王中辉,赵 杰,吕 涛,李建立
(北京石油化工学院机械工程学院,北京 102617)
过程流体机械拆装实训教学的实践探索*
王中辉,赵杰,吕涛,李建立
(北京石油化工学院机械工程学院,北京102617)
高等学校工程教育专业认证是我国当前高等教育关注的焦点工作,工程训练是提升学生工程实践能力的重要手段。过程流体机械是过程装备与控制工程专业的核心课程之一,拆装实训是本课程的重要环节。本文围绕工程教育认证工作的具体要求,从专业核心课程配套实训环节—拆装教学实训的重要性、教学过程操作、成绩考核评定和实训教学效果等方面进行一系列的改革与实践,为我校专业核心课程的实践能力提升和工程应用型人才的培养提供了有力的保障,收到了良好的效果。
过程流体机械;拆装实训;教学;实践
随着全球教育一体化的发展,工程教育专业认证引起广泛的重视。在此背景下,我国于2013年正式加入《华盛顿协议》。我国的高等工程教育为此开启崭新的一页,积极与国际标准接轨,构建我国高等工程教育质量监控体系,进一步提高我国高等工程教育国际化水平和人才培养质量[1-2]。
北京石油化工学院的过程装备与控制工程专业为中石化重点建设专业,过程流体机械作为本专业的一门专业骨干课程,主要讲述在化工生产过程中发挥重要作用的能量传递流体机械,包含压缩机、泵、离心分离机三部分[3-4]。我校本专业的培养目标是学生毕业后能够成为从事化工装备运转的应用性工程师,包括装备的采购、安装、维护及零配件管理等方面的工作。为此,必须加大改革实践教学环节。
过程流体机械拆装实训是一门训练学生实操能力、锻炼学生理论联系实际的实验课程,其基本目的就是通过对过程工业典型机器的拆装、检测、绘图等工作,掌握典型机器的工作原理、结构特点,培养理论与实践相结合的思维方法,掌握一定的机器维修检测技能,为今后的工作打下扎实的基础。围绕工程教育专业认证,结合已经实施的三轮拆装课程教学,对拆装实训教学实施的必要性、教学过程实施、成绩考核等方面进行一系列的改革与实践。
1.1课程教学现状
近几年来,我校过程流体机械课程教学时数一直为48(44授课+4习题课)学时,学时压缩了,教学内容不变,对教学提出更高的要求。如何使该专业的学生在学习理论课的同时,其科学实验与工程实践的素质也能得以培养和提高,是教师所面临的问题[5]。(1)授课教师采用多种教学方式,以适应当前的状况。采用多媒体教学课件,课件包含图片和文字介绍,既有工程图又有三维图,还有视频,利用这样的多媒体教学系统把泵和压缩机的工作原理、结构特点展现在学生面前;(2)采用自制的有机玻璃模型和剖切的金属模型,展现典型泵和压缩机的结构特点、工作原理;(3)收集典型机器图片和机器工作状态视频,让学生更加直观了解机器的工作原理等。
1.2行业专业人才的要求
面向未来,我校确立了打造北京市属高校一流本科教育,建设特色鲜明高水平应用型大学的发展新目标,致力为国家石油石化行业、新兴能源产业、城市安全和首都经济社会发展做出更积极的贡献。具体到本专业,就是为企业培养合格的工程师。为此,教师必须对学生进行动手能力的培养。使学生能够解决工程实际问题。因此,必须加大实践教学环节。我校过程流体机械课程理论教学学时44,习题课4学时,实验教学学时10学时(压缩机和离心泵),拆装实训教学三周,在燕山石化教培中心进行,这样,围绕该课程的实践学时大幅提高。
通过该课程的学习,学生可以获得以下方面的知识与能力:①常用泵和压缩机基本结构;②典型泵和压缩机的拆装能力;③主要零部件的检测能力;④泵和压缩机常见故障的判断及排除能力。
3.1拆装实训教学文件建设
表1 对置式往复压缩机Tabel 1 Opposed reciprocating compressor
表2 三级离心水泵Table 2 Three-stage centrifugal pumps
表3 磁力泵Table 3 Magnetic drive pump
表4 隔膜计量泵Table 4 Diaphragm metering pump
(1)教学大纲。拆装实训教学大纲是实训教学所设置的实训环节拟达到的教学目标及具体的教学分配,是组织学生实习的主要文件依据[6]。教学过程分为四个模块,每个模块3天时间,教学内容详细分配如表1~表4所示[7]。
(2)教材。为总结实践教学改革发展成果,成立了由校内骨干教师和燕山教培中心教学指导人员组成的教材编写委员会,编写了《拆装实训指导书》,指导书详细记录了每个拆装模块实训教学中的拆装顺序及拆装的注意事项,对学生的机泵拆装起到指导作用。
3.2拆装实训基地建设
本着“校内实训”与“校外实训”想结合, “动手训练”与“仿真训练”相结合的原则,依托燕山石化公司建设了我校的校内外拆装实训基地。校内实训基地的机器来源于为燕山石化淘汰的机器,属于与专业结合紧密的典型机型,将校内原有多个机泵进行剖分,建设成为校内拆装仿真训练基地,用于学习机泵结构及工作原理,仿造建立三维虚拟拆装练习,不再进行真实拆装训练过程。
依托燕山石化公司,将其教培中心机泵检维修实训基地为我校的校外实训基地,该基地为我校与燕山石化共建单位,占地面积近200 m2,有大型机组和多种泵型,讲课教师都是具有多年现场维修经验的高级技师,最多可一次接待50人实训。
3.3师资队伍建设
为达到好的教学效果,校内配备了教学经验丰富的教师作课程指导,主要讲解绘图的知识及技能、典型机器的结构和工作原理;燕山石化公司培训基地以技能经验丰富的高级技师作为拆装教学指导教师,主要进行实际操作的讲解。对每一位上岗教学的人员进行课前训练,优秀的指导教师保障了拆装实训教学的顺利进行。
(1) 理论学习
拆装实训前安排几次专题讲座,专题讲座主要内容包括制图基本知识及标准规范、拆装的安排及注意事项、机器的结构特点及工作原理、机械密封技术等,将学生以前学过的知识与本次拆装实训联系在一起,并关注学生在本课程中熟练运用这些专业基础知识。
(2)拆装实操
在校外实训基地进行拆装实操,主要对四种机器进行拆装,分别为:对置式往复压缩机、三级离心水泵、磁力泵和隔膜计量泵。拆卸、装配过程中,教师要放手让学生自己操作,不需要什么都详细指导。每位同学拆装后要选择一个零件测绘,现场画出草图,后整理成完整的零件图,包括正确的视图、完整的尺寸、技术要求(表面粗糙度、形位公差等)和标题栏。达到加工制造的要求。有余力的同学,也可以坐三维图,更形象的表达零件结构特征。
(3)拆装报告的撰写
拆装之前,要求学生撰写不少于10种机型的学习报告,目的是先期了解各种机器的结构特点及工作原理。再撰写预拆装报告,让学生在拆装之前对所拆装的机型有一个大概的了解。拆装之后,撰写拆装检测报告,现场手绘零件图一张,为避免抄袭现象发生,每一种机型拆装完后,及时批阅报告及图纸。整个拆装实训过程实现动态管理。大大提高了学习效果。
考核不仅是促进学生努力学习的必要手段,还能督促学生在拆装过程中积极思考、积极探索,使指导教师及时发现学生对教学内容掌握的程度,从而有针对性的指导,因材施教[8]。为此,我们采取过程化管理考核的方式,首先是利用现代化的通讯手段建立实训微信管理群,能够第一时间和每位同学沟通交流,实现了拆装、绘图、报告和答辩实时动态管理。成绩评定由实际操作成绩40%、实习报告书30% (实习报告) 和实习态度30%三部分组成。
采用校内、校外结合的教学方式,实现了校内外教师的互补,学生受益比传统校内拆装实习大;极大丰富了机泵拆装实训的教学内容,采用了各种各样的教学方法,组织管理严格到位,提高了学生的学习兴趣;给了学生更多主动思考和解决问题的机会,提高了教学效果。同时,提升了团队成员互助合作的能力,每一组的拆装需要多个同学的相互配合,团结协作,测绘中涉及不同零部件的绘制,需要小组成员间分工[9]。
当前高校关注的焦点工作是高等工程教育专业认证。拆装实训课程组将以工程教育专业认证为切入点,进一步加强与校外单位的合作,把“以学生为中心”的理念落到实处并持续改进。以便提高学生各方面的能力,为国家培养合格的人才。
[1]罗正祥.工程教育专业认证及其对高校实践教学的影响[J].实验室研究与探索,2008,27(6):1-3.
[2]叶洪涛,罗文广,曾文波.基于专业认证的地方高校人才培养模式探索[J].高教论坛, 2012(10):34.
[3]李云,姜培正.过程流体机械[M].北京:化学工业出版社,2008:2-10.
[4]高慎琴.化工机器[M].北京:化学工业出版社,1992:55-56.
[5]王君.化工过程流体机械教学中学生综合能力的培养[J].化工高等教育,2008(4):55-58.
[6]朱瑞富,孙康宁,贺业建,等.综合性大学工程训练中心发展模式设计与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(9):86-99.
[7]陈云,罗继相,赵章焰,等.现代工程训练教学体系的优化及规范化[J].高等工程教育研究,2011(4):163-166.
[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]赵杰.机泵拆装实训的教学改革与探索[J].广州化工,2016,44(3):143-145.
Study on Dismounting Training Teaching in Process Fluid Machinery*
WANG Zhong-hui, ZHAO Jie, LV Tao, LI Jian-li
(Department of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Petro-chemical Technology, Beijing 102617, China)
Engineering education professional certification is currently the hot shot of higher education. Engineering training is an important way to enhance students’ engineering practical ability. 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 the necessity, implementation teaching process, evaluation results and teaching effect, etc. 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; training of dismounting; teaching; practice
北京石油化工学院教育教学改革项目(项目编号:YB20150204)。
王中辉(1968-),男,博士,副教授,主要从事过程装备与控制工程专业教学与科研工作。
G642.0
B
1001-9677(2016)014-0202-03