中職建筑給排水電機控制技術教學探究

張興明

(浙江省嘉興市建筑工業學校)

智能建筑是建筑史上一個重要的里程碑，起源于20 世紀80 年代初期的美國。建筑大樓內的供水、消防等都通過計算機系統進行有效的控制，建筑給排水電機控制技術經歷了常規繼電器向可編程序控制器的轉換。本文結合實踐，探究如何在中職學校開展建筑給排水及自動噴淋滅火系統電機控制技術的教學。

1 現狀分析

隨著人民生活水平的不斷提高，特別是智能建筑的發展，對建筑大樓內的供水、消防提出了更高的質量要求。居民日常生活中用到的自然水，要求實現恒壓供給，建筑物消防系統要實現自動控制等。目前，中職建筑與機電兩大類專業都開設了給排水方面的相關課程，但側重點不同。給排水專業側重于給排水管道及工程施工方向，僅學習一些電氣基礎知識。電氣技術應用專業側重于通用型電機控制技術，對建筑群恒壓供水及消防自動滅火系統沒有作技術上的講解。樓宇智能化專業側重于建筑設備及智能化工程施工方向，重點是綜合布線與安防自動化系統。畢業生在從事建筑給排水及自動噴淋系統電機控制工程時，遇到了理論與技能兩方面的困惑。中職學校開設建筑給排水電機控制技術課程的必要性變得非常突出。

2011 年，全國職業院校技能競賽新增了建筑設備安裝與調控(給排水)項目，在開展技能競賽教學時，相應的問題就暴露出來了。首先，相關的概念沒有建立起來，更說不上理解。換句話說，消防自動化與建筑設備自動化是什么學生還沒有建立正確的認識。其次，在技術層面上，電機控制僅限于電機啟停、正反轉控制，PLC 局限于理論知識。學生已學過的相關課程對該競賽中用到的電機控制技術起不到大的幫助作用，可以說還得從頭開始教學。

經過2011 至2014 年全國中職學校建筑設備安裝與調控(給排水)項目競賽后，絕大部分參賽學校配套設備齊全，教師也完成了理論與技能教學的升級。筆者認為，開設建筑給排水電機控制技術課程的可行性已經具備。

2 核心內容

建筑給排水電機控制技術課程定位于消防自動化與建筑設備自動化兩門課程中沒有講述或展開的電機控制技術，主要教學內容為自動噴淋滅火系統與恒壓供水系統中的電機控制技術。以常規繼電器控制系統為基礎，結合PLC 與變頻技術，闡述自動控制原理與方法。

課程從常規繼電器控制系統入手，理解三相電機、常用低壓電器工作原理與組成，掌握點動、連續、正反轉、順序電路工作原理及特點。掌握電氣原理圖、設備材料表、設備布置圖、電氣接線圖的繪制方法。

可編程序控制器部分在掌握工作原理與組成的基礎上，重點在輸入輸出接口。了解指令與編程方法，掌握程序錄入技能。變頻器部分在理解工作原理與作用的基礎上，重點掌握典型安裝方法。PID 調節系統只要求了解閉環控制系統構成與原理、理解PID 參數的作用。

自動噴淋滅火系統電機控制原理相對簡單，學生容易掌握，重點在現場施工與驗收規范。給水恒壓自動控制系統比較復雜、技術含量高，從手/自動切換原理入手，理解可編程序控制器I/O 點分配表，掌握控制柜安裝與接線技能，重點為現場施工與系統調試。

3 教學方法探究

3.1 開發校本教材

目前，適合中職學生使用的關于自動噴淋滅火系統與恒壓供水系統電氣控制技術的教材還很難找到，所以要立足于校本教材的開發。校本教材根據學校自身優勢及已有的相關設備編寫，所以可操作性強。筆者在2011年完成第一屆建筑設備安裝與調控(給排水)競賽輔導后，將集訓時所用的資料及講義等加以整理與組織，編寫了相應的校本教材。此教材不僅適用于常規教學，而且在技能競賽輔導中發揮了重要作用。校本教材的編寫要做到輕理論重技能，同時要注重課后作業量，并增加建筑電氣設計與驗收規范的內容。

3.2 充分利用已有設施

要掌握技能就要開展實踐教學，如何解決實訓工位是每位中職教師必須思考與解決的問題。近幾年，職業教育得到了高度重視，相應的實訓設施與設備有了明顯的改善。如何充分利用已有設施為本課程服務是每位教師在實踐教學中必須面對的基本功。

課程實訓中的工位問題，常規繼電器控制部分，可以完全利用已有電工設備。點動、連續運行、正反轉、順序電路等可以全部在已經建立的電工實訓室中進行，只是側重點有所不同。建筑設備安裝與調控實訓裝置數量有限，并不是每次實訓操作都要在該大型設備上進行。給排水控制電氣柜安裝與接線可以在電工實訓室的電工木板上完成，便于管理而且安全。PLC 程序錄入與編輯在機房開展，可以做到每人一臺電腦，可編程序控制器接口與調試可以利用PLC 實訓室。

3.3 做中學、學中做

實踐教學是目前中職教學的重中之中，脫離了實踐，中職教學將變得空洞虛無。做中學與學中做是每所中職學校追求的目標，目前通常采用任務驅動、項目教學的方法。

在設計課程實訓時，先將所有教學分成若干個主項目，具體為:常規繼電器控制、自動噴淋滅火系統、PLC、恒壓給水四個主項目。每個主項目可分解成幾個子項目來完成，如:恒壓給水主項目由手動控制與自動控制組成。然后，細化每個子項目的任務，制定出具體的操作步驟，包括材料規格、施工方法、使用的工具、驗收合格標準等一系列要求。

情景的設立是非常重要的一步，主要有現場參觀、實物演示與圖畫展示等形式。通過情景的設置，首先讓學生搞清楚要做什么，再組織學生討論如何完成任務。

項目設計需符合學生的認知規律并按先易后難的原則組織實施。在項目開始前，教師需要在理論上進行適當的講解，同時對該項目中用到的技能提前進行練習。項目普遍以小組的形式來完成，項目完成后先進行小組自評，評價方案由實現的功能與建筑電氣規范兩部分組成。也可以進行小組間的互評，小組間的對比可以讓學生取長補短。教師必須及時記錄實施過程中出現的問題，從理論與技能兩方面加以分析，在項目進行中或結束后與學生共同討論。通過項目教學法的有效實施，真正實現了學生在做中學、學中做，教師在做中教的新型教學模式。

4 結束語

總之，中職樓宇智能化專業開設建筑給排水電機控制技術課程非常必要而且完全可行，具有現實意義。隨著選擇性課改的普及，相信會有更多其他專業的學生選擇并喜歡上這門課程。

［1］黃榮才.給排水設備的電氣控制安裝與調試［J］.自動化應用，2012，(9).

［2］錢勇.關于建筑設備安裝與調控(給排水)技能大賽的研究［J］.現代物業，2011，(7).

［3］莊洪啟.給排水設備的電氣控制安裝與調試研究［J］.科技資訊，2014，(19).