例析數軸法在高職接觸網教學中的應用

[摘 要] 接觸網結構與檢修是高職電氣化鐵道技術專業中一門實踐性很強的專業課程，理論學習過程中需要學生具有較強的空間想象能力。在教學過程中探索利用數軸法，幫助學生在頭腦中建立起接觸網系統空間模型，以解決一些工程計算中的問題。

[關 鍵 詞] 高職；接觸網結構與檢修；電氣化鐵道技術；數軸法

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）21-0132-01

《接觸網結構與檢修》課程作為高職院校電氣化鐵道技術專業核心課程，有很強的實踐性，緊密聯系企業現場實際，故各院校多采用理實一體化教學模式。然而接觸網作為空間幾何參數較為復雜的特殊供電系統，對初學者來說需用較長時間來建立整個空間模型。這種模型對于處理接觸網的基礎計算，例如定位裝置拉出值檢調、吊弦偏移、定位器偏移、補償裝置檢調等來說至關重要。教學過程中發現，部分學生由于缺乏較強的空間想象能力，導致上述幾種需要判斷參數“大小和方向”的基礎計算學習較為困難。即使能夠強記公式套用，也不能準確判斷方向，導致不能順利完成實際操作，達不到與崗位“零對接”的要求。

針對上述問題，筆者通過教學實踐，將數軸法引入接觸網教學中，取得了不錯的效果。作為初高中階段常用的一種解題方法，數軸法廣泛應用在數學不等式、化學化合價、英語時態等知識點的學習中。學生對此普遍有所掌握，遷移起來較為容易。下面就通過兩道例題，介紹數軸法在接觸網教學中的應用。

一、定位裝置拉出值計算

【例1】某區間一支柱位于曲線外側，正定位，設計拉出值100 mm，外軌超高55 mm，現場測量接觸線投影點在線路中心與外軌間，且距線路中心線22 mm。問該如何調整？

分析：根據已知條件： m實、a標、 h，計算m標、Δm，然后利用Δm作為判據，指導施工。

難點：m值的符號及調整方向的確定

解題：①利用數軸確定m值的符號

首先，對數軸進行如下定義：箭頭方向指向曲線外側，即從內軌指向外軌，數軸垂直于線路，數軸原點為線路中心線。

圖2中，標出了m標的位置，學生可以直觀地看到m實與m標的位置關系及需要調整的方向和大小。利用數軸法，配合計算公式及現場常用的口訣“正拉，負放，零不動”，可以直觀地明確定位裝置調整方向及調整量，即向曲線內側放142 mm，使接觸線投影位于線路中心線與內軌間，距線路中心線120 mm的位置。

二、定位器、吊弦偏移計算

【例2】管內某區間懸掛為半補償鏈形懸掛，有一支柱位于曲線外側，正定位，距中心錨結500 m，時下溫度6℃，定位器現向下錨方向偏移200 mm，已知接觸線線脹系數17×10-6/℃，當地平均溫度10℃，問對該定位器應如何進行調整？

分析：與上題不同的是，本題考查定位器順線路方向的偏移，也就是溫度變化時，在補償裝置的作用下，定位點處線索順線路發生移動，帶動定位器向一側偏移。

難點：要明確溫度變化與中心錨結、補償裝置之間的對應關系。

解題：①利用數軸確定溫度變化與中心錨結、補償裝置的位置關系，數軸定義如下圖3

現場溫度6℃位于原點（平均溫度10℃）左側對應定位器偏移應為-34 mm，而實測定位器偏移在下錨方向200 mm，應調方向及調整量即向中錨方向調整234 mm。

由例2可以看到，數軸法的應用不僅可以用于計算定位裝置拉出值這一難點，還可以推廣到接觸網系統中所有與線索膨脹有關的檢調作業中如補償裝置a、b值計算、線岔限制管安裝位置調整、電連接線夾位置調整等方面。

數軸法最大的特點就在于其直觀性，方向明確，對線性位置關系的表示易于理解接受。筆者應用于教學實踐中，取得了不錯的效果，有效地提高了接觸網工的勞動效率，具有一定推廣價值。

參考文獻：

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[2]吳娟.數軸法在英語時態教學中的應用[J].英語廣場（學術研究），2012（6）.

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