案例教學(xué)在工業(yè)儀表安裝及維護(hù)課程中的運用

羅云邦

在教學(xué)過程中，對儀表安裝及維護(hù)運用教材進(jìn)行純理論的教學(xué)，學(xué)生積極性不高并且難以理解。因此，學(xué)校將儀表安裝與維護(hù)課程理論內(nèi)容和實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合，選配了儀表安裝與維護(hù)實訓(xùn)教學(xué)裝置，使之用于儀表安裝與維護(hù)課程的實踐教學(xué)。精心篩選故障案例是實施案例教學(xué)的基礎(chǔ)。靈活運用、始終以案例為主線，貫穿整個教學(xué)過程中，是發(fā)揮案例教學(xué)作用的關(guān)鍵。

儀表安裝及維護(hù)故障案例案例教學(xué)一、案例教學(xué)在工業(yè)儀表安裝與維護(hù)課程實施的可行性

工業(yè)儀表安裝及維護(hù)課程的特點是接近于工程實際和儀表工的日常工作，綜合運用性強(qiáng)，是儀表安裝、維護(hù)、檢修所必備的基本知識。在內(nèi)容上具體原則較多原理較少，主要內(nèi)容結(jié)合于現(xiàn)場的實際工作，學(xué)習(xí)方法應(yīng)以理解為主。

案例教學(xué)法由美國哈佛商學(xué)院（Harvard Business School）所倡導(dǎo)，當(dāng)時是采取一種很獨特的案例型式的教學(xué)，這些案例都是來自于商業(yè)管理的真實情境或事件，透過此種方式，有助于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動參與課堂討論，實施之后，頗具績效。這種案例教學(xué)法到了1980年代，才受到師資培育的重視，尤其是1986年美國卡內(nèi)基小組提出《準(zhǔn)備就緒的國家：二十一世紀(jì)的教師》的報告書中，特別推薦案例教學(xué)法在師資培育課程的價值，并將其視為一種相當(dāng)有效的教學(xué)模式。

而工業(yè)儀表安裝及維護(hù)課程的特點是針對生產(chǎn)過程自動化技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后所從事的化工儀表安裝、校驗與維護(hù)崗位工作任務(wù)要求進(jìn)行分析后，歸納總結(jié)所需化工儀表安裝、校驗與維護(hù)等能力要求而設(shè)置的學(xué)習(xí)課程。

此學(xué)習(xí)課程對培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才具有的作用：通過學(xué)習(xí)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠勝任化工儀表安裝、校驗與維護(hù)等崗位需求，同時具有較強(qiáng)的崗位適應(yīng)能力及可持續(xù)發(fā)展能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。

這門課程培養(yǎng)學(xué)生綜合的分析能力、動手能力。所以，在教學(xué)過程中選擇典型的故障分析案例尤為重要。

二、儀表安裝與維護(hù)實訓(xùn)室裝置

1.自動化過程運行調(diào)試系統(tǒng)

自動化過程運行調(diào)試系統(tǒng)要求學(xué)生熟悉工藝，查找并排除控制系統(tǒng)工藝故障；維護(hù)計算機(jī)控制系統(tǒng)的各類卡件；根據(jù)工藝要求，進(jìn)行系統(tǒng)投運，參數(shù)整定；嚴(yán)格遵守相關(guān)操作規(guī)程，查找并排除在線設(shè)備的故障。在線設(shè)備包括用電氣設(shè)備及儀表設(shè)備。

該系統(tǒng)的特點：執(zhí)行器中既有電動調(diào)節(jié)閥（或氣動調(diào)節(jié)閥）、單相SCR移相調(diào)壓等儀表類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器等電力拖動類執(zhí)行器。調(diào)節(jié)系統(tǒng)除了有調(diào)節(jié)器的設(shè)定值階躍擾動外，還有在對象中通過另一動力支路或手操作閥制造各種擾動。鍋爐溫控系統(tǒng)包含了一個防干燒裝置，以防操作不當(dāng)引起嚴(yán)重后果。系統(tǒng)中的兩個獨立的控制回路可以通過不同的執(zhí)行器、工藝線路組成不同的控制方案。一個被調(diào)參數(shù)可在不同動力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣。各種控制算法和調(diào)節(jié)規(guī)律在開放的組態(tài)實驗軟件平臺上都可以實現(xiàn)被調(diào)參數(shù)囊括了流量、壓力、液位、溫度四大熱工參數(shù)。

2.變送器組態(tài)與校驗

要求學(xué)生對常規(guī)儀表技術(shù)掌握的基本知識，考查選手對常規(guī)儀表的組態(tài)和調(diào)校等方面的操作技能，考查學(xué)生使用標(biāo)準(zhǔn)儀器技能，對變送器進(jìn)行安裝、調(diào)校、組態(tài)。

該項目培訓(xùn)學(xué)生對變送器的認(rèn)識了解，以及判斷變送器出現(xiàn)故障后，來診斷變送器是否合格繼續(xù)使用。那么，就可以排除儀表本體不存在故障，從而可以從工藝介質(zhì)造成故障方面可慮。

3.氣動薄膜控制閥安裝與電氣閥門定位器校驗

要求學(xué)生熟悉氣動薄膜控制閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理，能識讀儀表外部接線圖，能按照競賽要求，正確選擇工具，進(jìn)行控制閥的安裝、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的校驗、氣路電路的連接以及閥門定位器的安裝與聯(lián)校。

學(xué)生熟悉了氣動薄膜控制閥的原理、結(jié)構(gòu)及安裝調(diào)試后，那么在運行維護(hù)中就會判斷更加清楚，維護(hù)故障技能方面更加提高學(xué)生的綜合分析能力。

三、典型故障的選擇在教學(xué)中的作用

若要對化工儀表發(fā)生故障的原因做出正確判斷。針對化工儀表常見故障，我們要從工藝操作及儀表本身兩方面入手，進(jìn)行故障的檢測與判斷，從而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行及時有效地檢修，保證化工企業(yè)生產(chǎn)活動的安全可靠地進(jìn)行，及時進(jìn)行化工儀表的檢修，減少設(shè)備停運時間，大大減少由于故障所導(dǎo)致的生產(chǎn)成本增加，保障化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而我們對儀表本身了解的很清楚的情況，排除儀表本身故障那就比較容易了。

1.流量檢測說控制系統(tǒng)故障處理

觸媒再生裝置加熱蒸汽流量指示偏低。

工藝過程：某化工企業(yè)觸媒再生裝置加熱蒸汽流量指示調(diào)節(jié)FIC-306，采用節(jié)流裝置（孔板）和差壓變送器測量蒸汽流量，導(dǎo)壓管配冷凝灌。

故障現(xiàn)象：蒸汽流量指示慢慢下跌，或者說流量指示不斷地偏低。

分析說判斷：首先檢查差壓變送器零位是否偏低、漂移，再檢查取壓系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)差壓變送器的平衡閥有微量泄露。

由于平衡閥有泄露，正壓側(cè)壓力P1通過平衡閥傳遞負(fù)壓側(cè)，使負(fù)壓側(cè)壓力P2增加，造成壓降△P=P1-P2減小，指示偏低。因為是微量泄漏，△P下降很慢，所以流量指示為零。另外，在孔板兩邊壓差作用下，導(dǎo)壓管內(nèi)胡冷凝液會被沖走，雖然蒸汽冷凝液會補(bǔ)充一些冷凝液，但速度慢，補(bǔ)償不了冷凝液沖走的量，這樣造成正壓導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝液慢慢地下降，流量指示也慢慢偏低。找到原因，處理比較簡單。更換平衡閥，或處理造成平衡閥泄漏胡原因，流量指示即可恢復(fù)正常。

通過這個案例我們可以清楚了，學(xué)生對變送器應(yīng)用到那些地方有了一個比較形象直觀的認(rèn)識，而這個案例呢讓學(xué)生從變送器本身的故障以及工藝中介的取壓等安裝注意方面綜合的了解到了。

2.氣動薄膜控制閥在運行緩慢不穩(wěn)定，閥門調(diào)節(jié)首先考慮到定位器方面的問題

①因其采用機(jī)械式力平衡工作原理，可動部件過多，容易受溫度、振動的影響，造成調(diào)節(jié)閥的波動；

②采用噴嘴擋板技術(shù)，由于噴嘴孔很小，容易被空氣中的灰塵堵塞，使定位器不能正常工作；

③采用力平衡工作原理，彈簧在條件惡劣的現(xiàn)場中長期工作，其彈性系數(shù)易發(fā)生改變，導(dǎo)致定位器線性變差，閥門的控制質(zhì)量出現(xiàn)下降。

由于閥門定位器的閥位工作傳感電位器工作在現(xiàn)場，電阻值易發(fā)生變化，造成小信號不動作、大信號全開的危險情況。為了確保智能定位器的可靠性和可利用性，必須經(jīng)常對閥門的定位器進(jìn)行測試。

在學(xué)員對案例進(jìn)行分析、討論、得出結(jié)論之后，教師要進(jìn)行歸納總結(jié)，做出恰如其分的評價。針對案例中的主要問題做出強(qiáng)調(diào)，使學(xué)員加深對知識點的把握。對學(xué)員討論中不夠深入、不夠確切的地方，做重點講解。同時，教師還要特別提出，通過案例分析討論，學(xué)員應(yīng)吸取什么樣的經(jīng)驗教訓(xùn)，案例教學(xué)以其與實際聯(lián)系緊密、操作性強(qiáng)的特點，架起了理論與實踐的橋梁。經(jīng)過多年的探索和實踐取得了很好的效果，案例不僅要說明教學(xué)的思路，描述教學(xué)的過程，還要交待教學(xué)的結(jié)果——某種教學(xué)措施的即時效果，包括學(xué)生的反應(yīng)和教師的感受，解決了哪些問題，未解決哪些問題，有何遺憾、打算、設(shè)想等。以“問題”為主線，有矛盾、沖突甚至“懸念”，能引起學(xué)生的興趣和深入思考。

工業(yè)儀表安裝及維護(hù)這門課程的特點，以及我們針對性的實訓(xùn)設(shè)備的選擇，又通過化工企業(yè)典型案列的選擇進(jìn)行綜合的分析講解，對我們教學(xué)效果非常的明顯。主要是為了解決理論課與實踐脫節(jié)的問題.一體化教學(xué)將動手與動腦結(jié)合在一起，能夠提升學(xué)生的實際操作能力和技術(shù)創(chuàng)新能力，職業(yè)學(xué)生的教學(xué)效果更加突出。endprint