆装实验室的建设，加强与企业的合作，把学生培养为高素质、能创新、善创业的应用型人才是必然选择。

参考文献

[1]徐书根，赵延灵，王振波，等.卓越计划背景下过程装备与控制工程专业压力容器实验课程改革[J].实验技术与管理，2015，32（08）：179-182.

[2]高琪，刘中原，万金贵，等.工程训练中创新实践教育的探讨[J].实验室研究与探索，2010，29（10）：143-145+165.

[3]李会鹏，王海彦，封瑞江，等.高等工程教育工程能力培养的探讨[J].教育教学论坛，2016（05）：254-255.

[4]CHENXu.ConstructionNeweducationsystemofengineeringtrainingcenter[J].JiangsuHigherEducation，2004（2）：79-81．

[5]许家瑞，周勤，陈步云，等.构建创新实验教学体系的探索与实践[J].实验技术与管理，2009，26（05）：1-4.

[6]王增丽，王皓，李强，等.基于创新能力培养的流体机械类课程实验教学改革与实践[J].高教学刊，2018（20）：35-37.

[7]周勇军，程文洁，赵建平.过程流体机械课程拆装实训教学的实践探索[J].化工高等教育，2013，30（05）：71-73+15.

[8]黄海龙，曲晓海，杨洋.工程训练拆装实训教学的探索与实践[J].实验室研究与探索，2014，33（12）：147-150.

[9]郑志军，胡青春，张木青，等.现代工程训练教学体系的改革与创新实践[J].实验室研究与探索，2008（08）：79-82.

[10]赵杰，吕涛，王中辉，等.机泵拆装实训的教学改革与实践[J].广州化工，2016，44（03）：143-145+166.

[11]王中辉，赵杰，吕涛，等.过程流体机械拆装实训教学的实践探索[J].广州化工，2016，44（14）：202-204.

[12]董二婷，苏光.模具拆装实训教学改革与学生职业精神培养[J].模具工业，2016，42（11）：71-73.

[13]周昌静，王振波，王宗明，等.化工过程流体机械教学方法的探索与实践[J].中国教育技术装备，2013（09）：110-111.

基金项目：中国石油大学（北京）克拉玛依校区教育教学研究与改革项目（No.JG2021016）

作者简介：贺娇（1988—），女，蒙古族，新疆克拉玛依人，博士研究生，工程师，研究方向：石油化工过程装备教学及研究工作。