Методическая разработка урока "Узлы и детали трубопроводов"

Министерство образования республики Башкортостан

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Стерлитамакский химико-технологический колледж

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Открытое учебное занятия

по МДК 01.01 «Основы технического обслуживания промышленного оборудования»

на тему «Узлы и детали трубопроводов»

Преподаватель: Белякова Татьяна Николаевна

2015

Содержание

Введение	3
Аналитическая часть	6
Практическая часть	13
Заключение	16
Литература	19
Приложения	21

Приложение 1 Технологическая карта занятия « Узлы и детали трубопроводов»

Приложение 2 Содержание занятия «Узлы и детали трубопроводов»

Введение

«Прежде чем ты хочешь

призвать обучаемого к

какой-либо деятельности,

заинтересуй его»

Л.С.Выготский

Преобразования в нашей стране, затронувшие все сферы социально-экономических отношений, изменили цель и характер труда, нравственные, мировоззренческие, ценностные ориентиры общества и личности. Складывающаяся социокультурная ситуация в современной России определяет необходимость переосмысления вопросов, связанных с подготовкой молодежи к динамично меняющимся условиям. В процессе подготовки специалистов главенствующую роль приобретает ориентация на развитие его личности и профессиональной культуры.

Вместе с тем переориентация на рыночные отношения потребовала серьезных изменений в области качества подготовки специалистов. Сегодня все больше осознается необходимость в специалистах, способных к функционированию в новых социально-экономических условиях, и самореализации сформированного уровня культуры, образованности, интеллигентности, профессиональной компетентности.

Образование рассматривается с различных психолого-педагогических, социологических и культурологических позиций, и, соответственно, ему дают разные определения. Образование выступает как вид деятельности, процесс, результат, цель, средство, ценность и т.д. Возникает достаточно сложное объемное понятие «качество образования».

Качество образования понимается как комплекс характеристик профессионального сознания, определяющих способность специалиста успешно осуществлять профессиональную деятельность в соответствии с требованиями экономики на современном этапе развития.

Качество образования определяется совокупностью показателей, характеризующих различные аспекты учебной деятельности образовательного учреждения: содержание образования, формы и методы обучения, кадровый состав, обладающий психолого-профессиональной компетентностью, и т.п., которые обеспечивают развитие профессионализма будущего специалиста.

Идея компетентностного подхода – один из ответов на вопрос, какой результат образования необходим личности и востребован современным обществом. Формирование компетентности студентов является на сегодняшний день одной из наиболее актуальных проблем образования, а компетентностный подход может рассматриваться как выход из проблемной ситуации, возникшей из-за противоречий между необходимостью обеспечивать качество образования и невозможность решить эту задачу традиционным путем. Речь идет о компетентности как о новой единице измерения образованности человека, при этом внимание акцентируется на результатах обучения, в качестве которого рассматривается способность действовать в различных проблемных ситуациях.

В подготовке обучающихся, техников - технологов, важную роль играет освоение профессионального модуля ПМ01 «Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования». Эффективность же усвоения учебного материала, освоение общих и профессиональных компетенций во многом зависит от содержания и постановки теоретических и практических занятий в колледже.

В предлагаемой работе представлена разработка урока по междисциплинарному курсу МДК 01.01 «Основы технического обслуживания промышленного оборудования», методической целью которых является применение активных форм и методов обучения при освоении профессионального модуля ПМ 01 студентами специальности 240113 «Химическая технология органических веществ».

Представленная методическая разработка состоит из:

• введения, где отражаются обоснование актуальности темы, цель и предполагаемый конечный результат работы;

• аналитической части, которая представляет собой научное обоснование проблемы использования инновационных образовательных технологий и активных методов обучения на уроках при освоении обучающимися профессионального модуля ПМ 01 «Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования»;

• Практической части, которая содержит изложение путей и способов решения поставленной проблемы, описание методического эксперимента, особенностей организации и проведения уроков по теме 1.2 «Трубопроводные системы» - «Узлы и детали трубопроводов»;

• В заключении формулируются качественные и количественные выводы, а также рекомендации по использованию полученных результатов в педагогической практике.

• В приложении вынесены презентация, технологическая карта и конспект занятия.

Обращение к проблеме активизации мыслительной деятельности обучающихся является актуальным, т.к. является основой прагматического понимания мышления. Специфика представленного урока состоит в том, что «усваивается не готовое знание», а прослеживаются условия происхождения данного знания. При таком подходе, учебная деятельность, приобретая практико-преобразовательный характер, сама становится предметом усвоения сложного материала по профессиональному модулю.

Предполагаемый результат применения инновационных технологий активного обучения   следующий: это даст студентам возможность приобретать прочные и осознанные знания, при этом развивается самостоятельность в учебной деятельности, увеличивается время проговаривания учебного материала на уроке, у обучающихся нет боязни неправильных ответов, чувство уверенности преобладает, а также повышается коммуникативная культура и самооценка студента.

Аналитическая часть

«Скажи мне – и я забуду, подскажи мне и я запомню, дай мне

действовать самому – и я научусь».

(китайская мудрость)

Пропаганда и внедрение личностно-развивающих, компетентностно-ориентированных образовательных технологий являются актуальными в организации профессионального обучения. Чем более четкой является структура информационной модели, тем легче она усваивается и отражается в концептуальной модели.

ЮНЕСКО сформулированы необходимые области компетентности, формируемые в системе образования:

1. Научить учиться (компетентность в познавательной деятельности)

2. Научить жить (компетентность в практико-ориентированном обучении)

3. Научить жить вместе ( т.е. в среде коммуникаций)

4. Научить работать и зарабатывать ( т.е. компетентность в трудовой сфере)

Индивидуально-мыслительная деятельность и коллективно- мыслительная представляет собой усовершенствование методики преподавания и структуры учебного материала.

Важное значение в обеспечении эффективности профессионального обучения имеют логико-психологические механизмы усвоения знаний. Это понятие многозначно и определяется как способ упорядочения действительности, как продукт и результат познания. Развитие и формирование индивидуальных стилей познавательной деятельности у студентов является необходимым условием развития учебной деятельности в системе профобразования.

Таким образом, учитывая психологию молодежи и необходимые компетентности в области образования, мы определяемся в аспекте учебной деятельности, который обеспечивает развитие личности студента и его профессиональную культуру.

Опираясь на разработанную А.В. Хуторским теорию дидактики, направленную на развитие личности обучающихся и их творческую самореализацию, в основе преподавания междисциплинарного курса, я сочетаю следующие инновационные технологии: компетентностный подход в обучении, исследовательскую технологию, технологию проблемного обучения, технологию игрового обучения, информационно-коммуникативные технологии, проектные технологии.

Компетентностный подход ориентирован, прежде всего, на достижение определённых результатов, приобретение значимых компетенций. Компетентность и деятельность неразрывно связаны между собой. Компетенции формируются в процессе деятельности по освоению профессионального модуля и ради будущей профессиональной деятельности специалиста – техника-технолога.

Компетентностный подход используется мною на каждом этапе урока: при постановке познавательных задач, формировании новых знаний и умений, совершенствовании знаний и умений, обобщении, что согласуется с процессом образования в рамках личностно ориентированного подхода. Для контроля степени сформированности компетентностей применяю: тесты-тренажёры, тренинги, практические занятия, семинары-практикумы, уроки-консультации и др.

Деятельностно-компетентностный подход к обучению междисциплинарного курса осуществляю через технологии развивающего, личностно-деятельностного и личностно-ориентированного обучения, которые активно использую в своей работе.

Характерной чертой исследовательской технологии является способность студента проектировать предстоящую деятельность.

Важными видами исследований студентов-технологов на уроках междисциплинарного курса МДК 01.01 являются:

- решение проблем рационального устройства, корректного обслуживания и правильной эксплуатации технологического оборудования производства;

- решение задач по расчету на прочность конструктивных элементов технологического оборудования;

- поисковая исследовательская деятельность, подготовка проектных заданий ;

-    самостоятельное прогнозирование и моделирование химических процессов и аппаратов;

-  проектная деятельность на основе имитации и моделирования производственных процессов.

Подробнее, остановимся на технологии проблемного обучения.

Проблемное обучение - технология, позволяющая интенсивно формировать и развивать информационно-образовательное пространство между всеми субъектами образовательного процесса.

Проблемное обучение является одним из видов активного обучения. Методы активного обучения направлены на развитие творческой личности: лишь тот человек может успешно жить и полноценно действовать в изменяющемся мире, изменить этот мир, внести в него что-то новое, который способен самостоятельно выйти за пределы стандартного набора знаний, навыков и умений, сделать самостоятельный выбор, принять самостоятельное решение.

В разработку концепции проблемного обучения свой вклад внесли как педагоги (И. Я. Лернер, М. И. Махмутов и др.), так и психологи (Т. В. Кудрявцев, А. М. Матюшкин и др.). Суть проблемного обучения заключается в том, что при его реализации знания студентам не даются в готовом виде, а усваиваются ими в процессе активной познавательной деятельности, в условиях особой проблемной ситуации. В проблемном обучении процесс усвоения знаний студентами воспроизводит существенные моменты научного поиска, актуализирует у них познавательный интерес и творческую деятельность.

Проблемный подход к обучению использую в любых формах занятий: на лекциях, семинарах, практических занятиях, в лабораторных практикумах и т.д. Рассмотрим, например, особенности технологии проведения проблемных лекций.

Такую лекцию преподаватель начинает с постановки проблемной ситуации, которая призвана психологически захватить слушателей и погрузить их в проблему, вызвать у них потребность ее решения, создать у них познавательную установку (мотивацию).

Вводя обучаемых в проблему, преподаватель формирует ее, а, значит, превращает тему лекции в проблему. Поясняя суть проблемы, говоря о необходимости ее решения, он тем самым определяет и цель лекции.

Далее он начинает поиск путей решения проблемы. Вначале обсуждаются общие пути и план решения проблемы. Иногда вопросы плана преобразуются в новые проблемы или подпроблемы, требующие продолжения поиска и их решения. Таким образом, весь материал лекции подается в виде эвристической беседы. Если же проблемный подход ограничивается лишь поисками путей решения проблемы, то педагог раскрывает их традиционным путем – в режиме монолога.

Сущность технологии проектной деятельности– стимулировать интерес ребят к определенным проблемам, развитие познавательных навыков , умений самостоятельно конструировать свои знания и ориентироваться в информационном пространстве. Чаще всего, проекты имеют комплексный характер, сочетая в себе несколько видов. Проект, в основном, рассматривается как дидактический эквивалент научного исследования и определяется как деятельность обучающихся, объединенных общей идеей изучения и поиска решения конкретных проблем при непосредственном их взаимодействии с социальным окружением. Выполнение творческих проектов по расчету и подбору технологического оборудования позволяет студентам подготовиться к производственной практике на предприятии и квалификационному экзамену по профессиональному модулю.

На представленных уроках использую групповые и индивидуальные методы обучения, ТСО. Демонстрационный эксперимент способствует развитию наблюдательности. Уроки построены таким образом, что обучающиеся не устают, так как происходит своевременная смена видов деятельности.

Игровой метод обучения на уроках должен соответствовать определенным учебно-воспитательным целям, нести содержательную нагрузку в соответствии с программными требованиями к знаниям, умениям и навыкам обучающихся, игра должна быть доступной, цель игры – достижимой, оформление – красочным, разнообразным, целесообразно игру использовать на разных этапах изучении различного по характеру материала. Избранный метод проведения занятий активизирует учебную деятельность обучающихся, формируют интерес к предмету.

Использование информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) открывает новые перспективы и возможности для обучения. ИКТ способны обеспечить эффективную передачу знаний, активное вовлечение учащихся в учебный процесс, повышение результативности обучения, а также, в максимальной степени учесть личностные потребности и особенности самих обучающихся. Это дает толчок к развитию навыков самообучения, определенную грамотность при работе с источниками информации, что также является необходимым условием для дальнейшего интеллектуального роста студента. ИКТ  осуществляет поддержку всех этапов обучения от целеполагания, до оценочно-результативного этапа.

Практика использования информационных технологий на уроках показала, что виртуализация некоторых процессов с использованием анимации служит формированию наглядно-образного мышления обучающегося и более глубокому усвоению учебного материала.

С помощью компьютера можно демонстрировать устройство технологического оборудования, его конструктивных элементов, принцип действия аппаратов. С использованием ресурсов Интернета можно задавать домашнее задание. Например, изучение устройства технологического оборудования с помощью образовательного портала ФЦИОР http://fcior.edu.ru или электронного пособия Интернет версия учебного пособия по дисциплине "Машины и аппараты химических производств" http://macp.web.tstu.ru/soder.html

ИКТ очень удобный метод контроля усвоения учебного материала, при подготовке к экзамену. Тестирование обеспечивает одновременность контроля большого количества учащихся, минимальные затраты усилий и времени на проверку тестовых работ, дает возможность сразу после выполнения теста получить результат и провести анализ работы. Таким образом, применяя инновационные технологии, мы повышаем компетентность студентов, развиваем творческую мыслительную деятельность, активизируем способности, повышаем эффективность обучения предмету. Наблюдается позитивная динамика.

Практическая дифференциация обучения реализуется в системе отбора содержания и количества информации по теме в целом и урока в частности. Эту систему составляют:

• опережающее задание по теме;

• комплекс дидактических средств, к занятию, основой которого является опорный конспект разно-целевого назначения;

• оперативное блочное повторение части изучаемого материала;

• познавательные задания с проблемными ситуациями для более подготовленных студентов;

• специальные задания для проверки усвоения знаний менее подготовленных студентов;

• зачетные задания, предлагаемые обучающимся в начале изучения новой темы для последующей работы.

Дифференциация обучения возможна с помощью активных методов нетрадиционных дидактических средств, которые являются источником знаний, основой формирования практических умений и навыков обучения и направлена на повышение активизации мыслительной деятельности обучающихся.

Для этого применяю :

1. Оперативное закрепление одного из вопросов темы урока с помощью карточек-заданий.

2. Фронтальное устное дифференцированное закрепление изученного на уроке, проводимое «сильным» учащимся с менее подготовленным под руководством преподавателя.

3. Рецензирование обучающимися ответов своих товарищей.

4. Выполнение письменных оперативно оцениваемых заданий (тестов), проверка их по эталонам.

5. Зачеты с элементами игровых ситуаций.

6. Проверочные работы (практическое выполнение и письменное оформление).

При теоретическом закреплении материала на уроке по теме Трубопроводные системы, использую работу «по парам». Такой вид работы можно использовать также при повторении пройденного материала. Один студент рассказывает материал второму, который слушает, оценивает ответ, после чего они меняются ролями.

Применение системы методов и средств активного обучения меняет традиционность занятия, требует соблюдения основных элементов методики, в число которых входит подготовка учащихся к активному восприятию учебного материала, постановка вопросов и творческих заданий, проведение различных форм закрепления. Такой подход интенсифицирует труд педагога и обучающегося, увеличивает возможности педагога, как организатора, воспитателя, наставника. Освобождает его на занятиях от большого объема чисто технической работы, увеличивая время для творческой. Технология активного обучения требует активной подготовки к уроку однако затраты усилий окупаются более высокой эффективностью занятий, увеличивают творческий потенциал педагога и повышают интерес обучающегося к учебе.

Практическая часть

Основной целью изучения профессионального модуля ПМ01 Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования является освоение основного вида профессиональной деятельности (ВПД):

4.3.1 Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования.

Основными формируемыми компетенциями специалиста, техника-технолога, является :

ПК 1.1. Подготавливать оборудование к безопасному пуску, выводу на технологический режим и остановке.

ПК 1.2. Контролировать работу основного и вспомогательного оборудования, технологических линий, коммуникаций и средств автоматизации.

ПК 1.3. Обеспечивать безопасную эксплуатацию оборудования при ведении технологического процесса.

ПК 1.4. Подготавливать оборудование к проведению ремонтных работ.

ОК2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК5 Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

иметь практический опыт:

• подготовки оборудования к безопасному пуску и ремонту, выводу его на технологический режим, безопасной эксплуатации при ведении технологического процесса.

уметь:

• подготавливать оборудование к ремонтным работам и техническому освидетельствованию;

• принимать оборудование из ремонта;

• производить пуск оборудования после всех видов ремонта;

• обслуживать основное и вспомогательное оборудование, соблюдая требования охраны труда и промышленной безопасности;

• предупреждать и выявлять неисправности в работе.

знать:

• нормативные документы по подготовке оборудования к ремонту и приёму его из ремонта;

• правила оформления нормативных документов на проведение различных видов ремонтных работ;

• правила пуска оборудования после ремонта;

• основные типы, конструктивные особенности и принцип работы основного и сопутствующего оборудования для проведения технологического процесса.

С назначением трубопроводов и арматуры и их обозначением на технологических схемах обучающиеся знакомились на общепрофессиональных дисциплинах «Процессы и аппараты» и «Теоретические основы химической технологии».

С необходимыми для изучения данной темы урока базовыми понятиями, такими, как: условный проход, внутренний и наружный диаметр трубы, конструкционные материалы для изготовления аппаратуры; рабочее, расчетное и пробное давление; расчетная температура, допускаемое напряжение; стандартизация и нормализация и др. мы подробно ознакомились при освоении темы 1.1 Основные сведения о химическом оборудовании; темы 1.2 Устройство технологического оборудования.

Тема «Трубопроводные системы» завершает изучение вспомогательного технологического оборудования и интересна для детального изучения потому, что трубопроводы занимают важное место в оснастке химических заводов. Общая протяженность трубопроводов на производстве может составлять десятки и сотни тысяч километров. От надежности трубопроводов во многом зависит бесперебойная работа технологических установок. Большинство аварийных ситуаций на заводах вызвано нарушением герметичности трубопроводов. Трубопроводы, как и реакционная аппаратура, являются объектами, работающими под давлением. После монтажа трубопроводы подлежат обязательному гидравлическому испытанию. Поэтому расчет трубопровода на прочность необходим при изучении данной темы.

Для регулирования движения материальных потоков по трубопроводам служит запорная и регулирующая арматура. Знание способов соединения трубопроводов, конструкций трубопроводной арматуры является значимым в будущей профессиональной деятельности специалиста – техника-технолога.

Так как вся трубопроводная арматура стандартизирована по условному диаметру, давлению, материальному исполнению, то студентам- техникам-технологам необходимо освоить подбор трубопроводной арматуры по каталогам исходя из условий работы трубопровода, характера и физических свойств среды , что пригодится в дальнейшем при курсовом и дипломном проектировании.

Заключение

Одним из путей повышения интереса к освоению профессионального модуля «Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования» является использование активных форм обучения, позволяющих погрузить студентов в активное организованное обучение, в котором они проявляют свою сущность и могут взаимодействовать с другими людьми, а не только с преподавателем.

Эффективность использования технологий активного обучения определяется значительным объемом предварительной работы педагога. Содержание профессионального модуля сложно для восприятия студентами: представлено большим количеством видов основного и вспомогательного оборудования, формулами для расчета на прочность, необходимостью использования справочников и каталогов оборудования, что делает этот материал трудным в запоминании, если нет наглядности и связи с практической деятельностью.. Это провоцирует снижение интереса к изучению, ослабление внутренней мотивации обучающихся, невостребованности их личностного потенциала. Повышение интереса студентов при изучении темы достигается, благодаря использованию активных методов обучения.

Важным моментом при изучении нового материала является элемент опережающего обучения, студенты при решении производственной задачи приходят к выводу, что ответ на проблемный вопрос кроется в материале следующего урока. Таким образом, они нацелены на дальнейшее изучение разделов модуля.

Считаю, активные методы обучения помогают направить педагогическую деятельность преподавателя на вовлечение студента в осознанную деятельность, на развитие информационных, коммуникативных, учебно-познавательных компетенций и раскрытие личностного потенциала студента, формирование самооценки и самоконтроля обучающихся и рефлексии студентов.

Снижение уровня знаний студентов в большей степени объясняется качеством уроков: шаблоном, однообразием, формализмом, скукой. Многие педагоги ищут разные способы «оживления» урока, привлечения обучающихся к активной работе, разнообразию форм объяснения нового материала. Разумеется, ни в коем случае нельзя отказываться от традиционного урока, как основной формы обучения и воспитания студентов. Но придать уроку нестандартные, оригинальные приемы необходимо для активизации мыслительной деятельности обучающихся. Это не замена старых уроков, а их дополнение и переработка, внесение оживления, разнообразия, которые повышают интерес, способствуя совершенствованию учебного процесса.

На таких уроках обучающиеся увлечены, их работоспособность повышается, результативность урока возрастает. Но надо заметить, что в выборе нестандартных уроков нужна мера. Студенты привыкают к необычным способам работы, теряют интерес, успеваемость заметно понижается. Место нетрадиционных уроков в общей системе должно определяться самим педагогом в зависимости от конкретной ситуации, условий содержания материала и индивидуальных особенностей самого педагога.

Опыт применения активных методов обучения на уроках показал, что качество обучения (число студентов, получивших оценки «хорошо» и «отлично») по МДК 01.01 увеличилось в группе Н-31 с 60% до 65 % , в группе О-31 с 70 до 79% в первом полугодии 2014\2015 учебного года.

Результаты исследований позволяют сделать вывод о положительном воздействии такой организации работы со студентами на повышение

качества знаний по междисциплинарному курсу.

Практическое использование системы применения методов активного обучения и проводимый совместно со студентами мониторинг качества обучения позволили активизировать процесс обучения на всех его этапах за счет:

- значительного сокращения учебного времени на проведение контроля знаний и анализ его результатов;

- выявления индивидуальных и общих трудностей, возникающих в процессе выполнения заданий;

- своевременного внесения корректив в процесс обучения;

- повышения интереса студентов к учебе, овладению профессиональными компетенциями

Это способствует следующему:

- укреплению доверия к контролю знаний

- сохранению психологической уравновешенности студентов;

- преподаватель перестает быть источником отрицательных эмоций, связанных с оцениванием знаний

- позволяет избавиться от психологических проблем, связанных с проецируемой на учащегося истинной или мнимой необъективностью преподавателя.

Литература

Учебная литература

1. Леонтьева А.И. Оборудование химических производств.- М.: Химия, 2008 г. http://www.twirpx.com/file/1286566/

2. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки. -М.:Альфа-М, 2012 г.

3. Сугак А. В., Леонтьев В. К., Веткин Ю. А. Оборудование нефтеперерабатывающего производства, -М.: Издательский центр «Академия», 2012 г.

4. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов. -М.: Высшая школа.. 1984 г. http://www.twirpx.com/file/47973/

5. Фарамазов С.А. Ремонт и монтаж оборудования .- М.: Химия, 1988г http://www.twirpx.com/file/143326/

Психолого-педагогическая литература

1. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения.- М.,1997.

2. Беляева С.Я., С.Е. Баев, Золотухина Н.Ф. Профессионально – педагогическая технология обучения в профессиональных учебных заведениях.- СПб.,1995.

3. Ксензова Г.Ю. Оценочная деятельность учителя.- М.,2000.

4. Полат Е.С., М.Ю. Бухаркина, Моисеева М.В., Петров А.Е. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. – М.,2001.

5. Поляков С.Д., Резник А.И., Морозова Г.В. Управление развитием индивидуальности в учебном процессе. – М.,1999

6. Поташник М.М. Требования к современному уроку. Методическое пособие. - М.: Центр педагогического образования, 2007.

7. Романовская М.Б. Метод проектов в учебном процессе. Методическое пособие./ М.: Центр «Педагогический поиск»,2006.

8. Семушина Л.Г., Ярошенко Н.Г. Содержание и технология обучения в средних специальных заведениях.- М., 2001

9. Сосонко В.Е. Контроль учебной деятельности студентов в средних специальных учебных заведениях с применением рейтинговой системы. –М.. НМЦ СПО, 1998.

10. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе дидактического и методического усовершенствования УВП / Г.К. Селевко. - М.: НИИ школьных технологий, 2005

Интернет- ресурсы:

http://teacher.dn-ua.com

http://festival.1september/ru

http://fcior.edu.ru

http://macp.web.tstu.ru/soder.html Интернет версия учебного пособия по дисциплине "Машины и аппараты химических производств"

Технологическая карта (план) занятия

Профессиональный модуль ПМ 01 Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования

МДК 01.01 Основы технического обслуживания промышленного оборудования

Раздел 1 Оборудование производства органических веществ

Тема 1.2 Трубопроводные системы.

Группа О-31 дата: 25.03.2015

Тема занятия: Узлы и детали трубопроводов

Тип занятия: комбинированный урок с использованием технологии проблемного обучения

Методическая цель:

Цели занятия:

Учебная цель: ознакомить обучающихся с понятием «Трубопроводные системы»; с классификацией и назначением трубопроводов, материалами для изготовления труб; изучить способы соединения трубопроводов, основные детали трубопроводов.

Развивающая цель: развитие умений применять теоретические знания на практике; развивать практические навыки моделирования трубопроводных систем, сравнивать и анализировать полученные данные, строить аналогии, делать выводы, работать с различными формами и видами информации.

Воспитательная цель: воспитание сознательного и осмысленного применения полученных знаний в будущей профессиональной деятельности; формировать умение работать индивидуально и в коллективе; прививать любовь к профессии техник-технолог; способствовать творческому развитию и самовыражению обучающихся

Материально-техническое оснащение урока:

Мультимедийная установка, методические инструкции,тестовые задания, модели труб, фитинги, плакат «Разборные и неразборные соединения трубопроводов»

Основные методы, применяемые на занятии: методы проблемного обучения, методы опережающего обучения, словесные методы (объяснение, беседа), наглядный метод (демонстрация мультимедийной презентации, видеоролика, плакаты, макеты), практические (работа с компьютерным тренажером).

Литература:

1. Сугак А.В., Леонтьев В.К., Веткин Ю.А. Оборудование нефтеперерабатывающего производства.- М.: Издательский центр «Академия», 2012 г.

2. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов. М.: Высшая школа.. 1984 г.

3. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефте-газопереработки. -М.:Альфа-М, 2006 г

4. Сугак А.В., Леонтьев В.К. Процессы и аппараты химической технологии -М.: Издательский центр «Академия», 2010 г.

Интернет-ресурсы - образовательный портал ФЦИОР

Межпредметные связи:

Процессы и аппараты, Охрана труда, Теоретические основы химической технологии

Внутрипредметные связи:

УП 01 Выполнение работ по обслуживанию оборудования и коммуникаций

Дидактические принципы:

научность обучения, доступность овладения знаниями и навыками, связь теории и практики

ХОД ЗАНЯТИЯ Структура занятия

Содержание занятия:

• Организационный момент урока

Создание психологической атмосферы урока; подготовка необходимого оборудования; включение обучающихся в деловой ритм урока. Формулирование целей и задач урока, ожидаемых результатов

• Планируемые результаты обучения:

ПК1.2 Контролировать работу основного и вспомогательного оборудования, технологических линий, коммуникаций и средств автоматизации,

ПК 1.4 Подготавливать оборудование к проведению ремонтных работ,

ОК2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество

ОК4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за результат выполнения задания.

знать: классификацию и назначение трубопроводов, требования, предъявляемые к трубопроводам, конструктивные особенности основных элементов и деталей трубопроводов, их назначение; способы расчета труб на прочность.

уметь: определять тип и категорию трубопровода, определять типы разборных и неразборных соединений, фитингов, осуществлять осмотр составных частей трубопровода; проводить расчет толщины стенки труб.

Мотивация учебной деятельности: Подготовка к осознанному восприятию материала, стимулирование познавательного интереса, преобразование содержания обучения в личностно значимое.

2. Актуализация опорных знаний: Воссоздание знаний, умений, жизненного опыта, необходимых для овладения новым материалом. Оценка преподавателем уровня подготовленности обучающихся. Фронтальная беседа с постановкой проблемной ситуации.

3. Изучение нового материала

(работа с практическим модулем ФЦИОР)

1.Трубопроводы. Виды трубопроводов Основные сборочные единицы трубопроводов.

2. Виды соединений трубопроводов. Фасонные детали трубопроводов.

3. Виды, группы и категории трубопроводов.

4. Закрепление знаний: работа студентов над проблемным вопросом; выполнение практического задания

5.Подведение итогов урока. Рефлексия. Установление соответствия между поставленными задачами урока и его результатами, внесение корректив. Анализ учебной деятельности.

6. Домашнее задание. Оценки за урок: (Объем и содержание домашнего задания, инструктаж по его выполнению).

Домашнее задание: Выберите из перечня заданий, то, которое вам хотелось бы выполнить к следующему уроку:

1. Подготовить презентацию на тему «Трубопроводы».

2. Составить кроссворд, используя ключевые понятия изученной темы.

Преподаватель: ___________________ Т.Н. Белякова

Тест для входного контроля по теме: Трубопроводные системы.

1. Для соединения аппаратов и машин в отдельные агрегаты, а также для транспортирования жидкостей и газов служат:

а) арматура

б) клапаны

в) трубопроводы

г) транспортеры

2. Для облегчения распознавания транспортируемой по трубопроводу среды в производственных условиях используют:

а) различную окраску трубопроводов

б) различный диаметр труб

в) различные средства перекрытия потока

г) различные конструкционные материалы

3. Материал и размер трубопроводов выбирают в зависимости от:

а) климатических условий

б) длины труб

в) самой низкой себестоимости

г) свойств транспортируемого материала, температуры и давления.

4. Внутренний диаметр трубопровода определяется, исходя из объемного расхода транспортируемого вещества (V, мᶾ/с) и значения рекомендуемой скорости его движения (ω, м/с ) по формуле:

а) Re = _

б) _

в) D_вн = 1.1 · t √n

г) w₁ = G /(ρ S _м.т )

5. Способность трубопроводов не пропускать находящуюся в них под давлением рабочую среду - это:

а) устойчивость

б) долговечность

в) механическая прочность

г) герметичность

Задание: Сопоставьте название детали трубопровода с изображением

Название	Изображение
Фланец	1.
Тройник	2.
Переход	3.
Заглушка	4.
Отвод	5.
Опора	6.
Компенсатор	7.
Подвеска	8.

Конспект лекции

Основные сведения о трубопроводах
Трубопроводом называется устройство, предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ. Трубопроводы состоят из соединенных между собой прямых участков труб, деталей трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики, опор и подвесок, крепежных материалов (болтов, шпилек, гаек), прокладок и уплотнений.

В проектной документации и технической литературе приняты следующие названия отдельных составляющих трубопровода:
- линия (участок трубопровода, соединяющий между собой аппараты, установки, цехи и другие линии с аппаратами, установками, цехами);
- узел (часть линии трубопровода, состоящая из нескольких элементов, собранных между собой на разъемных и неразъемных соединениях). Узлы подразделяются на плоские, состоящие из нескольких элементов, расположенных в одной плоскости; пространственные, состоящие из нескольких элементов, расположенных в двух или более плоскостях.
- элемент (часть узла трубопровода, подлежащая самостоятельному изготовлению; она состоит из гнутых участков или прямых отрезков труб и деталей, все стыки которых выполнены с помощью автоматической сварки;
- деталь (элементарная часть трубопровода, не имеющая соединений, например, отвод, фланец, отрезок трубы, тройник, заглушка, переход, а также отдельные изделия, входящие в конструкцию трубопровода – метизы, компенсаторы, арматура, опоры, подвески и др;
- блок (линия или часть линии трубопровода, состоящая из узлов, собранных на разъемных и неразъемных соединениях). Укрупнение узлов в блоки производят перед монтажом.
- секция (одноосный узел, состоящий из нескольких сваренных между собой труб одного диаметра, ось которых составляет одну прямую линию);
- плеть (несколько сваренных между собой секций (сварка секций в плеть производится на месте прокладки трубопровода).

Сложность и трудоемкость изготовления и монтажа трубопроводов
Сложность и трудоемкость изготовления и монтажа трубопроводов определяются:
- характером транспортируемых сред и продуктов (вода, пар, нефть, нефтепродукты, газ, спирты, кислоты, щелочи, твердые сыпучие вещества);
- разнообразием рабочих условий (температура от – 200 °С до +1500 °С и выше и давление от вакуума – 35 мм рт. ст. до 1800 кгс/см² и выше);
- расположением трубопроводов (в траншеях, каналах, лотках на стойках, эстакадах, этажерках, на технологическом оборудовании, а также на разных высотах и часто в условиях, неудобных для производства работ);
- сложностью конфигурации обвязки аппаратов и оборудования, большим количеством разъемных и неразъемных соединений, трубопроводной арматуры, деталей, компенсаторов, контрольно-измерительных приборов, средств автоматики и опорных конструкций.

Детали трубопроводов
Отводы
Отводы – это детали трубопроводов, служащие для изменения направления труб. В зависимости от давления в монтаже могут применяться стальные сварные или бесшовные отводы. Они могут быть из различных марок стали (Ст3, Ст09Г2С и др.), как черными, так и оцинкованными, а также из нержавеющих сталей (08Х18Н10, 12Х18Н10Т). Различают два вида отводов: гнутые и крутоизогнутые.

Фланцы
Фланец — плоское кольцо или диск с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек, служащие для прочного и герметичного соединения труб и трубопроводной арматуры, присоединения их к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей. На различном оборудовании, имеющем фланцевые соединения, фланцы выполняются заодно с основной деталью и представляют собой плоский диск с отверстиями под болты или шпильки. Для быстрого монтажа разборных трубопроводов применяются фланцы стальные приварные встык.

Тройники
Тройники - деталь, используемая для присоединения к магистральному трубопроводу боковых ответвлений. В зависимости от отношения диаметров корпуса и горловины различают переходные и равнопроходные тройники. Переходные тройники имеют разные диаметры проходных отверстий корпуса и горловины и используются для ответвления трубопровода меньшего диаметра от продольной оси основной магистрали.

Переходы
Переход - деталь, предназначенная для плавного изменения диаметра трубопровода. Переходы применяются на любых типах трубопроводов; на предприятиях энергетической, нефтяной, газовой и химической промышленности, для соединения труб в местах изменения диаметра. Переходы подразделяются на концентрические и эксцентрические. Концентрические переходы применяются для соединения двух труб по центральной оси симметрии трубопровода; эксцентрические переходы применяются для соединения труб по нижней образующей линии.

Заглушки
Заглушки - детали, предназначенные для закрывания концевых отверстий в трубопроводах и изготовления емкостей. Заглушки эллиптические и фланцевые применяются на любых типах трубопроводов; на предприятиях энергетической, нефтяной, газовой и химической промышленности; для изготовления сосудов, аппаратов и котлов, работающих под давлением. Заглушки изготавливаются преимущественно методом штамповки.

Опоры
Опоры предназначены для крепления горизонтальных трубопроводов. По назначению и устройству их подразделяют на неподвижные и подвижные. По способу крепления трубы различают приварные и хомутовые опоры. В отдельных случаях вместо хомутов применяют скобы.

Подвески
Подвески предназначены для крепления стационарных трубопроводов, восприятия нагрузок и компенсаций от тепловых расширений трубопроводов. Подвеска может состоять из одной или нескольких цепей (совокупность последовательно соединенных деталей и сборочных единиц, передающих вес трубопровода на строительную конструкцию), а также может быть комбинированной - состоять из одной и двух цепей, переходящие в две и четыре цепи. Конструкция применяемых деталей образует цепь подвески с помощью механической сборки без применения сварки. Тип подвески характеризуется конструкцией узла крепления подвески к трубопроводу и конструкцией цепи подвески. По конструкции узла крепления к трубопроводу подвески делятся на следующие типы:
- подвески хомутовые для горизонтальных трубопроводов;
- подвески хомутовые с траверсой;
- подвески хомутовые на опорной балке;
- подвески пружинные хомутовые на опорной балке;
- подвески приварные на опорной балке с проушинами;
- подвески пружинные приварные на опорной балке;
- блоки хомутовые для вертикальных трубопроводов.

Компенсаторы
Компенсатор трубопровода – устройство, которое позволяет воспринимать и компенсировать движения трубопровода при прохождении различных сред внутри труб. Устройство компенсирует тепловое расширение вследствие нагрева рабочей средой стенок трубопровода, выполняет функцию разделителя сред и герметичного уплотнения, гасит ряд вибраций, возникающих при работе трубопроводного и насосного оборудования, воспринимает на себя смещения труб при оседании почв и опор трубопровода. Установка компенсатора продлевает срок службы трубопровода. В зависимости от назначение и конструкции выпускаются следующие виды трубопроводных компенсаторов:
- компенсатор резиновый (гибкая вставка);
- компенсатор сальниковый;
- компенсатор линзовый;
- компенсатор сильфонный.

Виды, группы и категории технологических трубопроводов
Технологическими называют трубопроводы промышленных предприятий, по которым транспортируются сырье, полуфабрикаты и готовые продукты, пар, вода, топливо, реагенты и другие материалы, обеспечивающие выполнение технологического процесса и эксплуатацию оборудования, отработанные реагенты и газы, различные промежуточные продукты, полученные или использованные в технологическом процессе, отходы производства. Технологические трубопроводы делятся на пять категорий в зависимости от характера транспортируемой среды, рабочего давления и рабочей температуры. Категория трубопровода устанавливается проектом.

Технологические трубопроводы в зависимости от места их расположения разделяются на внутрицеховые, соединяющие между собой отдельные аппараты и машины в пределах одной установки, цеха и межцеховые, соединяющие между собой отдельные установки, цеха. Внутрицеховые трубопроводы в практике получили название «обвязочные трубопроводы».

Материалы, применяемые для изготовления трубопроводов
Основные материалы, используемые при производстве труб для внешних сетей, это сталь, чугун, железобетон, разнообразные полимеры, прежде всего полиэтилен. Условия эксплуатации трубопроводов внешних сетей (внутреннее давление, коррозионная активность, температура) определяют разнообразие защитных внутренних и внешних покрытий прежде всего стальных трубопроводов.

Стальные трубы
Существенным преимуществом стальных труб является их относительно невысокая стоимость, в силу чего сталь является самым распространенным сегодня материалом для трубопроводных систем. Однако у стальных труб есть и существенный недостаток – интенсивная коррозия в активных средах, что требует обязательного нанесения антикоррозионной защиты (покрытия) на стальные трубы. Для предохранения от ржавчины, в частности, широко используют цинковые покрытия, эмали, полиэтиленовые и полиуретановые покрытия.
Стальные трубы отличаются высокой теплопроводностью, поэтому их широко используют при устройстве отопительных систем, но в то же время они нуждаются в надежной теплоизоляции. Для изготовления стальных труб используют и хромосодержащую нержавеющую сталь. Хром обеспечивает высокую стойкость к коррозии, потому такие трубы долговечны в эксплуатации . Однако такие трубы имеют высокую стоимость и достаточно трудоемкий процесс монтажа.

Чугунные трубы
Чугунные трубы традиционно используются для трубопроводов канализации и водоснабжения, однако трудны в монтаже соединений. Основное достоинство чугунных труб – длительный срок эксплуатации за счет большого запаса прочности к коррозии толщины стенки трубы. Слабость – невозможность соединения в систему, выдерживающую высокое давление в трубопроводе.

Трубы из полимерных материалов, пластиков
Для сточных вод, канализации, водоснабжения производятся трубы из полимерных материалов, пластиков. Все пластиковые трубы долговечны и экономичны, легки и прочны, устойчивы к коррозии и не боятся блуждающих токов. Именно поэтому полиэтиленовые трубы начинают занимать лидирующие позиции в области производства труб для наружных и внутренних сетей отопления, водоснабжения, канализации, а также в промышленном, гражданском и индивидуальном строительстве.
Пластиковые трубы легки и просты в соединении, в то же время не всегда способны выдерживать сильное давление, нестойки к воздействию ультрафиолетового излучения и могут деформироваться от высокой температуры.

ЭТАЛОН

ответы на тест входного контроля по теме «Трубопроводные системы»

вопрос	ответ
1	в
2	а
3	г
4	б
5	г
	Итого 5 баллов

ЭТАЛОН

Ответа на задание для закрепления материала по теме «Узлы и детали трубопроводов»

вопрос	ответ
1	5
2	1
3	4
4	2
5	3
6	8
7	6
8	7
	Итого 8 баллов

30