新工科背景下“軌道交通信號基礎”課程項目化教學改革探索

楊斌山 馬燕 劉棟

摘 要 本文以新工科教育改革為出發點，以我校軌道交通信號與控制專業的“軌道交通信號基礎”課程為例，探討和總結教學改革的經驗。主要討論了本課程教學目標的確定、課程體系和教學內容的建設方法、課程教學實施過程、考核評價和師資隊伍建設等方面的教學改革經驗。

關鍵詞 教學改革 課程體系 教學實施過程 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 課程教學目標

“軌道交通信號基礎”是一門多學科交叉的專業課程，內容涉及到機電設備技術、傳感檢測技術、通信技術和計算機控制技術等學科， 是軌道交通信號與控制專業的學科必修課程。課程內容主要包括：軌道交通信號基礎設備應用（信號機、道岔、軌道電路、繼電器、應答器、計軸器和轉轍機等設備的原理及維護）、線路及信號機的設置（軌道交通線路設置、車站及信號機的配置）、列車運行計劃的編制及調整、車站聯鎖設備運用（自動閉塞、移動閉塞）、列車運行控制系統的構成及功能。

1.1 知識目標

本課程的知識目標是求學生掌握城市軌道交通信號與控制設施設備的基本知識，了解軌道交通信號基礎設備的基本原理，掌握軌道交通線路及運營管理的知識、了解區間閉塞的辦理、列車運行自動控制技術等知識，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相關的工作打下堅實基礎。

1.2 技能目標

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

1.3 素質目標

（1）培養“故障——安全”的工作意識和作風，即安全態度教育、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）具有貢獻社會的責任擔當以及服務社會的意識。

2 課程體系和教學內容建設

2.1 課程體系建設思路

根據城市軌道集團公司和鐵路局等相關企業，不同工種對軌道交通信號與控制專業應用領域的需求，分解不同行業的崗位和能力。課程體系建設流程如圖1所示。

2.2 課程教學內容

通過相關企業調研，根據崗位職業能力，分析確定課程內容，依據工作過程和認知規律進行課程內容的排序，切合社會的人才需求。本課程的內容如下：

項目一 信號基礎設備運用

任務1? ?信號機的使用及維護

任務2? ?繼電器的使用及維修

任務3? ?轉轍機的運用及維護

任務4? ?軌道的電路的安裝及測試

項目二? 線路及運營系統的運用

任務1? ?線路及信號機的布置

任務2? ?列車運行圖的編制

項目三 區間閉塞設備運用

任務1? 半自動閉塞的辦理

任務2? ?自動閉塞系統使用及維護

項目四 車站聯鎖設備運用

任務1? ?聯鎖的設置

任務2? 車站聯鎖設備的維修及維護

項目五 列車ATC系統運用

任務1? ATC系統的使用及維護

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，堅持用習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培養源源不斷的有用人才。[3]培養學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，有強烈的事業心、責任心和社會責任感。選取以下幾個主題進行課程思政教學：（1）著名鐵路工程師詹天佑。（2）中國鐵路發展歷史。（3）和諧號到復興號。（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 任務驅動教學法

教師在教學設計時，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，根據學生個性的特點和學習能力的不同將學生分組，教師給每組學生分配不同的任務，讓學生自主設計解決問題的方案，教師全程隨時答疑輔導。教學流程如圖2所示。

3.2 教學案例

我們以項目二線路及運營系統的運用中的第二個子任務列車運行圖的編制為例，教學中可以采用任務驅動法，教學過程如下：

首先以“中國標準”CTCS為主題進行課前5分鐘課程思政教育。具有自主知識產權的CTCS-3級列車運行控制系統是中國鐵路技術體系和裝備現代化的重要組成部分，是保證高速列車運行安全、可靠、高效的核心技術之一。[4]以講故事的形式開展課程思政，引導學生了解中國標準CTCS系統中的關鍵技術，增強學生學習科技技術的興趣、培養學生的愛國熱情、潛移默化的對學生進行德育教育。其次在教學過程中教師先講述列車運行圖的編制相關的理論知識，講解“技術速度”和“旅客速度”十分格列車運行圖、二分格列車運行圖等相關概念，列車運行時間的計算，運行計劃的調整。教師將依據高鐵蘭新線D2701次列車運行圖的編制實際工程案例，將任務分解為四個子任務：子任務一 蘭州西到西寧運行圖編制，子任務二 西寧到柳園運行圖編制，子任務三柳園到鄯善北運行圖編制，子任務四鄯善北到烏魯木齊站運行圖編制。學生以小組為單位收集任務中需要資料，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數據（到站時間，發車時間，運行時間等）學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，觀察結果是否正確，教師指導學生對列車計劃進行調整并完成測試。每一個教學項目完成后，教師對學生進行考核評價確定學生成績。

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容，項目過程考核成績計分如下方式：項目過程成績=學生互評20%+實操40%+作業20%+課堂表現20%，五個項目的平均成績為過程考核成績。[5]在學習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

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

6 結論

本文以“軌道交通信號基礎”課程為例，在課程教學目標的確定、課程體系和教學內容的建設、教學實施過程、考核評價和師資隊伍建設等5個方面進行了思考與探索，總結了以往的教學方法和經驗。在我校軌道交通信號與控制專業2016級和2017級學生中進行了本課程的教學改革試點工作，在教學過程中取得了良好的教學效果。

參考文獻

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

[2] 如何加強施工人員的安全意識[J].卷宗，2013（7）：286-286.

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

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

[5] 王盛成，彭森.新工科背景下的網絡工程專業實驗教學體系[J].家庭生活指南，2019（07）.