《城市軌道交通設備系統》課程教學探討

陜耀　周順華　劉建國　付龍龍

摘要：隨著我國城市軌道交通的迅速發展，軌道交通建設相關人才需求日益提高，促進了高校交通土建類專業的發展。城市軌道交通行車安全和運輸秩序的保障依靠設備，土建設計需要配合各種設備的安裝和布設，因此需要讓土建專業的學生充分了解城市軌道交通設備系統的組成、功能和工作原理，《城市軌道交通設備系統》課程因而產生并在全國高校推廣。本文對《城市軌道交通設備系統》的課程特點、作用和教學難點進行了分析總結，在此基礎上，結合自身的教學體會，提出了該課程教學改進設想。

關鍵詞：交通運輸工程；設備系統；課程特點；教學難點

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）17-0173-02

近年來，我國城市軌道交通建設發展迅速，各大城市軌道交通規劃和建設進行得如火如荼，當交通類或土建類的設計院紛紛承擔起城市軌道交通的各項設計任務的時候，讓技術人員知道城市軌道交通設備系統的組成已成為必要，尤其是在交通類專業接受高等教育的大學生們更應該了解這些系統的組成，于是《城市軌道交通設備系統》這樣一門交通運輸工程專業課便應運而生。

一、課程特點

城市軌道交通設備系統由供電系統、通信系統、信號系統、火災自動報警系統、自動售檢票系統、通風空調系統、給排水及消防系統共同組成。《城市軌道交通設備系統》課程主要就各系統組成、功能、工作原理、安裝布設原則、空間需求、與建筑的接口等知識進行系統的講授。培養交通土建類專業學生的總體設計思想，理解設備對土建的需求。該課程的特點可歸納如下：

1.專業跨度大。城市軌道交通主要解決大城市的公共交通問題，一方面要滿足人們對速度和舒適性的要求，另一方面面臨著客流集中、用地緊張、環境要求高等諸多的技術難題，這實際上是一個龐大的系統工程。

2.課程章節關聯性差。為了詳細闡述各系統的功能、工作原理和組成，《城市軌道交通設備系統》課程需要按系統劃分章節，針對各系統特征分別進行闡述。但各個章節所涉及的專業迥異，自成系統，導致各章之間的關聯性差，很難將課程所涉及的知識點融會貫通為一個整體。

3.與常規專業課存在較大差異。由于課程涉及專業繁多，要求學生具備城市軌道交通系統所涉及的各專業基礎知識。因此，相較于系統講授一門專業知識的專業課，《城市軌道交通設備系統》由于涉及的知識面太廣，屬于極為重要但又非常規的專業課。

二、課程作用

《城市軌道交通設備系統》課程的開設，旨在通過對城市軌道交通設備系統的組成、功能、布設原則、與其他系統的接口等全面知識的傳授，使學生理解和掌握在軌道交通土建結構有限的空間內如何合理布設各設備系統，如何處理不同系統之間的接口并與土建結構相結合，在設計和施工階段最大限度的便于系統設備的安裝和運行效率的提高。該課程設置的作用可歸納為三點：

1.拓展學生專業視野。城市軌道交通行車安全、運輸秩序的保障依靠設備系統，交通土建工程應滿足設備系統的需求，交通土建類專業學生通過該課程的學習，可以更深刻地理解和更全面地把握交通土建工程設計原則和依據，拓寬專業視野和知識面。

2.培養系統思維能力。交通土建工程是一個大的系統工程，通過該課程的學習可以培養學生的系統思維能力，在以建筑和結構為主線的同時，兼顧設備系統的需求，認識到土建在大系統中的作用，培養系統思維能力。

3.為培養總體設計人才起啟蒙作用。交通土建工程總體設計人才不僅需要建筑和結構領域的系統專業知識和技能，還需要對車輛、信號、供電、環控、交通組織等專業有較為全面認識。該課程的開設可以為培養總體設計人才起啟蒙作用。

三、課程教學難點

《城市軌道交通設備系統》課程涉及的專業眾多，且不同專業之間的關聯性不強，對任課教師專業知識儲備的廣度和深度有較高的要求。受限于專業方向，學生學習該課程所需的先導專業基礎課程難以得到滿足。因此，課程教學的難點概括如下：

1.課程教學目標定位困難，教學效果考核難度大。該課程教學的目的是使土建專業的學生對城市軌道交通工程設備系統組成、功能及其工作原理能有較為全面的認識和基礎知識的掌握，使學生在城市軌道土建工程設計中能夠充分考慮設備系統的合理布設，規劃和預留設備與土建結構之間的接口。然而，如何能夠達到該課程教學目的，學生對軌道交通各種設備系統知識的掌握應當到何種程度才能使他們在土建設計中能夠充分、全面地考慮設備系統安裝便利、功能保障和效率提升？因此，從教學的角度來講，如何判斷學生對城市軌道交通設備系統的認知程度和其能否幫助學生在設計中充分考慮設備的影響，如何考核學生的知識掌握水平等是教學工作的主要難點。

2.課程所需的先導專業基礎課程難以得到滿足。該課程涉及的專業異常繁多和復雜，包括機電學科、電子科學、控制科學等。作為交通土建專業本科生的一門專業課，面向的學生普遍缺乏該課程所需的相應學科專業基礎課程學習，相關專業基礎匱乏而且水平參差不齊。怎樣根據課程教學目標和學生理解水平來確定所授課程內容？怎樣使專業基礎薄弱甚至零基礎的學生理解和掌握所授內容？這些都是該課程所面對的主要難點。

3.教學手段單一，難以保證教學效果和教學目標的實現。該課程實用性較強，與生產實踐聯系緊密，所講授的城市軌道交通各設備系統組成、功能、工作原理等，僅靠單一的課堂講解很難讓學生對設備系統有直觀的認識。如何選擇合理的教學手段也是該課程教學面對的主要難點。

四、課程教學改進設想

針對《城市軌道交通設備系統》課程教學的特點和難點，結合筆者自身的教學體會，現對該課程教學的改進提出以下設想：

1.增設先導基礎課程，彌補學生對城市軌道交通設備系統相關專業基礎知識的不足。如果按照本科專業培養計劃無法實現，可以通過不同專業之間跨專業選修相關課程，或者在本專業增設選修課，來提升學生對該課程所需的機電、電子和控制學科的專業認知。

2.改進教學手段，優化教學模式。在以教師課堂講授為主要授課手段的同時，可以定期邀請城市軌道工程設計、建造、運營單位的相關資深技術人員來為學生做專題講座，從工程實踐出發使學生加深對專業知識的理解，更加明確課程學習的目標和意義。可以組織學生到工程現場或者軌道交通運營管理部門進行參觀，幫助學生建立工程概念，對軌道交通設備系統組成、功能和工作原理有清晰直觀的認知。

3.改進課堂和課后實踐，加深鞏固所學知識。課程學習的目的是通過對設備系統的全面講解，使學生在今后的土建工程設計工作中，能夠充分考慮在有限的土建工程空間內合理組織和布設各類設備，合理安排設備與土建之間的接口，保證各系統功能順利實現。為檢驗和實踐課程所學知識，需要結合土建工程選取案例進行設計實踐并作案例分析總結，從而幫助學生加深對知識的理解，并在實踐中學會應用。可以采用課程設計和案例教學相結合的辦法。

五、結論

《城市軌道交通設備系統》作為交通運輸工程軌道方向本科生的一門專業課，旨在通過城市軌道交通設備系統的組成、功能、布設原則、與其他系統的接口等全面知識的傳授，教導學生在城市軌道交通建筑和結構設計中充分考慮設備和布設和接口的預留。該課程具有專業跨度大、各子系統關聯性小的特點。因此，在教學中存在課程教學目標定位困難，課程所需的先導專業基礎課程難以得到滿足等問題。筆者結合自身教學經驗，提出了增設先導基礎課程、改進教學手段、優化教學模式和改進課堂及課后實踐等教學改進設想。

參考文獻：

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