机泵拆装实训的教学改革与实践*

赵　杰, 吕　涛,王中辉,杨晓宇,李建立

(北京石油化工学院，北京　102617)



机泵拆装实训的教学改革与实践*

赵杰, 吕涛,王中辉,杨晓宇,李建立

(北京石油化工学院，北京102617)

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，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——机泵拆装的实训基地建设、教学过程实施、考核与成绩评定和实训教学效果等方面进行一系列的改革与实践，形成了“学习规范、理论讲解、模拟拆装、实践操作和研讨互评”的五步教学评价法，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保障。

过程流体机械；机泵拆装；改革；实践

实践性教学是高等院校工科专业教学中的重要环节，是培养应用型人才的重要途径[1]。近几年的培养方案中专业课程的课时都有较大幅度的减少，必须加大对本科生以实践教学为载体的意识和能力的培养[2]，即专业课程配套的实践环节结合工程教育认证工作进一步做实做好，将对核心专业课程的建设及应用型人才的培养具有很大的促进作用。

机泵拆装是一门培养锻炼学生动手能力、综合运用所学知识能力的实践课程，其基本目的就是要使过程装备与控制工程专业的学生在接触专业课后，通过参与过程装备典型机器“泵和压缩机”的拆装、检测工作，可以回顾和巩固机械制图、金属材料学、机械原理和机械设计等课程的理论知识，使学生真实地了解泵和压缩机的结构组成、工作原理及零部件之间的装配关系，能正确使用拆装工具并掌握机泵拆装的一般方法和步骤，能正确对机泵进行检测和保养。同时，通过机泵拆装，锻炼学生实践能力、创造能力，提高分析问题与解决实际工程问题能力，促进学生知识、能力、素质的协调发展。

本文结合我校机泵拆装实训课程三年来的教育教学改革实践成果，围绕工程教育认证工作，对机泵拆装实训基地的建设，教学过程的实施，考核与成绩评定和实训教学效果等方面所做的工作进行分享阐述。

1　实训基地建设

本着“校内实训”与“校外实训”想结合，“拆装实训”与“仿真训练”相结合的原则，依托燕山石化建设了我校的校内外机泵拆装实训基地。校内实训基地的泵和压缩机来源于为石化企业报废机泵，属于与专业结合紧密的典型机型，但在校内实训运行过程中出现学生工具使用不熟练而导致的野蛮操作、机泵零件磨损严重导致检测数据不准等诸多问题；此外，校内指导教师大多来自高校毕业的博士，工程实践经验不足，因此，院系将校内原有11个机泵进行实体剖分(部分剖分机泵见图1～图4所示)，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。

为了弥补校内实训基地无法进行实操的不足，开拓燕山教培中心机泵检维修实训基地为我校的校外实训基地，燕山教培中心机泵检维修实训基地为我校与燕山石化共建单位，占地面积近200 m2，有往复式压缩机、离心压缩机、罗斯风机等大型机组，也有离心泵、磁力泵、滑片泵等多种泵型，由曾经在企业一线工作多年的高级技师带队，可一次容纳50人实训。为了保证实训质量，课程组结合校外实践基地拆装的机型，并邀请现场培训教师合作编写了《机泵拆装实训指导书》，保证了机泵拆装实践性教学的严谨性和有效性，有利于拆装过程的控制和指导教师的教学。在机泵拆装实训指导书中拟定实习思考题，让学生带着问题去了解每个机泵的结构及拆装检测注意事项，学生边拆边思考，做到有的放矢。

图1　剖分离心水泵

图2　剖分离心油泵

图3　剖分齿轮泵

图4　剖分扇形往复压缩机

2　教学过程实施

按照校内外实践基地的建设，制定的教学计划，详见表1。为了培养学生的实践动手能力和创新精神，实践中我们形成了“学习规范、理论讲解、模拟拆装、实践操作和研讨互评”的五步教学法。

(1)学习规范，通过专题讲座形式安排拆装前的安全规范，拆装技术规范，选材原则，制图规范，拆装用工器具规范使用等内容的学习，一定程度上将先修的机械制图和金属工艺学等基础课程与本次拆装实训联系在一起，并引导学生在实践课程中熟练运用这些专业基础知识。

(2)理论讲解，利用多媒体动画教学和实验室现有的剖分机泵现场理论讲解剖分机泵的结构及工作原理，学习各种流体机械密封，引导学生结合先修机械原理课程来理解和学习机泵的工作原理。

(3)模拟拆装，结合校内实践基地现有的11种剖分机泵，要求学生在掌握基本结构和工作原理的基础上分组运用三维软件绘制装配图，并制作拆装动画，实现模拟拆装训练，三维训练过程中引导学生结合先修机械制造课程来理解零部件的加工制作过程，这三步教学过程要求学生在15学时内完成，理论讲解6学时，模拟实操即虚拟建模和虚拟拆装9学时，学生制作的部分模拟机泵装配如图5～图8所示。

图5　离心水泵

图6　扇形活塞式压缩机

图7　齿轮泵

图8　自吸式离心泵

(4)实践操作，在校外实训基地进行，开展DW-7/5.4-18型对置式往复压缩机、D12-25×3型三级离心水泵、IMC50-32-160型磁力泵和1SBFY-0.8-40S7EAD型隔膜计量泵共计四种机泵的拆装，由企业具备扎实的理论基础和丰富的工程实践经验的老工程师现场讲解和实操，他们均具备把理论教学有效融入实践教学的综合授课能力，深入浅出的讲解并结合机泵现场运行中常见的问题，以问题启发式传授给学生，是校内理论教学的有益补充，这阶段内容共计105学时，理论讲解18学时，实际操作87学时，实操分三组进行，保证每个学生都能动手拆装。要求每位学生在现场观摩、听课的基础上亲自动手拆装，现场进行零部件的测绘并徒手绘制草图，记录主要尺寸、配合关系及加工要求等。课后完成实训报告中的各类问题和零部件图纸，以及设备装配图的绘制。

(5)研讨互评，要求每组学生先进行讨论拆装过程，然后每组选出一位代表总结本组拆装过程并找出在拆装过程中存在的问题，指导教师通过盘车检查装配质量，让学生对本组拆装实践的结果进行纠正，找到不足和存在的问题，共性问题拿出来研讨，小组间在老师的引导下进行互相提问回答，并进行互相评价，现场研讨答辩的方式培养了学生的分析问题和解决问题的能力。

表1　机泵拆装教学计划

3　考核与成绩评定

考核不仅是是保证拆装效果的必要手段，还能督促学生在实习过程中深入思考、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[3]。为此，我们采取“实习过程，实习技能，实习报告，实习纪律”四维一体的考核方式，将考核与实习的过程化管理相结合，在全过程管理方面建立了全体带队教师和实训学生的微信管理群，全部的学习资料和信息发布能够在第一时间通知到每位学生，实现了拆装、绘图、报告和答辩实时全过程管理。成绩评定由实际操作成绩(实习过程)、模拟拆装成绩(实习技能)、实习报告书(实习报告)和实习态度(实习纪律)四部分组成，其中实际操作成绩占40%，包含现场草图和拆装研讨答辩的考核；虚拟仿真操作考核成绩占20%，为剖分机泵的三维拆装动画的演示；实习报告占30%，包含课后工程图和校外基地的四种实训机型的拆装报告；实习态度占10%，所有部分的加权和最终汇入机泵拆装的总成绩。

4　实训教学效果

通过对近几年学生机泵拆装实训效果的跟踪调查，学生反映在采取上述教学改革以来，相比其他实践环节，机泵拆装实训教学给了学生更多主动思考和解决问题的机会，学生的学习积极性提高了。将头脑中的图纸对位到真实零件中使得学生的读图和识图能力得以提高，对零部件的材料选择及加工要求也从原来的感性认识上升到了理性认识，培养了学生的工程实践能力和综合知识的运用能力[4]。同时，增强了小组成员间的沟通，培养了团队协助能力，大机组的拆装需要多个同学的相互配合，测绘中涉及不同零部件的绘制，需要小组成员间分工。此外，拆装过程中会碰到许多挑战性的问题，如何进行往复式压缩机中的十字头和活塞的拆卸、如何测绘离心泵中的叶轮等，指导教师在提出问题后让小组思考后动手解决，培养了学生分析和解决实际问题能力。

5　结　语

随着过程工业的飞速发展，泵和压缩机的应用也越来越广泛[5]，对过程装备人才也提出了更高的要求，因此，过程装备与控制工程专业人才的培养也应与时俱进，才能顺利实现和社会需求的“零距离”接轨，尤其是机泵拆装实践环节的教学与改革仍然需要向着应用能力培养的目标加大力度，以便提升就业竞争力，培养更符合产业需求的应用型人才。

[1]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(5):71-73.

[2]吴珂,孙丽君.浅析泵拆装实训课程教学改革的措施[J].山东电力高等专科学校学报,2012,15(5):55-56.

[3]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.

[4]郑丽,李妍.基于应用型人才培养的模具拆装与测绘实训教学改革研究[J].科技创新导报,2015(05):149-150.

[5]孙峰.浅谈机械密封的拆装[J].中国石油和化工标准与质量,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

北京市高等学校教育教学改革项目(项目编号：2013-ms152)；北京石油化工学院教学改革和研究项目(项目编号：ZD2011002)。

赵杰(1976-)，女，副教授，主要从事过程装备与控制工程专业教学与科研。

G642.0

B

1001-9677(2016)03-0143-04