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高职电梯专业课程实践教学资源的开发


电梯扶梯原理与维修课程是机电一体化、电气自动化等专业的核心课程面向的就业岗位主要有电梯零部件设计员、电梯安装与维修工、电梯质量检验员、电梯生产与安装维保现场项目经理等。根据近几年对毕业生的调研和用人单位反馈的信息,随着电梯技术的日新月异,传统的课堂理论讲授已不能达到电梯行业对技能型人才的基本要求,教学与实际严重脱节,学生理论分数高动手技能差。由此可见电梯课程的实践教学资源开发与建设对电梯人才培养的重要性。一方面既要让学生掌握相关的机电一体化理论基础知识,根据实际情况选择适合学生水平和职业需要的教学内容,另一方面也要求任课教师积极投身电梯课程教学资源开发,及时把先进的科研成果融入课堂实践教学,使学生能学以致用,具备参与市场竞争的优势。建立“以职业标准为导向,以岗位技能为核心”的教学体系,突出机电检修技能特色,满足岗位技能需求的电梯课程内容及教学模式改革已势在必行。
一、解读职业标准和岗位技能需求,分解课程相关知识体系
《国家职业标准(电梯安装工、电梯维修工)》把电梯安装工和维修工分为五级,取得相关等级的技工,只能从事相对应的技术工种。基本技能要求主要包括:熟悉高空作业、防火、电焊、气焊、现场触电急救等安全知识;掌握电工、钳工、起重工等理论知识和实际操作技术;熟悉电梯的机械构造、性能要求,以及电梯安装工艺要求;懂得电气原理图,并能排除机械和电气两方面的常见故障。经地市级质量技术监督局认定的考核部门考核合格,持有上岗资格证后,方能上岗。要求掌握的基本知识包括电梯的
机械结构(导向系统、曳引系统、控制与驱动系统、开关门系统、安全保护系统等)、电梯电气系统(电气原理图、自动控制系统、电气安全保护装置)、电梯的维修保养与故障诊断排除、国家的法律法规和地方行业标准。岗位工作职能包括:控制柜检查与修理、曳引机检查与修理、导轨检查与修理、曳引钢丝绳检查与修理、整机性能调试与判定、上行超速保护装置检验与评定、机械故障诊断与排除、电气故障诊断与排除、改造工程的实施与检验、电梯检修工技能培训与电梯维修工程管理。
对照课程体系的知识点进行剖解分析,对应的电气技能有:电梯的基本认知、电气控制原理图绘制、机构安装与检测装置调整、电气柜元器件的安装与接线、变频器的参数设置、控制程序设计与调试、电梯故障诊断与排除、电梯运行调试与保养。
二、利用现代信息化技术手段,建立实践课程教学资源库
实践课程的知识点讲授,要摆脱学生只看不练的常规授课模式。实践课程课件应有别于理论教学的课件,应专门针对实训特点而制作,内容上要简洁精练,知识重难点突出。笔者采用了Aut hor wa r e7. 0进行电梯实践课程教学课件的设计。Author ware功能强大,不像操作PowerPoint那么简单,除运用PowerPoint能完成的一般图、文、音频、视频的演示外,本课件制作中还利用Aut h o r wa r e的函数运算程序对相关教学章节设置了选择题、填空题等课堂练习题型,还设计了拼图、砸蛋等教学游戏,融娱乐性和学习性于一体,并建立了自测系统,可让学生体验期末考试的情景,及时把握自己的学习水平。对教师而言,可及时、全面了解学生知识掌握情况;对学生而言,做到了学练结合、自我测评,充分发挥了Aut hor wa re运用到教学上的优越性。课件打包后生成可执行exe文件,学生可复制到自己电脑上,无需安装相关应用软件(如PowerPoint、Authorware等)即可打开课件,极大地方便了学生的使用和学习。现在学生不但能看能练,而且能通过玩游戏来达到学习目的,新式课件的设计与开发,有助于在实训过程中开展“教学做一体”的教学模式,既突出重难点的讲解,又节约讲授的时间,让学生在有限的实训时间内掌握所需要的理论知识。
三、整合现有实验室资源,设立专项技能实训项目
实训项目1:电梯机械结构与基础理论认知的考查。利用实践教学课件完成该内容。
实训项目2:电梯电气控制原理图设计与绘制。在前期实物电梯、电梯模型的认知基础上,运用专业机房的AutoCAD软件,据所提供的相关设备和任务书中的电梯控制功能要求,按指定绘图格式绘制电路图,电路设计图纸中的电气符号,要求符合“JBT 2739-2008 工业机械电气图用图形符号”技术规范。图纸包含两部分:电梯主电路、变频器主电路及控制电路设计与绘制(含交流接触器、相序保护器、熔断器、变频器、曳引机、热继电器,不含PLC控制电路),电梯安全及门锁电气控制电路设计及绘制(实现厅门、轿门、急停、相序、过流等保护功能)。
实训项目3:电梯机构安装、调整与线路连接。建立小型不锈钢框架井道结构,开展操作箱与呼梯盒的安装与接线、井道信息系统安装与接线、平层检测机构的安装与调整、限速器钢丝绳的安装与调整、层门开合传动机构安装与调整等5个单项训练内容。
实训项目4:电梯电气控制柜的器件安装与线路连接。充分利用现有网孔板或空置电器柜完成电梯电气控制系统的布局安装,实验室提供独立器件包括变频器MM42 0、交流接触器、变压器、调速电阻、整流桥堆、热继电器、相序保护器、熔断器座、可编程序控制器S7-226、导轨、螺杆螺母等,器件的安装要求牢靠、合理、规范、接线正确并能实现相应的电气功能,接线符合工艺标准,端子排接线要求使用管型绝缘端子,继电器、接触器等接线要使用U型插片,各导线连接处按规范标准套号码管等。
实训项目5:电梯控制程序设计与调试。按照任务书给定的I/O端口分配图,结合PLC实验箱编写控制程序及调试设备,进行变频器参数设置、单座电梯运行基本功能设计、电梯安全保护功能与节能调试、群控电梯运行程序控制、高峰时段电梯优化调控模式等7个实训编程专项的训练。
实训项目6:触摸屏组态工程设计。
利用触摸屏TPC7062K进行组态,开展包括电梯开门及关门动画模拟、轿厢的运行轨迹及当前轿厢的实时高度显示、关闭楼层开关与取消关闭开关、早间上班模式、区间工作模式、晚间下班模式选择开关与取消模式选择开关、轿厢当前楼层信息、电梯运行方向、所有外呼指示灯,所有内选指示灯,与电梯运行状态保持同步、超载显示报警信息等实训内容。实训项目7:电梯故障诊断与排除。利用电梯智能考核系统完成该实训内容。
四、开发智能考核系统,提高实践教学效率
电梯电气线路故障智能考核系统由1套实训考核装置、1台计算机、实训考核软件组成。微机安装的实训考核软件分为学生端和教师端两种驱动程序,包含故障点题库、学生管理、成绩管理、在线理论考试、在线故障检修考核、离线故障检修练习等功能模块。
智能考核平台通过答题器控制电气控制线路产生故障。答题器与电气控制线路采用继电器集成板连接,以AT89C52单片机组成答题器运算与控制的核心,采用RS485作为串行通讯接口控制继电器对电气控制线路中某个点进行开路控制,从而达到设置电气控制线路故障点的目的。
教师端程序的功能是完成故障点设置与编辑、学生登录管理、考核卷的发送、考试计时、自动收集系统评分数据。学生端程序的功能包括用户登录、接收故障点考核卷、故障排除答题、交卷功能、自由组题训练、系统自评分显示。
电梯智能考核系统是在VB、OLE图像处理和SQL ser ver数据库管理系统下建立起软件系统,以微机处理器作为控制核心搭建继电器集成板平台为依托,专门设计开发的智能化实训考核系统。
该系统不但对故障排查过程进行实时智能控制,让学生接受技能训练,增强对故障的判断处理能力,还极大缩短了排故训练周期,节约实验室耗材,减轻教师的工作强度,提高了教学效率。
五、针对不同电梯类型,建立故障处理演练流程
不同类型的电梯扶梯发生故障情况下,现场对人员的指引和要求有所不同,实践教学体系应建立故障正确处理流程,通过情景模拟和角色扮演,对学生故障应急处理程序进行评价。
电梯故障处理一般流程:报告人提出事故报告—记录重要信息—核实报告情况—传达信息给运行班组—通知维保单位—派出持证作业人员—检查机房钥匙、维修通信工具、安全防护工具—A、B故障处理人员就位—A人员切断升降机主电源—与被困者取得联系—B处理人员钥匙打开层门约30-40CM—观察轿厢位置—位置合适则直接打开层门,或位置不合适则安抚乘客情绪—拆除牵引电机尾端护罩—套专用盘车手轮—松闸手柄扣住制动机构—1人抓盘车手轮,1人慢压松闸手柄—转动升降机构—钥匙打开层门—放出乘客,关闭层门—全面检查电梯—恢复电源运行—填写故障处理记录。
扶梯故障处理一般流程:快速到达故障点— 按压“紧急停止”按钮制停扶梯—引导乘客离开扶梯—扶梯上下端设围蔽—设置“正在维修”或“暂停使用”警示牌—查看有无乘客受伤—检查扶梯有无障碍物—报告故障情况—通知人员维修—做好安全防护—1人作业、1人监护—检修模式测试运行—正常模式测试运行—清理现场—盖好扶梯机房盖板—撤除护栏及警示牌— 通知恢复设备运行—填写故障处理记录。
制作情景模拟道具资源,填写维修工作票,策划故障案例背景,分组进行任务角色扮演,建立完善的故障处理流程评分标准。通过故障一般处理流程的情景模拟教学,以岗位实际问题为中心,以职业行为规范为基础,引导学生强化安全操作规程和安全意识,提升学生应急反应处理能力。
发挥高职院校应用型人才培养特点,创新人才培养与教学模式,合理整合利用现有教学设施条件,开发符合电梯职业技能需求的各项实践教学资源,有利于增强高职院校的社会服务能力,有利于提高学生的操作技能水平和职业素养。

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