白宏圖 施艷容 馬小玲

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)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(jì)研究

白宏圖 施艷容 馬小玲

（西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710014）

本文在對(duì)城市軌道交通人才崗位需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)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(duì)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)。

城軌控制；網(wǎng)絡(luò)能力；課程設(shè)計(jì)

1 引言

隨著我國(guó)城市軌道交通的規(guī)?；⒏咚倩l(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(yíng)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(lái)城軌控制相關(guān)技術(shù)發(fā)展非?？臁＝虒W(xué)中一些講解系統(tǒng)還使用以往的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)通用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行介紹，沒(méi)有針對(duì)城軌信號(hào)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(duì)走上工作崗位最有用的技術(shù)，又能兼顧拓展學(xué)生知識(shí)面和視野，為學(xué)生長(zhǎng)期發(fā)展打好基礎(chǔ)，這涉及到各個(gè)知識(shí)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(wèn)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(guò)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(duì)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(kāi)設(shè)現(xiàn)狀與不足

目前城軌控制專業(yè)開(kāi)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(kāi)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(chǎng)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(chǎng)的需求還有一定差距，主要存在的問(wèn)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(guó)內(nèi)同類高職院校在這方面的研究比較少，沒(méi)有跟上城軌交通高度網(wǎng)絡(luò)化的步伐，一定程度上對(duì)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(duì)通用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行介紹，沒(méi)有針對(duì)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(duì)孤立，缺乏針對(duì)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(shuō)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(duì)專業(yè)知識(shí)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(duì)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(guò)對(duì)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(duì)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(guò)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(kāi)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(kù)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(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(shí)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(shí)；理解局域網(wǎng)訪問(wèn)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(shí)。

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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(shí)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(yǔ)

在我國(guó)城軌交通大面積建設(shè)的形勢(shì)下，地鐵的通信信號(hào)系統(tǒng)在保證列車高效、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行過(guò)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(yíng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)技能的掌握尤為重要。本文在對(duì)城市軌道交通人才崗位需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)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(duì)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]。

[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(shí)踐[J]．鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(3）：26-30．

[2]梁英，施艷容．城軌控制專業(yè)計(jì)算機(jī)能力培養(yǎng)與課程整合研究[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)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(xiàng)目化設(shè)計(jì)[J]．群文天地，2012(18)：213-214．

[4]李捷，侯德文，楊柳文．基于工作過(guò)程的城軌運(yùn)營(yíng)專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究[J]．企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2014(23)：89-89．

[5]慕威．城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理專業(yè)崗位能力與課程設(shè)置的分析研究[J]．中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)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(yáng)人，碩士，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、城市軌道控制。