鐵路信號設(shè)計與施工課程教學(xué)改革初探

摘要：作為高等職業(yè)教育鐵道信號專業(yè)重要專業(yè)應(yīng)用課程，“鐵路信號設(shè)計與施工”具有較強的專業(yè)性和實踐性。本文從內(nèi)容、方法、手段、實踐等方面對該課程的教學(xué)改革進行了探討，以期能夠更有效地培養(yǎng)提高學(xué)生的學(xué)科知識應(yīng)用能力和實踐水平。

關(guān)鍵詞：鐵道信號 鐵路信號設(shè)計與施工 教學(xué)改革

《鐵路信號設(shè)計與施工》課程為我校高職鐵道信號專業(yè)設(shè)置的一門專業(yè)核心課程，主要目的是引導(dǎo)學(xué)生綜合運用鐵路信號的專業(yè)知識來分析、解決鐵路信號在設(shè)計開發(fā)、施工安裝等方面的實際問題，由于課程內(nèi)容中涉及知識面廣，工程施工方法多，學(xué)科綜合性強，而學(xué)生接觸施工現(xiàn)場的機會有限，缺乏必要的現(xiàn)場經(jīng)驗，對于設(shè)計部分則難以從整體上予以把握，這就往往導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果欠佳。因此有必要探討本課程的教學(xué)改革問題，以下從兩個方面予以說明。

1 推動課程教學(xué)內(nèi)容的改革

對于高職高專院校，教學(xué)內(nèi)容由理論知識和職業(yè)技能構(gòu)成，其合理與否是教學(xué)方法、教學(xué)手段發(fā)揮效果的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)鐵路建設(shè)發(fā)展和高等職業(yè)教育的需要，課程組借鑒當(dāng)前一些先進的教學(xué)理念，對于課程教學(xué)內(nèi)容進行了精心組織和調(diào)整。

1.1 精簡優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容 本課程知識領(lǐng)域包括鐵路信號工程的設(shè)計與施工兩方面，信號工程設(shè)計內(nèi)容包括初步設(shè)計、繼電集中聯(lián)鎖施工設(shè)計、計算機聯(lián)鎖工程設(shè)計、自動閉塞工程設(shè)計，而信號工程施工內(nèi)容包括室內(nèi)設(shè)備的安裝及試驗、室外設(shè)備的安裝及試驗等。

對于前者，以往的教學(xué)中主要按照鐵路信號工程設(shè)計的順序講解設(shè)計方法和步驟，每個設(shè)計環(huán)節(jié)先講設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，而由于學(xué)生對于所羅列的各項條款缺乏整體性的認識和缺乏工程實踐經(jīng)驗，因此理解起來比較困難，也非?？菰锓ξ?；而實際上，學(xué)生就業(yè)后主要從事的工作中基本上涉及不到按這些設(shè)計條款進行嚴密的工程設(shè)計，而主要是按照鐵道信號的相關(guān)圖紙進行安裝、維護、管理工作。有鑒于高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目的，課程組確定了“以必需、夠用為度”和“以掌握概念、強化應(yīng)用為重點”的思路。在內(nèi)容的選取上不再堅持以工程設(shè)計為導(dǎo)向，而是將重點轉(zhuǎn)向了鐵路信號工程閱識圖，以“站場線路平面圖-信號設(shè)備平面圖-電纜徑路圖-組合連接圖-組合排列表-網(wǎng)狀電路圖-不拼貼電路圖-配線表”等一系列前后相關(guān)的圖紙類型為主線，在對于圖紙的閱讀的講解中，逐步展現(xiàn)每個設(shè)計環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容和重點，引導(dǎo)學(xué)生體會每種圖紙的作用和意義。一方面這樣有助于形象地用設(shè)計結(jié)果來重現(xiàn)整個設(shè)計過程，從而激發(fā)了學(xué)生的興趣和積極性，同時也降低了學(xué)習(xí)的難度，不至于使學(xué)生缺乏信心；另一方面，信號識圖作為一種最重要的專業(yè)基本技能也得到了強化和提高。

至于鐵路信號工程施工方面，理論難度并不大，長期以來的主要問題是施工過程和技術(shù)問題用課堂理論教學(xué)無法形象直觀表述，盡管采用了錄像、3D動畫等多種教學(xué)手段，但效果仍然差強人意。針對這種情況，課程組只保留了小部分理論教學(xué)學(xué)時，提綱挈領(lǐng)地講述室內(nèi)外鐵路信號設(shè)備的安裝、接線及試驗工程的基本原則和步驟；同時，引入了項目實訓(xùn)實操環(huán)節(jié)，將本部分教學(xué)內(nèi)容分解為“電纜封端及箱盒的安裝”、“電纜接續(xù)”、“色燈信號機接線和調(diào)試”、“ZD6電動轉(zhuǎn)轍機接線和調(diào)試”、“ZPW2000A軌道電路接線和調(diào)試”等5個實訓(xùn)小項目，由學(xué)生自主完成信號設(shè)備接線以及對設(shè)備送電調(diào)試到正常工作狀態(tài)的過程，使學(xué)生詳細認識相關(guān)信號設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)，對于常見鐵路信號工程施工工序的方法和技巧也有了親身的體會和收獲，也提高了基本的專業(yè)技能。例如在“電纜封端及箱盒的安裝”項目中，就可以使學(xué)生對于芯線編組、芯線斷線測試、芯線對號、絕緣電阻測試、電纜防護等內(nèi)容實際動手，當(dāng)他們找到一根斷線、對好一根芯線時，當(dāng)他們通過搖表搖出電纜絕緣時，其收獲要遠比僅僅通過課堂講解要大。

1.2 緊跟學(xué)科行業(yè)發(fā)展前沿 當(dāng)前隨著鐵路建設(shè)尤其是高速鐵路客運專線的高速發(fā)展，鐵路信號設(shè)備和系統(tǒng)也發(fā)生了很大變化，主要表現(xiàn)為技術(shù)條件日益復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)要求較高、試驗項目多、測試技術(shù)指標(biāo)更為精確；同時在工程施工領(lǐng)域，對既有線鐵路信號設(shè)備的維修和施工質(zhì)量要求越來越嚴格，對信號設(shè)備更新、改造和大修及新舊設(shè)備更替時間的要求也越來越短。為了更好適應(yīng)這一發(fā)展趨勢，課程組對于教學(xué)內(nèi)容進行了及時的改動，刪減了部分陳舊內(nèi)容，而增加新的設(shè)備和施工工藝。具體來說，在車站信號設(shè)計與施工部分，由于現(xiàn)場已經(jīng)基本淘汰了6502繼電集中聯(lián)鎖，因此在課程內(nèi)容中對于6502的相關(guān)組合及其運用、網(wǎng)狀電路圖等內(nèi)容予以弱化，而將微機聯(lián)鎖的組合加以詳細講解，同時保留具有通用性的信號機點燈電路等非拼接電路圖內(nèi)容；而在區(qū)間信號設(shè)計與施工部分，則去除64D半自動閉塞、UM71移頻自動閉塞等應(yīng)用較少或過時的內(nèi)容，重點加強ZPW2000A移頻自動閉塞的設(shè)計與施工。

2 結(jié)合工程實踐，強化專項技能

職業(yè)教育的重要目標(biāo)是提高學(xué)生的職業(yè)能力，培養(yǎng)滿足生產(chǎn)一線所需要的高技能應(yīng)用型人才。鐵道信號專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后會在鐵路局電務(wù)段從事鐵道信號系統(tǒng)運營管理、維護保養(yǎng)工作或者在鐵路工程局從事鐵路信號工程的建設(shè)施工工作，現(xiàn)場需要的不是空有理論知識卻缺乏動手能力的研究者，而是具備足夠?qū)I(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的技術(shù)人員，其應(yīng)該掌握熟練的制圖、識圖、安裝、調(diào)試等基本技能。在《鐵路信號設(shè)計與施工》課程教學(xué)過程中，課程組結(jié)合當(dāng)前鐵道信號領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r和趨勢以及現(xiàn)有的教學(xué)資源條件，建立了一個較為合理的課程實踐教學(xué)體系，如圖1所示，該體系將實踐能力的培養(yǎng)分為三個層次：基本能力、專項能力和核心能力?；灸芰τ汕捌谡n程和實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)，本課程教學(xué)中加以引用和歸納總結(jié)；專項能力為課程教學(xué)的重點，負責(zé)鐵路信號工程中所需要的各項專業(yè)技能的培養(yǎng)和提高，其中包括制圖、識圖、接線、調(diào)試等現(xiàn)場工序；而綜合技能則是對整個鐵路信號工程（車站或區(qū)間）從系統(tǒng)層次的掌控能力，是對專業(yè)原理、專項技能的綜合應(yīng)用和整體提升。根據(jù)課程具體條件和學(xué)科專業(yè)需求，課程組將重點放在了專項技能的提高。

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圖1 《鐵路信號設(shè)計與施工》課程實踐教學(xué)體系

信號圖紙的繪制和識讀是鐵路信號工程的常見需要，也是專業(yè)從業(yè)人員的一項關(guān)鍵技能，但鐵路信號圖紙由于自身技術(shù)原因與一般電氣工程圖紙有著很大的不同，具體表現(xiàn)為信號圖紙數(shù)量和種類眾多、涉及設(shè)備分布范圍廣、供電通訊等不同性質(zhì)線路混雜、不同圖紙相關(guān)性較強等，這就為講解帶來了不便。為了取得較好的教學(xué)效果，在教學(xué)過程中采用了點面結(jié)合、前后呼應(yīng)的策略：教學(xué)內(nèi)容和重點從單一的信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路等信號設(shè)備引入到系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)合、信號設(shè)備布置、信號碼序設(shè)置、列控信息數(shù)據(jù)等方面，引導(dǎo)學(xué)生從一個個孤立的圖上信息點逐漸融合成一個實現(xiàn)聯(lián)鎖功能的有機整體；同時，通過對同一設(shè)計對象的不同圖紙，如車站信號里的信號平面布置圖、組合連接圖、組合排列表、端子配線圖等相互對照，使學(xué)生掌握各種圖紙的作用意義和表示方法，切實理解其間的時間、空間、電氣連接關(guān)系。

在教學(xué)過程中，考慮當(dāng)前鐵道信號發(fā)展的新變化，課題組確定了信號圖紙教學(xué)的關(guān)鍵點：①結(jié)合移頻軌道電路、重型道岔、應(yīng)答器電纜等新型設(shè)備要求對電纜使用要求，合理布設(shè)室外電纜徑路；②結(jié)合計算機聯(lián)鎖功能與接口要求，設(shè)計聯(lián)鎖組合、進行設(shè)備配置、架柜布置，完成與室外設(shè)備結(jié)合的控制電路圖；③考慮信號常態(tài)滅燈的技術(shù)要求、道岔控制的特殊邏輯要求，合理設(shè)計并完成信號點燈控制及道岔控制電路圖。

參考文獻：

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