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鐵路站場教學(xué)課程設(shè)計論文范文
一、引言
2010年起，我校交通運(yùn)輸專業(yè)按照卓越工程師專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行培養(yǎng)，國家提出的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”旨在培養(yǎng)適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才，重點(diǎn)在于提高學(xué)生的實踐能力。隨著高速鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展，對從事軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)營管理方面的人才提出了更高的要求，需要加強(qiáng)相關(guān)人才的培養(yǎng)，既要全面掌握基礎(chǔ)理論知識，也必須具備較強(qiáng)的實踐能力。《站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計》是交通運(yùn)輸專業(yè)的專業(yè)主干課，該課程涉及鐵路工程與運(yùn)輸組織學(xué)兩門學(xué)科，是一門交叉學(xué)科，是一門實踐性很強(qiáng)的課程，側(cè)重于技能訓(xùn)練，要求加強(qiáng)課程的實驗與實踐環(huán)節(jié)。
《站場課程設(shè)計》正是繼《站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計》理論課程之后的實踐性環(huán)節(jié)，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了站場與樞紐設(shè)計基本理論和方法的基礎(chǔ)上，有針對性地安排的實踐訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)的理論知識向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)換。因此，迫切需要加強(qiáng)對課程設(shè)計環(huán)節(jié)教學(xué)的改革，從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，使學(xué)生在站場的設(shè)計和分析過程中將所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識融會貫通，并掌握站場規(guī)劃與設(shè)計的新技術(shù)、新方法。
二、課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題
《站場課程設(shè)計》已經(jīng)形成了雙線、單線樞紐區(qū)段站設(shè)計的不同情景設(shè)置。區(qū)段站課程設(shè)計的教學(xué)基本要求是：
�。�1）根據(jù)給定的資料，選定站型，確定主要設(shè)備的位置；
�。�2）計算到發(fā)線、調(diào)車線、牽出線、機(jī)走線及中間站臺等設(shè)備的數(shù)量；
（3）設(shè)計車站兩端咽喉，繪制非比例尺詳圖；
（4）計算坐標(biāo)，推算到發(fā)線、調(diào)車線有效長；
（5）繪制1∶1000比例尺詳圖；
�。�6）計算車站通過能力（到發(fā)線、咽喉及車站最終通過能力）。
以上課程設(shè)計內(nèi)容的覆蓋面較廣，經(jīng)過多年的教學(xué)總結(jié)發(fā)現(xiàn)仍存在如下問題。
1.對鐵路運(yùn)輸組織的作業(yè)流程掌握不全面。車站咽喉設(shè)計是車站設(shè)計的關(guān)鍵，由于對車站的主要作業(yè)流程沒有深入理解，造成車站咽喉設(shè)計中存在較多的不足，對平行進(jìn)路的設(shè)置不夠合理、靈活。
2.對鐵路站場設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的理解不深。鐵路站場與樞紐的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是站場設(shè)計的主要依據(jù)，部分同學(xué)由于沒有深入理解相關(guān)設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)確定的方法，缺乏對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)說明的深入解讀，導(dǎo)致站場設(shè)計坐標(biāo)計算以及車站能力計算時，相關(guān)參數(shù)的選用不準(zhǔn)確，迫切需要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。
3.對現(xiàn)場的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件不了解。長期以來，鐵路區(qū)段站課程設(shè)計都是學(xué)生在計算分析比較的基礎(chǔ)上，運(yùn)用CAD畫出設(shè)計方案圖。目前隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，鐵路站場計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)已廣泛運(yùn)用到鐵路勘測設(shè)計部門的站場設(shè)計工作中，鐵路站場計算機(jī)輔助設(shè)計CASD系統(tǒng)可用于普速、客運(yùn)專線和高速鐵路各種速度目標(biāo)值鐵路站場設(shè)計。為了使學(xué)生能夠深刻地理解鐵路站場規(guī)劃及設(shè)計的內(nèi)涵及方法，掌握該學(xué)科的最新技術(shù)規(guī)范以及專業(yè)技能，快速適應(yīng)今后相關(guān)工作崗位的要求，需要基于CASD系統(tǒng)對站場課程設(shè)計的內(nèi)容和方法進(jìn)行重新整合，使學(xué)生在掌握了相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上，熟練運(yùn)用鐵路站場計算機(jī)輔助設(shè)計CASD系統(tǒng)快速解決站場設(shè)計難點(diǎn)問題的能力，提升學(xué)生專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，全方位地提升教學(xué)質(zhì)量。
4.教學(xué)時間的安排上理論課程的教學(xué)與課程設(shè)計教學(xué)同步。由于《站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計》理論課程與《站場課程設(shè)計》安排在同一學(xué)期同時開始，因為沒有進(jìn)行理論課程的學(xué)習(xí)無法進(jìn)行課程設(shè)計，因此，通常是把前6周的站場課程設(shè)計的課時安排上理論課，隨后在學(xué)習(xí)了相關(guān)理論知識后再布置區(qū)段站的課程設(shè)計。同時，課程設(shè)計的教學(xué)安排一周2學(xué)時，不具有連貫性，理論課程經(jīng)常會占用課程設(shè)計的時間，影響了課程設(shè)計的效果。
5.成績評定的手段和方法單一。長期以來，站場課程設(shè)計的成績評定最主要的依據(jù)就是提交的設(shè)計報告和圖紙。這種以“終稿”來確定成績的做法，使得學(xué)生不知道課程設(shè)計的哪些地方需要改進(jìn)以及如何改進(jìn)。而區(qū)段站課程設(shè)計的目標(biāo)是使學(xué)生掌握車站設(shè)計的理論和方法，有必要通過講評與交流來提高學(xué)生的實踐能力與設(shè)計水平。
三、《站場課程設(shè)計》教學(xué)改革的探索
1.增加本專業(yè)知識的擴(kuò)展以及課程的實驗內(nèi)容。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，鐵道部修編和新頒布了《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》、《鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范》、《鐵路200km/h既有線技術(shù)管理暫行辦法》等規(guī)范，站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計理論課程及課程設(shè)計需要對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行更新和補(bǔ)充。
通過教師在課外查閱大量的資料，將當(dāng)前軌道交通站場設(shè)計的新情況和新技術(shù)融入到課程的教學(xué)中去，擴(kuò)展學(xué)生的視野與知識結(jié)構(gòu)。增加高鐵車站行車組織和相關(guān)動力學(xué)知識的擴(kuò)展，擴(kuò)充了車站各類作業(yè)車的運(yùn)行徑路和作業(yè)流程，以及車輛行駛軌跡等內(nèi)容，使學(xué)生更好地理解相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定原因。為了配合站場課程設(shè)計的順利完成，在學(xué)習(xí)完鐵路站場技術(shù)條件后，布置中間站設(shè)計的實驗，重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生中間站平面設(shè)計的過程，車站設(shè)計各環(huán)節(jié)應(yīng)該考慮的重點(diǎn)，使學(xué)生在實踐中體會設(shè)計的重點(diǎn)與難點(diǎn)，使其牢固地掌握車站設(shè)計的基本方法，為后期的區(qū)段站課程設(shè)計打下基礎(chǔ)。
2.調(diào)整《站場課程設(shè)計》的教學(xué)時間。改變一直以來理論課程與課程設(shè)計同步開始的做法，將《站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計》的理論課程教學(xué)安排在前，同時將《站場課程設(shè)計》集中安排在2周的時間里進(jìn)行，利用連續(xù)的2周時間來集中完成區(qū)段站的設(shè)計任務(wù)。
調(diào)整后的安排使得理論課程和課程設(shè)計能很好地進(jìn)行銜接，在有了理論知識儲備的基礎(chǔ)上進(jìn)行課程設(shè)計，同時課程設(shè)計的時間具有連貫性，便于學(xué)生集中時間與精力完成課程設(shè)計的相關(guān)任務(wù)，避免了部分計算和設(shè)計等工作的重復(fù)，能夠幫助學(xué)生在短期內(nèi)較好地掌握區(qū)段站設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。時間集中，便于老師與學(xué)生之間的面對面的溝通與指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計中存在的問題和不足并解決，提高教學(xué)效果。區(qū)段站課程設(shè)計最好能在理論課結(jié)束后的小學(xué)期內(nèi)進(jìn)行，讓學(xué)生在掌握了理論基礎(chǔ)后開始實踐能力的培養(yǎng)，但由于小學(xué)期內(nèi)其他實踐環(huán)節(jié)的安排，目前區(qū)段站課程設(shè)計是安排在理論課程學(xué)習(xí)后一年進(jìn)行的。
因此，這需要精心安排理論課程和課程設(shè)計的教學(xué)計劃，在理論課程教學(xué)的同時安排課程實驗和大作業(yè)，進(jìn)行鐵路中間站的設(shè)計和編組站初步設(shè)計，使學(xué)生更加牢固地掌握相應(yīng)的專業(yè)知識，為后期的區(qū)段站課程設(shè)計打下基礎(chǔ)，同時在課程設(shè)計開始前，讓學(xué)生提前復(fù)習(xí)站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計理論課程，保證課程設(shè)計的效果。
3.傳統(tǒng)設(shè)計方法與CASD計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)合。CASD（開思得）計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)是基于AutoCAD和Access數(shù)據(jù)庫，采用面向?qū)ο蟮腛bjec-tARX、VC等開發(fā)技術(shù)進(jìn)行二次開發(fā)完成的。該系統(tǒng)適用性強(qiáng)，可適用于普速、客運(yùn)專線、高速鐵路站場設(shè)計，可滿足站場專業(yè)在預(yù)可研、可研、初步設(shè)計及施工圖等設(shè)計階段的設(shè)計工作，可用于進(jìn)行復(fù)雜樞紐及各種站型車站的新建及改建設(shè)計工作。
該系統(tǒng)將車站看成股道的集合，而股道是由線路、各種類型的道岔、信號機(jī)和車擋等實體組成的集合，即將這些實體賦予相應(yīng)的專業(yè)設(shè)計信息及行為特征，對它們進(jìn)行連接編輯等操作，就可以形成站場股道，最終可形成站場平面圖。該系統(tǒng)分擔(dān)了設(shè)計者站場設(shè)計過程中的大部分工作量，減少了站場設(shè)計強(qiáng)度，縮短了設(shè)計周期，提高了設(shè)計質(zhì)量。
目前鐵路勘測設(shè)計部門在站場設(shè)計中已廣泛采用。但是在軟件的使用中發(fā)現(xiàn)學(xué)生過多地依靠輔助軟件來完成設(shè)計，缺乏應(yīng)有的思考。而區(qū)段站課程設(shè)計的目標(biāo)是全面、系統(tǒng)地掌握鐵路車站設(shè)計的基本理論和方法，因此，在課程設(shè)計環(huán)節(jié)要求學(xué)生必須要勤于思考，反復(fù)計算、推敲與對比各設(shè)計方案的優(yōu)缺點(diǎn)，而不能對設(shè)計理論和方法一知半解，僅僅是依靠CASD輔助設(shè)計軟件來完成任務(wù)。影響鐵路站場設(shè)計的相關(guān)因素諸多，站場平面布置的靈活性很大。
為了既能使學(xué)生掌握鐵路站場設(shè)計的理論與方法，培養(yǎng)學(xué)生把握設(shè)計方案的能力，又能使學(xué)生掌握站場設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)與新方法，本次《站場課程設(shè)計》教學(xué)改革要求學(xué)生必須運(yùn)用所學(xué)的理論知識完成區(qū)段站設(shè)備設(shè)施的選型，參數(shù)的確定，車站咽喉的設(shè)計方案比選，繪制出區(qū)段站平面布置的詳圖，相關(guān)設(shè)備設(shè)施坐標(biāo)的計算，以及線路有效長的計算，然后通過CASD輔助設(shè)計軟件來驗證與優(yōu)化，并輸出相應(yīng)的成果。
通過兩者的緊密結(jié)合，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，使其積極思考，同時又掌握了CASD計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的使用，能運(yùn)用CASD輔助設(shè)計軟件進(jìn)行車站的設(shè)計。上述訓(xùn)練，增加了學(xué)生對區(qū)段站設(shè)計的探索，提高了學(xué)生的專業(yè)能力和素質(zhì)，使課程更加切合鐵路站場與樞紐規(guī)劃實際，增強(qiáng)了課程的適應(yīng)性和先進(jìn)性，以便快速適應(yīng)今后相關(guān)工作崗位的需要。
4.完善課程設(shè)計教學(xué)大綱、任務(wù)書和指導(dǎo)書。與《站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計》理論課程相配合，按照“加強(qiáng)基礎(chǔ)、提高能力、綜合培養(yǎng)”的原則，基于鐵路站場計算機(jī)輔助設(shè)計CASD系統(tǒng)軟件，對區(qū)段站課程設(shè)計任務(wù)書進(jìn)行補(bǔ)充與完善，增加系統(tǒng)軟件應(yīng)用，以及設(shè)計方案對比分析的內(nèi)容。
同時，編制區(qū)段站課程設(shè)計指導(dǎo)書，該課程設(shè)計指導(dǎo)書在最新設(shè)計規(guī)范指導(dǎo)下，通過廣泛征求學(xué)生和教師意見，對基于鐵路站場計算機(jī)輔助設(shè)計CASD系統(tǒng)的站場課程設(shè)計內(nèi)容和方法進(jìn)行重新整合與補(bǔ)充完善，指導(dǎo)書的內(nèi)容全面詳細(xì)，可操作性強(qiáng)，確實起到指導(dǎo)實踐教學(xué)的目的。逐步完善區(qū)段站課程設(shè)計題庫。課程設(shè)計是鍛煉學(xué)生動手能力的主要手段，目前，站場課程設(shè)計課程已經(jīng)形成了雙線、單線樞紐區(qū)段站的不同情景設(shè)置，為了進(jìn)一步避免抄襲現(xiàn)象，可以逐步完善區(qū)段站課程設(shè)計題庫，確�；A(chǔ)數(shù)據(jù)不重復(fù)，使學(xué)生能獨(dú)立分析問題與解決問題，同時加強(qiáng)與任課老師的交流與探討。
5.改進(jìn)課程設(shè)計考核辦法。課程設(shè)計的考核采用設(shè)計過程考核與設(shè)計結(jié)果考核相結(jié)合的方式，其中設(shè)計過程部分成績的比重為30%，設(shè)計結(jié)果考核成績的比重為70%。設(shè)計結(jié)果的考核主要考核設(shè)計內(nèi)容的完整性、設(shè)計方案的合理性、計算過程的準(zhǔn)確性、設(shè)計圖紙和設(shè)計說明文本的規(guī)范性。
為了讓學(xué)生更好地了解自己的設(shè)計存在的問題并及時改進(jìn)，除了要求學(xué)生在設(shè)計報告說明書的最后做課程設(shè)計的總結(jié)與體會說明外，課程設(shè)計還應(yīng)專門安排成果展示環(huán)節(jié)，從學(xué)生的課程設(shè)計報告中篩選出若干具有代表性的設(shè)計，在課堂上進(jìn)行設(shè)計成果展示，為了調(diào)動學(xué)生的能動性，讓其他學(xué)生對其展示的成果進(jìn)行點(diǎn)評，最后進(jìn)行任課老師的講評，學(xué)生在成果展示中的表現(xiàn)也計入到最終的設(shè)計結(jié)果考核成績當(dāng)中。通過這種方式，學(xué)生能較深刻地體會到課程設(shè)計的難點(diǎn)，設(shè)計中存在的問題和不足，進(jìn)一步理清設(shè)計思路，掌握設(shè)計的一般方法，提高自己的設(shè)計水平。
《站場課程設(shè)計》作為《站場與樞紐規(guī)劃設(shè)計》理論課之后的實踐鍛煉環(huán)節(jié)，是交通運(yùn)輸專業(yè)的重要實踐課，本文從課程設(shè)計的內(nèi)容、課程設(shè)計的時間安排、設(shè)計方法與設(shè)計手段以及課程考核等方面對《站場課程設(shè)計》教學(xué)改革進(jìn)行了研究與探索。將傳統(tǒng)設(shè)計方法與CASD計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)結(jié)合，補(bǔ)充與完善了該課程設(shè)計的任務(wù)書與指導(dǎo)書，調(diào)整了課程設(shè)計的時間安排，優(yōu)化了課程考核方式，提高了學(xué)生的設(shè)計水平。作為實踐課程，應(yīng)該與時俱進(jìn)，在不斷的教學(xué)實踐中繼續(xù)補(bǔ)充與完善。
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