高速铁路信号技术 自动闭塞 高速铁路信号技术课程标准

石家庄铁路职业技术学院 《高速铁路信号技术》课程标准

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《高速铁路信号技术》

课 程 标 准

李 辉

石家庄铁路职业技术学院

轨道交通系

201

目 录

TOC \o "1-3" \h \z 1．课程基本情况 1

2．课程性质 1

3．课程定位 1

3.1课程面向的职业岗位 1

3.2课程在专业培养中的定位及作用 2

3.3本课程与其他相关课程的关系 2

4．课程目标 3

5. 教学内容与学时安排 4

6．课程描述 6

7. 课程实施和建议 10

7.1教学方法 10

7.2教学手段 11

7.3师资和实训条件 12

7.4考核方式 13

8. 教学参考资料 14

8.1教材及参考书目 14

8.2网络课程教学资源 15

8.3 网络学习资源链接 15

9．其他说明 16

《高速铁路信号技术》课程标准

1．课程基本情况

课程名称：高速铁路信号技术

适用专业：高速铁道技术

课程代码：0705002

课程性质：专业核心课程

计划学时：64

2．课程性质

《高速铁路信号技术》是“高速铁道技术”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“高速铁道技术”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开发的 “做中学”课程。

3．课程定位

3.1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，相关行业企业对高速高速铁道技术设备的制造、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地调查（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），并结合高速铁道通信信号设备制造企业（如沈阳铁路信号厂）、高速铁道通信信号施工企业（如中铁电气化局）、高速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，需求岗位包括高速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，主要从事高速铁道通信信号施工、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1课程面向的职业岗位

3.2课程在专业培养中的定位及作用

对于“高速铁道技术”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“高速铁道技术”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 课程定位

3.3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3本课程与其他相关课程的关系

4．课程目标

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）掌握各种区间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）熟练观察各高速铁路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. 教学内容与学时安排

本课程的教学内容是通过大量的岗位调研与分析后，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。

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。

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高速铁路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。

表1《高速铁路信号技术》教学内容与学时安排

序号

教学内容

典型学习载体

教学形式

学时

1

项目1 UM71无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

现场教学/实做

18

2

项目2 ZPW－2000A无绝缘移频自动闭塞设备的使用与维护

现场教学/实做

32

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

现场教学/实做

8

4

项目4四线制改变运行方向电路的认识与维护

现场教学

6

合计

64

6．课程描述

表2《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：第四学期

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

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

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3《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无绝缘移频轨道电路设备的日常维护和检修基本技能，培养学生作为信号工的职业素养和协作工作精神。

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

7. 课程实施和建议

7.1教学方法

图4 “教学做”一体的CDIO教学模式

按照“以教师为主导，以学生为中心，面向岗位，培养较强岗位能力”的教学理念，以调动学生积极性为核心，以职业能力培养为主线，对不同的知识和技能点运用各种恰当、有效的教学方法，合理构建理论教学和实践教学体系，着眼于突出学生的区间信号设备的操作、安装与检修能力的培养，采用灵活多样的教学方法相结合。

本课程以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、自主探究法等教学方法。

图5 应用的教学方法

7.2教学手段

课程组综合利用现代技术教学手段，多举措、全方位提高教学质量，提高学生的岗位职业能力。

1．多媒体教学

《高速铁路信号技术》课程教学目标就是要使学生掌握各种铁路区间信号设备的构成、原理、使用和维护技能，基本知识目标包含大量的区间信号设备的基本原理、结构、配线端子的使用，如ZPW-2000A发送器、接收器等，运用传统的教学方法，难以达到良好的教学效果，为此我们搜集了大量的图片，制作了每个教学任务单元的多媒体课件。在理实一体化实训室，教师采用多媒体教学，使复杂、枯燥的区间信号设备构造等一一展现在学生面前，不仅提高了学生的学习兴趣，也增大了课程的信息量和工程实用性，教学效果良好。

2．基于虚拟项目的仿真教学

针对教学过程中需要学生反复训练，才能熟练的操作，如系统综合故障的分析与处理，我们在理实一体化实训室设计了故障开关盘，可以提供几十种不同的故障类型，使其具有不同的故障现象、不同的故障范围、不同的故障地点等，供学生自主练习。通过反复联系，不断进行故障分析和故障查找，既激发了学生的钻研精神，也锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。

3．开发配套的教师工作页、学生工作页和评价表

经过与电气化铁道行业企业多年的交流和探索，课程组在课程结构、教学模式、课程设计、课程评价等方面都进行了大胆地改革和创新，形成了自己的特色，编写了CDIO“教学做”一体化的校本特色教材《高速铁路信号技术》，并形成了与之配套的课程描述、学习任务单元设计、教学设计与教学组织、教师工作页、学生工作页和教学评价表等资料。

4．综合利用现代信息技术手段，开发立体化的网络教学资源

课程组充分利用先进的现代化网络信息技术，已将《高速铁路信号技术》的专业培养计划、教学大纲、实施计划、顶岗实习大纲、实验指导书、实训指导书、多媒体网络课件、授课教案、习题与模拟题、职业技能鉴定试题及解答、多媒体教学动画、实物图片、视频资料等内容上网运行，教学网站建有师生交流园地，能及时解答学生的疑难问题和进行学习经验的交流，网络课程教学平台供教师课堂教学与学生在网上学习使用，学生反映良好。

7.3师资和实训条件

1．师资条件

城市轨道交通控制教学团队在建设过程中，紧紧抓住“双师”结构队伍建设这个影响专业发展的关键问题，坚持“引聘名师、培养骨干、校企合作、专兼结合、协同教学”的原则，完善专任教师与企业技术人员的“互兼互聘、双向交流”机制，努力打造“双师”素质高，“双师”结构合理的优秀教学团队。聘请部分具有中级及以上技术职称、具备教师素质的企业工程技术人员充实兼职教师队伍。充实兼职教师资源库，兼职教师通过教学培训、专业教研活动等方式参与专业建设。课程组目前从中铁建电气化局集团有限公司、中铁二十一局集团有限公司邯钢项目部、石家庄电务段教育科、石家庄电务段检修所、石家庄编组站、石家庄东货场等单位聘请兼职教师6名，承担学生的现场教学、顶岗实习等教学任务。

2．实训条件

按照“校企合作、工学结合、共建共享、互惠双赢”的实训基地建设原则，校企合作共建集教学、培训、技术服务、工程实验等功能于一体的校内生产性实训基地：高速铁道通信信号设备综合演练场、区间信号实训室、驼峰信号实训室等。

高速铁道通信信号设备综合演练场等实训室配备有装备水平高、优质资源共享的生产性实训设备，为学生营造了真实的工厂氛围，实训项目全部来源于工程实践，保证了实训教学的实际、实效性，按照项目教学、工程案例教学的方式进行实训教学，为学生就业实现“零距离”对接提供了有利条件。

7.4考核方式

1．本课程根据岗位对学生能力的要求，把考核学生的实际能力列入考核的主要方面。

2．以书面考试和能力评价相结合，即以笔试或口试、实际操作相结合的考核方法。每一工作任务都进行评价，每一个项目进行一次考核，理论知识考试采取闭卷或答辩相结合综合评分。实际操作考核采取现场考核的方式，由专兼职教师组成考核小组，针对每一个项目进行考核；同时为了培养学生良好的工作态度，将平时表现、出勤等纳入综合素质，按一定的比例计入总成绩。

改革传统的由一次期末考试进行评价的考核方式，在“教学做”学习任务实施过程中，注重学生学习任务实施过程评价，将整个课程考核分为两个部分：学习任务过程评价和期末考试综合评价。

1）学习任务过程评价（占60％）：

★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％。

2）期末考试综合评价（占40％）：

对学生的学习效果进行综合评价。

表4 学习任务考核评价表

学 习 任 务 考 核 评 价 表

课程名称

学生姓名

任务名称

小组

考评要求

标准分值

学生自评

(分值×20％)

学生互评

(分值×30％)

教师评价

(分值×50％)

任务内容及要求的理解

10

计划、方案设计的合理性

10

操作的规范性

15

维护内容的全面性

10

记录数据的完整性

5

安全事项的重视程度

10

仪器仪表的使用

10

任务完成的独立性

10

任务完成质量

10

学习态度

5

团结协作能力

5

总分

100

考评成绩

考评教师(签字)

考评日期

8. 教学参考资料

8.1教材及参考书目

[1] 林瑜筠.新型移频自动控制,中国铁道出版社,2007.3

[2] 徐彩霞.区间信号图册, 中国铁道出版社,2009.4

[3] 赵怀东,王改素.ZPW-2000A自动闭塞设备安装与维护, 中国铁道出版社,2006.9

[4] 林瑜筠.区间信号自动控制,中国铁道出版社,2009.3

[5] 林瑜筠.铁路信号基础,中国铁道出版社,2007.8

[6] 阮振铎.铁路信号设计与施工, 中国铁道出版社,2009.2

[7] 中华人民共和国行业标准.铁路信号设计规范(TB 10007-2006), 中国铁道出版社,2006.7

[8] 中华人民共和国行业标准.铁路信号工程施工质量验收标准(TB 10419-2003), 中国铁道出版社,2009.4

[9] 中华人民共和国铁道部. 铁路技术管理规程, 中国铁道出版社,2006.11

[10] 中华人民共和国铁道部, 铁路信号维护规则 技术标准Ⅰ、Ⅱ, 中国铁道出版社,2008.8

[11] 周平.铁道概论, 中国铁道出版社,2009.8

[12] 石定宇.铁道概论, 西南交通大学出版社,2007

[13] 王永信.车站信号自动控制,中国铁道出版社,2008.8

[14] 林瑜筠. 6502电气集中电路图册,中国铁道出版社,2008.9

[15] 郭进,魏艳,刘利芳.铁路信号基础设备, 西南交通大学出版社,2008.8

[16] 中华人民共和国铁道部. 信号工(车站与区间信号设备维修), 中国铁道出版社,2007

[17] 中华人民共和国铁道部. 信号工(信号工程施工), 中国铁道出版社,2003

[18] 林瑜筠. 铁路信号电源,中国铁道出版社,2009.6

[19] 中华人民共和国铁道部.铁路信号电源图册,中国铁道出版社,2008.9

[20] 李俊娥, 徐彩霞.驼峰信号,中国铁道出版社,2009.2

8.2网络课程教学资源

见课程的教学网站。

8.3 网络学习资源链接

1．铁路博览馆网址

/AMuseum/railway/index.html

2．中国科普博览－铁道馆网址

/gb/technology/railway/railway_signal/200401190064.html

3．中国铁路网网站

/railway-signal/equipment/104.html

4．铁道论坛网址

/index.php

5．中国铁路网网址

/html/xinhao/xinhao.html

6．北京铁路信号工厂网址

/

7．上海铁路通信工厂网址

/index.asp

8．沈阳铁路信号工厂网址

http://www.syrsc.mobi/newEbiz1/EbizPortalFG/portal/html/index.html

9．西安铁路信号工厂网址

/

10．中国城市轨道交通网网址

/index.aspx

9．其他说明

本课程标准由高速铁道技术专业教师及铁路行业实践专家共同研讨，经过2007、2008级的实施与完善，于2009年6月修订完成，并经专业建设指导委员会论证。

编写：李辉

校对：王玉彩

石家庄铁路职业技术学院轨道交通系

2015.7