高职建筑工程技术专业二年级《施工升降机安全管理》实训教学设计

高职建筑工程技术专业二年级《施工升降机安全管理》实训教学设计

一、课程定位与教学背景分析

（一）课程性质与任务

本课程是高职建筑工程技术专业二年级核心职业技能课程“建筑施工机械与安全”的关键实训模块，属于理论与实践一体化课程。课程定位于培养施工现场机械设备管理人员、专职安全员及施工员岗位所必备的大型起重机械安全管理能力。其根本任务是使学生树立全生命周期的设备安全管理理念，系统掌握施工升降机（人货梯）的构造原理、安全装置、装拆流程、日常检查与故障处理等核心技能，并具备现场风险辨识、隐患排查及应急处置的综合素养。课程对接国家职业标准“建筑起重机械司机（施工升降机）”及“建筑施工特种作业人员”考核要求，是连接基础力学、机械制图与顶岗实习的重要桥梁。

（二）学情分析

授课对象为高职建筑工程技术专业二年级学生。知识储备上，已完成“建筑力学与结构”“机械基础”“建筑施工技术”等前导课程，对力学传导、齿轮传动、电气控制有基础认知，但将理论迁移至复杂现场环境的能力较弱。技能基础上，具备初步识读设备说明书和简易电路图的能力，但从未接触真实施工升降机实体，对安全装置的联动逻辑、日常巡检的标准流程缺乏具象理解。认知特征方面，高职学生具象思维优势明显，对“沉浸式”实操、VR体验、事故案例复盘等教学形式兴趣浓厚，但系统性梳理规范条文的耐心不足，且对安全管理“预防为主”的理念理解较浅。因此，本设计需以真实工程问题为锚点，通过“做中学、学中警”实现知识内化与安全意识的深层建构。

（三）教材与标准依据

本设计以“十四五”职业教育国家规划教材《建筑施工机械》（机械工业出版社，2023年修订版）第七章“垂直运输机械”为基础，深度融合《建筑施工升降机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ215）、《施工升降机安全规程》（GB10055）、《建筑起重机械安全监督管理规定》（建设部166号令）等现行国家标准与规范。将枯燥的条文转化为可视化的操作标准与检查清单，确保教学内容与行业最新监管要求零时差对接。

二、三维教学目标与核心素养培育

（一）知识目标（基础）

1.准确复述施工升降机（SC型/SS型）的主要构成系统：钢结构（吊笼、导轨架、附着架）、传动机构（电动机、减速器、齿轮齿条）、安全装置（防坠安全器、极限开关、门机电联锁）及电气控制系统。

2.系统梳理施工升降机安装、拆卸及使用环节中的17项重大危险源清单，并解释其致因机理。【基础】【高频考点】

3.完整陈述每月/每季/每年度强制性安全检查的项目、标准及技术参数（如防坠安全器标定期限、导轨架垂直度偏差允许值）。

（二）能力目标（重要）

1.能依据JGJ215规程，独立完成施工升降机每日使用前检查（日检）的10个关键点位操作，并规范填写《施工升降机日常检查记录表》。

2.能借助检测工具（水平仪、经纬仪、接地电阻测试仪），对导轨架垂直度、附着装置连接螺栓扭矩、接地电阻进行标准化测量与判定。

3.能根据故障现象（如异响、抖动、无法启停），快速定位常见电气或机械故障诱因，并制定先期处置方案。

4.能设计并组织针对吊笼坠落、断电困人、冒顶冲顶等三类典型事故的现场应急救援演练流程。【非常重要】

（三）素养目标（核心）

1.安全伦理观：深刻认同“隐患即事故”的风险预控理念，在设备操作与管理决策中恪守安全红线，抵制违章指挥。

2.工匠精神：在螺栓紧固、润滑保养等细微作业中追求零误差，养成严谨细致、精益求精的职业习惯。

3.法规敬畏感：明确特种设备管理的法律责任，熟知事故追责的法理依据，建立“履职免责、失职追责”的法治思维。

三、教学重点与难点辨析

（一）教学重点（高频考点）

1.防坠安全器的结构原理、动作速度整定、有效标定期识别及月度手动检测操作——该装置是施工升降机最后一道物理防线，历年特种作业人员考核及建造师机电实务中反复出现，必须达到“人人会检测、人人懂标尺”。【非常重要】

2.行程限位装置（上/下限位、极限开关、减速开关）的触发顺序逻辑及其与机械止挡块的配合关系——误调或短接限位是导致冲顶事故的头号直接原因。

3.附墙架的安装间距、自由端高度控制及与建筑物的刚性连接工艺——属现场质量管控的关键停检点。

（二）教学难点（难点）

1.齿轮齿条啮合间隙的感知判别与调整：学生难以通过听觉和手感判断0.2-0.5毫米的啮合间隙超标，需借助模拟教具反复体验。

2.电气控制系统连锁逻辑的故障树分析：吊笼门、层门、天窗门与启动回路的电气连锁原理抽象，学生普遍对继电器触点、行程开关通断的因果链理解困难。

3.事故致因的多因素耦合分析：学生在分析历史事故案例时，易单一归因（仅归结为“违规操作”），难以从人-机-环-管四维度进行系统性归因并推导出预防对策。

四、教学模式与教学方法选择

本设计摒弃传统的“条文宣读”模式，采用基于施工现场真实工作任务的“五阶递进”实训教学模式。以“识机—查患—排故—应急—复盘”为行动主线，融合以下教学方法：任务驱动法（以“新任设备管理员的一周工作”为总项目）、虚拟仿真法（利用施工升降机VR培训系统进行限位调整事故体验）、实物拆装法（1:1比例SC200/200型升降机实训平台）、角色扮演法（模拟安监站检查、监理验收）、案例教学法（近五年全国范围内12个典型升降机事故深度解析）。贯穿始终的“安全三问”启发式提问，驱动学生从表象深入机理。

五、教学资源与实训环境准备

（一）校内实训基地

1.实体资源：室外露天实训场地配备一台SC200/200型齿条传动施工升降机（已按规范完成首次安装检测，允许低速实操）、一套SS型物料提升机模型、专用工具车（内含力矩扳手、塞尺、万用表、接地电阻测试仪、经纬仪、垂准仪）。

2.数字化资源：施工升降机VR事故体验一体机（含防坠器失效、极限开关被短接、附墙架松脱等8种事故场景）；升降机电气系统三维交互拆解软件；智慧教室投屏系统。

3.耗材：模拟失效的防坠安全器（已过标定期）、不同磨损程度的齿轮齿条样本、各类被短接或损坏的行程开关实物展板。

（二）教学资料

《施工升降机安全检查标准作业程序（SOP）手册》活页夹、小组任务工单、事故案例卷宗、规范条文速查手卡。所有资料均采用最新版行业规程，并在关键条款处标注全国近年事故判例，增强代入感。

六、教学实施过程详解（核心环节，共计6学时/270分钟）

本过程以“新任项目设备管理员一周履职记”为叙事线索，将规范要求转化为具体的工作指令，分为六个实施阶段。此部分占教学总时长的85%，体现“学中做、做中悟”的课改理念。

（一）入境启航：风险烙印与任务导入（30分钟）

1.教师活动：课堂伊始，不直接讲授原理，而是播放一段经过脱敏处理的“某工地施工升降机吊笼坠落”事故监控视频（仅15秒，画面至吊笼开始下坠时戛然而止）。随即发出灵魂拷问：【非常重要】“如果你是当日负责日检的设备员，你能在前一天早晨的例行检查中发现那枚导致27人遇险的‘定时炸弹’吗？”引导学生进入“设备安全第一责任人”的虚拟角色。

2.学生活动：观看视频后陷入强烈认知冲突。小组展开3分钟“头脑风暴”，在便利贴上写下“导致坠落可能的原因”。各组将便利贴吸附于白板，形成初步的初始归因云图（常见答案：钢丝绳断裂、刹车失灵、超载）。教师暂不评判。

3.设计意图：用极具冲击力的真实事故断点，颠覆学生“事故很遥远”的侥幸心理。将“要我安全”转化为“我要预防”的内驱力，精准切入本课的情感目标。此环节植入【热点】标记，因为当前全国住建系统正开展建筑施工起重机械专项整治行动，素材高度契合政策风向。

4.任务发布：教师正式下发《新任设备管理员周工作清单》。今日核心任务：“确保1号SC型施工升降机零隐患交付使用”。任务贯穿整堂课，最终产出《日检表》《隐患整改单》《应急演练方案》三份交付成果。

（二）建构支架：构造解构与装置识别（45分钟）

1.教师精讲（15分钟）：摒弃传统PPT翻页，教师手持激光笔在1:1实训升降机实物旁，以“指认+功能阐释+失效后果”三段式讲解六大核心系统。每讲到一个装置，立即在实物上触发其功能（如触发上限位，吊笼停止），让学生亲眼看到机械动作与电气响应的联动。

2.核心装置深度解析：【非常重要】【高频考点】

（1）防坠安全器：教师拆开透明教学用防坠安全器外壳，暴露离心式触发机构。讲解“当吊笼下行速度达到额定速度1.2倍时，离心块克服弹簧张力甩出，带动锥鼓楔形块楔入制动轨枕”。重点强调：每台升降机唯一编号、有效期一年、严禁拆封调节、每月一次手动落钩试验。现场演示使用专用扳手进行手动检测，学生通过塞尺测量制动楔块与制动轨的间隙，并记录数据。

（2）行程限位装置组：在导轨架顶部区域，教师指认减速开关、自动平层开关、上限位开关、上极限开关四者空间位置。【难点】现场用万用表蜂鸣档检测各开关在触发前后的通断状态，绘制通断时序图。特别演示“短接上限位”的危险操作——此时吊笼继续上行，直至碰撞极限开关；若极限开关也被短接，将发生冲顶。此演示在VR系统中完成，确保绝对安全但视觉冲击力极强。

（3）门机电气连锁：实测吊笼单开门、双开门、天窗门、层门联动锁闭装置的微动开关触点。验证：任何一门未关闭，主接触器吸合线圈开路，吊笼无法启动。展示现场常见的“用胶带粘住门联锁触点”的违章照片，剖析其背后“图省事”的侥幸心理。

3.学生分组研学（30分钟）：四组学生携带任务工单，围绕实训升降机完成“寻宝式”排查。

（1）任务1：找到防坠安全器铭牌，记录出厂编号、标定速度、下次标定日期，判断其是否处于有效期内。

（2）任务2：使用木棍分别触发上限位、极限开关，在吊笼内感受停止位置的差异，并测量两个开关之间的垂直距离（规范要求极限开关应在上限位动作后行程余量≥200mm处触发）。

（3）任务3：打开电气柜，对照电路原理图板，指认控制吊笼运行的三个主要继电器，并阐述门锁信号如何切断其线圈回路。

（4）任务4：检查标准节螺栓连接：随机选取4颗标准节联接螺栓，使用扭矩扳手检测预紧力矩值，对比说明书要求值（通常为640N·m），判断是否存在松动。

4.设计意图：将抽象规范转化为可触摸、可测量的物理量。通过“功能-动作-量值”的三维认知，将书本上扁平的考点立体化。此阶段标记【基础】，因为对结构的精准认知是所有安全检查、排故及管理的逻辑原点，也是通过特种作业人员理论机考的必备前提。

（三）沉浸巡检：日检流程与隐患猎杀（60分钟）

1.标准作业程序（SOP）示教（15分钟）：教师扮演“金牌设备管理员”，按照《施工升降机每日使用前检查》标准视频流程，分步演示从围栏门开始至吊笼顶部结束的全过程10个检查站。每一步均嵌入“看、听、测、记”四字要诀。

（1）【非常重要】检查站1：围栏门机电连锁及底层防护棚。检查围栏门机械锁止及电气开关有效性，测试人员进入吊笼底部空间是否触发报警。

（2）【非常重要】检查站2：吊笼主体结构。观察吊笼骨架有无明显变形、焊缝开裂；地板防滑板是否破损；紧急出口盖板开关是否正常。

（3）【基础】检查站3：传动机构及制动器。启动前手动盘车检查有无卡阻；启动后监听减速机有无异响（齿轮磨损啸叫、轴承干磨沙沙声）；检查制动器石棉磨损指示针位置，测量制动盘间隙。

（4）【高频考点】检查站4：钢丝绳式升降机（SS型）的特定检查——虽课堂以SC型为主，但需对比讲解SS型钢丝绳的直径测量、断丝数统计、压扁及锈蚀判定标准。现场展示不同报废标准的钢丝绳样本，学生使用游标卡尺实测直径减少量。

（5）【重要】检查站5：电缆系统。检查吊笼随行电缆有无破损、固定点是否松动；检查电缆导向架是否变形；测试急停按钮功能。

（6）【热点】检查站6：楼层呼叫系统与层门。随机选取两个楼层，测试楼层呼叫器是否与吊笼控制系统联动；验证层门机械锁闭力及自闭功能。

2.角色扮演：沉浸式隐患排查（40分钟）：

（1）场景布置：助教预先在实训升降机上设置8处典型“隐患点”，涵盖机械、电气、行为三个维度。例如：将上限位挡板人为偏移5°使其无法触发；在门联锁触点上粘贴薄绝缘胶带模拟接触不良；将某附着架的一颗螺母拧松半圈；在吊笼顶栏杆处悬挂手套模拟杂物。

（2）实施方式：学生每两人一组，分别担任“检查员”与“监理工程师”。检查员持《日检表》逐项检查并口述标准，监理工程师持规范复核并签发《监理通知单》。角色互换。

（3）关键操作实测：要求每组学生必须完成三项实测——使用经纬仪测量距地面20米高导轨架垂直度偏差（允许值≤50mm）；使用接地电阻测试仪测量重复接地电阻（应≤10Ω）；使用塞尺检测齿条与齿轮啮合侧隙。

（4）纠错与辩论：当检查组未发现预设隐患时，教师以“安监站执法人员”身份介入，用反例倒逼学生复盘漏检原因。例如：为何你用扭矩扳手检测螺栓时显示合格？因为助教将扭矩扳手预设值调高至700N·m。此时引导学生认识到“工具校验”也是检查的一部分。

3.设计意图：此环节将零散的知识点整合为严密的职业行为序列。通过预设陷阱、角色对抗、仪器实操，使学生从“知道标准”进阶到“应用标准”，在试错中深化对规范的理解。标注【重要】【高频考点】，因日检表填写规范、隐患照片取证标准是近三年全国建设工程质量安全监督执法检查的必查内容。

（四）智诊排故：故障现象分析与逻辑推理（45分钟）

1.情境导入：教师发布紧急任务——“刚刚接到班组报修：1号升降机启动后抖动剧烈，且有周期性异响，无法正常接送人员。请设备组立即赴现场诊断，并提出临时处置及维修建议。”

2.故障模拟与数据采集（20分钟）：实训设备已预设“驱动齿轮齿条啮合间隙过大及润滑油缺失”的复合故障。学生分组操作吊笼上、下运行，分别在空载与轻载工况下体验。

（1）感知训练：教师引导学生用手触摸传动机构外壳感知振动频次，用听棒监听齿轮啮合点的声音特征（干摩擦嘶嘶声夹杂金属撞击声）。

（2）数据验证：指导学生在停机状态下，使用磁性表座及百分表，测量齿轮齿条啮合背隙。标准值0.2-0.3mm，实测值1.2mm，严重超标。学生记录测量数据至《设备故障报修单》。

3.故障树分析（FT）（25分钟）：

（1）教师提供简化的“升降机运行抖动/异响故障树”，根事件为“传动异常”。引导学生从机械、电气、结构三个分支进行溯源。

（2）【难点攻克】学生基于实物测量结果，成功将故障定位至“机械分支→齿轮齿条分支→啮合间隙过大”。进一步讨论：为何间隙过大？可能的子原因：齿条安装面不平、驱动板连接螺栓松动、齿轮长期磨损。现场复核，发现驱动板螺栓防松标识错位，确认为螺栓松动导致驱动板位移。

（3）【非常重要】决策演练：学生需提出处置流程。教师强调：严禁在故障未排除前继续使用！正确流程为：停机、挂牌、上报、等待专业维修工调整驱动板位置、紧固至规定力矩、重新测量啮合间隙、试运行、填写《维修记录》。学生现场模拟执行停机挂牌程序。

4.设计意图：将抽象机械原理与故障现象强关联，训练“由果推因”的诊断思维。故障树分析法是注册安全工程师考试的核心工具，此环节为【难点】，但通过实物反推、数据支撑，降低了认知门槛，同时强化了“先停后修”的铁律。

（五）应急砺剑：典型事故应急演练（60分钟）

1.预案策划（20分钟）：各组随机抽取事故情景——A组：吊笼运行中因供电系统故障困于1-2层之间；B组：防坠安全器误动作导致吊笼制停于半空；C组：上限位失效导致冒顶但极限开关有效，吊笼卡于导轨架顶部；D组：夜间巡检时人员跌落基坑。

（1）学生依据《建筑施工安全生产事故应急救援预案编制导则》，在20分钟内快速设计针对本组情景的《现场处置方案》。要点包括：应急组织架构（指挥、抢险、警戒、联络）、处置步骤、所需器材、注意事项。

（2）【热点】教师强调：严禁盲目冒险救人！例如，当人员被困高空时，严禁非专业人员组织爬出吊笼沿导轨架攀爬。必须由专业操作人员利用手动松闸装置低速溜放至平层位置。

2.桌面推演与实战演练（35分钟）：

（1）首先开展桌面推演：各组指派代表口述处置流程，其他组及教师从合规性、安全性、时效性三方面质询，完善方案。

（2）【非常重要】随后在实训区实景演练“断电困人”科目。具体流程：切断主电源——一名学生扮演被困人员——救援小组携带手动松闸杆、对讲机抵达机顶——两人配合打开电机尾罩，插入松闸杆——在指挥员统一口令下，间歇性下压松闸杆，利用重力使吊笼缓慢下滑——另有人在底层观测平层刻度线——精准停靠后，用三角钥匙打开层门——救出人员——设置警戒线，排查故障。

（3）在演练过程中，教师重点考核“松闸操作同步性”“溜放速度控制”“上下通信联络规范用语”等细节。

3.设计意图：应急演练不仅是技能，更是风险决策能力。通过亲手操作手动松闸，学生直观理解“重力溜放”原理，破除对坠落事故的盲目恐惧，建立科学救援观。此环节标注【非常重要】【热点】，因近年来住建部大力推行建筑起重机械事故应急演练标准化，要求作业人员具备初起险情处置能力。

（六）复盘升华：案例归因与法治警示（30分钟）

1.案例深度解剖（15分钟）：返回智慧教室，教师呈现本课开头的“吊笼坠落”事故完整调查报告（武汉“7·18”施工升降机坠落事故脱敏版）。学生分组讨论，从人、机、环、管四维填写《事故致因鱼骨图》。

（1）机械维度：防坠安全器超过标定期1年零2个月，且从未进行手动检测，内部零件锈蚀卡阻。

（2）管理维度：项目部未配备专职设备管理员，日检表连续7天由司机“打勾”伪造。

（3）人员维度：司机发现异响未上报。

（4）环境维度：潮湿多雨导致制动器摩擦系数下降。

2.责任追溯与职业底线（10分钟）：教师出示判决书节选。指出项目经理、安全员、设备员、监理等8人分别构成重大责任事故罪、玩忽职守罪，判处有期徒刑。

（1）【非常重要】教师升华：“安全管理不是在保护设备，而是在保护你自己。今天的每一次认真检查，都是在未来的法庭上为自己免责的证据。”将职业伦理从口号内化为深层认同。

3.交付成果展评（5分钟）：各小组整理出本日的《设备管理员工作日志》，包括完整的日检表、隐患整改通知单（附照片）、故障报修单及应急演练记录。教师选取优秀范例进行结构化点评，重点表扬对规范条文页码引用精确、隐患照片带标尺及日期的同学，树立“严细实”的榜样。

七、学习评价与反馈机制

（一）多元过程性评价体系

彻底改变“期末一卷定高低”的传统评价。本实训模块总评成绩=过程性实操技能考核（50