高速铁路信号技术 自动闭塞 高速铁路信号技术教学设计

石家庄铁路职业技术学院 《高速铁路信号技术》教学设计

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《高速铁路信号技术》

教 学 设 计

李 辉

石家庄铁路职业技术学院

机电工程系

2012年7月1日

目 录

TOC \o "1-3" \h \z 1．设计依据 1

2．课程定位 1

2.1专业人才培养目标 1

2.2课程面向的职业岗位 2

2.3课程在专业培养中的定位及作用 2

2.4本课程与其他相关课程的关系 3

3．课程设计 4

3.1课程设计理念 4

3.2课程设计思路 4

3.2.1校企共建课程 4

3.2.2课程体系构建 5

4．教学目标 11

5．课程教学内容与学时安排 12

5.1 教学内容的针对性和适用性 12

5.2 教学内容的学时安排 14

6．教学方案设计与实施 15

6.1教学设计与教学组织 15

6.2《高速铁路信号技术》教师工作页设计 23

6.3《高速铁路信号技术》学生工作页设计 33

6.4考核标准 50

7．教学方法与教学手段 52

7.1教学模式设计 52

7.1.1 CDIO教学模式的实施 52

7.1.2 CDIO精彩一课教学设计与组织 54

7.2教学方法 59

7.3教学手段 64

7.4网络教学环境 68

8．课程教学实施条件 71

8.1教学团队建设 71

8.1.1课程负责人及专职教师队伍 71

8.1.2兼职教师队伍 73

8.1.3“双师”结构协同教学团队的功能 73

8.2教学硬件设施 74

8.2.1校内实训环境 74

8.2.2校外实训基地 76

8.3教材及参考资料 80

8.4 网络学习资源链接 81

9．课程设计特色与创新 82

10．其他说明 83

1．设计依据

《高速铁路信号技术》是“铁道通信信号”专业的一门专业核心课程，是在多年教学改革的基础上，通过对“铁道通信信号”专业职业工作岗位进行充分调研和分析，并整合、优化已取得的教育教学研究成果，借鉴CDIO、项目教学、基于工作过程等国内外先进的教育理念，把校企合作、工学结合与CDIO工程教育理念深度融合，紧密结合企业真实生产项目，与中铁电气化局等单位共同构建 “做中学”课程体系。

本课程设计的基本依据是《铁道通信信号专业人才培养方案》、《高速铁路信号技术课程标准》。

2．课程定位

2.1专业人才培养目标

信号设备制造工艺员信号设备安装员信号设备调试员信号设备维修员专业人才需求分析企业调研

信号设备制造工艺员

信号设备安装员

信号设备调试员

信号设备维修员

专业人才需求分析

企业调研

专业建设指导委员会

需求分析

岗位群

图2.1专业人才培养目标

2.2课程面向的职业岗位

通过前期的社会调研，结合近期的深入调查和论证，随着国家对铁路建设投资的不断增加，高速铁路建设将会飞速发展，相关行业企业对铁道通信信号设备的制造、维护、检修、运用等方面的人才需求量快速上升。2009年，通过对铁路现场电务系统沿线车站工区、信号检修所、维修中心以及工程施工单位进行深入的调查（如石家庄车站电务处、石家庄电务段教育科、石家庄电务段检修所），并结合铁道通信信号设备制造企业（如沈阳铁路信号厂）、铁道通信信号施工企业（如中铁电气化局）、铁道通信信号使用企业（如北京铁路局）等一些铁道通信信号相关企业对我院提出的人才需求要求，需求岗位包括铁道通信信号施工工艺人员、设备维护与维修人员、设备运用人员、设备调试员等。

结合岗位的需求，确定课程面向的职业岗位主要有：沿线车站信号工、检修所信号工、工程施工信号工，主要从事铁道通信信号施工、设备检修、维护、试验调试等工作，具体技术岗位为铁道通信信号设备操作员、施工工艺员、检修员、维护员、试验调试员等。

图2.2课程面向的职业岗位

2.3课程在专业培养中的定位及作用

对于“铁道通信信号”专业，本门课程是一门专业核心课。为后续课程提供必需的铁路区间信号设备理论和检查维护的技术应用基础，作为专业实践体系的基本技能模块之一，为“铁道通信信号”专业学生掌握铁路信号设备调试技能、设备检修技能、设备操作技能等提供必备的基本实践技能。

图2.3 课程定位

2.4本课程与其他相关课程的关系

本课程需要《电工技术》、《电子工程制图》、《电子技术基础》、《铁道概论》、《铁路信号基础》、《信号电源》、《现代通信技术》等课程为基础铺垫，主要为本课程的学习提供电气工程制图基础；电工知识和技能基础；继电器电路的分析、测试与维护；轨道电路的故障分析与处理；信号电源的使用与维护；设备电气参数的测试等提供理论知识和技能基础。

本课程为后续课程如《信号工程设计与施工》、《驼峰信号自动控制》、《顶岗实习》等提供必需的专业基础知识和专业基本技能，为铁路信号设备理论和检查维护的技术应用基础，为铁路信号设备调试技能、铁路信号设备检修技能、铁路信号设备操作技能等提供必备的基本实践技能。

图2.4本课程与其他相关课程的关系

3．课程设计

3.1课程设计理念

以电气化铁道行业企业的需求为前提，以学生职业能力培养和职业素质养成为主线，以电气化铁道企业真实项目的全过程为教育教学背景，以构建高技能人才培养“做中学”专业课程体系为重点，以与行业企业共建教学环境为条件，以工地流动学校和流动课堂为依托，以“双师”结构协同教学团队建设为保障，以校企合作、工学结合的共享型资源建设为手段，以培养面向铁路沿线车站信号工、检修所信号工、工程施工信号工等施工一线的高技能人才为目标，按照职业岗位和职业能力培养的要求，将学生职业能力培养的基本规律与课程系统化、以及学生专业能力、方法能力和社会能力相结合，形成以企业真实生产项目为载体，以行动导向组织教学，以学生为中心、教师引导、教学做一体的工学结合教学模式，解决学生知识、技能、素质协调发展问题。

图3.1 课程设计理念

3.2课程设计思路

3.2.1校企共建课程

本课程开发的第一步是与行业企业技术人员共同分析岗位需求，确立岗位职业能力与工作任务。

(1) 走访大量从事铁路通信信号设备生产、制造和铁路通信信号设备使用、维护的相关企业，深入企业进行岗位职业能力与工作过程调查；

(2) 与企业生产一线人员共同制定课程标准，共建更能贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系；

(3) 与在企业一线从事铁路通信信号设备生产、运行、维护的毕业学生进行交流，听取毕业生对本课程建设的反馈意见，以他们的亲身经历和切身体会帮助我们审视以往《高速铁路信号技术》课程建设体系中存在的问题，并对实训教学环境的建设提出修改意见。

通过与行业企业的深入交流，确立了以面向铁路通信信号设备运行维护、铁路通信信号设备的生产制造等岗位、针对实际工作过程中完成各项工作任务应具备的职业能力，从系统化的学习内容设计入手，确立了以围绕突出学生职业能力培养和职业素质养成这一主线，构建“认知实习＋项目教学＋企业现场专项训练＋顶岗实习”四位一体的“做中学”课程体系改革的建设思路。

3.2.2课程体系构建

图3.2 课程体系构建思路

1)调研人才需求。校企共同调研，归纳毕业生的就业岗位，确定其典型工作任务，形成专业人才的知识、技能和素质要点。

经过调研，确定“铁道通信信号”专业毕业生主要从事铁路通信信号设备的生产、运用的相关行业企业的铁路通信信号设备的生产、安装、销售及系统的运行、维护、维修等工作岗位。

2)归纳典型工作任务

经针对所有的工作任务进行归纳分析，确定其典型工作任务如下表：

表2.1 典型工作任务

序号

典型工作任务

1

信号基础设备的使用与维护

2

车站信号设备的使用与维护

3

区间信号设备的使用与维护

4

驼峰信号设备的使用与维护

5

接触网施工与维护

6

铁路信号工程设计与施工

3）职业岗位能力分析

每个岗位所对应的主要工作内容如下表：

表2.2 工作任务与职业能力分析表

典型工作任务

工作任务具体内容

职 业 能 力

1.信号基础设备维护

1-1继电器维护

1-1-1识别信号继电器结构，绘制专用线圈、接点

1-1-2测试各种信号继电器的电气特性

1-1-3掌握信号继电器动作原理和技术标准

1-1-4完成信号继电器拆、装、检修及验收

1-2信号机的维护

1-2-1信号机设置及显示意义认识

1-2-2识别信号机点灯电路，掌握其主要技术标准

1-2-3完成信号机日常养护与检修

1-2-4处理信号机常见故障

1-3轨道电路维护

1-3-1掌握轨道电路的组成及各部分作用

1-3-2识别轨道电路原理图，掌握其主要技术标准

1-3-3完成轨道电路日常养护与检修

1-3-4调整道岔密贴及表示电路

1-3-5

1-4转辙机维护

1-4-1完成转辙机的拆、装与调试工作

1-4-2识别道岔电路图，掌握其主要技术标准

1-4-3完成转辙机日常养护与检修

1-4-4测试转辙机电气参数

1-4-5处理道岔常见故障

1-5信号电源供电

1-5-1信号设备供电概况

1-5-2电源电源屏的基本概况及配线方法

1-5-3配合电源屏工区整治电源屏

2.车站信号设备维护

2-1电气集中设备维护

2-1-1操作台的使用，各种进路的操作与办理

2-1-2 进路选排电路故障分析与排除

2-1-3信号控制电路故障进行分析与排除

2-1-4道岔控制电路故障进行分析与处理

2-1-5进路锁闭与解锁故障进行分析与排除

2-2 计算机联锁系统维护

2-2-1计算机联锁设备的组成及操作方法

2-2-2TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统常见故障分析与处理

2-2-3DS6-11型计算机联锁系统常见故障分析与处理

2-2-4 DS6-KSB型计算机联锁系统常见故障分析与处理

3.区间信号设备维护

3-1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备维护

3-2-1 UM71轨道电路设备检修

3-1-2 UM71轨道电路调整与测试

3-1-3 UM71结合电路

3-2 ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备维护

3-2-1 ZPW-2000A总体介绍

3-2-2调谐区设备的安装与检修

3-2-3发送器设备的检修与调试

3-2-4接收器设备的检修与调试

3-2-5衰耗盘设备的使用与检修

3-2-6站防雷模拟网络的调整与检修

3-2-7匹配变压器、补偿电容的安装与防护

3-2-8移频柜、综合柜的布置、配线与检修

3-2-9室内外设备电气指标测试

3-2-10故障分析与处理

3-3 ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护

3-3-1 区间信号的工程设计

3-3-2 闭塞分区电路及维护

3-3-3 站间联系电路及发送“n+1”电路的维护

3-3-4 区间设备报警电路及与电气集中的结合电路的维护

3-4 四线制改变运行方向电路的认识与维护

3-4-1 改变运行方向的办理

3-4-2 改变运行方向电路工作原理及动作顺序

4.驼峰信号设备维护

4-1驼峰调车场的基础设备维护

4-1-1编组站作业流程

4-1-2编组站电气集中设备的操纵

4-1-3驼峰场信号设备检修及维护

4-1-4驼峰自动化基础设备检修及维护

4-1-5调速设备的检修及维护

4-2驼峰溜放进路控制系统维护

4-2-1自动集中储存作业的控制

4-2-2自动集中溜放作业的控制

4-2-3溜放进路控制设备检修及维护

4-3驼峰溜放速度控制系统维护

4-3-1溜放速度控制系统操作

4-3-2溜放速度控制设备的检修及维护

4-4推峰机车速度控制系统维护

4-4-1推峰机车速度控制系统检修及维护

4-5驼峰尾部平面调车集中联锁控制系统维护

4-5-1尾部平面调车集中联锁控制系统检修及维护

5.铁路信号工程设计与施工

5-1信号工程设计

5-1-1确定电缆径路走向、机械室设备布置、室外设备坐标

5-1-2设计电气集中一般图纸

5-1-3计算机联锁工程设计

5-1-4自动闭塞工程设计

5-1-5对临时改造通信信号工程及大修工程的设计

5-2信号工程施工

5-2-1识读电缆径路图、电缆配线图、室外信号设备配线图等电气集中车站的工程图纸

5-2-2敷设、接续信号电缆，完成从分线盘至终端设备的电缆配线

5-2-3配线、焊接、安装和检测操作引入装置

5-2-4安装、试验轨道电路，进行轨道电路施工

5-2-5电动道岔转换及锁闭装置施工

5-2-6

5-2-7安装、测试信号部件，色灯信号机施工

6.接触网施工与维护

6-1支柱基础的安装与维修

6-1-1支柱基础的安装与维修

6-2支柱装配

6-2-1腕臂支柱装配

6-2-2锚柱装配

6-2-3软横跨装配

6-2-4软横跨调整

6-2-5硬横跨装配

6-2-6隧道悬挂构件装配

6-3承力索、接触线架设

6-3-1承力索架设

6-3-2接触线架设

6-4悬挂安装、调整

6-4-1吊弦、定位装置安装

6-4-2锚段关节、补偿器调整

6-4-3 承力索和接触线测量、调整

6-4-4中心锚结安装、调整

6-4-5线岔安装、调整

6-4-6电连接安装、检修

6-4-7接触线高度、拉出值调整

6-5接触网设备架设、安装与架设

6-5-1隔离开关安装、调整

6-5-2分段、分相绝缘器安装

6-5-3保安装置安装、检修

6-5-4界限门安装

6-5-5 标志安装

6-5-6附加悬挂导线架设

6-5-7 附加悬挂导线检修

6-6接触网事故抢修

6-6-1接触网断线事故抢修

6-6-2承力索断线事故抢修

6-6-3支柱折断事故抢修

6-6-4补偿器事故抢修

6-6-5 零部件折断事故抢修

6-6-6 电连接事故抢修

6-6-7 线岔事故抢修

4)专业学习课程确定

根据典型工作任务分析，分解各类职业能力，确定专业学习课程。“铁道通信信号”专业课程框架计划表如下：

课程类别

序

号

课程

代码

课程名称

考核学期

学分

学时分配

专题实训周

理论教学（含分散实践教学）

周学时分配

总学时

理论

实践

考试

考查

上机

实训

一

15

周

二

学期

18周

三

学期

18周

四

学期

17周

五

学期

17周

六

学期

21周

专业

学习课程

21

0403017

电工技术

1

4

64

58

6

4

22

0710015

铁道概论

2

3

48

34

14

4

23

0703025

电子技术基础

2

4.5

72

64

8

6

24

0710016

铁路信号基础

3

4

64

56

8

4

25

0710017

信号电源

3

2

32

30

2

4

26

0709026

现代通信技术

3

4

64

64

4

27

0703007

电气制图及CAD

2

3

48

24

24

4

28

0705001

车站信号自动控制

4

6

96

88

8

6

29

0705002

高速铁路信号技术

4

4

64

64

4

30

0403003

电气控制及PLC应用

3

4

64

52

12

4

31

0401002

单片机原理及应用

4

4

64

54

10

4

32

0705007

信号工程设计与施工

5

4

64

56

8

8

33

0705006

远程信号自动控制

5

2

32

32

4

34

0702014

电气化铁道接触网

4

4

64

58

6

4

专业拓展课

35

0410002

C语言程序设计

3

4

64

34

30

4

4

36

0705004

驼峰信号自动控制

4

3

48

44

4

4

37

列车运行控制技术

5

2

32

32

4

实践环节

38

0701019

电气控制实训

3

2

2

?

39

0705012

车站信号实训

5

1

1

40

0701001

金工实习

3

2

2

41

0701023

毕业设计

5

8

8

42

0705014

顶岗实习

6

21

21

5)确定课程培养目标

根据专业人才培养要求，结合高级“信号工”国家职业标准，将区间信号设备基本知识与铁路区间信号设备的操作、运行、维护等典型工作任务相结合，将涉及到的“UM71无绝缘移频自动闭塞系统的操作与维护”、“ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统的操作与维护”、“ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路”、“四线制改变运行方向电路”、“信号工的职业标准”等多方面的内容进行整合，确定课程培养目标是：熟悉铁路区间信号控制系统的组成、功能及维护方法，掌握铁路区间信号控制系统的操作、运行、检测、维护等技术要求和技术标准。

6)确定课程标准，设计教学项目

图3.3 课程教学项目

根据整合后课程内容和目标，选择铁路信号设备的操作、运行、维护、检修中的典型真实生产项目为教学载体，按照学生学习认知规律和能力形成规律，设计了4个教学项目，分别为：项目1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护（包括3个学习任务单元）、项目2 ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护（包括8个学习任务单元）、项目3 ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护（包括4个学习任务单元）、项目 4 四线制改变运行方向电路的认识与维护（包括2个学习任务单元），构建了教学做一体的《高速铁路信号技术》课程，将学生的知识、技能和态度培养集成在一起。

4．教学目标

本课程主要培养就业岗位为高速铁路信号自动控制设备的使用与维护人员，其核心能力为高速铁路信号自动控制设备的使用、维护与调试能力。这就要求学生首先掌握高速铁路信号自动控制设备使用的基本知识和常见故障的检测及维护，成为一名熟练的高速铁路信号自动控制设备的使用与维护人员，继而获得岗位所需的实际知识和技能，为将来走上社会从事高速铁路信号自动控制设备的使用、安装、调试、维护及售后技术服务等工作，打下坚实的基础。

具体教学目标为：

知识目标：

1）掌握ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备、CTCS列控系统、DS6-K5B计算机连锁系统的构成、功能、设备的安装等基本理论知识；

2）学会正确使用信号设备测试、维护过程中使用的各种仪器仪表和工具；

3）能熟练使用常用电工、电子仪表进行铁路信号特性测试；

4）掌握各种高速铁路信号设备的技术指标和正常工作参数，学会测试各种区间信号设备的电气参数、并能准确判断设备是否正常；

5）使学生具有铁路区间信号设备的使用、检测与维护的基本技能；

6）了解机车信号、道口信号、车站信号等拓展知识；

7）培养学生的做人和做事的能力。

技能目标

1）熟练观察各区间信号设备正常工作状态及正常工作指标；

2）熟练常用电工、电子仪表进行铁路信号特性测试的能力；

3）测试、检修设备的能力；

4）熟练整治轨道电路的能力；

5）熟悉各区间信号设备室内、室外线路布局以及每个联结点，分析故障、处理故障的能力；

6）熟练识读铁路区间信号设备接线图、配线表；

7）熟练拆装区间设备各种盒体的能力；

8）熟悉区间设备的开通。

态度目标

1）培养共享知识的能力，即团队合作能力；

2）培养探究知识的能力，即创新能力；

3）培养传播知识的能力，即交流沟通能力；

4）培养获取、领会和理解外界信息的能力；

5）培养语言表达以及对实物分析和判断的能力；

6）培养诚实守信、敬业爱岗、吃苦耐劳的良好职业道德素养。

5．课程教学内容与学时安排

5.1 教学内容的针对性和适用性

本课程的教学内容是通过大量的岗位调研与分析后，根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容，在课程团队成员和企业技术人员共同参与下设计完成的，具有很强的针对性与实用性，并为学生可持续发展奠定良好的基础。

1）将“信号工”职业标准和新技术等纳入教学内容

图5.1 将职业标准等纳入课程内容

课程组在课程建设开始就注重将“信号工”职业资格标准融入课程标准，通过与校内外行业技术人员进行充分研讨，按照行业相关职业岗位和职业能力培养的要求，将职业标准转化为课程教学内容，有针对性地加强学生职业能力的培养和职业素养的养成。

课程组在对课程内容进行正和的过程中，注重吸收职业标准和区间信号设备的新知识、新技术、新工艺、新标准等知识，加强学生的持续发展能力的培养，学生信号工考证通过率达100％。

2)将企业真实工作任务引入教学项目

以培养学生职业能力为核心，以职业岗位真实工作任务为载体，根据区间信号设备的操作、维护、施工等职业岗位的真实工作任务，设计了设计了4个教学项目，分别为：项目1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护（包括3个学习任务单元）、项目2 ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护（包括8个学习任务单元）、项目3 ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护（包括4个学习任务单元）、项目 4 四线制改变运行方向电路的认识与维护（包括2个学习任务单元）。

3）教学内容的选取

以岗位真实的工作任务为载体，通过设备的使用、操作等引出有关区间信号设备的知识，学生通过《高速铁路信号技术》网络教学平台进行自主学习，以加强理论知识的巩固。

图5.2 教学内容的设计

采用CDIO“做中学”的教学模式，理实一体化的教学完全在企业现场和生产性实训室完成，通过下发学生任务单（学生工作页）对学生布置项目，以项目为导向，引导学生完成工作任务单，完成综合过程评价。CDIO做中学切实让学生掌握了区间信号设备的理论知识机设备的操作、维护、施工等职业技能，提高了学生的动手能力和科技创新能力。

5.2 教学内容的学时安排

《高速铁路信号技术》课程教学内容及学时安排见表5.1。

序号

教学内容

典型学习载体

教学方法

学时

1

项目1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

CDIO四步教学法为主，贯穿现场教学、角色扮演法、项目导向教学法、案例教学法、自主探究法

16

2

项目2 ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

CDIO四步教学法为主，贯穿现场教学、角色扮演法、项目导向教学法、案例教学法、自主探究法

34

3

项目3 ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护

CDIO四步教学法为主，贯穿现场教学、角色扮演法、项目导向教学法、案例教学法、自主探究法

8

4

项目4四线制改变运行方向电路的认识与维护

CDIO四步教学法为主，贯穿现场教学、角色扮演法、项目导向教学法、案例教学法、自主探究法

6

合计

64

表5.1《高速铁路信号技术》课程教学内容及学时安排

6．教学方案设计与实施

课程教学围绕《高速铁路信号技术》课程的目标和任务，基于工作过程系统化和CDIO的课程开发理念，以“区间信号设备的使用与维护”为典型工作任务，以4个教学做一体的项目为载体，以理实一体化的教学实训室和校外实训基地为工作与学习场所，通过对区间信号设备的使用与维护基本知识和基本技能的训练，训练“铁道通信信号”专业学生的区间信号设备的使用、检测与维护能力，使学生熟练掌握使用区间信号设备的使用、检测与维护方法。

6.1教学设计与教学组织

按照职业成长规律育认知学习规律，将《高速铁路信号技术》课程划分为UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护、ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护、ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护、四线制改变运行方向电路的认识与维护等4个教学项目、17个学习任务单元。

针对每一个教学项目，以项目为载体，每个学习任务单元都是以一个完整的生产任务的实施过程进行教学，在教学过程中，既训练了学生的职业能力，又培养了学生的职业素质和团队协作精神。

《高速铁路信号技术》课程是针对区间信号设备的使用与维护，采用理论和实践一体化的教学内容，融“教学做”于一体进行教学设计、教学组织和教学实施，要求学生根据区间信号设备应实现的功能要求，实现对区间信号设备的认识、设备的安装、调试与维护，由学生主动获取信息，确定系统的实施方案，制定实施计划、正确安装区间信号的相关设备、成果验收、评价反思等内容。

按项目的实施过程教学要求设计了教师用工作页、学生工作页，内容包括：学习目标、学习内容、教学方法建议、教学材料、使用工具、学生知识育能力准备、教师的知识育能力要求等。作为一个教学指导性文件，可以保证不同的教师在组织教学时，达到课程规定的知识、技能培养目标。教学设计与教学组织主要包括以下内容：

1．《高速铁路信号技术》课程描述（见表6.1）；

2．《高速铁路信号技术》学习任务单元设计（见表6.2）;

3．《高速铁路信号技术》教学设计与教学组织（见表6.3）

4．《高速铁路信号技术》教师用工作页(见表6.4)

5．《高速铁路信号技术》学生工作页（见表6.5）

6．学习任务考核评价表（表6.6）

7．课程考核评价表（表6.7）

表6.1《高速铁路信号技术》课程描述

课程名称

高速铁路信号技术

教学时间：第4学期

学时：64

典型工作任务

描述

1）区间信号设备维护工作准备；

2）轨道电路的基本整治；

3）区间信号室外设备可靠工作检查；

4）区间信号室外设备工作电气参数测试；

5）区间信号室外设备正常运行防护；

6）区间信号室内设备检查与测试；

7）区间信号设备故障分析与处理；

8）区间设备单体盒检修；

9）区间设备双体盒检修。

学习目标描述

1）了解我国铁路区间信号的类型，掌握UM71和ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备组成、使用和维护方法；

3）熟悉区间信号每个单元设备的功能与性能指标；

4）熟练使用各种常用维护工作的工具；

5）掌握各种区间信号设备的安装方法、安装方式及防护要求；

6）掌握各种区间信号设备的测试内容、测试方法与调整内容、调整方法；

7）掌握各种区间信号系统的工作流程，学会分析、判断、处理故障；

8）掌握区间信号日常维护和集中维护作业标准和评价指标。

教学手段

采用“教学做”一体的项目教学

职业能力要求

专业能力

方法能力

社会能力

★UM71系统的组成，每个单元设备的性能、安装、维护、测试与调整，系统故障处理；

★ZPW-2000A系统的组成，每个单元设备的性能、安装、维护、测试与调整，系统故障处理；

★ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的维护及故障处理；

★四线制改变运行方向电路的维护及故障处理；

★获取常用测试仪表与有关工具；

★收集测试方法与技术指标

★收集维护作业要求与作业标准

★收集故障处理流程；

★获取新技术、新设备、新工艺、新标准等信息。

★设备维护能力；

★交流沟通、传递信息的能力；

★合作解决问题的能力；

学习任务内容

项目1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护；

项目2 ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护；

项目3 ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护；

项目4 四线制改变运行方向电路的认识与维护。

教学组织过程

教学要求

教学方法建议

模拟铁路电务系统车间组织工作模式，指导教师兼任车间主任和技术员；

学生扮演信号工长和信号工。

劳工与健康保护

设备使用方法与维护方法

能清楚区间信号图样信息

案例教学法

CDIO教学法

演示教学法

现场教学法

项目教学法

角色扮演法

自我探究法

教学媒介

学生需要具备的技能

教师需要具备的技能

1)理实一体化教室；

2)多媒体课件；

3)教材；

4)区间信号设备实物；

5)学生工作页、教师工作页；

6）学生考核评价表；

1)电气常识

2)继电器、轨道电路等知识；

3)常用仪器、仪表的使用

4)夹具的选用

1)熟练运用“做中学”理念教学；

2)熟练掌握UM71、ZPW-2000A设备的使用与维护方法；

3) 熟悉UM71、ZPW-2000A设备专用测试仪表的使用方法；

4)教学组织、管理与协调能力

表6.2《高速铁路信号技术》学习任务单元设计

课程项目

学习任务

参考学时

项目

名称

项目描述

1．UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

以区间信号UM71轨道电路设备的组成与维护工作任务为载体，讲述与本项工作任务相关联的发送器、接收器、站防雷模拟网络盘的功能、电路组成、工作原理、结构特征、端子使用、发送、接收电平等级调整；网络盘面板测试内容、电缆补偿长度调整方法。

调谐区设备的组成及工作原理，上下行线路调谐单元的布置；匹配变压器、补偿电容的安装与维护技能。

UM71轨道电路室内外设备的调整依据、内容和方法；各设备的技术指标、测试项目及方法、步骤。

1.1 自动闭塞介绍

6

18

1.2 UM71轨道电路设备组成及维护

10

1.3 UM71轨道电路的调整与测试

2

2．ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

以区间信号ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的组成与维护工作任务为载体，讲述与本项工作任务相关联的发送器、接收器、站防雷模拟网络盘的功能、电路组成、工作原理、结构特征、端子使用、发送、接收电平等级调整；网络盘面板测试内容、电缆补偿长度调整方法。

通过学习ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备，掌握ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路设备的构成和安装，掌握ZPW-2000A

2.1 ZPW-2000A总体介绍

4

32

2.2 ZPW-2000A调谐区设备的安装与检修

4

2.3 ZPW-2000A移频发送器的检修

4

2.4 ZPW-2000A移频接收器的调试与维护

4

2.5 ZPW-2000A移频衰耗盘的使用与维护

4

2.6 站防雷电缆模拟网络盘的调整与检修

4

2．ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

2.7 ZPW-2000A匹配变压器和补偿电容的安装与维护

4

2.8 ZPW—2000A型移频柜和综合柜的布置、配线与检修

4

3．ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护

以区间信号的工程设计与闭塞分区电路的分析及维护为载体，讲述与本项工作任务相关联的W-2000A双线双向四显示自动闭塞电路的组成、分析、运行及其调试与维护方法。

通过学习ZPW-2000A双线双向四显示自动闭塞电路，体现“做中教、做中学”，使学生掌握双线双向四显示自动闭塞电路的接收电路、发送编码电路、内方闭塞分区联系电路、通过信号机点灯电路的基本知识与检修基本技能，同时培养学生作为信号工的职业素养和协作工作精神。

3.1区间信号的工程设计

2

8

3.2 闭塞分区电路及维护

2

3.3站间联系电路及发送“n+1”电路的维护

2

3.4区间设备报警电路及与电气集中的结合电路的维护

2

4．四线制改变运行方向电路的认识与维护

以ZPW-2000A四线制改变运行方向电路为载体，讲述与本项工作任务相关联的四线制改变运行方向电路的组成、分析、运行及其调试与维护方法。

通过学习ZPW-2000A四线制改变运行方向电路，体现“做中教、做中学”，使学生掌握四线制改变运行方向的办理、改变运行方向电路工作原理、改变运行方向电路动作顺序的基本知识与检修基本技能，同时培养学生作为信号工的职业素养和协作工作精神。

4.1改变运行方向的办理

2

6

4.2改变运行方向电路工作原理及动作顺序

4

合计

64

表6.3 《高速铁路信号技术》教学设计与教学组织

课程名称

高速铁路信号技术

教学时间：第四学期

学时：64

学习目标

通过本课程的学习，要求达到如下目标：

1）了解我国铁路区间信号的类型，掌握UM71和ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞设备组成、使用和维护方法；

3）熟悉区间信号每个单元设备的功能与性能指标；

4）熟练使用各种常用维护工作的工具；

5）掌握各种区间信号设备的安装方法、安装方式及防护要求；

6）掌握各种区间信号设备的测试内容、测试方法与调整内容、调整方法；

7）掌握各种区间信号系统的工作流程，学会分析、判断、处理故障；

8）掌握区间信号日常维护和集中维护作业标准和评价指标。

教学方法

采用4步教学法、角色扮演法、现场教学、项目教学等教学方法

教学手段

采用“教学做”一体的项目教学

教学

实施

实施

过程

工作任务

教学组织

构思

★查阅资料，收集任务信息，如教材、维护手册、操作规范、网络资源等；

★走访、参观铁路工作现场，通过观看、提问获取铁路信号设备的维护信息；

★与指导教师、铁路站场工作人员交谈，解决疑难问题，补充信息。

★教师提前下发学生工作页；

★教师讲授区间信号常用设备的原理、使用、维护及检测方法；

★带领学生参观铁路信号工作现场；

★采用多媒体教学，为学生提供获取信息资料的方法。

设计

★小组集中讨论，汇总信息并整理；

★针对校内外实训基地情况，制定符合操作规程的工作流程和计划报告；

★按计划配备每个工作环节所需的工具、仪表，并注明工作安全等事项；

★小组分工，明确计划中的各项任务；

★听取学生的计划报告，审核实施计划，关注工作计划的进度，制定进度检查计划。

★听取学生的决策、设计意见，提出可行性等方面的质疑，帮助学生纠正不合理的决策结论。

★教师督导，确保工作安全和计划的可行性、可操作性

实施

★ 教师事先准备好设备，使其处于工作状态(正常或非正常的)；

★在确保设备安全及人身安全的前提下，学生按计划分工进行维护工作；

★记录工作过程中的现象及结果；

★小组反复讨论、分析并尽力调整好设备的工作状态及工作参数；

★按照设备的操作过程，分析讲解具体操作过程中各个环节出现的现象，并记录正确的结果；

★学生提问，教师解决学生实施过程中出现的各种问题，并强调注意事项。

★教师督导，学生自主完成项目；

★学生完成项目报告。

运作

（评价）

以专兼教师为主，按一下几个方面对学生完成项目的整个过程进行评价：

★基本知识、技能水平的掌握程度；

★计划、方案的设计能力；

★操作是否规范；

★维护内容是否全面；

★记录数据是否完整；

★安全事项是否注意；

★仪器仪表及工具的使用是否正确、熟练；

★小组成员的配合是否良好；

★工作态度是否端正等。

★以专兼教师为主，通过教师评价、学生自评、学生互评、成果评定等四个方面对学生的项目完成情况进行综合评价。

★对项目报告进行评价；按项目的技术指标进行评价；对施工记录和实训报告进行评价；

★对学生的学习态度、工作态度、团结协作精神、出勤率、敬业爱岗和职业道德进行评价。

使用

工具

偏口钳、区间信号设备、多媒体教学设备等。

教学

场所

融教、学、做为一体的高速铁路信号技术实训室

教学

重点

区间信号设备的使用、安装、检测与维护

考评

对学生完成项目的情况，按以下方法进行评价

成果评定

根据成果的技术规范要求评定成绩，占40％

学生自评

学生根据成绩评分标准，对实施过程进行自评，给出相应的成绩，占15％

学生互评

学生间互相交流，互相评价，占15％

教师评价

教师根据对学生的学习态度、工作态度、团结协作精神、出勤率、敬业爱岗和职业道德等，并结合项目实施过程的各个环节进行评价，占30％

6.2《高速铁路信号技术》教师工作页设计

表6.4 《高速铁路信号技术》教师工作页设计

课程名称

高速铁路信号技术

项目名称

项目1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

参考学时

18

指导教师

班级

授课时间

项目描述

学习目标描述

★UM71设备维护工作准备；

★UM71设备整体检修；

★UM71轨道电路的整治；

★调谐区设备工作可靠性检查；

★匹配变压器工作电气参数的测试；

★调谐区设备、匹配变压器、补偿电容正常运转防护；

★UM71发送器、接收器、衰耗盘、防雷模拟网络盘的检查与测试；

★UM71设备故障分析与处理；

★UM71设备单体检修；

★UM71设备双体检修；

★掌握UM71无绝缘移频自动闭塞系统的设备构成和工作原理；

★掌握UM71发送器、接收器、衰耗盘、防雷模拟网络盘、调谐区设备、匹配变压器、补偿电容等设备的功能结构与端子的使用；

★熟悉UM71系统每个设备的性能指标；

★熟练使用各种维护工作的工具；

★掌握各种设备的测试内容、测试方法与调整内容、调整方法；

★掌握UM71各种设备的安装方式及防护要求；

★掌握UM71无绝缘移频自动闭塞系统的工作流程，掌握故障的分析、判断和处理方法；

★掌握UM71设备的日常维护和集中作业标准和评价标准。

职业能力要求

专业能力

方法能力

社会能力

★UM71系统的组成，每个单元设备的性能、安装、维护、测试与调整，系统故障处理；

★UM71系统室内外设备正常工作整治与维护；

★UM71系统调试、故障处理；

★测量仪表、测试工具的使用。

★获取常用测试仪表与有关工具；

★收集测试方法与技术指标

★收集维护作业要求与作业标准

★收集故障处理流程；

★获取新技术、新设备、新工艺、新标准等信息。

★设备维护能力；

★交流沟通、传递信息的能力；

★合作解决问题的能力；

学习内容

序号

学习内容

学习载体

学时

分配

思考题

1

1.1自动闭塞介绍

自动闭塞原理

6

1、2

2

1.2 UM71轨道电路设备组成及维护

开通的UM71轨道电路设备

10

3、4

3

1.3 UM71轨道电路的调整与测试

开通的UM71轨道电路设备

2

5

教学组织过程：

★模拟铁路电务系统车间组织工作模式，指导教师兼任车间主任和技术员；

★学生扮演信号工长和信号工。

教学方法

教学媒介

学生需要具备的技能

教师需要具备的技能

案例教学法

引导文教学法

演示教学法

现场教学法

项目教学法

角色扮演法

自我探究法

1)理实一体化教室；

2)多媒体课件；

3)教材；

4)区间信号设备实物；

5)学生工作页、教师工作页；

6）学生考核评价表；

1)电气常识

2)继电器、轨道电路等知识；

3)常用仪器、仪表的使用

4)计算机基本操作技能

1)熟练运用“做中学”理念教学；

2)熟练掌握UM71设备的使用与维护方法；

3) 熟悉UM71设备专用测试仪表的使用方法；

4)教学组织、管理与协调能力

5）熟悉计算机基本操作。

教学地点

高速铁路信号技术实训室

学习重点与难点

学习重点：

1．UM71无绝缘移频自动闭塞系统的原理、组成及功能；

2．UM71设备的端子；

3．UM71系统信号图的识读；

学习难点：

1．UM71设备的电路原理；

2．UM71设备的接线；

3．UM71无绝缘移频自动闭塞系统的故障排查。

考核标准

对学生完成项目的情况，按以下方法进行评价

成果评定

根据成果的技术规范要求评定成绩，占40％

学生自评

学生根据成绩评分标准，对实施过程进行自评，给出相应的成绩，占15％

学生互评

学生间互相交流，互相评价，占15％

教师评价

教师根据对学生的学习态度、工作态度、团结协作精神、出勤率、敬业爱岗和职业道德等，并结合项目实施过程的各个环节进行评价，占30％

思考题

1．UM71无绝缘移频自动闭塞系统的组成及各部件的功能？

2．UM71无绝缘移频自动闭塞设备的发送和接收正常工作电压是多少？

3．UM71发送器有多少各电平等级？应怎样调整？

4．UM71接收器主轨有多少个电平等级？应怎样调整？

5．描述UM71结合电路故障处理流程。

表6.4 《高速铁路信号技术》教师工作页设计（续）

课程名称

高速铁路信号技术

项目名称

项目2 ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

参考学时

32

指导教师

班级

授课时间

项目描述

学习目标描述

★ZPW-2000A设备维护工作准备；

★ZPW-2000A轨道电路的整治；

★调谐区设备工作可靠性检查；

★匹配变压器工作电气参数的测试；

★调谐区设备、匹配变压器、补偿电容正常运转防护；

★ZPW-2000A发送器、接收器、衰耗盘、防雷模拟网络盘的检查与测试；

★ZPW-2000A设备故障分析与处理；

★ZPW-2000A设备单体检修；

★ZPW-2000A设备双体检修；

★掌握ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统的设备构成和工作原理；

★掌握ZPW-2000A发送器、接收器、衰耗盘、防雷模拟网络盘、调谐区设备、匹配变压器、补偿电容等设备的功能结构与端子的使用；

★熟悉ZPW-2000A系统每个设备的性能指标；

★熟练使用各种维护工作的工具；

★掌握各种设备的测试内容、测试方法与调整内容、调整方法；

★掌握ZPW-2000A各种设备的安装方式及防护要求；

★掌握ZPW-2000A无绝缘移频自动闭塞系统的工作流程，掌握故障的分析、判断和处理方法；

★掌握ZPW-2000A设备的日常维护和集中作业标准和评价标准。

职业能力要求

专业能力

方法能力

社会能力

★ZPW-2000A系统的组成，每个单元设备的性能、安装、维护、测试与调整，系统故障处理；

★ZPW-2000A系统室内外设备正常工作整治与维护；

★ZPW－2000A系统调试、故障处理；

★测量仪表、测试工具的使用。

★获取常用测试仪表与有关工具；

★收集测试方法与技术指标

★收集维护作业要求与作业标准

★收集故障处理流程；

★获取新技术、新设备、新工艺、新标准等信息。

★设备维护能力；

★交流沟通、传递信息的能力；

★合作解决问题的能力；

学习内容

序号

学习内容

学习载体

学时

分配

思考题

1

2.1 ZPW-2000A总体介绍

ZPW-2000A原理图、设备

4

1、2

2

2.2 ZPW-2000A调谐区设备的安装与检修

ZPW-2000A调谐单元、空心线圈

4

3

3

2.3 ZPW-2000A移频发送器的调试与维护

ZPW-2000A发送器

4

4

4

2.4 ZPW-2000A移频接收器的调试与维护

ZPW-2000A接收器

4

5

5

2.5 ZPW-2000A移频衰耗盘的使用与维护

ZPW-2000A衰耗盘

4

6、7

6

2.6 站防雷电缆模拟网络盘的调整与检修

ZPW-2000A站防雷模拟网络盘

4

8

7

2.7 ZPW-2000A匹配变压器和补偿电容的安装与维护

ZPW-2000A匹配变压器、补偿电容

4

9

8

2.8 ZPW—2000A型移频柜和综合柜的布置、配线与检修

ZPW-2000A移频柜、综合柜

4

10

教学组织过程：

★模拟铁路电务系统车间组织工作模式，指导教师兼任车间主任和技术员；

★学生扮演信号工长和信号工。

教学方法

教学媒介

学生需要具备的技能

教师需要具备的技能

案例教学法

引导文教学法

演示教学法

现场教学法

项目教学法

角色扮演法

自我探究法

1)理实一体化教室；

2)多媒体课件；

3)教材；

4)区间信号设备实物；

5)学生工作页、教师工作页；

6）学生考核评价表；

1)电气常识

2)继电器、轨道电路等知识；

3)常用仪器、仪表的使用

4)计算机基本操作技能

1)熟练运用“做中学”理念教学；

2)熟练掌握ZPW-2000A设备的使用与维护方法；

3) 熟悉ZPW-2000A设备专用测试仪表的使用方法；

4)教学组织、管理与协调能力

5）熟悉计算机基本操作。

教学地点

高速铁路信号技术实训室

学习重点与难点

学习重点：

1．ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统的原理、组成及功能；

2．ZPW—2000A设备的端子；

3．ZPW—2000A系统信号图的识读；

学习难点：

1．ZPW—2000A设备的电路原理；

2．ZPW—2000A设备的接线；

3．ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统的故障排查。

考核标准

对学生完成项目的情况，按以下方法进行评价

成果评定

根据成果的技术规范要求评定成绩，占40％

学生自评

学生根据成绩评分标准，对实施过程进行自评，给出相应的成绩，占15％

学生互评

学生间互相交流，互相评价，占15％

教师评价

教师根据对学生的学习态度、工作态度、团结协作精神、出勤率、敬业爱岗和职业道德等，并结合项目实施过程的各个环节进行评价，占30％

思考题

1．ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统的组成及各部件的功能？

2．ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞设备的发送和接收正常工作电压是多少？

3．画图说明ZPW—2000A无绝缘移频自动闭塞系统下行线路调谐设备的布置？

4．ZPW—2000A发送器有多少各电平等级？应怎样调整？

5．ZPW—2000A接收器主轨有多少个电平等级？应怎样调整？小轨道如何调整？

6．ZPW—2000A衰耗盘面板指示灯有哪些？各有什么作用？

7．ZPW—2000A衰耗盘面板测试孔有哪些？各测试什么内容？

8．ZPW—2000A站防雷模拟网络盘测试孔有哪些？各测试什么内容？

9．ZPW—2000A匹配变压器如何更换？补偿电容减少后会有什么后果？

10．ZPW—2000A移频柜可安装多少个轨道电路设备？发送接收的熔断器各是多少安培？

11．整理ZPW—2000A移频系统测试内容及正常工作指标并熟记？

12．整理ZPW—2000A移频系统故障处理流程。

表6.4 《高速铁路信号技术》教师工作页设计（续3）

课程名称

高速铁路信号技术

项目名称

项目3 ZPW－2000A双线双向四显示自动闭塞电路的认识与维护

参考学时

8

指导教师

班级

授课时间

项目描述

学习目标描述

★ZPW-2000A设备维护工作准备；

★ZPW-2000A轨道电路的整治；

★调谐区设备工作可靠性检查；

★双线双向四显示自动闭塞电路接收电路的认识与维护；

★发送编码电路的认识与维护

；

★内方闭塞分区联系电路的认识与维护

；

★通过信号机点灯电路的认识与维护

；

★掌握ZPW-2000A双线双向四显示自动闭塞电路的设备构成和工作原理；

★掌握ZPW-2000A双线双向四显示自动闭塞电路接收电路的功能与维护方法；

★掌握ZPW-2000A发送编码电路的认识与维护方法；

★熟练使用各种维护工作的工具；

★掌握各种设备的测试内容、测试方法与调整内容、调整方法；

★掌握ZPW-2000A内方闭塞分区联系电路的认识与维护方法；

★掌握ZPW-2000A通过信号机点灯电路的的故障的分析、判断和处理方法；

★掌握ZPW-2000A设备的日常维护和集中作业标准和评价标准。

职业能力要求

专业能力

方法能力

社会能力

★ZPW-2000A系统的组成，每个单元设备的性能、安装、维护、测试与调整，系统故障处理；

★ZPW-2000A系统室内外设备正常工作整治与维护；

★ZPW－2000A系统调试、故障处理；

★测量仪表、测试工具的使用。

★获取常用测试仪表与有关工具；

★收集测试方法与技术指标

★收集维护作业要求与作业标准

★收集故障处理流程；

★获取新技术、新设备、新工艺、新标准等信息。

★设备维护能力；

★交流沟通、传递信息的能力；

★合作解决问题的能力；

学习内容

序号

学习内容

学习载体

学时

分配

思考题

1

3.1区间信号的工程设计

2

1、2

2

3.2 闭塞分区电路及维护

2

3－6

3

3.3站间联系电路及发送“n+1”电路的维护

2

7

4

3.4区间设备报警电路及与电气集中的结合电路的维护

2

8

教学组织过程：

★模拟铁路电务系统车间组织工作模式，指导教师兼任车间主任和技术员；

★学生扮演信号工长和信号工。

教学方法

教学媒介

学生需要具备的技能

教师需要具备的技能

案例教学法

引导文教学法

演示教学法

现场教学法

项目教学法

角色扮演法

自我探究法

1)理实一体化教室；

2)多媒体课件；

3)教材；

4)区间信号设备实物；

5)学生工作页、教师工作页；

6）学生考核评价表；

1)电气常识

2)继电器、轨道电路等知识；

3)常用仪器、仪表的使用

4)计算机基本操作技能

1)熟练运用“做中学”理念教学；

2)熟练掌握ZPW-2000A设备的使用与维护方法；

3) 熟悉ZPW-2000A设备专用测试仪表的使用方法；

4)教学组织、管理与协调能力

5）熟悉计算机基本操作。

教学地点

高速铁路信号技术实训室

学习重点与难点

学习重点：

1．ZPW—2000A双线双向四显示自动闭塞电路的设备构成和工作原理；

2．站间联系电路的组成与工作原理；

学习难点：

1．ZPW—2000A双线双向四显示自动闭塞电路的接线；

2．ZPW—2000A双线双向四显示自动闭塞电路的故障排查。

考核标准

对学生完成项目的情况，按以下方法进行评价

成果评定

根据成果的技术规范要求评定成绩，占40％

学生自评

学生根据成绩评分标准，对实施过程进行自评，给出相应的成绩，占15％

学生互评

学生间互相交流，互相评价，占15％

教师评价

教师根据对学生的学习态度、工作态度