新工科背景下“軌道交通信號基礎(chǔ)”課程項目化教學(xué)改革探索

楊斌山 馬燕 劉棟

摘 要 本文以新工科教育改革為出發(fā)點，以我校軌道交通信號與控制專業(yè)的“軌道交通信號基礎(chǔ)”課程為例，探討和總結(jié)教學(xué)改革的經(jīng)驗。主要討論了本課程教學(xué)目標的確定、課程體系和教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)方法、課程教學(xué)實施過程、考核評價和師資隊伍建設(shè)等方面的教學(xué)改革經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 教學(xué)改革 課程體系 教學(xué)實施過程 考核評價

中圖分類號：G641 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2020.07.033

Abstract This paper takes the new engineering education reform as the starting point， and takes the track traffic signal and control specialty of our school as an example to discuss and summarize the experience of teaching reform. This paper mainly discusses the teaching reform experience in the determination of teaching objectives， the construction methods of curriculum system and teaching contents， the implementation process of curriculum teaching， assessment and evaluation， and the construction of teaching staff.

Keywords teaching reform; course system; teaching implementation process; assessment and evaluation

1 課程教學(xué)目標

“軌道交通信號基礎(chǔ)”是一門多學(xué)科交叉的專業(yè)課程，內(nèi)容涉及到機電設(shè)備技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、通信技術(shù)和計算機控制技術(shù)等學(xué)科， 是軌道交通信號與控制專業(yè)的學(xué)科必修課程。課程內(nèi)容主要包括：軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備應(yīng)用（信號機、道岔、軌道電路、繼電器、應(yīng)答器、計軸器和轉(zhuǎn)轍機等設(shè)備的原理及維護）、線路及信號機的設(shè)置（軌道交通線路設(shè)置、車站及信號機的配置）、列車運行計劃的編制及調(diào)整、車站聯(lián)鎖設(shè)備運用（自動閉塞、移動閉塞）、列車運行控制系統(tǒng)的構(gòu)成及功能。

1.1 知識目標

本課程的知識目標是求學(xué)生掌握城市軌道交通信號與控制設(shè)施設(shè)備的基本知識，了解軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備的基本原理，掌握軌道交通線路及運營管理的知識、了解區(qū)間閉塞的辦理、列車運行自動控制技術(shù)等知識，繼而獲得崗位所需的實際工藝知識和技能，為將來走上工作崗位從事專業(yè)相關(guān)的工作打下堅實基礎(chǔ)。

1.2 技能目標

（1）使學(xué)生熟練掌握電工、電子儀表的使用方法，能對相關(guān)設(shè)備進行電氣性能測試。（2）使學(xué)生學(xué)會軌道交通信號設(shè)備、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機，應(yīng)答器、繼電器日常維護檢修的方法。[1]（3）使學(xué)生能夠看懂及繪制列車運行圖。（4）熟悉自動閉塞系統(tǒng)使用及維護。（5）熟悉車站聯(lián)鎖設(shè)備的維修及維護。（6）能夠熟練完成列車自動控制ATC設(shè)備的運行維護。

1.3 素質(zhì)目標

（1）培養(yǎng)“故障——安全”的工作意識和作風(fēng)，即安全態(tài)度教育、安全知識教育和安全技能教育。[2]（2）具有良好的溝通和交流能力。（3）具有貢獻社會的責(zé)任擔(dān)當以及服務(wù)社會的意識。

2 課程體系和教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

2.1 課程體系建設(shè)思路

根據(jù)城市軌道集團公司和鐵路局等相關(guān)企業(yè)，不同工種對軌道交通信號與控制專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的需求，分解不同行業(yè)的崗位和能力。課程體系建設(shè)流程如圖1所示。

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容

通過相關(guān)企業(yè)調(diào)研，根據(jù)崗位職業(yè)能力，分析確定課程內(nèi)容，依據(jù)工作過程和認知規(guī)律進行課程內(nèi)容的排序，切合社會的人才需求。本課程的內(nèi)容如下：

項目一 信號基礎(chǔ)設(shè)備運用

任務(wù)1? ?信號機的使用及維護

任務(wù)2? ?繼電器的使用及維修

任務(wù)3? ?轉(zhuǎn)轍機的運用及維護

任務(wù)4? ?軌道的電路的安裝及測試

項目二? 線路及運營系統(tǒng)的運用

任務(wù)1? ?線路及信號機的布置

任務(wù)2? ?列車運行圖的編制

項目三 區(qū)間閉塞設(shè)備運用

任務(wù)1? 半自動閉塞的辦理

任務(wù)2? ?自動閉塞系統(tǒng)使用及維護

項目四 車站聯(lián)鎖設(shè)備運用

任務(wù)1? ?聯(lián)鎖的設(shè)置

任務(wù)2? 車站聯(lián)鎖設(shè)備的維修及維護

項目五 列車ATC系統(tǒng)運用

任務(wù)1? ATC系統(tǒng)的使用及維護

2.3 課程思政

全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務(wù)，堅持用習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人，為中華民族千秋偉業(yè)培養(yǎng)源源不斷的有用人才。[3]培養(yǎng)學(xué)生對中國特色社會主義道路、中國特色社會主義理論體系以及中國特色社會主義制度的高度認同，具有正確的世界觀、人生觀、價值觀，遵紀守法，誠實守信，有強烈的事業(yè)心、責(zé)任心和社會責(zé)任感。選取以下幾個主題進行課程思政教學(xué)：（1）著名鐵路工程師詹天佑。（2）中國鐵路發(fā)展歷史。（3）和諧號到復(fù)興號。（4）“中國標準”CTCS。（5）改變中國 影響世界。（6）世界高速鐵路大會。

3 項目實施過程

3.1 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

教師在教學(xué)設(shè)計時，選取一個典型的工程案例，將工程案例分解為若干個子任務(wù)，根據(jù)學(xué)生個性的特點和學(xué)習(xí)能力的不同將學(xué)生分組，教師給每組學(xué)生分配不同的任務(wù)，讓學(xué)生自主設(shè)計解決問題的方案，教師全程隨時答疑輔導(dǎo)。教學(xué)流程如圖2所示。

3.2 教學(xué)案例

我們以項目二線路及運營系統(tǒng)的運用中的第二個子任務(wù)列車運行圖的編制為例，教學(xué)中可以采用任務(wù)驅(qū)動法，教學(xué)過程如下：

首先以“中國標準”CTCS為主題進行課前5分鐘課程思政教育。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列車運行控制系統(tǒng)是中國鐵路技術(shù)體系和裝備現(xiàn)代化的重要組成部分，是保證高速列車運行安全、可靠、高效的核心技術(shù)之一。[4]以講故事的形式開展課程思政，引導(dǎo)學(xué)生了解中國標準CTCS系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，增強學(xué)生學(xué)習(xí)科技技術(shù)的興趣、培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情、潛移默化的對學(xué)生進行德育教育。其次在教學(xué)過程中教師先講述列車運行圖的編制相關(guān)的理論知識，講解“技術(shù)速度”和“旅客速度”十分格列車運行圖、二分格列車運行圖等相關(guān)概念，列車運行時間的計算，運行計劃的調(diào)整。教師將依據(jù)高鐵蘭新線D2701次列車運行圖的編制實際工程案例，將任務(wù)分解為四個子任務(wù)：子任務(wù)一 蘭州西到西寧運行圖編制，子任務(wù)二 西寧到柳園運行圖編制，子任務(wù)三柳園到鄯善北運行圖編制，子任務(wù)四鄯善北到烏魯木齊站運行圖編制。學(xué)生以小組為單位收集任務(wù)中需要資料，查詢D2701列車的運行時間，到達各車站的時間、停站時間，并對資料進行匯總和整理，此時需要注意小組成員間的溝通。各組成員按要求計算列車運行圖中的相關(guān)數(shù)據(jù)（到站時間，發(fā)車時間，運行時間等）學(xué)生在實驗室完成列車運行圖的編制，在高速列車試驗臺上測試編制的運行圖，觀察結(jié)果是否正確，教師指導(dǎo)學(xué)生對列車計劃進行調(diào)整并完成測試。每一個教學(xué)項目完成后，教師對學(xué)生進行考核評價確定學(xué)生成績。

4 考核評價

本課程的考核以項目為單位，每一個項目中都有明確的考核內(nèi)容，項目過程考核成績計分如下方式：項目過程成績=學(xué)生互評20%+實操40%+作業(yè)20%+課堂表現(xiàn)20%，五個項目的平均成績?yōu)檫^程考核成績。[5]在學(xué)習(xí)末進行期末理論考試，本課程總評成績由項目過程考核成績60%和期末考核40%組成。

5 師資隊伍建設(shè)

根據(jù)專業(yè)定位與特色發(fā)展需要，有針對性地支持和引導(dǎo)教師在職進修與培訓(xùn)。我校從2016年開始，派送6名教師赴西南交通大學(xué)、蘭州交通大學(xué)等知名高校進行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，取得了良好的效果。加強“雙師型”教師的培養(yǎng)，教師到烏魯木齊城市軌道集團公司學(xué)習(xí)，同時吸引企業(yè)專家工程師到學(xué)校上課。

6 結(jié)論

本文以“軌道交通信號基礎(chǔ)”課程為例，在課程教學(xué)目標的確定、課程體系和教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)、教學(xué)實施過程、考核評價和師資隊伍建設(shè)等5個方面進行了思考與探索，總結(jié)了以往的教學(xué)方法和經(jīng)驗。在我校軌道交通信號與控制專業(yè)2016級和2017級學(xué)生中進行了本課程的教學(xué)改革試點工作，在教學(xué)過程中取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻

[1] 張桂源.《城市軌道交通信號設(shè)備維護》課程項目化教學(xué)模式的探索[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（7）：175-176.

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[3] 李藝英，于洋.深化“課程思政”建設(shè)落實立德樹人根本任務(wù)——北京聯(lián)合大學(xué)黨委書記韓憲洲訪談錄[J].北京教育，2019.7.7.

[4] 陳磊.適應(yīng)CTCS-3系統(tǒng)集成的安全保障體系研究[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2011（02）.

[5] 王盛成，彭森.新工科背景下的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實驗教學(xué)體系[J].家庭生活指南，2019（07）.