韩 宇,李泽明,崔晓钢
(深圳技师学院中德智造学院,深圳 518172)
特种作业是在操作过程中容易发生人员伤亡事故,对操作人员本人和他人的生命健康以及周围设施的安全可能造成重大危害的作业。国家相关法律法规规定,特种作业人员需要持证上岗。电工属于相关部门规定的11种常见特种作业之一,作业人员须经专门的安全技术培训并考核合格,取得“特种作业操作证(电工)”,方可上岗作业。
特种作业(电工)操作证考核前,学员需经具有相关资质的职业院校、社会化培训机构完成相应学时的培训,方可参加考核。学员需要通过理论知识考核和实际操作考核后才能获得相关证书。
一般职业院校开设的工业机器人应用与维护、机电一体化等专业的学生毕业后所从事的工作往往与电工特种作业相关,因此,必须取得应急管理部门考核发放的特种作业操作证(电工)。为提升学生的相关技能,上述专业采用课证融合的模式开设《特种作业(电工)课程》相关课程。
特种作业(电工)课程开发时,通过前期的国家政策性文件的分析、相关参考教材的研读以及调研结果的参考,制定了特种作业操作证(电工)课程的典型技能任务和理论知识学习任务。
(1) 典型技能任务包括电工仪表使用、安全用具使用、电动机控制线路安装与调试、照明线路安装与调试、触电事故现场应急处理、灭火器的选择与使用等。
(2) 理论知识包括交直流电路分析、正弦交流电基本概念及特征、三相正弦交流电特征、触电危害及应急处理方法、电气安全用具及安全标识认知、接触电击防护、防火、防爆、防静电、防雷电方法等。
特种作业(电工)由于其课程特点,需要在课程实施过程中使用电工仪表仪器、工具、电气柜等,学员需要在学习过程中使用380 V,220 V等交流电源,因此存在一定的安全隐患。
按照安全监督管理部门特种作业(电工)操作证考核要求及课程教学大纲要求,学生需掌握包括电动机单向运转带点动控制、三相异步电动机正反转控制、单相电能表带照明灯(双控日光)控制、带电流测量的电动机运行控制等电路。在这些实训项目的学习过程中,学生需要使用工具自己制作导线,并根据电气原理图在实训电气柜中完成线路的安装。安装完成后,为了验证是否达到实训要求,往往会通电试车。由于学生是初学者,技能和经验难免有缺失,如把握不好接线质量和正确接线方式,易引起线路短路起火的安全隐患。
根据深圳市应急管理局公布的数据,2020年深圳市冶金等八大行业共发生安全事故101起,触电事故29起,占比28.71 %。由此可见,在电工作业过程中,伴随着较高的触电安全隐患。
在特种作业(电工)课程实施过程中,学生除了要练习上述的实训项目外,还需要使用钳形电流表测量三相异步电动机电流、零序电流,使用电工工具带电更换低压断路器等项目。在这些项目中,学生经常要接触到380 V,220 V三相或单相电压。据国际电工委员会公布,人体触电致命电流为50 mA。学生所接触的电压,如果发生触电事故,很容易就达到或超过人体致命电流,因此,在上述操作过程中,可能发生触电的安全隐患。
在特种作业(电工)课程实施过程中,学生需要穿戴防护用具,进行登高作业。通常,学生在操作过程中,穿戴安全帽、工作服、腰带、绝缘服及脚扣,按照标准作业规范,攀爬高约3 m的电线杆。电线杆表面较为光滑,稍有不慎,易引起高处跌落的安全隐患。
2.1.1 提升学生安全意识
意识往往决定行动,只有在思想上足够的重视,才能防患于未然。教师在教学过程中,应强调火灾的危险性和危害性,引导学生加强防患火灾的安全意识,加强课程中巡回指导的力度,严格管控电源,以防学生不规范用电。
学生在学习过程中,要扎实掌握操作技能,合理规范安全用电,能够使用万用表等电工仪表检测出安装线路所出现的问题以及元器件故障情况,避免因线路短路造成火灾的发生,还可通过播放火灾危害性等真实案例的相关视频,促进学生安全意识的提升。
2.1.2 开展学生防火应急演练
在教学过程中,教师应讲解发生火灾时的应急处理方法。在发生火灾时,应沉着冷静,先切断电源,然后再正确使用实训室的灭火器材,迅速消灭火情。在课程实施过程中,学生要熟悉实训室灭火器材的类型和具体位置、正确使用灭火器材的方法及实训室安全出口位置,掌握足够的逃生技能和一定的救援能力,在教师的带领下,每年至少参与一次有组织的防火应急演练。
2.1.3 升级改造实训室及设备
电气实训室的设备,通常以电器柜为单元,单个实训电器柜不具备快速灭火的能力,发生火灾时,需借助实训室中的灭火器进行灭火。在此过程中,学生容易因惊慌失措加剧火势的蔓延。为此,应对整个实训室进行改造,采用灭火介质较大的罐体集中储存,通过管道直达电气柜顶端,并在每个电器柜旁配置紧急拉环。当单个电气柜发生火灾时,操作学员可迅速切断电源,并关闭电气柜门,拉下紧急拉环,使灭火介质通过管道直接在着火电气柜中实现喷淋,达到快速灭火的目的。
根据深圳市应急管理局公布的数据,在安全生产事故中,触电事故高居首位。因此,在特种作业(电工)课程实施过程中,应当时刻高度警惕,避免触电事故的发生。
2.2.1 提升学生安全用电意识和技能
安全用电作为电工从业者最基本的职业素养,应当在特种作业(电工)课程实施过程中不断加以强调。在课程实施过程中,教师应强调触电的危害性及严重后果,告诫学生应该严格遵循电气实训室的规章制度,严禁嬉戏打闹,严禁穿短裤和拖鞋,严格按照作业规定穿戴防护用品,养成小心、严谨的作业素养。
2.2.2 严格控制电气柜通电权限
在电气实训室作业过程中,教师应严格管控电气柜通电的权限,禁止学生在未经教师许可的情况下私自通电。例如,在特种作业(电工)课程中实训科目二安全操作技术作业过程中,学生所接触的电压高达380 V,220 V,稍有不慎可能引发触电事故。因此,在学生作业过程中,教师应严格管控电气柜通电权限,只有在学生完成线路安装并经万用表检测合格后,再由教师复检合格的情况下,方可通电试车;在带电更换断路器实训项目中,需采用36 V安全电压以保证学生操作的安全,从而有效避免学生触电事故的发生。
2.2.3 提升学生应急处理能力
在特种作业(电工)课程实施过程中,教师应通过讲授和演示,加强学生的应急处理能力及触电事故后的处理能力。例如,在发生触电事故后,学生应知道先想办法切断电源,切勿直接用裸手接触触电者,随后立即告知老师并拨打120救援电话,如触电者失去自主呼吸,在确保安全的前提下,要实施单人徒手心肺复苏操作进行紧急施救。
在特种作业(电工)课程实操科目一安全用具使用中,需要进行登杆作业,学生穿戴工具,爬上高度为3 m左右的木质立杆。木杆较为光滑,存在一定的高处跌落风险,为此提出相关应对策略如下。
2.3.1 敦促学生规范操作
在课程实施过程中,教师应亲自示范登杆作业标准动作,指导学生严格按照作业规范操作,正确穿戴工具,防止发生高处跌落事故发生。例如,学生在进行登高作业前,应先检测包括工作服、安全帽、绝缘鞋在内的7种工具,按照顺序依次正确穿戴安全帽、绝缘手套、绝缘鞋、腰带、脚扣等工具,攀登时要设置安全监护人,先进行冲击试验,然后按照正确姿势谨慎攀登,到达指定高度后要将安全绳挂在高处。
2.3.2 改造实训设备
鉴于登杆作业的危险性,可以对实训设施进行改造,在立杆高处加装防坠器。例如,学生在操作过程中,除了正常穿戴工作服、腰带等防护用具外,还应再连接上防坠器的钢丝绳一端,当发生坠落危险时,防坠器强大的摩擦阻力可以防止学生坠地而造成伤害。
按照教学体系规划,特种作业操作证(电工)课程所面对的是初中毕业起点的五年制高级工班的学生,课程安排在学生入校后的第8个学期,学生已经学习过《机电设备安装》等基础性课程,已经对电工基础知识和技能等有了初步的认知。此时,学生有一定的专业技术基础和动手能力,熟悉双元制六步教学法教学模式,但同时自主学习和团队意识淡薄,普遍不喜欢长时间听理论讲解,需要教师引导和监督。
特种作业(电工)课程教研组依据特种作业操作证(电工)课程大纲,结合学情分析,制定了教学计划。采用阶段性教学,计划课时108学时,其中理论教学54学时,实操训练54学时。在教学过程中,采用理实一体化的教学模式,并融合课证融合思想和双元制教育理念,采用六步教学法,以任务为导向,在教师的引领下,让学生逐步逐项目完成全部教学任务。
针对上述的安全隐患及应对策略,教研组先后组织多次研讨会,并在教学过程中严格按照安全隐患应对策略要求执行课堂管理,同时有条不紊地进行实训室设备改造,并安装了登高杆差速防坠器,申请了防火电气柜国家专利,计划后期陆续实施相关改造。
2021年春季学期,教研组率先在2017工业机器人G5班实施了上述教学计划。经过一学期的实践,取得了良好的教学成果,实现了安全零事故。
2021年5—8月,在深圳市应急管理部门组织的两次特种作业操作证(电工)考核中,2017工业机器人G5班共有38名学生参加考核,其中理论考核通过率为100 %,实训操作考核率通过率为80 %,高于企业、行业调研数据。
针对特种作业操作证(电工)课程在教学实施工程中存在的诸如火灾、触电、高处坠落等安全隐患,提出了上述应对策略并在课堂中实施,取得了良好的教学效果,对类似课程在开发与教学中防范安全事故起到了一定的参考作用。