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关键词:教学改革;铁路特色专业;电气工程及其自动化
作者简介:苏宏升(1969-),男,甘肃靖远人,兰州交通大学自动化与电气工程学院电气工程系副主任,教授;董海鹰(1966-),男,陕西临潼人,兰州交通大学自动化与电气工程学院副院长,教授。(甘肃 兰州 730070)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0027-03
一、历史沿革
兰州交通大学电气工程及其自动化专业的前身是1958年由姜嘉猷教授等一批电机工程专家组建的电力机车专业和1959年组建的电力机车供电专业。1999年,学校根据国家新的本科专业目录,设立了电气工程及其自动化本科专业,并于同年开始招生。2000年,该专业被教育部列入国家管理的专业点名单,并于2004年获得了财政部的中央与地方共建高校专项资金资助。[1]
电气工程及其自动化专业自成立以来,沿袭兰州交通大学(兰州铁道学院)多年优良的办学传统,本着服务铁路和面向地方电力系统领域进行人才培养的原则,已为国家培养了1000多名铁道电气化工程领域的专业技术人才,为国家建设,特别是西部铁路建设作出了重要贡献。
二、专业定位
随着高等教育教学改革的发展,我国高校高等教育已从精英教育时期转变为大众化教育时期,而大众化教育所面临的最大问题是毕业生的就业分配问题。严峻的就业形势已经演变成一个备受关注的社会问题,而这仅仅通过提升教学质量,狠抓教学水平的努力是难以办到的。因此必须从社会分析做起,正确定位,找好高校人才培养和社会需求的结合点,做好高等教育的专业教学改革,完成高校肩负的三项主要职能:人才培养、科研转化和服务社会。
电气工程及其自动化专业是我国工科院校普遍设立的一个专业,专业规模相对庞大,就业竞争异常激烈。如前所述,兰州交通大学如何能够培养出适应时代需求的学生,在当前诸多高校中占有一席之地,是关系到该专业生存发展的重要问题。为此,兰州交通大学电气工程系在对当前该专业深入分析的基础上,结合原铁路院校类特色,进行了大胆的尝试和改革,即将兰州交通大学电气工程及其自动化专业定位于铁路特色专业,在原电气工程及其自动化专业原有方向的基础上设立了电气化铁道牵引供电和接触网工程两个特色专业方向,一方面拓展了学生的就业渠道,进一步明确了教学目标,另一方面兼顾了学生的学习兴趣。经过两年的专业尝试,证明电气工程系将电气工程及其自动化专业定位于铁路特色专业的实践是完全正确的,出现了毕业生供不应求的局面,不少人已在本职岗位上取得了良好成绩,深受用人单位欢迎。
三、特色专业方向的设立
教育部《普通高等学校专业设置的规定》明确规定:“普通高等学校根据社会特殊需要及自身优势和特点,可在完成基础课教学后,在现设专业范围内自主审定专业方向”。在此规则指导下,兰州交通大学电气工程系开展了在电气工程及其自动化专业下设立特色专业方向的探讨和研究工作。
1.电气专业宽口径下的问题分析
纵观当前电气工程及其自动化专业的状况,所存在的问题主要表现在:一是人才培养目标不够明确。部分高校沿袭着我国高等教育中重理论、轻知识传授的教育理念,忽略了人自身的教育,又缺乏明确的专业定位,导致培养目标过大而无法适应时代需求,也不能适应社会对人才的多层次需求。二是人才培养模式落后,缺乏创新。教学以具体专业为导向,将相应的专业知识灌输给学生,较少考虑学生是否能将所学知识完全消化,是否形成了合理的知识结构,是否能够运用这些专业知识解决实际问题。随着信息技术的高速发展,技术专业化日益突出,培养更加专业的电气方面人才是社会发展的必然。
2.铁路特色专业方向建立的可行性和必然性
我国能源资源分布的不均衡以及越来越多的外出务工人员,决定了我国铁路交通运输在未来国民经济发展中仍将占据十分重要的地位,而铁路电力牵引相比其他牵引方式在高速、重载、环保等方面具有很大的优越性,因而是未来铁路交通运输行业主要发展的牵引模式。“九五”后期,随着一批时速超过200km的客货共线铁路和200~350km的客运专线铁路的建成,我国铁路进入高速发展期,加上这些铁路多采用信息技术控制和管理,客观上决定了对铁路牵引供电专业的更高要求:要求电气专业对铁道知识有深入的理解和掌握;要求作为铁路自动化、现代化和科技化代表的牵引供电系统要从可靠性到先进性满足高速铁路建设的要求;要求现代的电力牵引供电要向专业化、科技化和信息化的方向发展。
目前我国铁路建设掀起了新一轮,且正在向新疆、等边远地区渗透,而这些铁路建设的特点是高起点和高标准,急需大量掌握现代科学知识的铁路供电和接触网方面的人才,从事与牵引变电所与接触网有关的运营维护工作,确保大动脉的安全畅通。另外,由于兰州交通大学电气专业培养目标不够明朗或培养计划满足不了高速铁路发展的要求,致使人才培养与社会需求脱节,毕业生就业困难。
根据我们在乌鲁木齐、呼和浩特、哈尔滨、武汉、郑州、兰州等铁路局和青藏铁路公司,以及南车、北车等铁路机车车辆制造企业的调查而得出的结论来看,这些企业每年对牵引供电专业毕业生的人才需求是学校能够提供的三分之一,缺口达一半以上,而且这些铁路企业对牵引供电的人才需求还将继续增长。
一方面是宽口径下电气专业学生由于技能欠缺和诸多高校学生人数日益增多带来的就业压力;另一方面是铁路牵引供电专业的人才匮乏,出现了多家用人单位提前到学校争抢人才而无法满足人才需求的局面。鉴于此,根据兰州交通大学原铁路类院校特色,兰州交通大学电气工程系决定在电气工程及其自动化专业下开辟牵引供电专业方向。同时,考虑到接触网是电力牵引必不可少的载体,与运营维护工作往往纠结在一起,密不可分,因此又设立了接触网工程方向。这样和原来的电力系统自动化专业方向一起,兰州交通大学电气工程及其自动化专业共有三个专业方向,即两个铁路特色专业方向和一个传统专业方向,较好地满足了用人单位的需求,也给学生提供了更多的选择空间。
四、铁路特色专业方向改革的具体措施
电气工程系铁路特色专业方向一经确定就成为兰州交通大学的一个重要专业方向,这也是甘肃省乃至西北地区唯一的一个有该方向的本科院校。为了满足铁路特色专业方向(即铁道供电和接触网方向)的教学要求,院系两级在人才培养模式、课程设置、教材选取和平台建设等方面成立了专门的课题研究小组,并得到了学校的大力资助。
1.教学计划的修订和课程设置的完善
电气工程系原有的教学计划和大纲是针对电气工程及其自动化本科专业而设置的,具有课程门类比较齐全,覆盖面广的特点。缺点是缺乏特色,定向模糊,培养目标不清晰,导致毕业生就业困难。为了能和铁路特色专业培养目标相匹配,必须对现有的教学计划进行调整,使之既能符合电气工程及其自动化专业的培养计划,又能体现铁路特色供电专业的培养目标。为此,研究小组认为:新教学计划的制定应该体现知识的完整性和连贯性;充分反映本课程方向的新技术和发展前景;删减就繁,除旧布新,突出重点;理论联系实际,注重实践能力的培养。正是基于这样的原则,结合大纲对原教学计划从公共基础课程教学平台、专业基础课程教学平台、专业课程教学平台以及工程实践能力教学平台四个方面进行了修订。[2]
(1)公共基础课程教学平台的修订。除执行全校公共基础课程体系外,学院还构建了由14门课程组成的计算机应用能力平台:“程序设计基础”、“数据结构”、“离散数学”、“微机原理”、“单片机原理及系统设计”、“数值计算与MATLAB方法”、“嵌入式系统设计”、“计算机导论”、“DSP技术及应用”、“数字信号处理”、“软件开发技术基础”、“数据库技术及应用”、“Web技术及应用”、“计算机网络”,为学生今后的发展奠定了基础。
鉴于铁路特色专业方向对数学有较高的要求,因此在修订计划时增加了工程数学教学方面的内容,包括“数学物理方程”、“矢量分析与场论”、“概率与数理统计”、“复变函数与积分变换”课程,为学生专业方向课程的学习中打下厚实的基础。
这样学生既能在大电类基础课程教学平台的宽口径下学习,又能掌握特色专业方向课的基础课教学内容,为以后分专业方向学习奠定了坚实的基础。
(2)专业基础课程教学平台的修订。电气工程及其自动化专业基础课程教学平台包括“电路分析”、“电路实验”、“电子技术”、“电子技术实验”、“工程电磁场”、“自动控制原理”、“电机学”、“电气工程导论”、“电力系统分析”、“电力系统通信与网络技术”10门课程,与公共基础课程共同构成大电类基础课程教学大平台。
由于接触网专业对机械和力学知识有较严格的要求,因此在专业基础平台中增加了“机械设计基础”和“工程力学”课程,丰富了学生的专业知识面,也为以后学好接触网专业方向奠定了基础。
(3)专业课程教学平台的修订。电气工程及其自动化专业课程教学平台主要涉及“高电压技术”、“电力电子技术”、“电力系统继电保护原理”、“电气测试技术”、“电器控制与可编程控制器”、“电力系统自动化”、“专业英语阅读与写作”、“电气设备状态监测与故障诊断”、“配电网络自动化”等课程,与毕业设计、课程设计一起构建专业技能获取平台。
专业课程教学平台的修订对确保铁路特色专业方向成功至关重要,因此做了较大的调整。针对电气化铁道牵引供电专业方向,增加了“电气化铁道供电系统与设计”、“电气化铁道供电系统及装备”、“城市轨道交通供电系统”、“牵引供电所设计与施工”课程以及这些课的课程设计。针对接触网工程专业方向,增加了“接触网工程与设计”、“接触网规程与规则”、“接触网施工”、“接触网检测”以及“接触网工程与设计课程设计”。上述两个特色方向除必修课外,均有9个学分的选修课。表1是调整后电气工程及其自动化铁路特色专业方向课程教学计划。
(4)工程实践能力教学平台的修订。工程实践能力教学平台的调整主要基于两方面:一是调整工程实践平台本身的实训内容,如认识实习由参观刘家峡水电站改为参观兰州铁路局供电段兰东牵引变电所,生产实习由原来的兰州电机厂实习改为兰州铁路局职工培训站陇西分站接触网实训基地实习。二是开辟新的实训内容或实训基地,如增加了有关牵引供电系统和接触网专业方向的零部件拆装实习,以及开辟了兰州铁路局供电段电调中心实习基地。此外,学院还定期聘请各大铁路局、设计院、中铁电气化公司、青藏铁路公司等现场专业人员来学院任课或作报告,使得学生们不出校门就能学习到现场的知识。
2.师资队伍建设的研究
电气工程及其自动化专业铁路特色专业方向是一个崭新的方向,师资力量的配备直接影响到专业建设的成败。在优化师资配置资源的基础上,必须加大师资培训,提高教师的专业水平。具体措施:一是安排教师到相关院校进行实习培训,加强学习交流。如2008年安排张廷荣、李红两位青年教师去华东交通大学学习,安排李亚宁教师去铁道部第一设计院学习,2009年安排张廷荣、李红去铁道部第一设计院兰州分院学习,2010年安排闵永智教师去西南交通大学学习,提高了教师的理论水平。除了每年安排相关教师进修实习外,学院还着力出台了“1+2”研修计划和“1+1”帮带计划。二是鼓励教师利用暑、寒期到工厂或铁路建设现场实地考察,与现场工人、技师交流学习,做到真正实践学习。三是在院内积极开展铁路特色专业方向方面的科研工作,加大对科研方面的投入。通过承担和参与科研项目,提高教师发现和解决工程实际问题的能力,丰富教师的工程实践经验。四是强化教师专业队伍,引进高水平人才,要特别加强从企业引进具有较高学术水平和丰富工程实践经验的高级专业技术人才,提高师资队伍的整体工程实践能力和水平。
3.实验室建设和实习基地的建立
实验是教学的重要环节,相应的实验室建设对于专业发展尤为重要。铁道电力牵引供电系统和接触网专业方向建立之前,我们就对实验室建设进行了大量的考察和论证工作,一经专业方向确立就开始了实验室建设工作。由于铁路特色专业方向的特殊性和庞大性,所需建设资金缺口较大,研究如何利用有限的资金完成有代表性的实验设备从而完成实验室建设,满足日常教学需求,帮助学生理解和接受所学专业知识提高学生学习主动性异常重要。学校采取了以自我建设为主的方式,同时加强外来资金的引入。一方面,学校利用日元贷款大力建设铁路特色专业方向实验室,先期建成电气化铁道供电系统模型实验室,包括一个电力系统沙盘及一个牵引供电系统沙盘;全部偿、半补偿及接触网简单悬挂模型;断路器、隔开关、互感器、避雷器等牵引变电所电力设备模型;AT、BT及接触网直供方式下的挂板模型;牵引所二次回路、直流操作电源的挂板模型,满足铁路特色专业方向学生学习的基本需求。另一方面,利用财政部与地方共建实验室和特色办学机会,争取国家财政支持。通过各方积极努力,获得财政部数百万元建设基金,建立了远动及综合自动化实验室。最后利用现有的实验设备,学校投入配套资金进行二次开发,展开对遥测、遥信和遥控系统的深入研究,完善实验室设备和技术。[3]
关于实习基地的建设问题,接触网专业方向要求学生必须通过相应的安全规程测试,合格后方能上岗,其特殊性决定了实习的重要性。利用现有条件和依托相关企业单位建设新的实习基地是我们必须思考的问题。学校利用兰州铁路局职工培训站接触网实习基地的优势,在实习阶段将学生送到接触网实习基地进行接触网零部件拆装练习,并设法考取上岗证。另外,和企业积极联合,建立新的实习基地。如与兰州铁路局兰东供电段达成就业实习协议,给学生一个熟悉和实习的机会,做到理论和实践相结合。
4.教学方式多样化,注重学生能力培养
为了增加学生的学习兴趣,电气工程及其自动化专业铁路特色专业方向的课程从内容到形式上都进行了不断地尝试,目的是寻求利于学生学习和能力提高的最佳结合点。
教学内容上不再采取单纯的灌输式教学,而是丰富教学内容。首先在教材的选取上采用“三位一体”的教材,再经过大量的比对,选取最好、最先进的教材。对不恰当的教材经过教师和专业技术人员的共同努力进行修正;课堂采取不同的教学方法,利用多媒体课件教学,一方面从交流单位引进录像,另一方面根据需要去现场实地制作教学录像,提高了学生的学习兴趣。
课堂教学注重能力培养。为了提高学生能力,充分发挥学生的学习主动性,一些课程采取了教师讲授、学生参与的方式。例如,对于轨道交通概论,任课教师讲完部分课件后,布置学生课后通过资料查取完成一定任务,并让学生们课堂讲解。由于学生查阅的知识多种多样,不仅丰富了学生的视野,而且教师在其中也可以学到不少知识,共同受益。提高了学生的学习主动性、自学能力。
五、铁路特色专业方向取得的实效
兰州交通大学电气工程及其自动化专业铁路特色专业方向一经开始就显示了极其强大的生命力和发展潜力。在校内受到领导和广大教师的支持,为学生提供了一个新的就业机会和选择。经过两年的建设和发展,得到了铁路局、设计院、中铁电气化局、中铁建和机车车辆制造企业的认可和好评。目前除部分毕业生考取研究生外,大部分学生已走上工作岗位,总体呈现出供不应求的局面。在最近连续三届的毕业生就业分配中,无1人待业。在最近连续两年的高考中,报考该专业学习的学生数量大大增加。该专业与铁路信号、机车控制两个专业配套,构造了“三位一体”的学科优势,填补了学科专业建设的空白。
六、结束语
自1999年电气工程及其自动化专业恢复招生以来,历经10年有余。在校、院两级领导的支持下,电气工程系教师孜孜不倦、呕心沥血,建立了国家特色专业和省级实验示范中心两个平台,设立了电气工程一级硕士学位授权点和一个工程硕士学位授权点,并吸引了大连交通大学、西南交通大学、华东交通大学、宁夏大学、兰州理工大学、兰州工业专科学校、河西学院、陇东学院、甘肃工业职业技术学院、酒泉工业职业技术学院、乌克兰克列门丘格国立大学和斯洛伐克马捷贝尔大学等院校教师来中心参观、学习,取得了令人瞩目的成绩。
参考文献:
[1]苏宏升.电气工程及其自动化铁路特色专业建设的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2011,(5):193-195.
关键词:铁路房建工程;优化设计;投资控制;策略
铁路房建工作设计及其投资控制,是一项非常复杂的工作,涉及到诸多方面的内容,而且设计与投资之间存在着非常密切的关系,二者均关系着铁路房建工程项目的经济效益和社会效益,因此加强对铁路房建工程的优化设计与投资控制问题,具有非常重大的现实意义。
1、铁路房建工程项目的主要设计内容分析
第一,铁路房建工程的各类房屋。实践中我们可以看到,铁路行业的生产运营以及管理维护,基本上处于半军事化状态,因此为了确保运营设备的安装以及生产管理质量,需建设与之相配套的各类房屋结构。根据用途、以及类别要求,主要包括调度指挥、货运、客运、通信、信号、电气化、电力、机务、工务、车辆运输、给排水、安保、暖通以及其它生产运营房屋。
第二,辅的生产、生活用房。铁路运行管理过程中,为方便、改善职们的工作和生活环境条件,在车与生产作业点人员相对比较密集的场所,根据职工的数量配备浴室、食堂以及居住和休息场所。对于那些条件相对较好的车站,可以集中优化设计和配置职工宿舍,交通不便的小站也要配置职工待班室和休息室。
第三,房屋的附属工程。实践中,根据实际需要,铁路房建工程优化设计过程中,应当注意附属工程的建设,配套的主要建设项目有排水沟、管沟、电缆沟、检修地沟、电缆沟、挡土墙、设备基础、护坡、地坪、道路以及绿化和围墙、大门等。
2、铁路房建工程优化设计对投资产生的影响
对于铁路房建工程而言,设计方案的优劣,在很大程度上关系着该房建工程项目的资金投入和成本,因此对投资会产生非常大的影响,具体表现在以下几个方面:
2.1优化设计直接关系着铁路房建工程的投资
铁路房建工程与其他工程项目建设基本相同,主要包括决策、设计以及具体的实施等操作步骤,其中投资控制的重点在决策、设计两个环节;房建工程项目投资决策做出后,就是设计阶段的投资控制。据研究表明,铁路房建工程的设计费用通常仅为整个工程项目的费用开支1%左右,然而不足1%的设计费用却影响着整个工程项目的投资效益。在单项工程项目设计过程中,方案选择、建材选用等,在很大程度上影响着房建工程的投资和建造成本。比如,房建工程设计方案中的平面布局是内廊而非外廊、或者进深与开间设计、层高和层数确定以及结构形式选择等,均存在着技术和经济分析方面的问题。在满足功能要求的条件下,经济合理的设计方案,可有效降低房建工程的总体造价,一般在5%至10%之间。比如,某铁路房建工程中,有一套四层的框架结构,设计过程中按照独立基础处理,因多层房建工程的荷载相对较大,所以独立基础尺寸也会比较大,而且埋深在地下3.2米左右,事后设计分析:如果选择柱下条基的形式,可有效节约混凝土材料的应用,降低埋深并且降低土方的开挖,因此而节约成本20余万元。
2.2方案设计水平间接地影响着铁路房建工程的投资
据统计数据现实,在铁路房建工程项目施工建设过程中,之所以会出现安全事故,影响因素是多元化的,其中设计责任至少占40%,因此优化设计对工程造价控制具有非常重要的作用。实践中可以看到,铁路房建工程施工建设过程中,因缺乏方案优化设计,容易出现功能性问题,影响其正常的使用和施工安全可靠性;同时,部分设计图纸质量相对较差,甚至与设计方案之间产生了矛盾,最终导致停工、返工重建,这就增加了投资成本和费用开支,甚至造成非常严重的安全隐患问题。
3、铁路房建工程优化设计与投资控制策略
基于以上对当前铁路房建工程设计内容,以及优化设计对工程投资产生的影响分析,笔者认为要想做好优化设计、加强投资控制,可从以下几个方面着手:
3.1 加强铁路房建工程优化设计监管
铁路房建工程项目优化设计过程中,主管部门应当组织力量强制执行和落实管理制度, 通过对工程项目优化设计成果的全面审查,加强监督管理。目前来看,建设工程质量管理条例以及相关配套文件是建设部颁布的执行文件,该文件、机制的执行将对铁路房建工程投资的控制和设计质量的提高,具有非常重要的作用。同时,还要强化对房建设计市场的监督管理,通过资质管理、设计招标以及人员注册和图纸审查等方式,规范房建设计秩序,有效减少和打击房建设计黑市。为加大铁路房建工程优化设计监督管理力度,保证房建项目优化设计工作的顺利运行,主观部门应当根据实际情况,制定针对性措施和方法,强制执行管理制度;加强专业人员的素质提供,配备合适的设计人员,并且对他们的工作进行严格审查。
3.2强化设计监理工作的有效落实
在铁路房建工程项目优化设计过程中,只靠政府和主管部门的监管是不够的,难以有效满足发展要求,因此设计监理工作的重要性必须得到重视。实践中,采用设计监理方式,可有效打破传统的设计单位独自控制的单一局面,主管部门应当建立健全设计监理资质审批条件,强化设计监理人员考核与注册,并在此基础上制定监理工作责职以及收费标准;同时,还要采取有效的行政手段,确保设计监理工作能够落实到位,为铁路房建工程设计监理实现社会化打下坚实的基础。
3.3 建立健全铁路房建工程优化设计市场竞争机制
铁路房建工程优化设计过程中,为确保设计市场秩序和竞争的公平性,设计经营过程中应当采取有效的招标、投标策略。比如,成立科学、合法的机构;主管部门应当完成规章制度,只要是符合条件的铁路房建工程项目,一律采取招标的形式;同时,业主应当对拟建的房建工程项目应当有明确的投资、功能要求,招标文件应当完整;招标过程中,对投标单位信誉、资质等进行严格的审查;根据实际情况,设立严格的、完善的评标机构,并制定合理的评标方法,以确保设计单位之间的市场竞争公平性。在此过程中,设计单位为有效提高其市场竞争力,在内控过程中应当将设计质量与效益挂钩,以此来激发房建工程项目设计人员的经济意识和投资控制思想观念,在满足工程项目基本功能要求的基础上,将技术与经济结合起来,从根本上改变传统的设计不算帐现象。通过建立健全铁路房建工程优化设计市场竞争机制,也可以有效控制铁路房建工程项目投资。
3.4 注意铁路房建工程优化设计过程中的综合性
对于铁路房建工程项目而言,采取优化设计的方式对投资进行控制,实际上是一个非常综合性的问题,实际操作过程中不可片面强调投资节约,还应当合理处理经济与技术相对立的问题。铁路房建工程优化设计过程中,一方面应当反对片面强调资金节约的思想和行为,另一方面应当避免忽视技术合理性问题,而是应当将二者有机地结合在一起,将经济性、技术性统一在工程建设过程中之中。铁路房建工程项目设计人员,应当基于价值工程原理优化设计方案,以提高工程项目的价值为目标,以工程功能分析为重点,从工程项目的总体效益 出发,才能实现优化设计之目的。
结语:总而言之,铁路房建工程优化设计、投资控制的关键在于充分发挥人的主观能动性,因此建议制定铁路房建工程优化设计目标,采取有效的奖罚制度,以此来鼓励房建工程优化设计工作的全面开展,并根据具体的房建工程项目特点合理确定周期,并且制定优化设计目标,限制相关人员的随意性和盲目性。只有这样才能有效的提高优化设计质量、有效控制工程项目投资成本。
关键词:铁路车站;作业计划;课程设计
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)13-021-01
《棋盘站作业计划》课程设计是对新的课程改革教学模式的一次探索与实践,目的是使学生综合运用所学知识,解决组织车站工作的实际问题的深化学习过程。通过课程设计,可使学生独立思考,设法完成设计任务书提出的课题及要求,比较全面系统的掌握车站工作组织的知识和理论,并且培养学生具有计划与组织车站工作的初步能力。
为了便于学生做好此项课程设计,特将《棋盘站作业计划》课程设计进行的步骤、方法和应该注意的事项简要介绍如下:
一、依据棋盘站技术设备及其固定使用方案,设计“棋盘站技术作业图表”“棋盘站技术作业图表”样式任务书中已经确定,无须再自己设计样式。
二、按班计划和旅客列车到发时刻表规定的本阶段到、发列车运行线铺画在技术作业表内
列车到达 列车出发
三、把接班时待解、待发列车占用到发场线路的情况及调车场,各专用线的现有车数填入作业表有关栏内
列车解体
四、根据到发场线路固定使用方案,列车到达计划安排到发线使用
列车技术检查和占用到发线时间 列车编组内容
编制到发线使用时,需要考虑以下问题:
1、严格按《站细》规定安排到发线路的使用;这里需要注意哪些线路用于接旅客列车,哪些线路允许接超限列车,哪条线路是正线等问题。2、避免作业互相干扰;3、为列车和车辆的技术作业提供方便。绘制的程序为:
1、根据列车的到、发时刻,自18点起顺序画出车站两端邻接区间的各次列车到发运行线,并记明列车到发时刻。旅客列车用红单线,货物列车用细黑线,车次记在运行线上方。
2、根据到发线的固定使用和列车运行径路,画出列车占用到发线的顺序及起止时间。列车占用到发线的时间长短,根据列车技术作业时间标准确定。
五、确定推峰顺序,画出驼峰机车动态及驼峰利用情况调车机车动态
六、推算调车场各线路集结的车流
推算车流的方法,是从18点开始,由前向后逐列计算。根据始发编组列车的出发时刻,先将各次列车到达的属于该去向的中转车,按照车流衔接所需作业总时分,计算是否可以纳入编组列车的车流来源。
车流来源主要有调车场结存、到达场陆续到达的列车、机务段、站修线以及在途的列车。如果这些车流来源接续时间够的话,就可以纳入到编组列车的计划中。
按小时累计车数
七、根据列车出发计划,车流集结情况确定编组列车的顺序。在阶段计划中,车站调度员要确定应在本阶段编组的车次及编组起、止时间。选择编组时机需要考虑的因素主要有以下几个方面:
1、保证每一出发列车都能正点、满轴的从车站开出
任一出发列车开始编组的最早时刻是车列集结完毕,且出发场有空闲出发线路的时刻;最晚时刻应距离列车正点出发还有一个不少于列车编组加出发作业的时间。
关键词:包神铁路 云计算 虚拟化
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0046-02
Abstract:Analysis of the current information technology situation and its outstanding problems of Baoshen railway, introduction the cloud computing technology. Combined with the characteristics of cloud computing, such as integration of resources, reduce the cost. It is necessary for Baoshen railway construction enterprise cloud computing platform. Based on the actual situation of the Baoshen railway and cloud computing service model, proposed the implementation steps to build Baoshen railway enterprise cloud computing platform.
Key words:Baoshen railway Cloud computing Virtualization
包神铁路是神华集团的第一条企业自备铁路,1989年开通运营。2013年6月,包神铁路集团正式组建,所辖包神铁路、甘泉铁路、新准铁路、塔韩铁路4条铁路正线里程达到了800多公里。在过去的20多年里,包神铁路搭建了满足公司各方面需要的信息化平台,其中包括运输管理信息系统(TMIS)、列车调度指挥信息管理系统(TDCS)、机务管理信息系统、工务管理信息系统、本质安全管理信息系统等几十个系统,以上各信息系统以传统架构为主,各系统相互独立,开发环境和数据库都不尽相同,而且信息系统机房分散,为满足各种业务需求,除了公司中心机房外,各段都有自己的信息系统机房,在建设时,公司采用的模式大多数根据最大业务计算量和数据量配置相应的软硬件平台,同时为了保证系统的安全可靠运行,往往采用主备机及多磁盘阵列模式。这样就会产生一些问题:(1)各信息系统独立建设,系统间或系统内整合程度低,缺乏整体考虑,信息共享困难[1];(2)在业务量不大的时候,会出现大量的闲置资源,在目前信息架构下,这些闲置的资源不能分配给其他应用需要,从而造成很大的资源浪费;(3)信息系统越来越多,信息投资和维护成本不断增加;(4)使用信息系统的人员地点比较分散,应用系统部署不方便,再加上公司员工计算机水平普遍不高,导致计算机容易出现问题,出现问题后维修时间长,影响员工正常使用计算机;(5)不同岗位的计算机安装环境不同,如何快速恢复和安装系统成为计算机管理人员面临的一大难题。
随着包神铁路集团的日益发展壮大,其对公司信息化的要求也越来越高,基于这种情况,考虑应用目前流行的云计算模式构建企业云计算平台,对公司现有IT资源进行整合,实现IT资源的集约型部署。从而可以很好的解决目前公司信息化建设中面临的一系列问题,减少信息系统投资、降低维护成本、加快信息化建设步伐、提高信息化水平、提高竞争力、提高灵活性,实现公司跨越式发展。
1 云计算
云计算是一种商业计算模型,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算机资源,通常是一些大型服务器集群,包括计算服务器、存储服务器和宽带资源等。云计算将计算资源集中起来,并通过专门软件实现自动管理,无需人为参与。用户可以动态申请部分资源,支持各种应用程序的运转,无需为烦琐的细节而烦恼,能够更加专注于自己的业务,有利于提高效率、降低成本和技术创新。云计算有如下特点:(1)超大规模。“云”有相当大的规模,Google云计算的服务器有上百万台服务器,其它的IBM,Amazon也有几十万台,企业的私有云也有至少上百台,超大的规模赋予了用户前所未有的计算能力。(2)虚拟化。云计算支持用户在任意位置使用各种终端获取应用服务,请求的资源来自“云”,应用也在“云”中运行,用户只需要一个终端,就可以通过网络服务实现所需要的一切,而不用关心整个过程是如何在哪里实现的。(3)高可靠性。云计算使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保证服务的高可靠性。(4)通用性。云计算不针对特定的应用,可以支撑不同的应用。(5)可扩展性高。云的规模可以动态的伸缩,满足不同用户和应用增长的需要。(6)按需服务。云中的资源可以按需购买,如同现在使用水电那种方便。(7)极其廉价。众多的节点由极其廉价的服务器构成,其通用性使得利用率大幅提升,成本大幅下降[3]。
按照云计算的服务类型,云计算可分为三个层次:
(1)基础设施层服务(IaaS),是将计算机的基础设施,如服务器、存储和网络等通过虚拟化技术进行整合,使其成为一个整体,并作为云服务来提供给使用者。
(2)平台层服务(PaaS),位于基础设施层之上,对整个系统进行有机管理,向用户提供所需的数据库、存储及计算等服务,具有大规模并行计算能力。
(3)应用软件层服务(SaaS),可以使用户不需要把软件安装到自己的计算机上,使用软件的时候可以通过网络获取带有该软件功能的服务[4]。
按照应用模式,可以把云计算分成三类:私有云、公共云、混合云。
私有云在企业内部部署,企业独立拥有和管理,仅限内部使用,私有云的可用性可以根据企业需求定制,在具体的实施过程中,可以通过整合企业现有的IT资源进行逐步完善,以降低企业初期投入。
公共云:云提供商通过自己的云基础架构向用户提供服务,企业通过互联网按需求获取业务流程、应用软件、计算机存储等云计算环境中的资源。公共云能快速提供企业业务所需的服务,企业用户无需自己进行投资建设,大大节约了成本。
混合云:是一种私有云和公共云相结合的模式,它能使用外部公共云提供的服务,同时也有自己的云基础架构,灵活应用,弹性部署。
考虑到包神铁路现状,公司已经拥有比较丰富的IT资源,并且对数据安全性要求比较高,因此,包神铁路适合搭建自己的私有云计算平台。
2 实施步骤
搭建私有云计算平台要用到当前比较成熟的虚拟化技术。虚拟化是对物理资源(服务器、存储、网络等)的逻辑表示,以降低物理资源不同层次之间的耦合程度,使系统所需资源不受物理资源的限制,从而获得高性能,高可扩展性等特性。通过虚拟化技术,就可以将公司原本相互独立的IT资源在逻辑层面上进行整合,形成统一的基础数据和信息平台。
2.1 基础设施层资源整合
中间层相当于云计算体系架构中的IaaS层,基础设施层负责对公司的IT资源进行整合,通过虚拟化等相关技术,从计算资源、存储资源、网络资源等几个层面整合资源,将公司运输、机务、工务、电务、供电等专业的现有硬件设备构建为一体化的共享平台。
2.1.1 服务器虚拟化
目前包神铁路的在用服务器有小型机(P570、P561、P55A)、微机服务器(X3850、X3650)、刀片机(小机刀片、PC服务器刀片)。可以通过虚拟化技术,如IBM提供的PowerVM方案,VMWare提供的vSphere技术,根据具体需要,一种方式是将一台服务器虚拟出多个虚拟服务器,实现多个系统在一台物理服务器上运行,从而提高单个服务器的工作效率,减少了硬件成本投入;另一种方式是将多台物理服务器虚拟为一个虚拟服务器,通过自动化管理平台,实现物理服务器资源的动态调整,共享相互分离的物理服务器,实现资源的合理分配和资源利用最大化,实现提高服务器的性能。
2.1.2 存储资源虚拟化
存储资源虚拟化的思想是将资源的逻辑映像和物理存储分开,为系统和管理员提供一副简化、无缝的资源虚拟视图。对于用户来说,虚拟化的存储资源就像是一个巨大的存储池,看不到具体的磁盘,也不需要关心自己的数据在具体的哪个存储设备中[5]。在数据存储层面,包含存储软件虚拟化和存储硬件虚拟化。存储软件虚拟化可以通过数据库厂商提供的集群技术实现,如Oracle提供的集群技术、IBM提供的数据库分区技术等。存储硬件虚拟化可以使用IBM提供的XIV存储、Oracle提供的软硬一体化等。
2.1.3 网络虚拟化
虚拟网络允许不同需求的用户组访问同一物理网络,但从逻辑上对他们进行一定程度的隔离。首先,以VPN和隧道技术为基础,结合访问控制、动态配置和流量管控等功能,提升网络对业务的动态、自适应能力;其次,利用业务识别和用户识别等技术,进一步实现网络资源的精细化调配,满足客户和业务对网络资源的动态应用需求,为提升网络与业务协同性奠定基础;最后,利用业务路由技术、分布式交换技术等技术的进一步推广应用,实现基于内容、应用、业务的快速传输和流量优化。
2.2 中间层
中间层相当于云计算体系架构中的PaaS层,通过对公司现有TDCS、TMIS、机务、工务等系统数据资源进行整合、计算、分析、分类,根据不同单位和部门的实际应用情况分发有效数据。该层为各信息系统提供共享的基础数据,一方面避免了数据库的重复建设;另一方面使一些敏感的数据在相关部门之间透明共享,无关部门因没有权限不能访问,实现了数据对非相关部门的隔离[6]。中间层主要包括分布式计算管理、数据的分布存储管理、分布式文件管理以及实现云计算的自动化管理工具等。中间层的实施使得云计算平台的计算能力大大提高,数据安全性大大提升,资源分配更加合理,利用率充分提高。
2.2.1 分布式计算
将待处理的数据集分解为小的数据集,数据集分布在集群的一个节点处理并生成中间结果,这些中间结果又由大量的节点进行合并,形成最终结果。
2.2.2 分布式文件管理
将数据文件拆分成不同的数据块或作为一完整的数据块,这些数据块将作为存储基本单元,存放在文件数据块节点。为了容灾等目的,每份数据块被存储在不同的数据节点。
2.2.3 分布式存储
在分布式数据系统中,一个应用程序可以对数据库进行透明操作,一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体,在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序可以通过网络访问分布在不同地理位置的数据库[7]。
2.2.4 自动化管理工具
通过实时监控各个虚拟机的运行状况,实现资源的动态分配,实现资源的利用最大化。
2.3 应用层
应用层相当于云计算体系架构中的SaaS层,应用层采用基于WebServices的方式,WebServices技术将功能、流程等包装成能够通过网络访问的一组相互连接的服务模块,实现了应用即服务的理念[8]。用户通过网络获得需要的服务,用户终端不需安装各种现有信息系统应用程序。公司所有的信息系统都可以通过API接口和用户界面的形式接入到管理中间层,通过权限管理为用户提供不同的服务。
3 结语
随着包神铁路信息化进程不断推进,公司现有信息系统面临信息共享困难、资源利用率低、信息化建设投入成本高、维护困难等一系列问题。结合云计算的优势建立一个智能化的信息共享平台,能有效进行计算机资源整合、进行大规模数据处理、用户可以充分利用优化的软硬件资源,为包神铁路信息化建设提供良好的解决方案。
参考文献
[1] 哈兰.铁路云计算应用及信息安全性问题研究[J].信息系统工程,2013(6):86-88.
[2] 刘鹏.云计算[M].2版:北京:电子工业出版社,2011.
[3] 冯皓.“私有云”对企业IT系统建设和管理的作用[J].中国信息界,2012(8):41-43.
[4] 魏萍,王朝斌,谢敏.云计算中存储虚拟化技术浅析[J].科技视界,2013(22):41,145.
[5] 樊子锐,冯晶晶,丁扑.云计算在铁路信息化中的应用研究[J].铁道通信信号,2011(10):53-55.
【关键词】“一带一路”战略 铁道类专业 国际化课程建设
一、引言
2015年3月28日,国家发展改革委、外交部、商务部联合了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》。这是我国职能部门就“一带一路”议题的首个官方文件,引起国际社会各界的高度关注。“一带一路”是我国提出的建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的宏观和长远的战略构想,沿线涉及的国家有几十个,人口达到40多亿,包括了中华文明、伊斯兰文明、印度文明和其他各种文明在内的多种文明相互交融,共同发展,是新形势下沿线各国人民的共同心声和愿望。“一带一路”是和平与合作发展的新理念、新倡议、新创举。在现今的区域合作平台的基础上,实现各国和地区之间的平等对话,加强合作,相互增进友谊,了解彼此的价值观、社会结构、指导思想和风土人情,主动发展“一带一路”沿线国家和地区的经济合作和贸易关系,旨在谋求经济融合、政治互信、文化包容等方面的共同发展,平等互惠。
《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》将基础设施互联互通列为“一带一路”建设的优先领域。高速铁路是互联互通的重要基础设施,我国的高速铁路发展迎来了重要战略机遇期,成为“一带一路”战略的重要组成部分。
二、国际化课程建设的依据
在我国高速铁路“走出去”,服务“一带一路”战略的重大背景下,柳州铁道职业技术学院作为我国西南五省(市)区唯一一所具有铁路背景的高等职业院校,同时也是广西壮族自治区示范性高职学院、广西特色高校建设项目单位、首批广西高端应用型本科人才联合培养改革试点单位,必须抓住机遇,迎接挑战,不失时机地加快轨道交通类专业的发展,从而推动国家“一带一路”战略部署。2015年9月,柳州铁道职业技术学院加入了中俄交通大学校长联盟,广泛参与轨道交通领域的国际交流与合作,与俄罗斯乌拉尔国立交通大学共同签署了两校合作办学协议,联合举办“中俄丝路学院”,与泰国大城府商业职业技术学院、泰国班普工业社区教育学院、那空是坦玛叻府技术学院、彭世洛府技术学院、华富里府技术学院、春武里府技术学院、博仁大学签订合作办学协议。其中,泰国大城府商业职业技术学院已于2016年3月、8月派出了两批教师到我校进修,5月我校组织领导和老师到该校互访和交流展开良好合作,且该学院并将于2017年派留学生到我校学习高速铁路信号控制、铁道车辆等专业。我校与上述国外学校将会互派留学生和教师进修,广泛开展轨道交通领域专业的交流与合作,其中,高速铁路信号控制、铁道车辆是重点专业。因此,可以优先考虑对高速铁路信号控制、铁道车辆专业的国际化课程体系进行研究,培养各国来华留学人才,推动国家“一带一路”战略部署,最大限度地促进高速铁路相关专业发展。
三、国际化课程建设的意义
在“一带一路”的战略背景下,面对国际高速铁路建设和企业急需用人,而铁道类相关专业技术人员相对缺乏的情况,为有效服务我国“一带一路”战略,快速培养高速铁路相关专业具有较强职业能力的实用型人才是我校开展国际交流与合作的重要内容。高职院校的国际化办学水平、教学质量、人才培养、专业特色与课程体系的开发紧密相连,息息相关。我校要提升高速铁路相关专业服务“一带一路”战略的能力,就要全面深入研究来华留学生的特点和具体情况,利用在铁道类专业的资源和优势,顺势而为,调整已有的专业课程结构,优化资源配置,开发国际化课程体系和配套的教材、实验实训指导书、师资队伍建设、校企合作等,从而满足国外高速铁路相关专业相关企业对高技能人才的需求。
柳州铁道职业技术学院已有60年的铁道类相关专业的办W经验,具有较好的教育教学实力和学科研究基础。但是高速铁路作为国际化办学的专业学科,所面对的人才培养对象不同,所应用的教学理念、培养目标和方式也应随之改变。国际化办学培养的学生除了需要具备高速铁路相关专业的知识外,还需要加强人文教育,拓展课外及社会实践,培养综合能力。这些需要科学合理、行之有效的课程体系作为支撑。
柳州铁道职业技术学院作为高职院校,在服务我国“一带一路”战略中,要在遵循职业技术教育基本规律的基础上,研究出一套科学有效的高速铁路不同专业课程体系,且对与之相配套的师资队伍建设、教材建设与校企合作等方面进行研究。这将对规范轨道交通类学校的高速铁路相关专业国际化教学、专业未来发展前景以及为国际高速铁路相关企业培养出高技能的专业应用型人才,服务“一带一路”国家战略具有很大的推动作用。
四、国内国际化课程体系研究现状
进入21世纪,中国加入世贸组织,与世界的联系愈加紧密,在适应世界高等教育发展的过程之中,“国际化”的办学理念已与国家教育影响力、国家综合竞争力和国际地位等因素构建了更为直接的联系。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》中明确指出:将扩大教育开放,加强国际交流与合作,提高中国教育国际化水平,提升中国教育的国际地位、影响力和竞争力,培养大批国际化人才。