城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力培養(yǎng)與課程設(shè)計研究

白宏圖 施艷容 馬小玲

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院，陜西 西安 710014）

城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力培養(yǎng)與課程設(shè)計研究

白宏圖 施艷容 馬小玲

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院，陜西 西安 710014）

本文在對城市軌道交通人才崗位需求分析的基礎(chǔ)上，對城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)崗位技能進行了分析，并分析了專業(yè)能力與課程設(shè)計的對應關(guān)系，構(gòu)建了課程框架體系，為城軌控制專業(yè)的專業(yè)標準與人才培養(yǎng)方案建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

城軌控制；網(wǎng)絡(luò)能力；課程設(shè)計

1 引言

隨著我國城市軌道交通的規(guī)模化、高速化發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)化使城市軌道交通的各類信息能夠迅速上通下達，準確獲得軌道交通系統(tǒng)運營的各類實時信息[1]。地面局域網(wǎng)及車-地無線通信網(wǎng)將城市軌道交通的控制中心和車站連成一個有機整體，使控制中心能夠全面監(jiān)控全線列車的運行情況，以便靈活配置系統(tǒng)資源，確保軌道交通安全，提高為旅客服務的高效性和智能性。

城軌控制業(yè)是我院示范建設(shè)專業(yè)，近年來城軌控制相關(guān)技術(shù)發(fā)展非?？臁＝虒W中一些講解系統(tǒng)還使用以往的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對通用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進行介紹，沒有針對城軌信號控制專業(yè)專用的局域網(wǎng)技術(shù)。當前課程體系存在的不足主要體現(xiàn)在：究竟需要培養(yǎng)哪些網(wǎng)絡(luò)方面的技能，使得這些技能與城軌控制專業(yè)更好地緊密結(jié)合，而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)涉及面廣，如何在相應的時間內(nèi)讓學生學到對走上工作崗位最有用的技術(shù)，又能兼顧拓展學生知識面和視野，為學生長期發(fā)展打好基礎(chǔ)，這涉及到各個知識點的梳理以及深淺程度的把控，課程內(nèi)容的設(shè)計等諸多問題。

2 課程設(shè)計背景

2.1 城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力需求

通過調(diào)研，分析城軌控制崗位群及崗位技能需求，得出該專業(yè)對網(wǎng)絡(luò)能力的需求[2]如表1所示。

表1 城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力需求分析表

2.2 城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程開設(shè)現(xiàn)狀與不足

目前城軌控制專業(yè)開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)課程是計算機工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開設(shè)的主要內(nèi)容有：

一方面是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要內(nèi)容包括：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、特點及分類，計算機網(wǎng)絡(luò)的組成及拓撲結(jié)構(gòu)；計算機網(wǎng)絡(luò)的OSI/RM及TCP/IP體系結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的功能與應用；局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、標準，以太網(wǎng)的組建及維護，WLAN的標準與特點。

另一方面是現(xiàn)場總線，主要內(nèi)容包括：CAN總線技術(shù)特點及協(xié)議規(guī)范及實際應用；PROFIBUS總線的分類、協(xié)議結(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù)及實際應用。

培養(yǎng)技能主要表現(xiàn)在：計算機網(wǎng)絡(luò)的組建、設(shè)置及應用；

CAN、PROFIBUS總線的設(shè)計及應用。

由此可以看出，目前城軌控制專業(yè)人才培養(yǎng)方案中網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置和技能培養(yǎng)情況與現(xiàn)場的需求還有一定差距，主要存在的問題有：

（1）網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)化

由于城軌控制專業(yè)的技術(shù)新、設(shè)備新，并且與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合緊密，所以，培養(yǎng)學生相關(guān)網(wǎng)絡(luò)能力培養(yǎng)是非常必要的，而目前國內(nèi)同類高職院校在這方面的研究比較少，沒有跟上城軌交通高度網(wǎng)絡(luò)化的步伐，一定程度上對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通用性研究多，所以在網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)置方面，特別是在教學中，大部分的講解系統(tǒng)還使用以往的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對通用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進行介紹，沒有針對城軌控制專業(yè)專用的局域網(wǎng)技術(shù)，使該專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置相對孤立，缺乏針對性和系統(tǒng)化設(shè)計[3]，一定程度上阻礙了專業(yè)技能人才的培養(yǎng)。

（2）網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程標準的制定缺乏精準

課程標準是課程教學的根本，在內(nèi)容的選擇、課時的分配、重難點標注、講授的深淺等方面都需要根據(jù)專業(yè)需求，進行整體把握并具體說明[4]。這就需要制定相關(guān)課程標準的人，即需要懂專業(yè)，又需要知道計算機技術(shù)與專業(yè)技能培養(yǎng)的結(jié)合點，只有這樣才能達到最佳效果，然而，目前城軌控制專業(yè)教師對專業(yè)知識和計算機網(wǎng)絡(luò)能力二者兼?zhèn)淝夷芰Χ紡娬咻^少，這樣在制定相關(guān)課程標準時，對內(nèi)容選取、課時分配等方面缺乏精準，需要深入調(diào)研和總結(jié)。

3 城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計

3.1 城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計

通過對城軌控制專業(yè)崗位技能的深入分析，找到專業(yè)技能與網(wǎng)絡(luò)技能的對接點，并根據(jù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)能力需求分析，結(jié)合專業(yè)技能要求，設(shè)計城軌控制專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程名稱為《計算機工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》，本課程是城市軌道交通控制專業(yè)必修的核心專業(yè)課程，安排在第二學年第二學期。

3.2 城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程實踐

（1）課程教學目標

通過本課程的學習，使學生了解計算機局域網(wǎng)技術(shù)和拓撲結(jié)構(gòu)，掌握開放式網(wǎng)絡(luò)互連參考模型、TCP/IP參考模型的組成及功能，熟悉網(wǎng)絡(luò)組建、設(shè)置與維護方法。熟悉PROFIBS總線、CAN總線的組成和原理，掌握總線的軟硬件組態(tài)及接口技術(shù)，熟悉總線相關(guān)協(xié)議。了解數(shù)據(jù)庫基本概念、技術(shù)發(fā)展，掌握SQL Server的安裝與使用方法，熟悉SQL Server的管理。

（2）課程內(nèi)容規(guī)劃

《計算機工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程的主要內(nèi)容主要包括局域網(wǎng)的組建與維護、PROFIBUS總線維護、CAN總線等，其規(guī)劃內(nèi)容為：

項目1．局域網(wǎng)的組建與維護

學習目標為：熟練掌握網(wǎng)絡(luò)的原理及拓撲結(jié)構(gòu)；能認識各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)；能夠熟練地進行局域網(wǎng)的組網(wǎng)；能夠理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型；掌握通信基礎(chǔ)知識；理解局域網(wǎng)訪問控制方式。

重點：局域網(wǎng)概念、網(wǎng)絡(luò)原理及網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的選用、通信基礎(chǔ)知識。

難點：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)標準、局域網(wǎng)訪問控制方式。

項目2．PROFIBUS總線維護

學習目標為：PROFIBUS總線通信原理；PROFIBUS總線傳輸技術(shù)；PROFIBUS系統(tǒng)配置及設(shè)備選型；PROFIBUS總線組成；PROFIBUS總線的組態(tài)應用。

重點：PROFIBUS總線協(xié)議結(jié)構(gòu)、總線訪問協(xié)議、系統(tǒng)規(guī)劃、PROFIBUS-DP功能。

難點：PROFIBUS總線協(xié)議結(jié)構(gòu)、總線訪問協(xié)議、系統(tǒng)規(guī)劃、PROFIBUS-DP功能。

項目3．CAN總線

學習目標為：熟練掌握CAN總線的原理及拓撲結(jié)構(gòu)；熟練掌握CAN總線各種設(shè)備；能夠熟練地進行CAN總線設(shè)備的配置；能夠熟練的進行CAN總線設(shè)計。

重點：典型CAN控制器、CAN的位仲裁技術(shù)、CAN報文及其結(jié)構(gòu)、CAN總線工作原理及其特點、總線終端及網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

難點：典型CAN控制器、CAN報文及其結(jié)構(gòu)、CAN總線工作原理及其特點、總線終端及網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

項目4．工業(yè)以太網(wǎng)

學習目標為：熟練掌握工業(yè)以太網(wǎng)的原理及拓撲結(jié)構(gòu)，能認識各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；能夠熟練地進行工業(yè)以太網(wǎng)的組網(wǎng)及布線；能夠了解工業(yè)以太網(wǎng)的應用。

重點：工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展及特點、工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)PROFInet的實時通信解決方案。

難點：工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展及特點、工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)PROFInet的實時通信解決方案。

4 結(jié)束語

在我國城軌交通大面積建設(shè)的形勢下，地鐵的通信信號系統(tǒng)在保證列車高效、準點運行過程中起到了關(guān)鍵作用，而確保網(wǎng)絡(luò)正常、有序傳輸信息也是保證地鐵正常運營的重要部分之一。合理配置和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)有著重要意義。這使得學生對網(wǎng)絡(luò)技能的掌握尤為重要。本文在對城市軌道交通人才崗位需求分析的基礎(chǔ)上，對城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)崗位技能進

行了分析，并在此基礎(chǔ)上分析專業(yè)能力與課程設(shè)計的對應關(guān)系，構(gòu)建了課程框架體系，為城軌控制專業(yè)的專業(yè)標準與人才培養(yǎng)方案建設(shè)奠定了基礎(chǔ)[5]。

[1]陳享成．城市軌道交通控制專業(yè)分階段能力培養(yǎng)方案的研究與實踐[J]．鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學院學報，2013(3）：26-30．

[2]梁英，施艷容．城軌控制專業(yè)計算機能力培養(yǎng)與課程整合研究[J].計算技術(shù)與自動化，2016(1)：107-110．

[3]侯曉音．淺談城市軌道交通控制專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程項目化設(shè)計[J]．群文天地，2012(18)：213-214．

[4]李捷，侯德文，楊柳文．基于工作過程的城軌運營專業(yè)課程體系設(shè)計與優(yōu)化研究[J]．企業(yè)導報，2014(23)：89-89．

[5]慕威．城市軌道交通運營管理專業(yè)崗位能力與課程設(shè)置的分析研究[J]．中國科教創(chuàng)新導刊，2011(31)：39-40．

Research on the NetworkAbility Training and Curriculum Design for the Urban Rail Control Specialty

Bai Hongtu Shi Yanrong Ma Xiaoling
（Xi'an Institute of Railway Technology,Xi'an 710014,Shaanxi）

Based on the position demands for urban rail traffic,this paper analyzes the network professional job skills,and analyzes the corresponding relationship between professional skills and curriculum design.The curriculum framework is constructed, laying the foundation for urban rail control professional standard and talent cultivation construction project.

urban rail control;network capacity;curriculum design

U284-4；G712

A

1008-6609(2016)08-0085-03

白宏圖，女，陜西咸陽人，碩士，講師，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)、城市軌道控制。