《城市轨道交通设备系统》课程教学探讨
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摘要：随着我国城市轨道交通的迅速发展，轨道交通建设相关人才需求日益提高，促进了高校交通土建类专业的发展。城市轨道交通行车安全和运输秩序的保障依靠设备，土建设计需要配合各种设备的安装和布设，因此需要让土建专业的学生充分了解城市轨道交通设备系统的组成、功能和工作原理，《城市轨道交通设备系统》课程因而产生并在全国高校推广。本文对《城市轨道交通设备系统》的课程特点、作用和教学难点进行了分析总结，在此基础上，结合自身的教学体会，提出了该课程教学改进设想。
关键词：交通运输工程；设备系统；课程特点；教学难点
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0173-02
近年来，我国城市轨道交通建设发展迅速，各大城市轨道交通规划和建设进行得如火如荼，当交通类或土建类的设计院纷纷承担起城市轨道交通的各项设计任务的时候，让技术人员知道城市轨道交通设备系统的组成已成为必要，尤其是在交通类专业接受高等教育的大学生们更应该了解这些系统的组成，于是《城市轨道交通设备系统》这样一门交通运输工程专业课便应运而生。
一、课程特点
城市轨道交通设备系统由供电系统、通信系统、信号系统、火灾自动报警系统、自动售检票系统、通风空调系统、给排水及消防系统共同组成。《城市轨道交通设备系统》课程主要就各系统组成、功能、工作原理、安装布设原则、空间需求、与建筑的接口等知识进行系统的讲授。培养交通土建类专业学生的总体设计思想，理解设备对土建的需求。该课程的特点可归纳如下：
1.专业跨度大。城市轨道交通主要解决大城市的公共交通问题，一方面要满足人们对速度和舒适性的要求，另一方面面临着客流集中、用地紧张、环境要求高等诸多的技术难题，这实际上是一个庞大的系统工程。
2.课程章节关联性差。为了详细阐述各系统的功能、工作原理和组成，《城市轨道交通设备系统》课程需要按系统划分章节，针对各系统特征分别进行阐述。但各个章节所涉及的专业迥异，自成系统，导致各章之间的关联性差，很难将课程所涉及的知识点融会贯通为一个整体。
3.与常规专业课存在较大差异。由于课程涉及专业繁多，要求学生具备城市轨道交通系统所涉及的各专业基础知识。因此，相较于系统讲授一门专业知识的专业课，《城市轨道交通设备系统》由于涉及的知识面太广，属于极为重要但又非常规的专业课。
二、课程作用
《城市轨道交通设备系统》课程的开设，旨在通过对城市轨道交通设备系统的组成、功能、布设原则、与其他系统的接口等全面知识的传授，使学生理解和掌握在轨道交通土建结构有限的空间内如何合理布设各设备系统，如何处理不同系统之间的接口并与土建结构相结合，在设计和施工阶段最大限度的便于系统设备的安装和运行效率的提高。该课程设置的作用可w纳为三点：
1.拓展学生专业视野。城市轨道交通行车安全、运输秩序的保障依靠设备系统，交通土建工程应满足设备系统的需求，交通土建类专业学生通过该课程的学习，可以更深刻地理解和更全面地把握交通土建工程设计原则和依据，拓宽专业视野和知识面。
2.培养系统思维能力。交通土建工程是一个大的系统工程，通过该课程的学习可以培养学生的系统思维能力，在以建筑和结构为主线的同时，兼顾设备系统的需求，认识到土建在大系统中的作用，培养系统思维能力。
3.为培养总体设计人才起启蒙作用。交通土建工程总体设计人才不仅需要建筑和结构领域的系统专业知识和技能，还需要对车辆、信号、供电、环控、交通组织等专业有较为全面认识。该课程的开设可以为培养总体设计人才起启蒙作用。
三、课程教学难点
《城市轨道交通设备系统》课程涉及的专业众多，且不同专业之间的关联性不强，对任课教师专业知识储备的广度和深度有较高的要求。受限于专业方向，学生学习该课程所需的先导专业基础课程难以得到满足。因此，课程教学的难点概括如下：
1.课程教学目标定位困难，教学效果考核难度大。该课程教学的目的是使土建专业的学生对城市轨道交通工程设备系统组成、功能及其工作原理能有较为全面的认识和基础知识的掌握，使学生在城市轨道土建工程设计中能够充分考虑设备系统的合理布设，规划和预留设备与土建结构之间的接口。然而，如何能够达到该课程教学目的，学生对轨道交通各种设备系统知识的掌握应当到何种程度才能使他们在土建设计中能够充分、全面地考虑设备系统安装便利、功能保障和效率提升？因此，从教学的角度来讲，如何判断学生对城市轨道交通设备系统的认知程度和其能否帮助学生在设计中充分考虑设备的影响，如何考核学生的知识掌握水平等是教学工作的主要难点。
2.课程所需的先导专业基础课程难以得到满足。该课程涉及的专业异常繁多和复杂，包括机电学科、电子科学、控制科学等。作为交通土建专业本科生的一门专业课，面向的学生普遍缺乏该课程所需的相应学科专业基础课程学习，相关专业基础匮乏而且水平参差不齐。怎样根据课程教学目标和学生理解水平来确定所授课程内容？怎样使专业基础薄弱甚至零基础的学生理解和掌握所授内容？这些都是该课程所面对的主要难点。
3.教学手段单一，难以保证教学效果和教学目标的实现。该课程实用性较强，与生产实践联系紧密，所讲授的城市轨道交通各设备系统组成、功能、工作原理等，仅靠单一的课堂讲解很难让学生对设备系统有直观的认识。如何选择合理的教学手段也是该课程教学面对的主要难点。
四、课程教学改进设想
针对《城市轨道交通设备系统》课程教学的特点和难点，结合笔者自身的教学体会，现对该课程教学的改进提出以下设想：
1.增设先导基础课程，弥补学生对城市轨道交通设备系统相关专业基础知识的不足。如果按照本科专业培养计划无法实现，可以通过不同专业之间跨专业选修相关课程，或者在本专业增设选修课，来提升学生对该课程所需的机电、电子和控制学科的专业认知。
2.改进教学手段，优化教学模式。在以教师课堂讲授为主要授课手段的同时，可以定期邀请城市轨道工程设计、建造、运营单位的相关资深技术人员来为学生做专题讲座，从工程实践出发使学生加深对专业知识的理解，更加明确课程学习的目标和意义。可以组织学生到工程现场或者轨道交通运营管理部门进行参观，帮助学生建立工程概念，对轨道交通设备系统组成、功能和工作原理有清晰直观的认知。
3.改进课堂和课后实践，加深巩固所学知识。课程学习的目的是通过对设备系统的全面讲解，使学生在今后的土建工程设计工作中，能够充分考虑在有限的土建工程空间内合理组织和布设各类设备，合理安排设备与土建之间的接口，保证各系统功能顺利实现。为检验和实践课程所学知识，需要结合土建工程选取案例进行设计实践并作案例分析总结，从而帮助学生加深对知识的理解，并在实践中学会应用。可以采用课程设计和案例教学相结合的办法。
五、结论
《城市轨道交通设备系统》作为交通运输工程轨道方向本科生的一门专业课，旨在通过城市轨道交通设备系统的组成、功能、布设原则、与其他系统的接口等全面知识的传授，教导学生在城市轨道交通建筑和结构设计中充分考虑设备和布设和接口的预留。该课程具有专业跨度大、各子系统关联性小的特点。因此，在教学中存在课程教学目标定位困难，课程所需的先导专业基础课程难以得到满足等问题。笔者结合自身教学经验，提出了增设先导基础课程、改进教学手段、优化教学模式和改进课堂及课后实践等教学改进设想。
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