油气集输拆装实验室规划设计探思

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[摘要]为适应社会对具有实践性，创造性等综合能力强，素质高的工程技术人才的需要，结合我校校区办学条件和卓越工程师培养计划，提出油气集输拆装实验室建设的意义、方案，并对典型油气集输拆装教学的模式进行探讨，对教学过程进行思考和探讨。通过对油气储运工程典型设备及机械的原理、结构特点的学习，再进行相应的拆装等工作，激发学生对专业学习的积极性，培养吃苦耐劳品质，培养学生理论与实践相结合的思维方法，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，达到应用型人才培养要求。

[关键词]油气集输设备及机械；拆装；实验室；设计；教学思考

1前言

油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门交叉性高新技术学科。中国石油大学(北京)克拉玛依校区油气储运工程专业旨在培养具有创新意识、系统思维、国际视野，能够从事油气田地面集输与处理、油气管道输送、油气储存与装卸、燃气输配以及相关行业的规划、设计、建设、生产管理等工作，适应经济社会发展需要的工程技术人才。在油气储运过程中，设计泵、压缩机、换热器等设备及机械的应用和管理[1-7]。为培养更多符合社会需求的高质量人才，校区开展卓越工程师培养计划，逐步由传统的应试教育向综合教育转变。为主动适应经济社会发展对油气储运专业应用型人才的需求，结合校区办学条件和人才培养目标，提出油气集输教学拆装实验室建设的意义、方案，并对实验教学方式进行探讨，以提升教学效果，更好地实现高质量人才培养目标。

2油气集输拆装实验室建设意义

油气集输拆装实验室建设的初衷是让学生更好地了解、熟悉典型油气集输设备及机械的结构特点以及相应的工作原理，了解油气集输设备及机械各零部件间的配合及装配关系。典型油气集输设备及机械的拆装可以使学生直观感知、理性认识设备及机械结构的重要方法，课堂上通过对典型油气集输设备及机械进行拆卸和重新组装等实践教学环节，来提升油气储运专业学生的学习兴趣和学习积极性。通过拆装学习提高学生对典型油气集输设备及机械的拆装操作技能、装配原理、设备及机械构造及零件图、装配图的绘制及读图等综合能力，强化学生动手能力、提高分析问题和解决问题能力，为学生今后的工作打下基础。因此，油气集输拆装实验室建设在油气储运专业人才培养过程中意义重大。具体如下：

2.1优化传统教学模式，使理论与实践密切结合，更好地实现教学目标

由于教学设施等条件限制，从未接触过现场油气集输设备及机械的学生在上课时，往往无所适从，对于典型油气集输设备及机械的理解认识不足。利用拆装实验室教学可以使知识更加直观、生动地呈现在学生面前，弥补了之前知识仅停留在纸面上的不足。区别于传统意义上“老师在课堂上面讲，学生在下面只用眼睛看，用耳朵听”的教学模式，拆装教学时可以充分调动学生的学习积极性，让学生根据所听到的理论知识，提出问题，并且带着问题思考，并通过自己的思考去动手解决问题，使学生将学到的理论知识更好地与设备及机械实际联系在一起，对于提高学生的思维能力、解决问题的动手能力以及创新能力有十分重要的意义，达到应用型人才培养的目的。

2.2强化理论知识，夯实知识基础，提高综合素质

学生通过拆装操作可以更好地对之前学过的相关理论知识进行回顾和复习，从而使不同油气储运课程之间实现融会贯通，使学生的理论知识不再知识单纯的点，而是将之提炼融合为知识树，如学生通过典型油气集输设备及机械拆装实践加深对《工程制图》、《机械设计基础》等专业课程的理解，提升学生对理论知识的认知和理解，强化学生的实践能力和创新能力，从而促进学生综合素质的协调发展，更好地适应和满足社会对于应用型人才的需求。

3油气集输拆装实验室建设方案

目前，油气储运工程设备及机械拆装是借助于其他专业实验室进行的，但在教学过程中产生了一些问题。该实验室以炼油化工相关设备为基础，而油气储运工程的主要设备及机械为各类油气站场的相关设备及机械，所需要的设备及机械多为各类油泵、压缩机、阀、计量仪表、炉等，所以拆装的对象存在较大差异；其次，在拆装的过程中要求不同，该实验室的拆装教学重在掌握各部件的具体形状尺寸及拆装检修，所以需要安排大量的拆装零件绘制课时；而储运的教学重点在于让学生们掌握各种设备及机械动作原理分析，教学内容差异性大。为了使油气储运工程专业的同学们切实达到专业拆装实训的课程要求，满足校区对油气储运工程系应用型人才培养要求，现需要对油气集输拆装教学实验室进行建设。根据目前现有条件，油气集输拆装实验室安排在储运厂房，已到位拆装设备及机械有双吸泵、多级泵、IS泵、闸阀等，设备类型单一，远远不能满足学生掌握油气集输设备的拆装实验操作技能，必须增加新的设备及机械，采购计划明细见下表1所示。

4典型油气集输设备及机械拆装课程的教学方式

油气储运工程设备及机械拆装教学主要给学生展示油气储运工程相关设备运行动作原理，训练学生实操能力、锻炼学生理论联系实际的能力，其基本目的是通过对典型油气集输设备及机械的拆装，充分掌握典型设备的工作原理及结构特点，培养学生理论与实践相结合的能力，提升学生实践能力、创造能力，以及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。因此，典型油气集输设备及机械拆装教学采用理论教学与拆装实践交互式教学，通过教师的原理讲解、设备及机械拆装程序以及步骤演示等，循序渐进地使学生由感性认识上升到理性思考。指导教师课前，需要根据具体的拆装设备和过程，记录拆装教学中的安全操作规程及具体的操作步骤，对学生的操作过程进行详细指导，为拆装实训教学的顺利进行提供有力的支撑。一般认为拆装过程中造成安全事故的直接原因是设备的不安全状态和人员的不安全行为。其中不安全状态是指导致事故发生的物质条件，反映事故发生的物质条件方面的原因，包括物、作业环境潜在的危险，如防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷；设备、设施、工具、附件有缺陷；个人防护用品用具有缺陷(如防护服、手套、护目镜、面罩、安全带、安全帽、安全鞋等)；生产场地(环境)不良等。而不安全行为是指造成人身伤害事故的人为错误，包括引起事故发生的不安全动作，也包括应该按照安全规程去做而没有去做的行为。不安全行为反映了事故发生的人的方面原因。不安全行为如操作错误，忽视安全，忽视警告；在必须使用个人防护用品的作业或场合中，忽视其使和不安全装束等。拆装作业的主要风险是：机械伤害、起重伤害、高处坠落、触电、物体打击等。为了课程的顺利进行，通常在进行拆装前先对学生进行安全教育，使学生了解到拆装过程中可能存在的安全风险以及相应的注意事项，做到不伤害他人，不被他人伤害，安全地完成拆装学习。其次，学习和了解各种拆装工具的使用，尤其是对于某种特殊部件拆装的专用工具的学习，方便学生更好地完成拆装过程，同时增加实践能力，为今后工作打下基础。再次对于典型油气集输设备的拆装按照从简单到复杂的程序，先学习阀门的工作原理，通过实物现场演示了解阀门的工作原理，通过老师的讲解了解发明的拆装原理及具体步骤和注意事项，然后再进行阀门的拆卸，尤其注意各零部件之间的相互配合以及拆卸的先后顺序。同时拆卸过程中培养学生互相协作的合作能力，指导教师可以对学生拆卸过程中存在的普遍问题进行演示讲解，但主要过程以学生自己动手操作为主，引导学生自主思考，完成拆卸过程。完成阀门的拆装后，再完成塔设备、泵、压缩机等机械的拆装。

5典型油气集输设备及机械拆装教学思考及探讨

5.1进一步提高学生对拆装学习的重视，调动学生学习积极性

“翻转课堂”将教学流程由“先教后学”变为“先学后教”，这种逆序创新的教学模式大大提高了学生学习的主动性和积极性[8]。拆装教学可以采用翻转课堂的教学模式，使学生明确学习内容以及将要达到的学习目标。在学生动手拆装之前，指导教师要首先对拆装设备的结垢、原理等内容进行梳理，引领学生集中进行理论知识复习回顾，把与拆装现场相关的、重点的理论知识进行复习。根据油气储运工程专业特色，将拆装内容进行分成设备(塔、罐、换热器等)、机器(泵、压缩机等)及阀门等三类。拆装教学之前，要求学生明确自己在每一个典型设备拆装环境需要学习的内容和完成的学习任务，鼓励同学们分组合作，每一组形成包括设备、机械及阀门的学习内容，培养学生们团结合作的团队合作能力，调动每位学生的积极性，避免“一人动手，全组观看”的现象出现。

5.2优化拆装教学内容，加强指导教师队伍建设

拆装教学过程要求教师除了能熟练地掌握典型油气集输设备及机械的原理及结构特点外，还要求教师有一定的动手操作能力和解决问题能力。因此，拆装教学的备课非常重要，有条件的情况下，建议教师到设备检维修或者制造厂进行系统的学习，取长补短，提高教师实操水平，使“双师型”师资力量成为教学的主流。另外，也可以通过企业聘任的方法，邀请有经验的现场工程师给学生进行授课，提高教学效果。

5.3结合仿真动画，进一步提高教学效果

在学生拆装之前，可以利用多媒体仿真[9]让学生感性地认识和了解设备及机械工作原理及结构特点、零部件组成、装配关系等，对提高学生的动手能力和工程意识具有积极的作用。但仿真不能代替现场的拆装教学，拆装教学可以让使学生通过设备及机械实物充分认识到自己所学知识的作用以及如何与生产实际结合应用，从中了解到自己的知识盲区和应用不足，从而更好地提高自己的知识水平。

6结束语

为满足校区对油气储运工程系应用型人才培养要求，对油气集输拆装实验室进行建设。通过对油气储运工程典型设备及机械的运行原理、结构特点、零部件组成、装配的学习了解，再进行相应的拆装等工作，培养学生理论与实践相结合的思维方法，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，达到应用型人才培养要求。

作者:郭兴建 赵敏 邢晓凯 孙杰 单位:中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院