电梯结构与原理 教案 第2章　电梯的工作原理

《电梯结构与原理》课程单元教学设计课程名称电梯结构与原理授课单元电梯的基本工作原理概述单元学时3授课教师曹庭文职称讲师授课地点多媒体教室、机房、实训室教学目标知识目标能力目标素质目标思政目标1.能够理解电梯驱动方式从早期液压驱动到现代曳引驱动的转变过程，了解每种驱动方式的基本原理、特点及应用场景。2.能够详细阐述曳引式电梯如何通过电动机、曳引轮、曳引绳等关键部件的相互作用，实现轿厢的垂直升降。3.能够列举并解释曳引式电梯在高效节能、运行平稳、安全可靠、适应性强及维护成本低等方面的主要优势。1.针对曳引式电梯可能遇到的故障或问题，能够提出有效的解决方案，并进行初步的故障排查。2.能够理解曳引式电梯控制系统的基本原理，具备基本的操作和维护技能。3.运用所学知识分析不同驱动方式电梯性能差异的能力，以及评估曳引式电梯在不同应用场景中的适用性。1.培养安全意识：通过学习曳引式电梯的安全保护机制和故障应对措施，强化学生的安全意识。2.培养持续学习能力：鼓励学生关注电梯技术的最新发展，特别是驱动方式和技术创新方面的进展，培养持续学习和探索的精神。3.培养团队合作精神：通过小组讨论、团队合作等教学活动，培养学生的团队协作精神和沟通能力。1.弘扬工匠精神：倡导精益求精的工匠精神，鼓励学生在电梯型号选择和应用中追求卓越。2.安全意识与社会责任：强调电梯作为公共交通工具的重要性，培养学生的安全意识和社会责任感。3.培养创新意识：培养学生的创新意识和创新能力，鼓励他们敢于挑战传统、勇于探索未知领域。教学重难点教学重点1.阐述电梯从液压驱动到曳引驱动的历史演变过程，强调曳引驱动方式在现代电梯中的主导地位及其原因。2.详细讲解曳引式电梯如何通过曳引轮、曳引绳、电动机等部件的协同作用，实现轿厢的垂直升降。3.明确曳引式电梯在高效节能、运行平稳、安全可靠、适应性强及维护成本低等方面的主要优势，并通过实例加以说明。教学难点1.曳引式电梯的工作原理涉及多个物理原理和机械结构，如静摩擦力的产生。2.曳引式电梯如何通过曳引轮、曳引绳、电动机等部件的协同作用，实现轿厢的垂直升降。教学策略教学组织以任务为导向，对教学内容进行系统化重构与个性化学习设计，融合线上资源的灵活性与线下互动的深入性，实施线上、线下混合式教学模式，整个整个教学过程分为课前、课中、课后拓展三个教学环节，职业核心素养和文化素养的培养贯穿始终课前组织：1.教师准备多媒体课件、视频资料。2.学生预习教材内容，思考电梯的二种驱动方式的优缺点？曳引式电梯的提升原理？。课堂教学：1.采用直观演示法，结合多媒体展示、虚拟仿真软件以及实训室电梯实物模型，系统讲解电梯的基本工作原理概述。2.引入案例分析法，通过案例加深学生对电梯的驱动方式变革。3.组织小组讨论，鼓励学生交流曳引电梯的主要优势。实操演练：1.安排学生电梯实训室，讲解曳引式电梯的提升原理。课后巩固：1.布置作业，要求学生查阅资料，进一步了解电梯技术的最新发展。2.鼓励学生提出疑问，通过线上或线下方式与教师、同学交流讨论。教学方法直观演示法：利用PPT、视频等多媒体资源，直观展示电梯驱动方式的变革、曳引式电梯的提升原理以及曳引式电梯的主要优势，提高教学效果。案例分析法：通过实际案例分析，帮助学生理解电梯的二种不同驱动方式。任务驱动法：设置明确的任务目标，引导自主探索和合作学习，完成任务过程中掌握知识和技能。小组讨论法：促进学生之间的交流与互动，共同探讨电梯的提升原理、曳引电梯的主要优势等问题，培养学生的团队合作精神。问题导向法：鼓励学生提出问题，通过问题引导学生深入思考电梯技术的相关知识，培养学生的自主学习能力和批判性思维。教学准备环境准备多媒体教室、计算机机房、电梯实训室资料准备《电梯结构与原理》教材、教具、任务工单、考核评分表、节测试习题、相关行业标准与国标文件、资源准备学校智慧教学平台资源库

教学实施过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图（含思政融入点）课前1.电梯的驱动方式变革；2.曳引式电梯的提升原理；3.曳引电梯的主要优势。1.发布课前任务；2.教授资料的准备。预习阅读：要求学生提前阅读教材第二章第一节，了解电梯的基本工作原理概述。激发学生学习动力；培养自主学习意识；课中组织教学情景导入播放电梯的驱动方式从鼓轮式到曳引式动画，引入话题。学生观看动画视频，思考电梯的提升原理。培养学生的独立思考能力。明确本节课的学习目标和任务阐述知识、技能及素质目标，说明学生需完成的情景任务学生了解本节课的任务要求，分享任务完成情节。强调责任感与团队合作1.电梯的驱动方式变革：1）鼓轮式传动电梯；2）曳引式传动电梯；2.曳引式电梯的提升原理在曳引式提升机构中，钢丝绳悬挂在曳引轮绳槽中，一端与轿厢连接，另一端与对重连接。曳引轮在曳引电机驱动下旋转时，利用钢丝绳和曳引轮绳槽之间产生的摩擦力形成曳引驱动力，带动电梯钢丝绳继而驱动轿厢、对重升降。3.曳引式电梯的主要优势1）安全可靠；2）提升高度大；3）结构紧凑；4）可以使用高速电动机1.知识点的讲解；2.根据教学进度布置任务清单：3.引导学生讨论学生分成小组回答问题，分享个人经验并完成任务单鼓励学生自主表达，强化思维能力电梯虚拟仿真软件展示曳引式电梯的提升原理系统讲解曳引式原理图中各个部件结构与功能分组讨论原理示意图中部件功能引导学生关注技术细节与安全规范作业训练布置课后思考题（课后习题）巩固强化完成作业系统学习教学总结教师小结：播放PPT课件学生记录总结要点，准备下次课的内容鼓励学生自主思考与持续学习课后拓展探索电梯技术的前沿与应用：1.电梯技术创新：介绍近年来电梯技术在速度、能效、智能化、安全保护等方面的创新成果。2.电梯行业发展趋势：分析全球及国内电梯市场的现状与发展趋势，包括市场需求、技术革新、政策支持等方面。实地考察：组织学生参观电梯制造企业、维保中心或高层建筑电梯机房，直观感受电梯的生产、安装、运行和维护过程。积极讨论：查阅资料与小组成员积极讨论关于曳引式电梯与其他驱动方式电梯相比有哪些明显的优势。培养创新能力：通过创意设计实践活动，激发学生的创新思维和创造力，培养其将理论知识应用于实践的能力。思政融入点：1.工匠精神：通过了解电梯制造和维保过程中的精细工艺和严格要求，进一步弘扬工匠精神2社会责任感：结合电梯作为公共设施的特殊性质，引导学生认识到自己的社会责任，关注电梯技术的发展对社会、环境和人类生活的影响，为社会做出贡献。教学评价课堂问答：观察学生在课堂讨论、小组活动中的参与度和表现。随堂作业作业完成情况：检查学生作业的完成情况，评估其对电梯基本工作原理概述掌握程度。虚拟仿真软件模拟：根据学生在虚拟仿真软件的操作，评价其实践能力和应用能力。章节测试：通过闭卷考试，全面检验学生对曳引式电梯的提升原理、曳引式电梯的主要优势以及电梯的驱动方式变革的理解和应用能力。反思诊改一、教学反思1.课程内容深度不足：虽然介绍二种驱动方式的变革，但每种方式的具体细节和对比分析不够深入，学生可能难以形成清晰的认识。。2.原理阐述复杂：引式电梯的提升原理涉及多个物理概念和机械结构，讲解时过于专业化。3.缺乏案例：未通过具体案例展示曳引式电梯在实际应用中的优越性，学生难以形成直观感受。二、教学诊改1.深化内容讲解：增加每种驱动方式的详细讲解和对比分析，帮助学生形成清晰的认识。2.优化教学方法：通过具体案例展示曳引式电梯在实际应用中的优越性，增强学生的直观感受。《电梯结构与原理》课程单元教学设计课程名称电梯结构与原理授课单元电梯曳引传动型式单元学时2授课教师曹庭文职称讲师授课地点多媒体教室、机房、实训室教学目标知识目标能力目标素质目标思政目标1能够清晰理解电梯曳引传动的基本概念、分类及不同曳引型式（如上置、侧置、下置）的特点与应用场景。2.理解曳引绳在曳引轮上的缠绕方式（如半绕式、全绕式）及其与电梯速度、曳引力的关系。3.了解曳引绳绕法的优化措施，如调整曳引绳张紧力、使用耐磨材料、增加衬垫等，以延长曳引绳和曳引轮的使用寿命。1.能够分析出曳引式电梯的二种曳引型式的优缺点。2.根据实际工况，能够完成对曳引绳绕法、曳引比的选型。3.能够绘制出曳引绳的二种缠绕方式的示意图以及常见曳引比绕法示意图。1.培养科学素养：培养学生严谨的科学态度，注重事实、数据和逻辑推理。2.培养职业素养：树立正确的职业道德观，注重细节，追求卓越。3.培养团队合作精神：通过小组讨论、团队合作等教学活动，培养学生的团队协作精神和沟通能力。1.弘扬工匠精神：弘扬精益求精的工匠精神，鼓励学生追求卓越。2.绿色发展理念：引导学生关注电梯曳引传动技术的环保性能，如节能降耗、减少噪音等。3.培养创新意识：培养学生的创新意识和创新能力，鼓励他们敢于挑战传统、勇于探索未知领域。教学重难点教学重点1.电梯的曳引型式：电梯的上置式传动和下置式传动型式的特点以及适用场合。2.引绳绕法的两种主要类型：半绕式（或单绕式）和全绕式（或复绕式）。明确半绕式绕法中曳引绳在曳引轮上只绕过一次，包角不超过180°；全绕式绕法则曳引绳绕过曳引轮两次，包角超过180°，适用于高速电梯。教学难点1.曳引绳绕法的直观理解：由于曳引绳绕法涉及空间布局和动态变化，学生可能难以直观理解其工作原理和效果。2.曳引绳绕法的选择与优化：根据电梯的类型、速度、载重等要求，合理选择曳引绳绕法。教学策略教学组织以任务为导向，对教学内容进行系统化重构与个性化学习设计，融合线上资源的灵活性与线下互动的深入性，实施线上、线下混合式教学模式，整个整个教学过程分为课前、课中、课后拓展三个教学环节，职业核心素养和文化素养的培养贯穿始终课前组织：1.教师准备多媒体课件、视频资料、电梯虚拟仿真软件。2.学生预习教材内容，思考曳引绳在曳引轮上的缠绕方式是那两种类型？。课堂教学：1.采用直观演示法，结合多媒体展示、虚拟仿真软件以及实训室电梯实物模型，系统讲解电梯曳引传送形式。2.引入案例分析法，通过案例加深学生对电梯新技术的的理解。3.组织小组讨论，鼓励学生交流电梯曳引绳绕法的心得体会。实操演练：1.安排学生电梯实训室，进行现场实操和学习。2.利用电梯虚拟仿真软件进行实操练习，增强学生的实践能力。课后巩固：1.布置作业，要求学生查阅资料，进一步了解电梯技术的最新发展。2.鼓励学生提出疑问，通过线上或线下方式与教师、同学交流讨论。教学方法直观演示法：利用PPT、视频等多媒体资源，直观展示电梯曳引传动型式，提高教学效果。案例分析法：通过实际案例分析，帮助学生理解不同曳引轮比电梯在不同场景下的应用。任务驱动法：设置明确的任务目标，引导自主探索和合作学习，完成任务过程中掌握知识和技能。小组讨论法：促进学生之间的交流与互动，共同探讨电梯的曳引型式、曳引绳绕法传动方式等问题，培养学生的团队合作精神。问题导向法：鼓励学生提出问题，通过问题引导学生深入思考电梯技术的相关知识，培养学生的自主学习能力和批判性思维。教学准备环境准备多媒体教室、计算机机房、电梯实训室资料准备《电梯结构与原理》教材、教具、任务工单、考核评分表、节测试习题、相关行业标准与国标文件、资源准备学校智慧教学平台资源库教学实施过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图（含思政融入点）课前1.电梯的曳引型式；2.曳引绳绕法传动方式；1.发布课前任务；2.教授资料的准备。预习阅读：要求学生提前阅读教材第四节，了解电梯的结构组成知识。激发学生学习动力，培养自主学习意识课中组织教学情景导入播放不同曳引比电梯在不同场景下的应用视频，引入话题学生观看视频，思考缠绕方式、曳引比对电梯使用工况的影响培养学生的独立思考能力明确本节课的学习目标和任务阐述知识、技能及素质目标，说明学生需完成的情景任务学生了解本节课的任务要求，分享任务完成情节。强调责任感与团队合作1.电梯的曳引型式：根据曳引机的位置，曳引式电梯曳引型式分为上置式传动和下置式传动。2.曳引绳绕法­­传动方式1）曳引绳在曳引轮上的缠绕方式可以分为半绕式和全绕式。2）曳引比电梯曳引绳曳引比指悬吊轿厢的钢丝绳根数与曳引轮轿厢侧下垂的钢丝绳根数之比。1.知识点的讲解；2.根据教学进度布置任务清单：3.引导学生讨论学生分成小组回答问题，分享个人经验并完成任务单鼓励学生自主表达，强化思维能力电梯虚拟仿真软件展示电梯的曳引型式、曳引绳绕法以及曳引比。展示电梯内部结构，通过仿真软件让学生观察电梯的曳引机的位置以及钢丝绳的绕法学生使用仿真软件，分组讨论并完成曳引绳二种缠绕方式适用于哪些场景引导学生关注技术细节与安全规范作业训练布置课后思考题（课后习题）巩固强化完成作业系统学习教学总结教师小结：播放PPT课件学生记录总结要点，准备下次课的内容鼓励学生自主思考与持续学习课后拓展探索电梯技术的前沿与应用：1.电梯技术创新：介绍近年来电梯技术在速度、能效、智能化、安全保护等方面的创新成果。2.电梯行业发展趋势：分析全球及国内电梯市场的现状与发展趋势，包括市场需求、技术革新、政策支持等方面。3.电梯安全与维护：深入探讨电梯安全管理的重要性，介绍电梯定期检查、维护保养、应急救援等关键环节。实地考察：组织学生参观电梯制造企业、维保中心或高层建筑电梯机房，直观感受电梯的生产、安装、运行和维护过程。讨论与交流：积极参与讨论电梯曳引系统出现常见故障（如曳引绳打滑、磨损严重、张紧装置失效等）的情景应对策略，与同学和专家老师交流意见，培养创新能力：通过创意设计实践活动，激发学生的创新思维和创造力，培养其将理论知识应用于实践的能力。思政融入点：1.工匠精神：通过了解电梯制造和维保过程中的精细工艺和严格要求，进一步弘扬工匠精神2社会责任感：结合电梯作为公共设施的特殊性质，引导学生认识到自己的社会责任，关注电梯技术的发展对社会、环境和人类生活的影响，为社会做出贡献。教学评价课堂问答：观察学生在课堂讨论、小组活动中的参与度和表现。随堂作业作业完成情况：检查学生作业的完成情况，评估其对电梯的结构组成掌握程度。虚拟仿真软件模拟：根据学生在虚拟仿真软件的操作，评价其实践能力和应用能力。章节测试：通过闭卷考试，全面检验学生对电梯曳引形式、曳引绳绕法传动方式的理解和应用能力。反思诊改一、教学反思1.理论与实践结合度：在本次曳引传动型式课程教学中，虽然理论知识的讲解较为详尽，包括曳引绳的材料特性、力学原理、绕绳方式分类（如1:1、2:1绕绳比）等，但在实践环节上略显不足。学生对于理论知识的理解深度受到限制。2案例分析与实操演示：课程中缺乏足够的案例分析和实操演示，特别是对于不同绕绳方式在实际应用中的优缺点、维护要点及故障排查等关键内容，缺乏直观展示。二、教学诊改针对上述反思，我对第二章第二节电梯曳引传动型式的教学进行了以下诊改：1.增强实践教学环节：增设实验室模拟操作或企业实地参观环节，让学生亲手操作电梯曳引系统模型，观察不同绕绳方式下的电梯运行状况，感受曳引绳的张力变化及系统稳定性，从而加深对理论知识的理解。2.引入案例分析与实操演示：搜集国内外电梯曳引系统相关故障案例，组织学生进行案例分析，探讨故障原因、解决方案及预防措施。3.优化教学方法：根据学生的反馈和参与度，适时调整教学方法。对于复杂难懂的内容，可以采用启发式教学、问题导向教学等方法，引导学生主动思考和探索。同时，加强师生之间的互动，提高课堂的教学效率和效果。4.加强课后辅导与反馈：建立完善的课后辅导和反馈机制，及时了解学生的学习情况和问题，为他们提供及时的帮助和指导。《电梯结构与原理》课程单元教学设计课程名称电梯结构与原理授课单元曳引力的相关因素单元学时3授课教师曹庭文职称讲师授课地点多媒体教室、机房、实训室教学目标知识目标能力目标素质目标思政目标1.能够准确阐述曳引力的定义及其在机械系统（如电梯系统）中的作用。2.理解并识记影响曳引力大小的主要因素，包括曳引轮与钢丝绳的材料特性、接触面状态（如润滑情况）、包角大小等。3.熟悉钢丝绳曳引应满足的条件：明确钢丝绳曳引在电梯运行中需满足的三个基本条件：平层稳定性、紧急制动安全性及防止反向曳引的能力。1.能够运用所学知识分析不同条件下曳引力大小的变化趋势，识别影响曳引力的关键因素。2.针对曳引力不足的问题，能够提出并实施有效的解决方案，如调整钢丝绳与曳引轮的润滑、更换高摩擦系数材料、增大包角等。3.通过模拟实验或实地操作，掌握测量和评估曳引力的方法，以及调整曳引系统参数的技能。1.培养科学素养：培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性。2.培养工程素养：提升学生的工程实践能力，能够将理论知识应用于实际问题解决中。3.培养团队合作精神：通过小组讨论、团队合作等教学活动，培养学生的团队协作精神和沟通能力。1.弘扬工匠精神：倡导精益求精的工匠精神，鼓励学生在电梯型号选择和应用中追求卓越。2.创新精神：激励学生敢于挑战传统，勇于探索新技术、新方法，提高曳引系统的效率和安全性，。3.价值引领：通过曳引力相关知识的学习，引导学生树立正确的价值观。教学重难点教学重点1.曳引轮与钢丝绳的摩擦：曳引力主要依赖于曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力。这种摩擦力的大小受多种因素影响，包括曳引轮的绳槽形状、材料、润滑状况以及钢丝绳的绞股数、直径、磨损程度和锈蚀情况等。2.曳引比与包角：曳引比和曳引钢丝绳在曳引轮上的包角直接影响曳引力的大小。包角越大，曳引力越大。教学难点1.曳引力复杂性的理解：曳引力涉及多个物理因素和机械结构的综合作用，学生需要理解这些因素之间的相互作用及其对曳引力的影响。这需要较强的物理和机械基础知识。2.合理选择不同缠绕方式的包角：包角θ与摩擦力成正比，摩擦力越大而曳引的能力也就越大，带动轿厢运行的能力也就越大，教学策略教学组织以任务为导向，对教学内容进行系统化重构与个性化学习设计，融合线上资源的灵活性与线下互动的深入性，实施线上、线下混合式教学模式，整个整个教学过程分为课前、课中、课后拓展三个教学环节，职业核心素养和文化素养的培养贯穿始终课前组织：1.教师准备多媒体课件、视频资料、关于《电梯制造与安装安全规范》国标文件。2.学生预习教材内容，思考曳引轮槽与曳引摩擦力的关系？课堂教学：1.采用直观演示法，结合多媒体展示、虚拟仿真软件以及实训室电梯实物模型，系统讲解曳引力的相关因素。2.引入案例分析法，通过案例加深学生对曳引轮槽与曳引摩擦力的关系。3.组织小组讨论，鼓励学生交流不同缠绕方式的包角对曳引力的影响。实操演练：1.安排学生电梯实训室，讲解根据不同包角的大小与曳引力的关系。课后巩固：1.布置作业，要求学生查阅资料，进一步了解电梯技术的最新发展。2.鼓励学生提出疑问，通过线上或线下方式与教师、同学交流讨论。教学方法直观演示法：利用PPT、视频等多媒体资源，直观展示电曳引力的相关因素，提高教学效果。案例分析法：通过实际案例分析，帮助学生理解进口电梯的型号表示方法。任务驱动法：设置明确的任务目标，引导自主探索和合作学习，完成任务过程中掌握知识和技能。小组讨论法：促进学生之间的交流与互动，共同探讨增加曳引力的有效方法、钢丝绳曳引满足的条件等问题，培养学生的团队合作精神。问题导向法：鼓励学生提出问题，通过问题引导学生深入思考电梯技术的相关知识，培养学生的自主学习能力和批判性思维。教学准备环境准备多媒体教室、计算机机房、电梯实训室资料准备《电梯结构与原理》教材、教具、任务工单、考核评分表、节测试习题、相关行业标准与国标文件、资源准备学校智慧教学平台资源库教学实施过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图（含思政融入点）课前1.曳引力的相关因素；2.钢丝绳曳引应满足的条件；3.增加曳引力的有效方法。1.发布课前任务；2.教授资料的准备。预习阅读：要求学生提前阅读教材第二章第三节，了解曳引力的相关因素知识。激发学生学习动力；培养自主学习意识；课中组织教学情景导入播放场景下电梯运行动画视频，引入话题。学生观看动画视频，思考影响曳引力的相关因素。培养学生的独立思考能力。明确本节课的学习目标和任务阐述知识、技能及素质目标，说明学生需完成的情景任务学生了解本节课的任务要求，分享任务完成情节。强调责任感与团队合作1.曳引力的相关因素：1）曳引轮两侧曳引绳的悬挂质量。2）曳引轮槽和钢丝绳间的摩擦系数。2.钢丝绳曳引应满足的条件3.增加曳引力的有效方法1.知识点的讲解；2.根据教学进度布置任务清单：3.引导学生讨论学生分成小组回答问题，分享个人经