【摘　要】針對過程裝備與控制工程專業(yè)國家級特色專業(yè)建設及卓越工程師人才培養(yǎng)的要求，分析了流體動密封課程體系在實際中存在的問題，提出流體動密封課程教學體系改革的思路與措施，并進行了探索與實踐，全面提高學生的工程實際應用能力，增強了創(chuàng)新意識。
　　【關鍵詞】密封；課程體系；項目教學法；改革；實踐
　　在化工企業(yè)中，“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象經常出現(xiàn)，究其原因是泄露。流體密封是流體機械、工藝設備、液壓設備、管道和閥門等的重要組成部分，密封件雖然不大，但往往能決定機器設備的安全性、可靠性和耐久性。尤其在化工機械設備上，密封裝置是其不可缺少的組成部分。為了使機械、設備能更安全更可靠地連續(xù)運轉，必須重視發(fā)展密封技術和培養(yǎng)掌握密封技術的工程技術人才。結合我校過程裝備與控制工程國家級特色專業(yè)的建設、卓越工程師的培養(yǎng)試點的需要，以及企業(yè)對密封人才的全方位素質的需求，對流體動密封課程進行一系列的改革探索與實踐。
　　流體密封是一門涉及多學科的邊緣性的工程技術學科，涉及許多學科知識，包括流體力學、固體力學、動力學、摩擦學、熱力學、傳熱學、傳質學、材料學等。過程裝備密封技術屬于過程裝備與控制工程專業(yè)的專業(yè)課，是構建本專業(yè)特色方向的重要專業(yè)課之一。理論性和實踐性都很強，通過該課程的學習，使學生掌握流體密封的基本機理，主要密封裝置的基本結構和使用特點，以及典型密封結構的設計計算方法，培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，為學生畢業(yè)后從事相關工作打下必要的基礎。
　　一、存在的問題
　　隨著專業(yè)口徑的拓寬、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的要求和社會需求的變化，原有的課程教學、畢業(yè)設計存在許多不足：
　　1.理論課程內容多學時少，特色體現(xiàn)不足缺乏前沿性；教學方法、教學形式相對單一；實驗教學環(huán)節(jié)薄弱等
　　密封是一門多學科交叉性邊緣學科，涉及的學科領域非常廣，以機械密封或浮環(huán)密封為例，要解決這些密封問題，就要考慮定子和轉子元件由于受力和溫度作用產生的變形以及振動、磨損對流體膜的流體動力特性的影響，也就是說要從流體動力學、彈性理論、傳熱學、摩擦學和振動理論等方面去研究分析密封的問題。而專業(yè)課課時一般是32學時，要在這么短的時間內讓學生熟悉和掌握密封的基本理論，以及墊片密封、填料密封、機械密封、非接觸式密封等典型結構的選型和設計計算，還是有一定難度的。
　　目前流體密封技術課程教學還是采用“教師講，學生聽”被動的教學模式，把教師掌握的現(xiàn)成知識和技能傳遞給學生，讓學生按照教師的安排和講授去得到一個結果。這種比較單一的教學方式存在許多不足的地方，比如學生接受的信息量有限；只能按照教師的安排和講授完成部分內容，而沒有鍛煉獨立解決實際問題；學生被動學習，對課程內容死記硬背以應付考試，自學內容和課堂討論少；教學內容與生產實踐結合不足，不能很好地調動學生的積極性；達不到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的教學目的等。
　　實驗教學是保證本課程教學質量的基礎，是理論聯(lián)系實踐的橋梁。本課程的實驗內容包括：墊片密封比壓測定實驗；閥門填料密封裝置拆裝實驗；機械密封裝置拆裝實驗；機械密封過程模擬實驗等。這些實驗都是穿插在教學過程中進行的，大多是演示性、驗證性實驗，加上實驗設備數量少，學生的動手機會不多。而且每個實驗涉及的僅是獨立的知識點，實驗完成后，學生對知識的掌握僅停留在這幾個孤立的知識點上，限制了學生知識應用能力和創(chuàng)造性思維能力。
　　2.密封畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)中設計方法傳統(tǒng)；缺少相關軟件的訓練以及密封產品實物，缺少實踐機會
　　密封畢業(yè)設計通常是根據已給定的工況和要求，參照或模仿傳統(tǒng)的結構形式初選參數，根據經驗公式進行工作性能計算，若計算結果滿足要求則設計合格，反之則要不斷改進參數甚至是形式，反復計算，直至達到設計要求為止。然而，這種慣常采用的經驗設計結論，往往存在很多不足之處?，F(xiàn)代科技不斷進步，技術革新的日新月異，傳統(tǒng)的設計方法相比之下顯得過于陳舊，已經無法達到現(xiàn)如今的設計要求；此外，傳統(tǒng)設計的設計結論簡單且大部分多為經驗公式，直接導致設計出的模型密封性能較差，生產出的產品效率低，已經跟不上企業(yè)生產實際的需要。鑒于此，應用現(xiàn)代優(yōu)化設計方法刻不容緩。
　　在畢業(yè)設計過程中缺少相關軟件的訓練，如CFD軟件、Maple計算軟件等。而密封企業(yè)需要熟悉掌握此類軟件的人才，若在校期間不訓練，工作之后需要長時間熟悉此類軟件，降低了工作效率，增加了企業(yè)的成本。由于甘肅地區(qū)無干氣密封生產廠家，使得在本地區(qū)缺少畢業(yè)設計實習場所，設計過程中也無相應的密封產品實物，使得設計過程中產生的問題，如對設計的產品結構有不清楚的地方，需要花時間去琢磨，若有實物則可立即解決，在有限的畢業(yè)設計時間中，花費了不少時間去熟悉結構，對設計不利。
　　二、課程體系改革與實踐
　　針對以上存在的問題，對流體動密封課程體系進行了改革，體現(xiàn)在以下方面：
　　1.課程教學方面
　?。?）以課堂教學為載體，結合卓越工程師培養(yǎng)計劃的目標要求，更新課程內容體系，改革教學內容，修訂課程大綱。把握重點知識內容，教學內容的選擇體現(xiàn)基礎性與前沿性相結合、重視動密封同時兼顧靜密封。根據當前的形勢，注意收集用人單位的意見和建議，了解企業(yè)對本課程教學內容的需要，強化教學內容的先進性和應用性。在教學內容安排上，適當增加與密封技術發(fā)展相關的知識，及時傳授新知識，增加反映當前科技發(fā)展成果的內容尤其是授課教師特色科研方向新型動密封干氣密封內容，形成本課程新的教學內容體系，在新版的培養(yǎng)大綱中已體現(xiàn)。
　?。?）改革教學方法、形式，運用項目教學理念，探索建立“研中學”、“做中學”的教學模式。改變單一、呆板的教學方法、形式。在課程教學中以項目問題為導向，采取大作業(yè)、專題研究報告、文獻綜述報告、研究性實驗報告等多種載體相結合的教學方式，增加學生的參與機會，變被動學習為主動學習，激發(fā)學生的學習熱情；授課內容產學研結合，教師將自己在科學研究項目中的經驗與成果融入教學。通過工程實踐應用的實例豐富教學內容，體現(xiàn)課程的基本理論知識與工程實踐之間的內在聯(lián)系。培養(yǎng)學生從工程全局出發(fā)，綜合運用多學科知識、各種技術和現(xiàn)代工程工具解決工程實際問題的綜合素質。例如，在講解非接觸式密封時，可結合項目組已結題、在研的多項干氣密封國家自然基金項目、教育部博士點基金項目等，啟發(fā)學生主動思考問題并尋找解決辦法。學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過這樣的產學研結合的教育教學，強化學生工程意識、工程素質和工程能力的學習和鍛煉，培養(yǎng)具有“卓越工程師”高素質的專業(yè)人才。同時改進教學手段，在制作和完善課件時，針對性的準備一些與課程有關的錄像或仿真動畫，并結合密封產品開展現(xiàn)場教學，對于所謂晦澀難懂的內容變得輕松、愉快、順暢的接受，同樣也收到事半功倍的效果。
　?。?）加強與完善實驗教學。將演示型實驗改成設計型實驗，學生根據實驗指導書及課堂講授的內容，獨立制定實驗方案，然后與實驗教師溝通，給予學生更多的動手機會。涉及到的實驗儀器設備由學生自己操作，老師起輔助作用，其實驗成績由現(xiàn)場操作成績與實驗報告相結合給出。打破老師操作講解學生被動觀看的模式，給學生充分的自由和主動權，大大提高了學生學習知識的主動性，鍛煉學生的實驗技能和實踐能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。
　　2.畢業(yè)設計方面
　　畢業(yè)設計中，突破以往的傳統(tǒng)設計，將科研的思想應用到密封畢業(yè)設計中來。在畢業(yè)設計選題方面，專門增加了干氣密封設計，可以應用現(xiàn)代的優(yōu)化密封設計方法，針對槽型參數，建立合理的多目標協(xié)調優(yōu)化函數，并應用軟件Maple進行近似求解，獲得設計參數所對應的Z佳的槽型結構參數。進一步以此槽型結構參數進行密封結構設計，Z后應用CFD軟件進行密封性能校核。此舉大大加快了畢業(yè)設計的進度，提高了效率，并且又訓練了相關軟件，可謂一舉多得，對以后進行密封設計打下了堅實的基礎。
　　針對畢業(yè)設計過程中無相應的密封產品實物，兩種方式相結合可以解決。一是將科研所設計的密封樣機直接用于畢業(yè)設計，增加了學生拆裝實踐的機會，在11年的畢設中已應用，效果良好，解決了甘肅地區(qū)無干氣密封廠家實習的短板。二是讓學生去產學研合作單位進行畢業(yè)實習及設計，在今年的畢業(yè)設計中已實現(xiàn)。
　　通過對流體動密封課程體系存在的問題的分析，進一步提出了課程體系改革的思路與措施，并進行了積極地探索與實踐，全面提高學生的工程實際應用能力，增強了創(chuàng)新意識，取得了較好的效果，為培養(yǎng)合格的高素質工程人才做出了積極的貢獻。
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