城軌控制專業(yè)課程設(shè)計(jì)研究
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[摘要]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(jìn)行了分析，并分析了專業(yè)能力與課程設(shè)計(jì)的對應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)與人才培養(yǎng)方案建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞]城軌控制；網(wǎng)絡(luò)能力；課程設(shè)計(jì)
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(dá)，準(zhǔn)確獲得軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營的各類實(shí)時(shí)信息[1]。地面局域網(wǎng)及車-地?zé)o線通信網(wǎng)將城市軌道交通的控制中心和車站連成一個(gè)有機(jī)整體，使控制中心能夠全面監(jiān)控全線列車的運(yùn)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(wù)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)展非常快。教學(xué)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(jìn)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(dāng)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(yīng)的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)到對走上工作崗位最有用的技術(shù)，又能兼顧拓展學(xué)生知識面和視野，為學(xué)生長期發(fā)展打好基礎(chǔ)，這涉及到各個(gè)知識點(diǎn)的梳理以及深淺程度的把控，課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)等諸多問題。
2課程設(shè)計(jì)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].
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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(diǎn)及分類，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)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(yīng)用；局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)的組建及維護(hù)，WLAN的標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn)。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(diǎn)及協(xié)議規(guī)范及實(shí)際應(yīng)用；PROFIBUS總線的分類、協(xié)議結(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù)及實(shí)際應(yīng)用。培養(yǎng)技能主要表現(xiàn)在：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組建、設(shè)置及應(yīng)用；CAN、PROFIBUS總線的設(shè)計(jì)及應(yīng)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(xué)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(xué)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(jìn)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(jì)[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(biāo)準(zhǔn)的制定缺乏精準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)是課程教學(xué)的根本，在內(nèi)容的選擇、課時(shí)的分配、重難點(diǎn)標(biāo)注、講授的深淺等方面都需要根據(jù)專業(yè)需求，進(jìn)行整體把握并具體說明[4]。這就需要制定相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)的人，即需要懂專業(yè)，又需要知道計(jì)算機(jī)技術(shù)與專業(yè)技能培養(yǎng)的結(jié)合點(diǎn)，只有這樣才能達(dá)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能力二者兼?zhèn)淝夷芰Χ紡?qiáng)者較少，這樣在制定相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對內(nèi)容選取、課時(shí)分配等方面缺乏精準(zhǔn)，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(jì)
3.1城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)
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(diǎn)，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(jì)城軌控制專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程名稱為《計(jì)算機(jī)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(xué)年第二學(xué)期。
3.2城軌控制專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐
（1）課程教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)和拓?fù)浣Y(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(hù)方法。熟悉PRO-FIBS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SQLServer的安裝與使用方法，熟悉SQLServ-er的管理。
（2）課程內(nèi)容規(guī)劃《計(jì)算機(jī)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(hù)、PROFIBUS總線維護(hù)、CAN總線等，其規(guī)劃內(nèi)容為：項(xiàng)目1．局域網(wǎng)的組建與維護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)為：熟練掌握網(wǎng)絡(luò)的原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；能認(rèn)識各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)；能夠熟練地進(jìn)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(diǎn)：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(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、局域網(wǎng)訪問控制方式。項(xiàng)目2．PROFIBUS總線維護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)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(yīng)用。重點(diǎn)：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(diǎn)：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(xiàng)目3．CAN總線學(xué)習(xí)目標(biāo)為：熟練掌握CAN總線的原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；熟練掌握CAN總線各種設(shè)備；能夠熟練地進(jìn)行CAN總線設(shè)備的配置；能夠熟練的進(jìn)行CAN總線設(shè)計(jì)。重點(diǎn)：典型CAN控制器、CAN的位仲裁技術(shù)、CAN報(bào)文及其結(jié)構(gòu)、CAN總線工作原理及其特點(diǎn)、總線終端及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。難點(diǎn)：典型CAN控制器、CAN報(bào)文及其結(jié)構(gòu)、CAN總線工作原理及其特點(diǎn)、總線終端及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。項(xiàng)目4．工業(yè)以太網(wǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)為：熟練掌握工業(yè)以太網(wǎng)的原理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能認(rèn)識各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；能夠熟練地進(jìn)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(yīng)用。重點(diǎn)：工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展及特點(diǎn)、工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)PROFInet的實(shí)時(shí)通信解決方案。難點(diǎn)：工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展及特點(diǎn)、工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)PROFInet的實(shí)時(shí)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(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)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(yùn)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(xué)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(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上分析專業(yè)能力與課程設(shè)計(jì)的對應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)與人才培養(yǎng)方案建設(shè)奠定了基礎(chǔ)[5]。
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作者：白宏圖 施艷容 馬小玲 單位：西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院
