油氣集輸拆裝實驗室規劃設計探思

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[摘要]為適應社會對具有實踐性，創造性等綜合能力強，素質高的工程技術人才的需要，結合我校校區辦學條件和卓越工程師培養計劃，提出油氣集輸拆裝實驗室建設的意義、方案，并對典型油氣集輸拆裝教學的模式進行探討，對教學過程進行思考和探討。通過對油氣儲運工程典型設備及機械的原理、結構特點的學習，再進行相應的拆裝等工作，激發學生對專業學習的積極性，培養吃苦耐勞品質，培養學生理論與實踐相結合的思維方法，鍛煉學生實踐能力、創造能力，提高分析問題與解決實際工程問題能力，促進學生知識、能力、素質的協調發展，達到應用型人才培養要求。

[關鍵詞]油氣集輸設備及機械；拆裝；實驗室；設計；教學思考

1前言

油氣儲運工程專業是研究油氣和城市燃氣儲存、運輸及管理的一門交叉性高新技術學科。中國石油大學(北京)克拉瑪依校區油氣儲運工程專業旨在培養具有創新意識、系統思維、國際視野，能夠從事油氣田地面集輸與處理、油氣管道輸送、油氣儲存與裝卸、燃氣輸配以及相關行業的規劃、設計、建設、生產管理等工作，適應經濟社會發展需要的工程技術人才。在油氣儲運過程中，設計泵、壓縮機、換熱器等設備及機械的應用和管理[1-7]。為培養更多符合社會需求的高質量人才，校區開展卓越工程師培養計劃，逐步由傳統的應試教育向綜合教育轉變。為主動適應經濟社會發展對油氣儲運專業應用型人才的需求，結合校區辦學條件和人才培養目標，提出油氣集輸教學拆裝實驗室建設的意義、方案，并對實驗教學方式進行探討，以提升教學效果，更好地實現高質量人才培養目標。

2油氣集輸拆裝實驗室建設意義

油氣集輸拆裝實驗室建設的初衷是讓學生更好地了解、熟悉典型油氣集輸設備及機械的結構特點以及相應的工作原理，了解油氣集輸設備及機械各零部件間的配合及裝配關系。典型油氣集輸設備及機械的拆裝可以使學生直觀感知、理性認識設備及機械結構的重要方法，課堂上通過對典型油氣集輸設備及機械進行拆卸和重新組裝等實踐教學環節，來提升油氣儲運專業學生的學習興趣和學習積極性。通過拆裝學習提高學生對典型油氣集輸設備及機械的拆裝操作技能、裝配原理、設備及機械構造及零件圖、裝配圖的繪制及讀圖等綜合能力，強化學生動手能力、提高分析問題和解決問題能力，為學生今后的工作打下基礎。因此，油氣集輸拆裝實驗室建設在油氣儲運專業人才培養過程中意義重大。具體如下：

2.1優化傳統教學模式，使理論與實踐密切結合，更好地實現教學目標

由于教學設施等條件限制，從未接觸過現場油氣集輸設備及機械的學生在上課時，往往無所適從，對于典型油氣集輸設備及機械的理解認識不足。利用拆裝實驗室教學可以使知識更加直觀、生動地呈現在學生面前，彌補了之前知識僅停留在紙面上的不足。區別于傳統意義上“老師在課堂上面講，學生在下面只用眼睛看，用耳朵聽”的教學模式，拆裝教學時可以充分調動學生的學習積極性，讓學生根據所聽到的理論知識，提出問題，并且帶著問題思考，并通過自己的思考去動手解決問題，使學生將學到的理論知識更好地與設備及機械實際聯系在一起，對于提高學生的思維能力、解決問題的動手能力以及創新能力有十分重要的意義，達到應用型人才培養的目的。

2.2強化理論知識，夯實知識基礎，提高綜合素質

學生通過拆裝操作可以更好地對之前學過的相關理論知識進行回顧和復習，從而使不同油氣儲運課程之間實現融會貫通，使學生的理論知識不再知識單純的點，而是將之提煉融合為知識樹，如學生通過典型油氣集輸設備及機械拆裝實踐加深對《工程制圖》、《機械設計基礎》等專業課程的理解，提升學生對理論知識的認知和理解，強化學生的實踐能力和創新能力，從而促進學生綜合素質的協調發展，更好地適應和滿足社會對于應用型人才的需求。

3油氣集輸拆裝實驗室建設方案

目前，油氣儲運工程設備及機械拆裝是借助于其他專業實驗室進行的，但在教學過程中產生了一些問題。該實驗室以煉油化工相關設備為基礎，而油氣儲運工程的主要設備及機械為各類油氣站場的相關設備及機械，所需要的設備及機械多為各類油泵、壓縮機、閥、計量儀表、爐等，所以拆裝的對象存在較大差異；其次，在拆裝的過程中要求不同，該實驗室的拆裝教學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；而儲運的教學重點在于讓學生們掌握各種設備及機械動作原理分析，教學內容差異性大。為了使油氣儲運工程專業的同學們切實達到專業拆裝實訓的課程要求，滿足校區對油氣儲運工程系應用型人才培養要求，現需要對油氣集輸拆裝教學實驗室進行建設。根據目前現有條件，油氣集輸拆裝實驗室安排在儲運廠房，已到位拆裝設備及機械有雙吸泵、多級泵、IS泵、閘閥等，設備類型單一，遠遠不能滿足學生掌握油氣集輸設備的拆裝實驗操作技能，必須增加新的設備及機械，采購計劃明細見下表1所示。

4典型油氣集輸設備及機械拆裝課程的教學方式

油氣儲運工程設備及機械拆裝教學主要給學生展示油氣儲運工程相關設備運行動作原理，訓練學生實操能力、鍛煉學生理論聯系實際的能力，其基本目的是通過對典型油氣集輸設備及機械的拆裝，充分掌握典型設備的工作原理及結構特點，培養學生理論與實踐相結合的能力，提升學生實踐能力、創造能力，以及分析問題與解決實際工程問題能力，促進學生知識、能力、素質的協調發展。因此，典型油氣集輸設備及機械拆裝教學采用理論教學與拆裝實踐交互式教學，通過教師的原理講解、設備及機械拆裝程序以及步驟演示等，循序漸進地使學生由感性認識上升到理性思考。指導教師課前，需要根據具體的拆裝設備和過程，記錄拆裝教學中的安全操作規程及具體的操作步驟，對學生的操作過程進行詳細指導，為拆裝實訓教學的順利進行提供有力的支撐。一般認為拆裝過程中造成安全事故的直接原因是設備的不安全狀態和人員的不安全行為。其中不安全狀態是指導致事故發生的物質條件，反映事故發生的物質條件方面的原因，包括物、作業環境潛在的危險，如防護、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷；設備、設施、工具、附件有缺陷；個人防護用品用具有缺陷(如防護服、手套、護目鏡、面罩、安全帶、安全帽、安全鞋等)；生產場地(環境)不良等。而不安全行為是指造成人身傷害事故的人為錯誤，包括引起事故發生的不安全動作，也包括應該按照安全規程去做而沒有去做的行為。不安全行為反映了事故發生的人的方面原因。不安全行為如操作錯誤，忽視安全，忽視警告；在必須使用個人防護用品的作業或場合中，忽視其使和不安全裝束等。拆裝作業的主要風險是：機械傷害、起重傷害、高處墜落、觸電、物體打擊等。為了課程的順利進行，通常在進行拆裝前先對學生進行安全教育，使學生了解到拆裝過程中可能存在的安全風險以及相應的注意事項，做到不傷害他人，不被他人傷害，安全地完成拆裝學習。其次，學習和了解各種拆裝工具的使用，尤其是對于某種特殊部件拆裝的專用工具的學習，方便學生更好地完成拆裝過程，同時增加實踐能力，為今后工作打下基礎。再次對于典型油氣集輸設備的拆裝按照從簡單到復雜的程序，先學習閥門的工作原理，通過實物現場演示了解閥門的工作原理，通過老師的講解了解發明的拆裝原理及具體步驟和注意事項，然后再進行閥門的拆卸，尤其注意各零部件之間的相互配合以及拆卸的先后順序。同時拆卸過程中培養學生互相協作的合作能力，指導教師可以對學生拆卸過程中存在的普遍問題進行演示講解，但主要過程以學生自己動手操作為主，引導學生自主思考，完成拆卸過程。完成閥門的拆裝后，再完成塔設備、泵、壓縮機等機械的拆裝。

5典型油氣集輸設備及機械拆裝教學思考及探討

5.1進一步提高學生對拆裝學習的重視，調動學生學習積極性

“翻轉課堂”將教學流程由“先教后學”變為“先學后教”，這種逆序創新的教學模式大大提高了學生學習的主動性和積極性[8]。拆裝教學可以采用翻轉課堂的教學模式，使學生明確學習內容以及將要達到的學習目標。在學生動手拆裝之前，指導教師要首先對拆裝設備的結垢、原理等內容進行梳理，引領學生集中進行理論知識復習回顧，把與拆裝現場相關的、重點的理論知識進行復習。根據油氣儲運工程專業特色，將拆裝內容進行分成設備(塔、罐、換熱器等)、機器(泵、壓縮機等)及閥門等三類。拆裝教學之前，要求學生明確自己在每一個典型設備拆裝環境需要學習的內容和完成的學習任務，鼓勵同學們分組合作，每一組形成包括設備、機械及閥門的學習內容，培養學生們團結合作的團隊合作能力，調動每位學生的積極性，避免“一人動手，全組觀看”的現象出現。

5.2優化拆裝教學內容，加強指導教師隊伍建設

拆裝教學過程要求教師除了能熟練地掌握典型油氣集輸設備及機械的原理及結構特點外，還要求教師有一定的動手操作能力和解決問題能力。因此，拆裝教學的備課非常重要，有條件的情況下，建議教師到設備檢維修或者制造廠進行系統的學習，取長補短，提高教師實操水平，使“雙師型”師資力量成為教學的主流。另外，也可以通過企業聘任的方法，邀請有經驗的現場工程師給學生進行授課，提高教學效果。

5.3結合仿真動畫，進一步提高教學效果

在學生拆裝之前，可以利用多媒體仿真[9]讓學生感性地認識和了解設備及機械工作原理及結構特點、零部件組成、裝配關系等，對提高學生的動手能力和工程意識具有積極的作用。但仿真不能代替現場的拆裝教學，拆裝教學可以讓使學生通過設備及機械實物充分認識到自己所學知識的作用以及如何與生產實際結合應用，從中了解到自己的知識盲區和應用不足，從而更好地提高自己的知識水平。

6結束語

為滿足校區對油氣儲運工程系應用型人才培養要求，對油氣集輸拆裝實驗室進行建設。通過對油氣儲運工程典型設備及機械的運行原理、結構特點、零部件組成、裝配的學習了解，再進行相應的拆裝等工作，培養學生理論與實踐相結合的思維方法，鍛煉學生實踐能力、創造能力，提高分析問題與解決實際工程問題能力，促進學生知識、能力、素質的協調發展，達到應用型人才培養要求。

作者:郭興建 趙敏 邢曉凱 孫杰 單位:中國石油大學(北京)克拉瑪依校區工學院