新工科背景下“轨道交通信号基础”课程项目化教学改革探索

杨斌山 马燕 刘栋

摘 要 本文以新工科教育改革为出发点，以我校轨道交通信号与控制专业的“轨道交通信号基础”课程为例，探讨和总结教学改革的经验。主要讨论了本课程教学目标的确定、课程体系和教学内容的建设方法、课程教学实施过程、考核评价和师资队伍建设等方面的教学改革经验。

关键词 教学改革 课程体系 教学实施过程 考核评价

中图分类号：G641                                   文献标识码：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 课程教学目标

“轨道交通信号基础”是一门多学科交叉的专业课程，内容涉及到机电设备技术、传感检测技术、通信技术和计算机控制技术等学科， 是轨道交通信号与控制专业的学科必修课程。课程内容主要包括：轨道交通信号基础设备应用（信号机、道岔、轨道电路、继电器、应答器、计轴器和转辙机等设备的原理及维护）、线路及信号机的设置（轨道交通线路设置、车站及信号机的配置）、列车运行计划的编制及调整、车站联锁设备运用（自动闭塞、移动闭塞）、列车运行控制系统的构成及功能。

1.1 知识目标

本课程的知识目标是求学生掌握城市轨道交通信号与控制设施设备的基本知识，了解轨道交通信号基础设备的基本原理，掌握轨道交通线路及运营管理的知识、了解区间闭塞的办理、列车运行自动控制技术等知识，继而获得岗位所需的实际工艺知识和技能，为将来走上工作岗位从事专业相关的工作打下坚实基础。

1.2 技能目标

（1）使学生熟练掌握电工、电子仪表的使用方法，能对相关设备进行电气性能测试。（2）使学生学会轨道交通信号设备、轨道电路、转辙机，应答器、继电器日常维护检修的方法。[1]（3）使学生能够看懂及绘制列车运行图。（4）熟悉自动闭塞系统使用及维护。（5）熟悉车站联锁设备的维修及维护。（6）能够熟练完成列车自动控制ATC设备的运行维护。

1.3 素质目标

（1）培养“故障——安全”的工作意识和作风，即安全态度教育、安全知识教育和安全技能教育。[2]（2）具有良好的沟通和交流能力。（3）具有贡献社会的责任担当以及服务社会的意识。

2 课程体系和教学内容建设

2.1 课程体系建设思路

根据城市轨道集团公司和铁路局等相关企业，不同工种对轨道交通信号与控制专业应用领域的需求，分解不同行业的岗位和能力。课程体系建设流程如图1所示。

2.2 课程教学内容

通过相关企业调研，根据岗位职业能力，分析确定课程内容，依据工作过程和认知规律进行课程内容的排序，切合社会的人才需求。本课程的内容如下：

项目一 信号基础设备运用

任务1   信号机的使用及维护

任务2   继电器的使用及维修

任务3   转辙机的运用及维护

任务4   轨道的电路的安装及测试

项目二  线路及运营系统的运用

任务1   线路及信号机的布置

任务2   列车运行图的编制

項目三 区间闭塞设备运用

任务1  半自动闭塞的办理

任务2   自动闭塞系统使用及维护

项目四 车站联锁设备运用

任务1   联锁的设置

任务2  车站联锁设备的维修及维护

项目五 列车ATC系统运用

任务1  ATC系统的使用及维护

2.3 课程思政

全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，坚持用习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人，为中华民族千秋伟业培养源源不断的有用人才。[3]培养学生对中国特色社会主义道路、中国特色社会主义理论体系以及中国特色社会主义制度的高度认同，具有正确的世界观、人生观、价值观，遵纪守法，诚实守信，有强烈的事业心、责任心和社会责任感。选取以下几个主题进行课程思政教学：（1）著名铁路工程师詹天佑。（2）中国铁路发展历史。（3）和谐号到复兴号。（4）“中国标准”CTCS。（5）改变中国 影响世界。（6）世界高速铁路大会。

3 项目实施过程

3.1 任务驱动教学法

教师在教学设计时，选取一个典型的工程案例，将工程案例分解为若干个子任务，根据学生个性的特点和学习能力的不同将学生分组，教师给每组学生分配不同的任务，让学生自主设计解决问题的方案，教师全程随时答疑辅导。教学流程如图2所示。

3.2 教学案例

我们以项目二线路及运营系统的运用中的第二个子任务列车运行图的编制为例，教学中可以采用任务驱动法，教学过程如下：

首先以“中国标准”CTCS为主题进行课前5分钟课程思政教育。具有自主知识产权的CTCS-3级列车运行控制系统是中国铁路技术体系和装备现代化的重要组成部分，是保证高速列车运行安全、可靠、高效的核心技术之一。[4]以讲故事的形式开展课程思政，引导学生了解中国标准CTCS系统中的关键技术，增强学生学习科技技术的兴趣、培养学生的爱国热情、潜移默化的对学生进行德育教育。其次在教学过程中教师先讲述列车运行图的编制相关的理论知识，讲解“技术速度”和“旅客速度”十分格列车运行图、二分格列车运行图等相关概念，列车运行时间的计算，运行计划的调整。教师将依据高铁兰新线D2701次列车运行图的编制实际工程案例，将任务分解为四个子任务：子任务一 兰州西到西宁运行图编制，子任务二 西宁到柳园运行图编制，子任务三柳园到鄯善北运行图编制，子任务四鄯善北到乌鲁木齐站运行图编制。学生以小组为单位收集任务中需要资料，查询D2701列车的运行时间，到达各车站的时间、停站时间，并对资料进行汇总和整理，此时需要注意小组成员间的沟通。各组成员按要求计算列车运行图中的相关数据（到站时间，发车时间，运行时间等）学生在实验室完成列车运行图的编制，在高速列车试验臺上测试编制的运行图，观察结果是否正确，教师指导学生对列车计划进行调整并完成测试。每一个教学项目完成后，教师对学生进行考核评价确定学生成绩。

4 考核评价

本课程的考核以项目为单位，每一个项目中都有明确的考核内容，项目过程考核成绩计分如下方式：项目过程成绩=学生互评20%+实操40%+作业20%+课堂表现20%，五个项目的平均成绩为过程考核成绩。[5]在学习末进行期末理论考试，本课程总评成绩由项目过程考核成绩60%和期末考核40%组成。

5 师资队伍建设

根据专业定位与特色发展需要，有针对性地支持和引导教师在职进修与培训。我校从2016年开始，派送6名教师赴西南交通大学、兰州交通大学等知名高校进行学习培训，取得了良好的效果。加强“双师型”教师的培养，教师到乌鲁木齐城市轨道集团公司学习，同时吸引企业专家工程师到学校上课。

6 结论

本文以“轨道交通信号基础”课程为例，在课程教学目标的确定、课程体系和教学内容的建设、教学实施过程、考核评价和师资队伍建设等5个方面进行了思考与探索，总结了以往的教学方法和经验。在我校轨道交通信号与控制专业2016级和2017级学生中进行了本课程的教学改革试点工作，在教学过程中取得了良好的教学效果。

参考文献

[1] 张桂源.《城市轨道交通信号设备维护》课程项目化教学模式的探索[J].现代制造技术与装备，2016（7）：175-176.

[2] 如何加强施工人员的安全意识[J].卷宗，2013（7）：286-286.

[3] 李艺英，于洋.深化“课程思政”建设落实立德树人根本任务——北京联合大学党委书记韩宪洲访谈录[J].北京教育，2019.7.7.

[4] 陈磊.适应CTCS-3系统集成的安全保障体系研究[J].铁路通信信号工程技术，2011（02）.

[5] 王盛成，彭森.新工科背景下的网络工程专业实验教学体系[J].家庭生活指南，2019（07）.