基于工作过程的《港口电气设备安装调试》课程实施案例

郑渊

摘 要：《港口电气设备安装调试》课程通过基于工作过程的课程改革将传统课程体系中的PLC应用技术、变频器应用技术、传感器应用技术、触摸屏以及工业通讯技术等相互孤立的课程内容以项目为载体有机融合，本文以门座式起重机的操作、电气维修和调试这一项目的具体实施过程为案例，探讨基于工作过程的课程改革中教学做一体化具体办法。

关键词：基于工作过程；港口电气设备安装调试；门座式起重机

为更好地开展任务教学，专门设计了包括操作台、电控系统和可控实物模型在内的门机实训平台。通过三个子任务的过程考核以及数字化网络平台在线考核实现项目的综合考核，而该项目的考核成绩则作为整个课程考核的一个重要组成部分。

一、门机实训平台设计

为更好地进行项目教学以及与企业生产实际尽量一致，以目前港口上使用的25吨门座式起重机为蓝本按比例将其缩小设计了门机实训平台，其结构与25吨门座式起重机的结构基本一致，包括起升机构、变幅机构、旋转机构和行走机构，并且可以使用抓斗和吊钩两种装卸工具。实训平台的操作台完全按真实的司机室内的联动台设计，保证实训操作接近真实操作。

实训平台采用西门子的S7-315 2DP PLC、MM440变频器、MP177触摸屏、欧姆龙绝对型编码器、拉力传感器等主要电气元件，采用DP工业现场总线控制技术、运动控制、矢量控制等技术，无论是选用的电气元件还是控制方式均是现代控制技术的先进方法。系统涵盖了机械设计、电力拖动、运动控制、传感器、组态、变频、现场总线技术、PLC等技术领域，可使学生在一套系统中得到更为综合的训练。

实训平台具有接地保护、过载保护、短路保护、漏电保护功能、具有误操作保护功能、安全性符合相关的国标标准。

二、三个教学做一体化子任务的实施

（一）任务1 门机操作与维护。实训平台的操作台与实际门机联动台是按1：1的比例设计的，门机实物模型中电机、各机构外观和各种保护装置的位置也与实际门机基本一致。因此在教学过程中学生一边通过操作门机实物模型实现起升、行走、旋转和变幅四个机构的各种基本动作，学习门机的操作方法，熟悉各机构的工作过程；一边还可以学习门机各机构的日常维护方法、动作原理、保护装置的位置以及功能等，大大节省了实际门机操作维护的岗前培训时间。

（二）任务2 门机电气维修。教师通过故障模拟箱设置诸如继电器、接触器、按钮开关、限位开关、传感器以及电机等不同的故障，以电气故障的检查和排除为任务驱动，逐步引导学生熟悉器件、阅读门机电气图纸、使用万用表检测故障，对照实物，边学边练。

（三）任务3 门机安装调试。该任务综合了PLC和变频技术，学生需要首先完成PLC的安装、程序传送和信号检测，然后完成变频器的安装、自学习调试及与PLC的通讯，最后还要进行整机联调，确保各个机构动作正常，触摸屏也能正常显示信息，由于学生此前已经学习过变频器、PLC的相关课程，因此教师会将资料提供给学生，具体实施以学生为主，教师指导为辅。

三、项目考核

项目的考核以三个子任务的过程化考核为主，平日考核为辅。过程化考核的形式比较多样，主要不但包括学生分组完成任务过程中的表现、任务完成的程度和5S管理的表现，同时还利用学院数字化教学平台发布在线测试，考察学生对基本知识点的掌握程度。

参考文献：

[1] 姜大源.中国职业教育改革与发展的认识基础与课程体系创新.中国职业教育.2009.5

[2] 张国政 刘顺.基于工作过程的数控加工工艺编制与实施课程开发.中国现代教育装备.2011.2