基于NICE3000一體化控制系統(tǒng)的“電梯控制柜元器件組裝”課程教學(xué)改革與實踐

徐松華

（杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，杭州 310018）

隨著社會的不斷發(fā)展，各種高樓大廈拔地而起。電梯作為一種重要的垂直運載工具，為人們在高樓大廈里上上下下提供了極大便利?？刂葡到y(tǒng)是電梯的主要結(jié)構(gòu)之一[1]。電梯一體化控制系統(tǒng)提高了電梯運行的穩(wěn)定性和安全性。以往老電梯常采用繼電器或可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等控制方式。其中，采用繼電器控制電梯往往布線復(fù)雜、控制效率較低，同時安裝與維護線路煩瑣，一旦電梯出現(xiàn)電氣問題查線麻煩，而一體化變頻控制系統(tǒng)能很好地解決上述問題。當(dāng)前國產(chǎn)主流控制系統(tǒng)以默納克NICE系列和新時達系列最具代表性，市場占有率高。隨著現(xiàn)代電梯行業(yè)的快速發(fā)展，NICE3000一體化控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域。

“電梯控制柜元器件組裝”課程基于NICE3000一體化控制系統(tǒng)，是為期2周的單列實訓(xùn)課程。以前期電梯工程技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識為基礎(chǔ)，并進行強化訓(xùn)練，鞏固先前理論知識的同時，提高真實的工作技能。通過本次實訓(xùn)，學(xué)生能掌握電梯控制柜電氣部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，能按照原理圖完成電梯控制柜的安裝與接線任務(wù)，會進行電梯主機自學(xué)習(xí)、井道自學(xué)習(xí)以及快車調(diào)試等操作，能根據(jù)原理圖和電路任務(wù)要求完成電梯的電氣調(diào)試與故障排除等技能。把NICE3000一體化系統(tǒng)融入“電梯控制柜元器件組裝”實訓(xùn)課程中，相當(dāng)于把現(xiàn)實生活中真實的電梯控制柜放到實訓(xùn)室中。“電梯控制柜元器件組裝”實訓(xùn)課程中的電梯井道內(nèi)部各個開關(guān)信號采用電梯控制柜檢測調(diào)試臺模擬實現(xiàn)。理論上看，學(xué)生做出來的電梯控制柜只要工藝達標(biāo)和接線正確，完全可以進入市場進行買賣。課程中的電梯控制柜調(diào)試步驟也和現(xiàn)實工地上的調(diào)試步驟相同，學(xué)生如果學(xué)好這門課程，可以直接接軌社會，做到上課即上崗。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

國內(nèi)高校目前還很少有專門的電梯調(diào)試類理實結(jié)合課程。電梯調(diào)試需要有真實的電梯控制柜和可以轉(zhuǎn)動的曳引機等教學(xué)設(shè)備。如果讓學(xué)生直接在真實的井道里進行調(diào)試，由于真梯價格較高且受制于場地，很多學(xué)校沒有這種條件?！半娞菘刂乒裨骷M裝”看似只是一門接線類的實訓(xùn)課程，但實際是一門調(diào)試類的綜合實訓(xùn)課。接線是整個課程的基礎(chǔ)，在接好控制柜中各元器件的基礎(chǔ)上進行變頻器參數(shù)設(shè)置、電梯慢車調(diào)試、電梯井道自學(xué)習(xí)、電梯快車調(diào)試以及電梯各項功能的調(diào)試等。

目前“電梯控制柜元器件組裝”課程在教學(xué)中主要存在以下問題：

（1）項目所需理論知識較多，如果全在線下講解，會降低課堂效率，影響課堂質(zhì)量；

（2）項目雖然源于企業(yè)，但實訓(xùn)室內(nèi)電梯井道內(nèi)部限位、極限等信號采用電梯控制柜檢測調(diào)試臺模擬實現(xiàn)，并不是真實的電梯井道，與真實的電梯調(diào)試還存在區(qū)別；

（3）課程評價體系相對單一，基本以學(xué)生控制柜接線和實訓(xùn)室調(diào)試為主，大多數(shù)學(xué)生覺得埋頭接線就能完成本次實訓(xùn)任務(wù)；

（4）課題組成員從學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生沒有工匠精神意識，接線操作不規(guī)范，調(diào)試步驟不嚴(yán)謹(jǐn)，缺乏對特種行業(yè)的敬畏之心。

2 教學(xué)改革內(nèi)容

“電梯控制柜元器件組裝”是一門綜合實踐課程，具有專業(yè)性、創(chuàng)新性與實踐性等特點[2]。實訓(xùn)教學(xué)是電梯工程技術(shù)專業(yè)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為了將最新電梯調(diào)試技術(shù)快速傳授給學(xué)生，提高學(xué)生動手能力，團隊就實訓(xùn)課程及相關(guān)案例教學(xué)開展了各種教學(xué)方法的探索。以下是理論教學(xué)、實訓(xùn)課堂以及現(xiàn)場操作3個維度的教學(xué)過程。

2.1 課堂理論講解

利用信息化技術(shù)手段建立和完善課程的在線網(wǎng)絡(luò)課堂，將課程所需理論基礎(chǔ)知識即整個電梯電氣系統(tǒng)圖紙、電梯控制系統(tǒng)原理、電梯機械結(jié)構(gòu)、電梯控制柜內(nèi)部各個元器件結(jié)構(gòu)和工作原理、電梯調(diào)試步驟、電梯故障檢測排除、電梯各個功能試驗等知識放到學(xué)習(xí)通App上，供學(xué)生在課前學(xué)習(xí)。開設(shè)線上課程交流討論區(qū)，學(xué)生可以和教師進行線上交流。

經(jīng)過前期網(wǎng)絡(luò)理論知識的學(xué)習(xí)，包括圖紙、接線工藝以及電梯控制柜調(diào)試步驟等，學(xué)生對理論知識已經(jīng)有了充分了解。在實訓(xùn)室對照實物進行講解，這個過程是對網(wǎng)路課堂知識的鞏固和升華。將學(xué)生分為幾個小組，以小組為單位，每個小組都有一臺真實的控制柜。學(xué)生根據(jù)教師的講解，結(jié)合控制柜里面的各種真實元器件，可以快速掌握元器件的功能、型號及接線方式等知識。

2.2 實訓(xùn)室進行實訓(xùn)

實訓(xùn)室里，將NICE3000一體化控制系統(tǒng)和電梯控制柜檢測調(diào)試臺應(yīng)用于課堂實踐教學(xué)。學(xué)生根據(jù)教師的安排完成控制柜拆裝和回路連接，實現(xiàn)相應(yīng)的功能，包括電梯控制柜元器件拆卸、電梯控制柜元器件安裝和回路接線、電梯控制柜變頻器參數(shù)設(shè)置、電機自學(xué)習(xí)、井道自學(xué)習(xí)、電梯各功能測試以及電梯基本故障排除等。

首先，電梯控制柜元器件接線。電梯控制柜中的元器件主要包括變頻器、變壓器、開關(guān)電源、接觸器、繼電器、空氣開關(guān)、SCB模塊、旁路裝置及端子排等。學(xué)生按照圖紙把各元器件用導(dǎo)線連接起來，一方面可以鍛煉學(xué)生看圖紙的能力，另一方面學(xué)生通過自己實操接線可以提高動手接線能力。這對于學(xué)生來說有兩個考驗。一是接線有沒有接對。因為有380 V的電壓存在，所以接錯有可能燒壞元器件。如果接錯線，電梯無法運行，變頻器上的數(shù)碼管將會顯示故障代碼。二是接線工藝好不好。學(xué)生接的控制柜如果工藝較差，飛線跳線遍布整個控制柜，那么這個控制柜是不合格的。在調(diào)試的過程中，如果有錯誤需要排查，那會變得非常麻煩?？梢?，控制柜元器件的接線也是整個課程的基礎(chǔ)。

其次，電梯慢車和快車調(diào)試。所謂慢車調(diào)試，是對永磁同步曳引機進行一個磁極角度位置辨識。在做永磁同步曳引機磁極角度位置辨識前，先要把曳引機的相關(guān)參數(shù)（額定電壓、額定電流、額定功率、額定轉(zhuǎn)速及額定頻率）等通過變頻器的服務(wù)器設(shè)置到變頻器上，然后把主板上各個可以亮滅的點子的參數(shù)設(shè)置好。比如，X9是代表電梯處于檢修或正常的點子，那么把X9設(shè)置成相關(guān)的具體參數(shù)。因為還要開快車，所以要設(shè)置好樓層數(shù)、?？繉诱炯盎镜雀鱾€參數(shù)。在設(shè)置好各參數(shù)后，可以做主機自學(xué)習(xí)，接著做井道自學(xué)習(xí)，最后跑快車。在整個調(diào)試過程中，變頻器上顯示的故障代碼將起到重要作用。根據(jù)故障代碼，可以找到相應(yīng)故障的排除方向[3]。

最后，電梯各項基本功能測試。在完成電梯的初步調(diào)試后，將進行電梯各項功能的測試。這是一個相對寬泛的概念。功能測試實際上貫穿整個調(diào)試過程，如電梯檢修上下行，是一個功能測試。一般理解的功能測試，包括各層站呼梯是否正常、超滿載功能、防止轎廂意外移動功能以及長時間不用電梯自動返基站等功能。在完成各項功能后，整個電梯的調(diào)試工作基本完成。

2.3 現(xiàn)場真梯教學(xué)環(huán)節(jié)

在經(jīng)過幾次實訓(xùn)室調(diào)試后，留出一定時間，帶領(lǐng)學(xué)生到真實的電梯實訓(xùn)基地，在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)生在真實電梯上進行調(diào)試。在實訓(xùn)室實訓(xùn)階段，由于沒有電梯真實的井道，學(xué)生體驗感沒那么真實。電梯實訓(xùn)基地有和現(xiàn)實生活中完全一樣的真實電梯，學(xué)生可以進一步鞏固之前學(xué)習(xí)的調(diào)試知識。使用操作服務(wù)器設(shè)置曳引機參數(shù)、電梯樓層參數(shù)等數(shù)據(jù)，設(shè)置完成后，按照調(diào)試步驟進行慢車調(diào)試和快車調(diào)試。通過真實電梯現(xiàn)場調(diào)試，可以看到轎廂在井道里上下運動。

3 工匠精神融入專業(yè)知識

本次教學(xué)改革中，教師結(jié)合具體知識點，從社會、就業(yè)等角度出發(fā)，對專業(yè)知識點做擴充解讀，滲透相關(guān)的思政內(nèi)容，強化專業(yè)課程與社會實踐之間的關(guān)聯(lián)，以畫龍點睛的方式完成課程思政教學(xué)。通過隱藏滲透的課程思政教學(xué)方法，如教師嚴(yán)格規(guī)范自身言行舉止，提高自身思想政治素養(yǎng)，在具體教學(xué)過程中，通過言傳身教、榜樣作用，向?qū)W生滲透正確的人生觀、價值觀，有效引導(dǎo)學(xué)生梳理正確的思想意識，做到“潤物細無聲”。表1是理論教學(xué)、實訓(xùn)課堂以及現(xiàn)場操作3個維度的專業(yè)知識和思政內(nèi)容融合的方式[4]。

表1 專業(yè)知識融合思政內(nèi)容

4 課程評價體系

在線上理論知識學(xué)習(xí)階段，由于師生交流較少，學(xué)生自覺性較差，效果往往不是很理想。在每個課程知識點加入問答和在線下課程檢驗學(xué)生掌握知識程度等方式給學(xué)生計分，促使學(xué)生完成在線課程的學(xué)習(xí)。對本課程教學(xué)效果進行評價，遵循科學(xué)、合理、全面、有效的考核原則，具體評價過程如下[5]。

（1）多樣化評價。通過在學(xué)習(xí)通平臺進行理論知識測試，由教師批閱，開展線上考核和線下實踐活動現(xiàn)場考核的活動，實現(xiàn)線上線下聯(lián)動考核。

（2）多元化評價。實現(xiàn)評價主體多元化，任課教師、企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)生都參與到評價考核中。

（3）全面化評價。實行實踐活動前、實踐活動中、實踐活動后“三位一體”的考核模式。實踐活動前指的是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，實踐活動中指的是現(xiàn)場實訓(xùn)環(huán)節(jié)，實踐活動后指的是實訓(xùn)報告心得體會等，實現(xiàn)了過程考核與結(jié)果考核的統(tǒng)一。

通過多元全面的評價機制，深化素質(zhì)教育，在潛移默化中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5 結(jié)語

結(jié)合電梯工程技術(shù)專業(yè)崗位分析，基于時下流行的默納克NICE3000一體化控制系統(tǒng)，對“電梯控制柜元器件組裝”課程進行教學(xué)改革。通過提出理論教學(xué)、實訓(xùn)課堂以及現(xiàn)場操作3個維度的教學(xué)觀點，由淺入深、由表及里、循序漸進地進行課程教學(xué)，并在3個教學(xué)環(huán)節(jié)穿插思政內(nèi)容，讓學(xué)生在學(xué)好專業(yè)知識的同時，實現(xiàn)職業(yè)和價值相統(tǒng)一。同時，通過多元化的評價體系建立全方位深層次課程評價機制，促進學(xué)生全面發(fā)展，為日后學(xué)生走上工作崗位夯實良好的電梯調(diào)試基礎(chǔ)，提高學(xué)生的實踐技能，使實訓(xùn)內(nèi)容和實際崗位更接近，有助于滿足用人單位要求，增加行業(yè)人才儲備，保障城市電梯公共安全，服務(wù)整個社會的經(jīng)濟發(fā)展。