電梯電氣原理與設(shè)計(jì)課程的教學(xué)實(shí)踐

隨著國家對(duì)職業(yè)教育的重視程度不斷提高，出臺(tái)的《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》等文件中提出，職業(yè)院校增強(qiáng)教育教學(xué)水平，應(yīng)繼續(xù)在強(qiáng)化業(yè)務(wù)、改革課程、增加實(shí)踐能力等方面努力。服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人的全面發(fā)展，推動(dòng)專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接，課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對(duì)接，畢業(yè)證書與職業(yè)資格證書對(duì)接，職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)對(duì)接。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，滿足行業(yè)的需求，為市場服務(wù)，并結(jié)合2019年7月，職業(yè)教育與成人教育司發(fā)布的高等職業(yè)學(xué)校電梯工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，重新構(gòu)建課程項(xiàng)目設(shè)置，進(jìn)行教學(xué)做一體化課堂教學(xué)模式改革。
1、課程定位與目標(biāo)
（1）課程的性質(zhì)與特點(diǎn)。《電梯電氣原理與設(shè)計(jì)》是高等職業(yè)院校裝備制造大類自動(dòng)化類電梯工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，共計(jì)64課時(shí)。適用于電梯工程技術(shù)專業(yè)三年制學(xué)生，開設(shè)學(xué)期為第3學(xué)期。課程體系如圖1所示。
（2）課程設(shè)計(jì)的思路。根據(jù)電梯行業(yè)崗位的設(shè)置，依據(jù)實(shí)際工作中的技能需求，分析實(shí)際工作過程，引入適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境并設(shè)計(jì)合適項(xiàng)目，在理實(shí)一體化教室開展教學(xué)工作，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電梯、自動(dòng)扶梯及自動(dòng)人行道電氣原理與設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)用能力和職業(yè)素養(yǎng)。

圖1 課程體系
（3）課程目標(biāo)。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)在素質(zhì)目標(biāo)、知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)等方面實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。素質(zhì)目標(biāo)：①?zèng)Q定擁護(hù)中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)和我國社會(huì)主義制度，在習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想指引下踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，具有深厚的愛國情感和中華民族自豪感；②崇尚憲法、遵法守紀(jì)、崇德向善、誠實(shí)守信、尊重生命、熱愛勞動(dòng)，履行道德準(zhǔn)則和行為規(guī)范，具有社會(huì)責(zé)任感和社會(huì)參與意識(shí)；③具有質(zhì)量意識(shí)、環(huán)保意識(shí)、信息素養(yǎng)、工匠精神、創(chuàng)新思維；④具有安全意識(shí)、用電安全及三不傷害的意識(shí)；⑤具有溝通協(xié)作能力，勇于奮斗、樂觀向上，具有自我管理能力、職業(yè)生涯規(guī)劃的意識(shí)，有較強(qiáng)的集體意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。
知識(shí)目標(biāo)：①掌握垂直電梯和自動(dòng)扶梯的基本結(jié)構(gòu)與基本原理；②掌握垂直電梯和自動(dòng)扶梯典型控制電路原理；③掌握電梯典型電氣部件選型；④熟悉電梯相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)；⑤了解典型電梯控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)。
能力目標(biāo)：①具有自主學(xué)習(xí)能力、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力；②具有良好的語言、文字表達(dá)能力和溝通能力；③能夠熟練地識(shí)讀和繪制電氣工程圖紙；④能夠獨(dú)立分析常見電梯、自動(dòng)扶梯及自動(dòng)人行道的電氣控制線路圖，理解其控制工作過程；⑤能夠正確使用各種常用檢測(cè)工具及儀器（螺絲刀、萬用表、鉗形電流表、拉力計(jì)等），檢測(cè)電梯的相關(guān)參數(shù)。

表1 課程設(shè)計(jì)的教學(xué)項(xiàng)目
2、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)
根據(jù)企業(yè)對(duì)電梯電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)流程，結(jié)合電梯專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)項(xiàng)目如表1所示。
3、教學(xué)實(shí)踐
3.1教學(xué)環(huán)境
教師在理實(shí)一體化的教室授課，借助真實(shí)的教具，更準(zhǔn)確直觀的為學(xué)生講解。整個(gè)教學(xué)過程以學(xué)生實(shí)踐為主，教師指導(dǎo)為輔，整個(gè)操作過程注重職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成，強(qiáng)調(diào)安全意識(shí)、三不傷害原則，遵從7S管理：整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全和節(jié)約。
3.2教學(xué)方法
（1）啟發(fā)式教學(xué)法。啟發(fā)式教學(xué)指的是教學(xué)過程中從實(shí)際情況出發(fā)，依據(jù)教學(xué)規(guī)律，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，促使他們充滿興趣進(jìn)行學(xué)習(xí)的教學(xué)方式。在講解電梯功能的時(shí)候，通過給學(xué)生提出問題，促使學(xué)生主動(dòng)思考，如何利用現(xiàn)有的電梯器件，實(shí)現(xiàn)控制功能。例如，講解電梯防搗亂功能時(shí)，首先介紹該功能的目的是當(dāng)電梯的轎內(nèi)指令與實(shí)際乘坐人數(shù)相差過多時(shí)，主動(dòng)取消所有轎內(nèi)指令。讓學(xué)生在理解功能的基礎(chǔ)上思考用什么樣的方法能實(shí)現(xiàn)該功能。如：①通過轎內(nèi)指令可以直接獲得；②重點(diǎn)是能夠得知我們?nèi)藛T數(shù)量，與之相比較，讓學(xué)生自己開動(dòng)腦筋，大多數(shù)同學(xué)都會(huì)想到稱重，光幕等等。啟發(fā)學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)電梯防搗亂功能。
（2）項(xiàng)目教學(xué)法。師生共同實(shí)施一個(gè)完整“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的教學(xué)行動(dòng)。首先制定項(xiàng)目的任務(wù)書，讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，完成項(xiàng)目內(nèi)容，再深入講解電氣原理圖，總結(jié)歸納。例如，在講解電梯主電路電氣原理圖時(shí)，教學(xué)活動(dòng)分解為以下步驟：①布置任務(wù)。要求學(xué)生觀察真實(shí)的電梯控制柜，根據(jù)電梯控制柜布局圖，區(qū)分控制柜內(nèi)多個(gè)繼電器的功能。②實(shí)地觀察。按下電梯內(nèi)選或外召喚按鈕，讓電梯運(yùn)行起來，觀察繼電器的工作狀態(tài)，填寫記錄表。學(xué)生通過分組、操作、觀察、記錄數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)電梯在啟動(dòng)、加速、穩(wěn)定運(yùn)行、換速、停止5種狀態(tài)下，總結(jié)歸納電壓繼電器、門鎖繼電器等工作的規(guī)律。③總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。在學(xué)生自己總結(jié)繼電器工作規(guī)律的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行主電路電氣原理圖的講解，會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。讓學(xué)生做到知其然、知其所以然。
（3）案例教學(xué)法。采用案例分析方法，借助發(fā)生的電梯真實(shí)故障，可以讓學(xué)生更加直觀的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。學(xué)生根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障發(fā)生的簡單原因，學(xué)習(xí)電梯電氣原理圖以及設(shè)置相關(guān)功能的目的。如通過學(xué)生討論電梯門剪切的原因，分析如何避免事故的發(fā)生。結(jié)合電氣原理圖，對(duì)學(xué)生講解層門門鎖電氣開關(guān)都是串聯(lián)在一起的，正常情況下，當(dāng)任意一個(gè)開關(guān)發(fā)生問題，則電梯都無法運(yùn)行。
（4）角色扮演法。設(shè)置工作情景，學(xué)生分組商議分配角色，處理有可能遇到的各種問題，完成各項(xiàng)任務(wù)，在這個(gè)過程中可以鍛煉學(xué)生的心理素質(zhì)以及靈活機(jī)動(dòng)處理事情的能力。比如講解電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，讓學(xué)生分別扮演客戶、銷售、設(shè)計(jì)的角色，完成電梯電氣設(shè)備的選型，在這一過程中，也可以進(jìn)行角色互換，讓學(xué)生完成設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)。帶著問題，尋找解決方案，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)效率。
3.3教學(xué)實(shí)例
以PLC控制項(xiàng)目中的電梯開關(guān)門控制電路為例，教學(xué)做一體化過程如下所示。
（1）課前自學(xué)：利用超星平臺(tái)，教師上傳視頻包含電梯開關(guān)門動(dòng)作、電梯開關(guān)過程中限位開關(guān)的工作狀態(tài)以及萬用表檢測(cè)限位開關(guān)。學(xué)生觀看視頻，學(xué)習(xí)限位開關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理，觀察開關(guān)動(dòng)作與限位開關(guān)的關(guān)系，完成課前測(cè)試題，并可在討論區(qū)咨詢問題。
（2）課中：①課程準(zhǔn)備：平臺(tái)發(fā)布簽到，根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集，點(diǎn)評(píng)課前測(cè)試題。②課程導(dǎo)入：提
出問題：電梯如何實(shí)現(xiàn)開、關(guān)門功能，學(xué)生討論發(fā)言后，發(fā)布電梯開關(guān)門電氣原理圖，根據(jù)功能表，認(rèn)知電氣原理中的元器件作用。③下發(fā)任務(wù)，學(xué)生實(shí)操：初步認(rèn)知后，教師發(fā)放任務(wù)書，學(xué)生分組實(shí)操。操作開關(guān)門按鈕、觀察繼電器的工作狀態(tài)、填寫任務(wù)書中數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電梯門在靜止、開門過程、開門到位、關(guān)門過程、關(guān)門到位5種狀態(tài)下，開門繼電器、關(guān)門繼電器等工作的規(guī)律。④評(píng)價(jià)：完成任務(wù)后，各組總結(jié)發(fā)言，教師點(diǎn)評(píng)。⑤電梯開關(guān)門電氣原理圖講解：結(jié)合學(xué)生的數(shù)據(jù)，調(diào)出PLC開關(guān)門控制的梯形圖以及開關(guān)門原理圖，從乘客按下開門（或關(guān)門）按鈕，PLC接收輸入信號(hào)，梯形圖中有能流通過，輸出信號(hào)得電，使與PLC輸出點(diǎn)相連的開門（或關(guān)門）繼電器得電，對(duì)應(yīng)的開關(guān)門電氣原理圖中的開門（關(guān)門）繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，使門電機(jī)得電實(shí)現(xiàn)開門（關(guān)門），開門（關(guān)門）到位碰到限位開關(guān)，門電機(jī)失電，停止動(dòng)作。⑥總結(jié)提升：利用思維導(dǎo)圖總結(jié)本次課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，觀看《大國工匠》片段-中國中鐵集團(tuán)電氣高級(jí)技師李剛改造盾構(gòu)機(jī)接線盒，學(xué)習(xí)大國工匠精益求精及創(chuàng)新精神。
（3）課后鞏固。根據(jù)電氣原理圖，總結(jié)歸納電梯關(guān)門過程，上傳超星平臺(tái)。拓展閱讀電梯其他開關(guān)門控制電路的相關(guān)資源。
4、教學(xué)評(píng)估
4.1考核方式
改革后的考核方式，考核分值構(gòu)成由過程化考核（80%）+期末考核（20%）組成。其中過程化考核包含了項(xiàng)目報(bào)告（75%）和PPT視頻匯報(bào)（25%）。
（1）項(xiàng)目報(bào)告：教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生任務(wù)報(bào)告完成的完整度及質(zhì)量進(jìn)行考核，繪圖部分評(píng)價(jià)主要以教師評(píng)價(jià)為主，電氣原理圖的繪制要符合國標(biāo)要求；分組實(shí)操，評(píng)價(jià)由自評(píng)、組內(nèi)互評(píng)、組組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)共同構(gòu)成。
（2）PPT匯報(bào)：以小組為單位，從電梯和自動(dòng)扶梯2大選題中任選其一，進(jìn)行匯報(bào)講解，通過這種形式學(xué)生在制作PPT的過程中將所學(xué)課程知識(shí)融會(huì)貫通，匯報(bào)過程鍛煉學(xué)生語言表達(dá)能力，最后評(píng)價(jià)由自評(píng)、組內(nèi)互評(píng)、組組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)共同構(gòu)成。
（3）期末考核：基于學(xué)生考取的職業(yè)資格證書考試內(nèi)容，選取與本課程相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)做針對(duì)性的考核。
4.2效果對(duì)比
實(shí)施新課標(biāo)后，經(jīng)過2輪的課程改革，目前電梯電氣原理與設(shè)計(jì)課程的及格率提升至95%。改變?cè)屑虚]卷考試所占比例過大的問題，通過每學(xué)完一個(gè)項(xiàng)目，就完成一個(gè)項(xiàng)目報(bào)告，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更加投入。而且增加了小組匯報(bào)環(huán)節(jié)，讓學(xué)習(xí)變得豐富生動(dòng)，課堂添加了趣味性，學(xué)生更加積極地投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中。
5、結(jié)語
高等職業(yè)教育的改革方向，需要根據(jù)市場導(dǎo)向、高職教育的特點(diǎn)，滿足學(xué)生技能的培訓(xùn)的目的。通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，滿足行業(yè)的需求，更好地為市場服務(wù)。此外，還要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，為國家和社會(huì)貢獻(xiàn)出更多的優(yōu)秀人才。