油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)探思
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[摘要]為適應(yīng)社會(huì)對(duì)具有實(shí)踐性，創(chuàng)造性等綜合能力強(qiáng)，素質(zhì)高的工程技術(shù)人才的需要，結(jié)合我校校區(qū)辦學(xué)條件和卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，提出油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的意義、方案，并對(duì)典型油氣集輸拆裝教學(xué)的模式進(jìn)行探討，對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行思考和探討。通過對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程典型設(shè)備及機(jī)械的原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)，再進(jìn)行相應(yīng)的拆裝等工作，激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)吃苦耐勞品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的思維方法，鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力，提高分析問題與解決實(shí)際工程問題能力，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求。
[關(guān)鍵詞]油氣集輸設(shè)備及機(jī)械；拆裝；實(shí)驗(yàn)室；設(shè)計(jì)；教學(xué)思考
1前言
油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)是研究油氣和城市燃?xì)鈨?chǔ)存、運(yùn)輸及管理的一門交叉性高新技術(shù)學(xué)科。中國石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、系統(tǒng)思維、國際視野，能夠從事油氣田地面集輸與處理、油氣管道輸送、油氣儲(chǔ)存與裝卸、燃?xì)廨斉湟约跋嚓P(guān)行業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)管理等工作，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。在油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中，設(shè)計(jì)泵、壓縮機(jī)、換熱器等設(shè)備及機(jī)械的應(yīng)用和管理[1-7]。為培養(yǎng)更多符合社會(huì)需求的高質(zhì)量人才，校區(qū)開展卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，逐步由傳統(tǒng)的應(yīng)試教育向綜合教育轉(zhuǎn)變。為主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)應(yīng)用型人才的需求，結(jié)合校區(qū)辦學(xué)條件和人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出油氣集輸教學(xué)拆裝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的意義、方案，并對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行探討，以提升教學(xué)效果，更好地實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量人才培養(yǎng)目標(biāo)。
2油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義
油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的初衷是讓學(xué)生更好地了解、熟悉典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及相應(yīng)的工作原理，了解油氣集輸設(shè)備及機(jī)械各零部件間的配合及裝配關(guān)系。典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的拆裝可以使學(xué)生直觀感知、理性認(rèn)識(shí)設(shè)備及機(jī)械結(jié)構(gòu)的重要方法，課堂上通過對(duì)典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械進(jìn)行拆卸和重新組裝等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，來提升油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。通過拆裝學(xué)習(xí)提高學(xué)生對(duì)典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的拆裝操作技能、裝配原理、設(shè)備及機(jī)械構(gòu)造及零件圖、裝配圖的繪制及讀圖等綜合能力，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力、提高分析問題和解決問題能力，為學(xué)生今后的工作打下基礎(chǔ)。因此，油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)在油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中意義重大。具體如下：
2.1優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，使理論與實(shí)踐密切結(jié)合，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)
由于教學(xué)設(shè)施等條件限制，從未接觸過現(xiàn)場油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的學(xué)生在上課時(shí)，往往無所適從，對(duì)于典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的理解認(rèn)識(shí)不足。利用拆裝實(shí)驗(yàn)室教學(xué)可以使知識(shí)更加直觀、生動(dòng)地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，彌補(bǔ)了之前知識(shí)僅停留在紙面上的不足。區(qū)別于傳統(tǒng)意義上“老師在課堂上面講，學(xué)生在下面只用眼睛看，用耳朵聽”的教學(xué)模式，拆裝教學(xué)時(shí)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生根據(jù)所聽到的理論知識(shí)，提出問題，并且?guī)е鴨栴}思考，并通過自己的思考去動(dòng)手解決問題，使學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)更好地與設(shè)備及機(jī)械實(shí)際聯(lián)系在一起，對(duì)于提高學(xué)生的思維能力、解決問題的動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力有十分重要的意義，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的。
2.2強(qiáng)化理論知識(shí)，夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)，提高綜合素質(zhì)
學(xué)生通過拆裝操作可以更好地對(duì)之前學(xué)過的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行回顧和復(fù)習(xí)，從而使不同油氣儲(chǔ)運(yùn)課程之間實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通，使學(xué)生的理論知識(shí)不再知識(shí)單純的點(diǎn)，而是將之提煉融合為知識(shí)樹，如學(xué)生通過典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械拆裝實(shí)踐加深對(duì)《工程制圖》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》等專業(yè)課程的理解，提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知和理解，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，從而促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，更好地適應(yīng)和滿足社會(huì)對(duì)于應(yīng)用型人才的需求。
3油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案
目前，油氣儲(chǔ)運(yùn)工程設(shè)備及機(jī)械拆裝是借助于其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，但在教學(xué)過程中產(chǎn)生了一些問題。該實(shí)驗(yàn)室以煉油化工相關(guān)設(shè)備為基礎(chǔ)，而油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的主要設(shè)備及機(jī)械為各類油氣站場的相關(guān)設(shè)備及機(jī)械，所需要的設(shè)備及機(jī)械多為各類油泵、壓縮機(jī)、閥、計(jì)量儀表、爐等，所以拆裝的對(duì)象存在較大差異；其次，在拆裝的過程中要求不同，該實(shí)驗(yàn)室的拆裝教學(xué)重在掌握各部件的具體形狀尺寸及拆裝檢修，所以需要安排大量的拆裝零件繪制課時(shí)；而儲(chǔ)運(yùn)的教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生們掌握各種設(shè)備及機(jī)械動(dòng)作原理分析，教學(xué)內(nèi)容差異性大。為了使油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)的同學(xué)們切實(shí)達(dá)到專業(yè)拆裝實(shí)訓(xùn)的課程要求，滿足校區(qū)對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，現(xiàn)需要對(duì)油氣集輸拆裝教學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)。根據(jù)目前現(xiàn)有條件，油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室安排在儲(chǔ)運(yùn)廠房，已到位拆裝設(shè)備及機(jī)械有雙吸泵、多級(jí)泵、IS泵、閘閥等，設(shè)備類型單一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生掌握油氣集輸設(shè)備的拆裝實(shí)驗(yàn)操作技能，必須增加新的設(shè)備及機(jī)械，采購計(jì)劃明細(xì)見下表1所示。
4典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械拆裝課程的教學(xué)方式
油氣儲(chǔ)運(yùn)工程設(shè)備及機(jī)械拆裝教學(xué)主要給學(xué)生展示油氣儲(chǔ)運(yùn)工程相關(guān)設(shè)備運(yùn)行動(dòng)作原理，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)操能力、鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，其基本目的是通過對(duì)典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的拆裝，充分掌握典型設(shè)備的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提升學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力，以及分析問題與解決實(shí)際工程問題能力，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械拆裝教學(xué)采用理論教學(xué)與拆裝實(shí)踐交互式教學(xué)，通過教師的原理講解、設(shè)備及機(jī)械拆裝程序以及步驟演示等，循序漸進(jìn)地使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性思考。指導(dǎo)教師課前，需要根據(jù)具體的拆裝設(shè)備和過程，記錄拆裝教學(xué)中的安全操作規(guī)程及具體的操作步驟，對(duì)學(xué)生的操作過程進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo)，為拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利進(jìn)行提供有力的支撐。一般認(rèn)為拆裝過程中造成安全事故的直接原因是設(shè)備的不安全狀態(tài)和人員的不安全行為。其中不安全狀態(tài)是指導(dǎo)致事故發(fā)生的物質(zhì)條件，反映事故發(fā)生的物質(zhì)條件方面的原因，包括物、作業(yè)環(huán)境潛在的危險(xiǎn)，如防護(hù)、保險(xiǎn)、信號(hào)等裝置缺乏或有缺陷；設(shè)備、設(shè)施、工具、附件有缺陷；個(gè)人防護(hù)用品用具有缺陷(如防護(hù)服、手套、護(hù)目鏡、面罩、安全帶、安全帽、安全鞋等)；生產(chǎn)場地(環(huán)境)不良等。而不安全行為是指造成人身傷害事故的人為錯(cuò)誤，包括引起事故發(fā)生的不安全動(dòng)作，也包括應(yīng)該按照安全規(guī)程去做而沒有去做的行為。不安全行為反映了事故發(fā)生的人的方面原因。不安全行為如操作錯(cuò)誤，忽視安全，忽視警告；在必須使用個(gè)人防護(hù)用品的作業(yè)或場合中，忽視其使和不安全裝束等。拆裝作業(yè)的主要風(fēng)險(xiǎn)是：機(jī)械傷害、起重傷害、高處墜落、觸電、物體打擊等。為了課程的順利進(jìn)行，通常在進(jìn)行拆裝前先對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育，使學(xué)生了解到拆裝過程中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)以及相應(yīng)的注意事項(xiàng)，做到不傷害他人，不被他人傷害，安全地完成拆裝學(xué)習(xí)。其次，學(xué)習(xí)和了解各種拆裝工具的使用，尤其是對(duì)于某種特殊部件拆裝的專用工具的學(xué)習(xí)，方便學(xué)生更好地完成拆裝過程，同時(shí)增加實(shí)踐能力，為今后工作打下基礎(chǔ)。再次對(duì)于典型油氣集輸設(shè)備的拆裝按照從簡單到復(fù)雜的程序，先學(xué)習(xí)閥門的工作原理，通過實(shí)物現(xiàn)場演示了解閥門的工作原理，通過老師的講解了解發(fā)明的拆裝原理及具體步驟和注意事項(xiàng)，然后再進(jìn)行閥門的拆卸，尤其注意各零部件之間的相互配合以及拆卸的先后順序。同時(shí)拆卸過程中培養(yǎng)學(xué)生互相協(xié)作的合作能力，指導(dǎo)教師可以對(duì)學(xué)生拆卸過程中存在的普遍問題進(jìn)行演示講解，但主要過程以學(xué)生自己動(dòng)手操作為主，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，完成拆卸過程。完成閥門的拆裝后，再完成塔設(shè)備、泵、壓縮機(jī)等機(jī)械的拆裝。
5典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械拆裝教學(xué)思考及探討
5.1進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)拆裝學(xué)習(xí)的重視，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
“翻轉(zhuǎn)課堂”將教學(xué)流程由“先教后學(xué)”變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”，這種逆序創(chuàng)新的教學(xué)模式大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性[8]。拆裝教學(xué)可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)內(nèi)容以及將要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在學(xué)生動(dòng)手拆裝之前，指導(dǎo)教師要首先對(duì)拆裝設(shè)備的結(jié)垢、原理等內(nèi)容進(jìn)行梳理，引領(lǐng)學(xué)生集中進(jìn)行理論知識(shí)復(fù)習(xí)回顧，把與拆裝現(xiàn)場相關(guān)的、重點(diǎn)的理論知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。根據(jù)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)特色，將拆裝內(nèi)容進(jìn)行分成設(shè)備(塔、罐、換熱器等)、機(jī)器(泵、壓縮機(jī)等)及閥門等三類。拆裝教學(xué)之前，要求學(xué)生明確自己在每一個(gè)典型設(shè)備拆裝環(huán)境需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容和完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵(lì)同學(xué)們分組合作，每一組形成包括設(shè)備、機(jī)械及閥門的學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生們團(tuán)結(jié)合作的團(tuán)隊(duì)合作能力，調(diào)動(dòng)每位學(xué)生的積極性，避免“一人動(dòng)手，全組觀看”的現(xiàn)象出現(xiàn)。
5.2優(yōu)化拆裝教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)
拆裝教學(xué)過程要求教師除了能熟練地掌握典型油氣集輸設(shè)備及機(jī)械的原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外，還要求教師有一定的動(dòng)手操作能力和解決問題能力。因此，拆裝教學(xué)的備課非常重要，有條件的情況下，建議教師到設(shè)備檢維修或者制造廠進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，提高教師實(shí)操水平，使“雙師型”師資力量成為教學(xué)的主流。另外，也可以通過企業(yè)聘任的方法，邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場工程師給學(xué)生進(jìn)行授課，提高教學(xué)效果。
5.3結(jié)合仿真動(dòng)畫，進(jìn)一步提高教學(xué)效果
在學(xué)生拆裝之前，可以利用多媒體仿真[9]讓學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)和了解設(shè)備及機(jī)械工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、零部件組成、裝配關(guān)系等，對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力和工程意識(shí)具有積極的作用。但仿真不能代替現(xiàn)場的拆裝教學(xué)，拆裝教學(xué)可以讓使學(xué)生通過設(shè)備及機(jī)械實(shí)物充分認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)知識(shí)的作用以及如何與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合應(yīng)用，從中了解到自己的知識(shí)盲區(qū)和應(yīng)用不足，從而更好地提高自己的知識(shí)水平。
6結(jié)束語
為滿足校區(qū)對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求，對(duì)油氣集輸拆裝實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)。通過對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程典型設(shè)備及機(jī)械的運(yùn)行原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、零部件組成、裝配的學(xué)習(xí)了解，再進(jìn)行相應(yīng)的拆裝等工作，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的思維方法，鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力，提高分析問題與解決實(shí)際工程問題能力，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求。
作者:郭興建 趙敏 邢曉凱 孫杰 單位:中國石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)工學(xué)院
