《城市軌道交通低壓配電技術(shù)》三位一體綜合教學(xué)法

趙瑞雪

（合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 軌道交通學(xué)院，安徽 合肥 230000）

隨著我國城市化建設(shè)速度加快，交通擁堵問題越來越嚴(yán)重，只有有效地解決城市交通問題，大城市的可持續(xù)發(fā)展問題才能得到解決。21世紀(jì)以來，城市軌道交通憑借快速、便捷、安全、運(yùn)量大和運(yùn)輸效率高等特性，成為城市公共交通的重要組成部分。

20世紀(jì)50年代，我國開始籌備北京地鐵網(wǎng)絡(luò)地鐵建設(shè)，北京地鐵一號線一期工程全長54km,于1965年開始建設(shè)，于1976年建設(shè)完成；80年代初，我國僅有上海、北京、廣州等幾個大城市建設(shè)城市軌道交通；90年代，一批省會城市紛紛開始籌建城市軌道交通項(xiàng)目，進(jìn)行地鐵建設(shè)的前期工作。新世紀(jì)以來，國家政策開始鼓勵大中城市發(fā)展城市軌道交通，全國有10個城市開始建設(shè)軌道交通，有8個城市申請立項(xiàng)準(zhǔn)備建設(shè)。經(jīng)過20年的發(fā)展，全國已有14座城市54條線1688km軌道交通系統(tǒng)投入運(yùn)營。

1 國內(nèi)外城市軌道交通公司“三位一體”綜合維修管理模式探索

《新干線線路養(yǎng)修技術(shù)與管理》等文中說明，目前，日本鐵路（JR）基礎(chǔ)設(shè)施維修實(shí)行“管、修分開”，鐵路公司作為管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)運(yùn)營、維修和管理，維修公司作為外協(xié)單位開展維修組織及維修作業(yè)，鐵路公司將基礎(chǔ)設(shè)備的巡視、檢測和維修以合同的形式承包給維修公司。法國鐵路目前養(yǎng)護(hù)維修實(shí)行總局、地區(qū)局、基層單位的管理體制，法國高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)備維修以6個綜合維修段的形式組織生產(chǎn)，平均300km設(shè)置一處綜合維修段，各地鐵路局管理綜合維修段歸，綜合維修段下設(shè)若干綜合維修工區(qū)。德國鐵路實(shí)行網(wǎng)、運(yùn)分離，路網(wǎng)公司負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)備，基礎(chǔ)設(shè)備的維修實(shí)行“管、檢、修”分離的模式。在基礎(chǔ)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修上，實(shí)行分層管理，設(shè)立總局、地方、基層三級管理機(jī)構(gòu)，管理機(jī)構(gòu)合理配置各個職能部門。

《高速鐵路固定設(shè)備維修管理模式研究》文中指出，良好的設(shè)備和能對這些設(shè)備進(jìn)行高效維修管理的維修機(jī)構(gòu)和維修人員才能保障高速鐵路高速度、高密度、高安全的運(yùn)行，總結(jié)了日本、法國、德國等高鐵較為發(fā)達(dá)的國家的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)后得出：高鐵運(yùn)輸系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)“安全、舒適、正點(diǎn)”的根本措施是及時、準(zhǔn)確、適度的維修。當(dāng)前對高鐵固定設(shè)施維修管理模式方面進(jìn)行系統(tǒng)性的定性或定量研究比較少，已有的研究更多集中在按工程、電務(wù)、通信、機(jī)電、供電、車輛等專業(yè)系統(tǒng)各自養(yǎng)護(hù)維修方面的。

《高鐵綜合維修生產(chǎn)一體化管理的改革與實(shí)踐》中指出，這樣的模式盡管組織功能較為完備，專業(yè)管理較為齊全，但也存在專業(yè)間管理橫向聯(lián)系較少、專業(yè)接口處問題較多。隨著高鐵運(yùn)營里程不斷增長，環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)不斷變化，維修工作量不斷增加，高鐵的高速發(fā)展與專業(yè)存在壁壘和繁冗的層級管理等傳統(tǒng)維修管理模式不相適應(yīng)的矛盾越來越突出，未來高鐵養(yǎng)護(hù)維修的發(fā)展趨勢將是高鐵綜合維修生產(chǎn)一體化管理模式。中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司進(jìn)行了“三位一體”綜合維修管理模式探索。從2010年起，上海局集團(tuán)公司在滬寧城際、滬杭高鐵進(jìn)行了工程、機(jī)電、供電“三位一體”的一體化改革實(shí)踐，通過深化各專業(yè)設(shè)備修程修制改革、創(chuàng)新“短周期優(yōu)先、長周期統(tǒng)籌”的生產(chǎn)組織原則，探索解決了各專業(yè)各自為政、接口處多和資源浪費(fèi)等方面的問題，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)之間技術(shù)人員的生產(chǎn)統(tǒng)一，大幅提高了作業(yè)效率。

綜上所述，“三位一體”綜合維修管理模式越來越受到各種高鐵、地鐵維修工班的重視，其核心就是打破傳統(tǒng)維修工班專業(yè)的壁壘，培養(yǎng)一崗多能的員工，因此本課題基于這種綜合維修管理模式提出“三位一體”綜合教學(xué)模式，即針對城市軌道交通專業(yè)的教學(xué)，不再受到專業(yè)的限制，除了重點(diǎn)教授本專業(yè)的課程、實(shí)訓(xùn)本專業(yè)的技能之外，還將教授相鄰專業(yè)的知識、技能，這種教學(xué)模式有兩個層面，一是制定人才培養(yǎng)方案的過程中，每個專業(yè)設(shè)定一到兩門相鄰專業(yè)的選修或必修課程；二是在授課過程中，融入相鄰專業(yè)的知識。

授課過程融入相鄰專業(yè)知識的關(guān)鍵在于找到接口，如400V開關(guān)柜是牽引變電的終端，但同時也是低壓配電的開端和信號設(shè)備供電的開端，同時牽引變電中一部分電能變成1500V直流電給接觸網(wǎng)供電，車輛通過受電弓從接觸網(wǎng)上取電在軌道上按照信號行駛，通過這樣的一個交叉知識點(diǎn)我們可以根據(jù)專業(yè)的需要把供電、機(jī)電、信號、車輛、工務(wù)等專業(yè)結(jié)合起來，讓學(xué)生對整個城市軌道交通有更立體的認(rèn)知。

2 《城市軌道交通供配電技術(shù)》傳統(tǒng)教學(xué)方法

（1）城市軌道交通機(jī)電技術(shù)專業(yè)的教師在上課過程中注意到學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，且城市軌道交通機(jī)電技術(shù)與城市軌道交通通信與信號技術(shù)、城市軌道交通供電技術(shù)有諸多交叉的知識點(diǎn)，在講到這些知識點(diǎn)的時候，各專業(yè)教師都是側(cè)中講解各自專業(yè)的知識點(diǎn)，這樣造成學(xué)生對城市軌道交通的完整系統(tǒng)認(rèn)知比較模糊，對城市軌道交通沒有認(rèn)同感，學(xué)習(xí)興趣也不高。所以，本教學(xué)模式將建立學(xué)生對城市軌道交通整體系統(tǒng)的認(rèn)知，對自己的崗位有了更加明確的認(rèn)知，學(xué)習(xí)有了明確的目標(biāo)和動力，學(xué)習(xí)興趣將增強(qiáng)。

（2）各自專業(yè)的學(xué)生只具備自己專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，對相鄰專業(yè)的基礎(chǔ)知識比較缺乏，不利于工作今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)，如機(jī)電專業(yè)的學(xué)生只學(xué)習(xí)《城市軌道交通電工電子技術(shù)》《城市軌道交通車站設(shè)備》等基礎(chǔ)課，很少學(xué)習(xí)或者不學(xué)習(xí)其他專業(yè)的基礎(chǔ)課，今后在工作中接受企業(yè)繼續(xù)教育時存在一定困難，不利于之后的繼續(xù)深造和學(xué)習(xí)培訓(xùn)。

（3）這樣的教學(xué)方法，學(xué)生畢業(yè)后各個崗位之間也是存在著打不破的壁壘，機(jī)電專業(yè)只能進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的巡視和維修工作，車輛專業(yè)只能進(jìn)行車輛相關(guān)設(shè)備的巡視和維修工作，當(dāng)一個故障同時涉及到兩個專業(yè)時，維修工作將涉及兩個部門，維修工作將變得更加繁雜。

3 《城市軌道交通供配電技術(shù)》“三位一體”綜合教學(xué)法的研究

（1）打破專業(yè)課程之間的壁壘。在講解城市軌道交通機(jī)電技術(shù)的課程時，可以融入專業(yè)其他課程的知識。《城市軌道交通供配電技術(shù)》為例，可以融入城市軌道交通電工電子技術(shù)、城市軌道交通車站設(shè)備等基礎(chǔ)課的知識，還可以融入城市軌道交通屏蔽門技術(shù)、城市軌道交通電扶梯技術(shù)等相關(guān)專業(yè)課程的知識，既可以起到承上啟下的作用，將知識點(diǎn)縱向貫通，也可以平鋪展開，將知識點(diǎn)橫向展開。將電壓、電流的定義、電路的狀態(tài)、元件的串并聯(lián)、正弦交流電的基本概念等電工電子的基礎(chǔ)知識融入課程，既可以課前預(yù)習(xí)，作為教學(xué)設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又借著講解專業(yè)課的同時復(fù)習(xí)了一遍基礎(chǔ)知識，將基礎(chǔ)知識進(jìn)一步夯實(shí)，通過這樣的學(xué)習(xí)，將使得學(xué)生建立城市軌道交通機(jī)電技術(shù)的專業(yè)的系統(tǒng)性的概念，理解學(xué)習(xí)每一門課的目的和目標(biāo)。將其他專業(yè)課的知識融入課程時，關(guān)鍵在于找到本課程與其他課程的接口，如低壓配電系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)的接口如圖1所示，屏蔽門控制室雙電源自動切換箱出線端由低壓配電系統(tǒng)供電，低壓配電系統(tǒng)向屏蔽門系統(tǒng)提供兩路獨(dú)立三相五線制380V電源及電源切換箱，并在設(shè)備控制室內(nèi)預(yù)留屏蔽門接地線，提供接地端子箱。屏蔽門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控的接口如圖2所示，屏蔽門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的接口位于車站屏蔽門網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，屏蔽門系統(tǒng)提供屏蔽門側(cè)的RJ45形式100M以太網(wǎng)電口，綜合監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)綜合監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)柜到屏蔽門機(jī)柜RJ45網(wǎng)口帶標(biāo)識的超五類屏蔽網(wǎng)絡(luò)線纜的提供、敷設(shè)、成端及連通等。

圖1 低壓配電系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)的接口

圖2 屏蔽門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控的接口

（2）打破專業(yè)間的壁壘。在講解城市軌道交通機(jī)電技術(shù)的課程時，可以融入專業(yè)其他課程的知識。《城市軌道交通供配電技術(shù)》為例，可以融入城市軌道交通供電技術(shù)、運(yùn)營管理、通信與信號技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的知識。由于城市軌道之間的專業(yè)間的課程也存在接口，屏蔽門系統(tǒng)與信號專業(yè)的接口如圖3，屏蔽門系統(tǒng)與信號專業(yè)的接口位于屏蔽門系統(tǒng)設(shè)備控制室的PSC機(jī)柜的終端，屏蔽門系統(tǒng)提供屏蔽門系統(tǒng)內(nèi)部與本接口有關(guān)的接口電路，信號系統(tǒng)提供信號系統(tǒng)至屏蔽門系統(tǒng)間的連接電纜。屏蔽門系統(tǒng)與工程專業(yè)的接口位于走行軌，屏蔽門系統(tǒng)負(fù)責(zé)專用電纜和專用螺栓，工程專業(yè)審核連接要求并配合進(jìn)行軌道打孔作業(yè)。

圖3 屏蔽門系統(tǒng)與信號專業(yè)的接口

在講解電力系統(tǒng)的分析這一知識點(diǎn)時，可以借助電力系統(tǒng)五大環(huán)節(jié)講解城市軌道交通供電技術(shù)專業(yè)課程《城市軌道交通牽引供電》中的相關(guān)知識點(diǎn)，講解電力系統(tǒng)的組成、電能質(zhì)量，中性點(diǎn)的運(yùn)行方式，城市軌道牽引變電所等知識點(diǎn)；在講解供配電技術(shù)的時候，加入接地與等電位聯(lián)結(jié)、電擊防護(hù)、雷電有關(guān)知識、建筑物的雷電防護(hù)、供電系統(tǒng)的雷電過電壓保護(hù)等施工知識；在講解配電設(shè)備的應(yīng)用時，可以把照明設(shè)備、自動售票機(jī)等設(shè)備時，可以融入城市軌道交通運(yùn)營管理《城市軌道交通應(yīng)急處理》這一課程，使得機(jī)電技術(shù)專業(yè)的學(xué)生了解在配電設(shè)備損壞不能工作時，運(yùn)營管理是如何緊急處理的，針對這樣的緊急處理，機(jī)電技術(shù)專業(yè)的學(xué)生可以配合運(yùn)營管理進(jìn)行設(shè)備的緊急維修。通過這些跨專業(yè)知識的講解，打破城市軌道交通各專業(yè)間的壁壘，將其他專業(yè)的知識巧妙地融入機(jī)電專業(yè)的核心課，開拓了學(xué)生的視野，豐富了學(xué)生的知識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展了學(xué)生的專業(yè)能力。

（3）需要專業(yè)課老師對本專業(yè)以及相鄰專業(yè)的知識都比較熟悉，講到交叉知識點(diǎn)時才能游刃有余，銜接自然，且學(xué)校的實(shí)訓(xùn)室是以專業(yè)劃分的，在實(shí)操訓(xùn)練時，會涉及到不同的實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，需要實(shí)訓(xùn)老師對各個實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備都比較熟悉。

4 結(jié)語

本項(xiàng)目所述三位一體綜合教學(xué)法將幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，具備對城市軌道交通的專業(yè)認(rèn)知能力，對城市軌道交通有更深、更寬、更高度的認(rèn)識，加深學(xué)生對城市軌道專業(yè)的認(rèn)同感，加強(qiáng)學(xué)生走上工作崗位的決心與信心，培養(yǎng)學(xué)生在校具備一專多才的能力，在工作上具備一崗多能的能力；培養(yǎng)學(xué)生在工作后的崗位責(zé)任心與繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力；幫助教師提高上課效率與上課質(zhì)量。