杜 镰,耿家源
(长江大学 机械工程学院;工程技术学院,湖北 荆州 434023)
装备专业“压力容器制造实训”探索与实践
杜 镰,耿家源
(长江大学 机械工程学院;工程技术学院,湖北 荆州 434023)
根据人才培养目标,指出我校装备专业学生生产实习的不足,提出在大学装备专业开展压力容器制造实训的设想,探讨了实训内容与周数确定、实训条件建设,并阐述了实训过程、考核方法和体会,认为该实训是培养学生工作技能并形成专业特色的重要实践课程之一。
教学改革;实践教学;课程建设;压力容器制造实训;工作技能
长江大学工挰技术学院过程装备与控制专业(简称装备专业)是一个三本层次的本科专业,以培养具有从事过程装备开发、设计制造、经营管理的基本能力的一线工程师为目标,强调对学生创新和实践能力的培养。针对学生就业主要从事压力容器设计、制造与管理方面工作,为加强学生在压力容器设计与制造方面能力,新增了一门校内完成的“压力容器制造实训”课程。“压力容器制造实训”课程在我国其他院校实践课目录中还未查到的相关报道。目前,各校的装备专业在加强学生实践能力方面的通用做法是,安排学生在毕业前到压力容器制造企业进行一段时间的生产实习[1]。生产实习对提高学生实际工作能力有一定作用,但有很多不足。因此,提出在学生到企业实习前,在校内开设“压力容器制造实训”课程设想,让学生对本专业工作现场提前有一个认知识和技能准备,以便更好地适应生产实习和今后工作环境。
考虑到学生今后工作中经常与容器设计图纸、焊接组装、质量检查打交道,为配合相关教学内容的展开,压力容器制造实训内容确定为两个方面:其一是让学生能掌握一点手工焊基本技能,并了解一些常见的焊接设备与焊接缺陷;其二是想让学生参与压力容器制造全过程,直观感受压力容器制造的各个环节。实训周数定为3周。
在提出“压力容器制造实训”设想后,得到校方大力支持,写入装备专业2011级教学计划。为此,我们用了一年时间建成了一个100平米的焊接实训基地,电焊机数量可以保证5个工位基本满足一个班同时开展压力容器制造实训条件。2013年我们按计划执行了“压力容器制造实训”,选派2位有具有专业焊接能力和压力容器设计能力的教师参与实训指导,保证了实训的顺利执行。在老师指导下,全班同学都基本掌握平焊技能,部分同学掌握了立焊技能,焊接出两个小型压力容器(如图1),学生们表示收获很大,初步证明实训取得了成效。
图1 实训成果
本次“压力容器制造实训”是在我校焊接实训基地展开,在2013年7月实施。实训内容分两部分:焊接实训和压力容器制造实训,历时3周。实训过程简述如下:
1.焊接实训。首先指导教师讲解使用的电焊机性能、牌号、焊条及平焊和立焊方法后,学生分5组进行焊接练习。每组同学选择一个工位进行焊接练习,使用3.2毫米的焊条在5毫米厚钢板上练习平焊。学生在教师示范下学习平焊的基本技能,了解焊接电流调整、焊条运行角度、起弧方法、接头技巧、收弧方法、保持焊缝平整均匀的技巧及焊缝外观质量要求。当一位同学在钢板上焊一段焊缝,同组学生就在一起交流焊接经验,教师对该同学的焊缝进行讲评。多次练习后,允许水平较高的同学在指定钢板上进行平焊考核,焊缝外观达到要求时,教师要求对其拍照存档,给出一个成绩作为考评根据之一(如图2)。对于达到平焊外观要求同学则开始练习立焊。焊接实训一周后,全部同学平焊水平都达到要求,这时已有三分之一的同学立焊的焊缝外观达到要求。由于掌握立焊难度较高,没有时间让全部同学都掌握立焊技能,在进入实训第二周二天后,开始转入第二阶段实训,即压力容器制造实训。
图2 部分同学平焊合格照片
2.压力容器制造实训。压力容器制造实训步骤按下料、焊接、质量检查、除锈、喷漆几个环节执行。教师将储油罐和搅拌器的图纸发给学生,学生们分组研究图纸,分别负责一部分压力容器下料和组焊任务,各组同学先将部件各板件画在钢板上,由一名指导教师把学生画出的部件钢板用氧气切割设备切割下来,另一名教师用测量尺规检查质量,指导同学们进行点焊组装,对点焊不合格的钢板则敲下来重新点焊。每组工位选一名焊接技术较好的同学在教师指点下进行焊接。由于前段焊接练习只是在平板上进行,实际进行压力容器焊接需要进一步提高焊接技能,包括掌握焊缝的点焊、打底焊,角焊和对接口第二层平焊和立焊。而真正能基本掌握立焊技术的同学不多,教师安排其负责压力容器的焊接工作,其他同学则承担辅助工作,个别同学在焊机空闲时还能进一步练习钢板对接、角接等实际焊接技能。为保证所焊容器不漏,点焊后的打底焊接质量非常重要,学生焊接的焊缝第一层打底焊常会出现夹渣、穿孔、咬肉、焊瘤等缺陷,指导教师指导学生认识这些缺陷的危害,指点学生完成补焊,必要时亲自进行补焊,完成全部焊缝焊接。最后一个工序是对压力容器进行除锈和喷漆,并喷上班级名称作为标记。
3.实训考核方法。本次学生实训成绩统计方法是由四方面组成,即:技能30%+常知30%+小结20%+考勤20%。每项考核按优、良、中、及格、不及格五级给出。其中:“技能考核”按该生参与压力容器焊接(优)、参与压力容器制造工作并通过立焊考核(良)、参与压力容器制造工作但通过平焊考核(中)、未参与压力容器制造工作只通过平焊考核(及)、无故缺勤3次(不及格)给成绩;“常知考核”安排在实训最后一天进行口试,教师按学生人数准备考题,让学生随机抽取作答。口试考题内容就取自压力容器制造实训过程中讲述过的内容,范围包括焊机性能、焊条牌号、焊接工艺条件、焊口型式、焊接常见缺陷、焊接质量检查方法等几个方面,两位教师按学生回答效果给成绩。实训结束后,教师按学生的技能成绩、常知成绩、上交的实训小结及考勤成绩,分别转换成百分制,统计出每位同学的最终实训成绩。
1.尽管最终制造出的两个压力容器还存在很多不足,但实训还是让同学们都感到收获很大,很多同学在小结中都表达这次实训让他们了解了压力容器制造过程,掌握了一定焊接技能,对课程所学专业课内容理解更全面了,对今后工作信心更大。个别同学表示进一步提高焊接技能,希望以后参加焊工等级考核,为今后找工作后增加一个新的选择。
2.实训让指导老师感到自身工作技能不够全面。
3.由于实训时间不长,本次压力容器制造过程不够完整,至少缺无损探伤和密封试验两个环节,与企业压力容器制造程序有一定差距,有待今后进一步改善实训条件来加强。
本次压力容器制造实训对指导教师和学生都是一次参与实际生产、培养工作技能的良好实践机会。通过这次实训,让我校装备专业压力容器制造实训与企业生产更接近了。我们有信心以此实训为契机进一步加强课程建设,力争将压力容器制造实训凝练成专业特色,培养出更多具有理论知识和实践能力的一线专业人才。
[1]余历军,王伯文,等.试论过程装备与控制工程专业生产实习的功能与基地建设[J].高等理科教育,2004,(6).
G642.0
A
1674-9324(2014)35-0202-02
本文系湖北省教育科学“十二五”规划课题(编号:2012B320)的研究成果。
杜镰(1956-),男,浙江省东阳市人,硕士,长江大学机械工程学院教师,兼任长江大学工程技术学院过程装备专业责任教授,研究方向:大学教学与研究。