《高速公路监控系统集成与维护》课程标准10.docx
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《高速公路监控系统集成与维护》课程标准10.docx
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《高速公路监控系统集成与维护》课程标准10
《高速公路监控系统集成与维护》课程标准
课程名称:
《高速公路监控系统集成与维护》
课程性质:
专业课
学分:
5
参考学时:
总学时:
90(18周*5),原则上采取理实一体教学方式
适用对象:
交通安全与智能控制
执笔人:
曾瑶辉
一、前言
《高速公路监控系统集成与维护》课程标准是根据交通安全与智能控制专业2008年5月新修订的教学计划编写而成的教学文件,它以标准的形式规定学生在知识与能力、过程与方式、情感态度与价值观等方面的基本要求;对课程性质、地位作用、课程目标、课程内容以及与其它学习领域关系做出相应的描述;对教材编写、教学要求、技能训练要求、教学建议、教学评价等也做出了相应的规定和要求。
是规范学生学习和组织该课程教学的指导性教学文件。
二、课程性质、理念、设计思路
2.1课程性质与定位
本课程是交通安全与智能控制专业核心课程,目标是培养学生在监控系统集成与维护行动领域的核心技能,使学生能够胜任高速公路监控系统维护员这个岗位。
此外,本课程还和《监控设备操作工实务》一起构成对“公路监控设备操作工”这一工种的职业技能培养和鉴定的支持。
它要以《高速公路通信系统集成》课程的学习为基础。
2.2课程的基本理念
●倡导项目教学法、案例教学法。
●倡导积极主动、勇于探索的自主学习方式
●特别注重培养学生的职业能力。
●建立合理、科学的评价体系。
评价应建立多元化的目标。
评价既要关注学生学习的结果,更要关注他们学习的过程;既要关注学生学习的水平,也要关注他们在教学活动中所表现出来的情感态度的变化,表现出来的与人合作的态度、表达与交流的意识和探索的精神。
2.3课程的设计思路
该课程着眼于学生的终身学习与可持续性发展,关注学生素质,关注学生职业岗位能力的培养。
该课程是依据“交通安全与智能控制专业工作任务与职业能力分析表”中的监控系统集成工作设置的。
其总体设计思路是,打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为中心组织课程内容,并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。
课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
项目设计以监控系统集成工作流程为线索来进行。
教学过程中,要通过校企合作,校内实训基地实训等多种途径,采取工学结合、半工半读等形式,充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生的职业能力。
三、课程目标
总体目标:
通过学习,学生能够胜任高速公路监控系统维护员这一岗位,熟悉集成与维护工作中的每个环节,具有完成这些环节所需要的知识、技能、素质。
通过本门课程和《监控设备操作工实务》的学习后,能够通过监控设备操作工的鉴定。
1.能力目标:
①能够读懂站级到省级高速公路监控系统整体设计方案,能够按照设计好的方案进行现场安装、调试,能够掌握监控系统建设项目进度。
②具有站级到省级监控系统的运行维护能力。
③能够做站级、路段级监控系统的方案设计。
④能够完成典型监控设备的现场操作、故障诊断与恢复。
⑤具有现场组织管理能力及协调能力。
2.知识目标:
①了解监控系统集成工作流程的主要工作内容,掌握设备选型的方法;
②熟悉典型监控设备的性能指标和技术参数;
③熟悉典型监控系统的组织布局及工作原理。
3.情感目标:
①帮助学生体验监控系统集成学习活动中的成功与快乐,使他们认识到知识和技能来源于实际,又服务于社会。
②通过教师演示、学生独立动手操作完成项目任务,激发学生的学习兴趣,培养学生科学观察、独立思考、自主探究的习惯,从而使学生达到自主学习、参与学习、合作学习的目的。
4.态度目标:
①在安装调试过程中培养学生具有吃苦耐劳精神、一丝不苟的严谨工作作风,与人和谐相处、与人高效沟通的综合素质。
四、课程教学内容、要求、课时安排:
以高速公路监控系统集成与维护行动领域包含的工作任务为基础,进行概括提炼后,采用项目驱动式教学方法,把课程设计为以下项目。
项目1:
简易四路视频监控系统的实现
项目2:
收费站级视频监控系统的实现
项目3:
隧道监控系统特殊部分的实现
项目4:
车辆、气象等检测子系统的实现
项目5:
信息发布子系统的实现
项目6:
交通控制子系统认知
项目7:
分中心级监控系统的集成
项目8:
省级联网监控系统集成
项目9:
监控技术革新设想(创新性项目)
(注:
紧急电话系统放在《通信系统集成》课程里)
下面用能力训练项目表和教学进度及考核点一览表来具体描述教学内容、要求、课时安排。
能力训练项目及支撑知识设计表
编号
能力训练项目
能力训练子项目
课时
拟实现的能力目标
相关支撑知识
训练方式手段及步骤
结果(可检测)
1
基本视频监控系统(不含云台)的实现
4
能根据原理图在实训室内实现简易(四路切换式)视频监控系统的连线和调通
视频监控系统基本组成
分组在实训室内实现简易(四路切换式)视频监控系统的连线和调通。
即把4个摄像机的视频输出通过4根同轴电缆连接到视频切换器的输入口,把切换器的输出连接到电视机的输入,加电,操作切换器,使电视机屏幕在4个摄像机镜头间切换
系统工作正常,能够切换监控画面
2
收费站管理所级视频监控系统的实现
2.1视频采集子系统
6
能够完成收费亭、公路沿线常用摄像机、防护罩、云台选型、安装、接线
摄像机、云台性能指标、接口
在监控实训室内分组完成摄像机、云台安装、接线
接线正确,能够看到监控图像,能够控制云台上下左右旋转
2.2视频传输子系统实现(通信系统也是视频传输的平台,已经做为前期课程安排)
8
能够完成视频线缆及其接插件、音频线缆及其接插件、控制线缆及其接插件、通信线缆及其接插件、电源线的连接;
能够完成解码器、光端机的选型、安装、接线;
常用线缆及插接件标准,视频分配器、光端机知识
在监控实训室内分组把摄像机输出通过光端机、线缆连接到显示设备。
完成各种典型接线方式的接线。
连接正确,信号传输正常
2.3视频切换及控制台子系统实现
6
能够完成视频矩阵、控制台的选型、连线、调试
视频矩阵、控制台原理、功能、接口、性能指标
分组在监控实训室完成矩阵、控制台的连接、调试。
调试通过,能够看到切换和控制效果
2.4视频显示子系统实现
2
能够完成小型电视墙的布局设计、选型、安装调试
电视墙知识
分组在监控实训室完成小型电视墙的安装调试
安装调试通过,能够显示图像
2.5视频存储子系统实现
4
硬盘录像机选型、连接、操作
硬盘录像机功能、配置、性能指标
分组在监控实训室完成硬盘录像机接线、操作
接线、存储操作正确
2.6通过通信系统远程传输视频到上级
4
能够运用视频编码解码器通过通信系统传输视频到上级
视频编码解码器、通信系统知识
校外实训基地完成观摩实习
实习报告,绘连线图正确
2.7站级视频监控系统投标书
2
能够完成某站级监控系统总体设计及投标书的起草
标书格式、收费站管理所级监控系统集成知识
分组完成并提交标书
合格的标书
3
隧道监控系统特殊部分的实现
3.1照明系统
4
能够识读隧道照明系统图纸,能够完成故障排除、部件更换
隧道照明系统电气知识、灯具知识
在隧道现场实习
实习报告完整详细,结构图准确
3.2通风系统
4
能够识读隧道通风系统图纸、能够进行通风操作、能够完成简单故障排除和部件更换
隧道通风及通风系统知识
在隧道现场实习
实习报告完整详细,结构图准确
3.3火灾报警、消防控制系统
4
能够识读隧道火灾报警、消防控制系统图纸,能够完成故障检测与排除
隧道火灾报警、消防控制系统原理和设备知识
在隧道现场实习
实习报告完整详细,结构图准确
3.4广播系统
4
能够识读隧道广播系统图纸,能够完成故障检测与排除
隧道广播系统原理和设备知识
在隧道现场实习
实习报告完整详细,结构图准确
3.5交通诱导与控制策略
2
能够实施隧道内交通事故或灾难情况下的交通诱导预案。
交通诱导及灾难应对知识
分组讨论某隧道灾难情况下的应对预案
积极参与度
4
车辆、气象、路面检测器子系统实现(含动态称重车辆检测器)
4.1车辆检测子系统
4
能够安装调试各种常见车辆检测仪器
车辆检测器功能、参数、接口知识
实训室或校外基地完成
调试成功
4.2气象检测子系统
6
能够安装调试各种常见气象检测仪器,尤其是能见度检测仪器、路桥面冰冻监测器
检测器功能、参数、接口知识
实训室或校外基地完成
调试成功
5
信息发布子系统实现
可变情报板、可变限速标志
6
能够完成可变情报板、可变限速标志的接线;能够用软件发布信息
公众信息服务系统原理知识
实训室完成接线和信息发布,校外基地实习
接线发布信息成功;实习报告完整详细,结构图准确
6
交通控制子系统认知
控制策略设计思想及控制方案
2
能够理解并执行交通控制方案
交通控制策略知识
某高速路段控制策略案例学习
参与的积极性与理解的正确性
7
分中心级的监控系统的集成
分中心级监控系统总体设计(含房间布局)
4
能够理解分中心级监控系统总体设计,能够读懂图纸
前面项目的知识综合
详细学习某实际分中心的设计方案和图纸文件
每组对某部分方案或图纸进行现场解读,答辩,以解读的完整性和准确性考核
8
省级联网监控系统的集成
数字视频系统
6
理解各分中心数字视频信号与省中心的连接方案
数字视频知识
学习省级联网监控标准,省中心实习。
考察实习报告中对省级联网监控标准理解的完整性与准确性
9
监控新技术应用设想(创新性项目)
创新能力培养
4
教师做新技术讲座1次,学生分组结合在前期项目中的创新教育做技术革新或改进设想,或新技术应用设想,在课堂上演讲、讨论。
演讲精彩度及创新的新颖度
教学活动进度及考核点一览表
序号
课时
单元标题
能力目标
知识目标
教学活动设计(教学过程)
考核方法
1
2
第一堂课
向学生描述该门课程的能力目标。
向学生描述该门课程的知识目标。
首先要学生现场完成一个qq聊天监控系统来提震信心。
然后用难度大一点的2个项目来暴露学生的能力缺陷,激发学习兴趣,引出整门课程的教学意图和学习方式。
最后简介高速公路监控系统概貌。
不考
2
4
基本视频监控系统(不含云台)的实现
能根据原理图在实训室内实现简易(四路切换式)视频监控系统的连线和调通
视频监控系统基本组成(模拟信号)
教师先用ppt显示系统组成连线图,实操演示,学生分组在实训室内实现。
即把4个摄像机的视频输出通过4根同轴电缆连接到视频切换器的输入口,把切换器的输出连接到电视机的输入,加电,操作切换器,使电视机屏幕在4个摄像机镜头间切换
以系统工作正常,能够切换监控画面为考核标准
3
6
视频采集子系统实现
能够完成收费亭、公路沿线常用摄像机、防护罩、云台选型、安装、接线
摄像机、云台性能指标、接口知识
先讲授设备选型知识,然后做连线图,最后在监控实训室内分组完成摄像机、云台安装、接线
接线正确,能够看到监控图像,能够控制云台上下左右旋转。
4
8
视频传输子系统实现
能够完成视频线缆及其接插件、音频线缆及其接插件、控制线缆及其接插件、通信线缆及其接插件、电源线的连接;
能够完成解码器、光端机的选型、安装、接线;
常用线缆及插接件标准,光端机知识
教师用ppt显示视频传输子系统组成,接线,在监控实训室内分组把摄像机输出通过光端机、线缆连接到显示设备。
完成各种典型接线方式的接线。
连接正确,信号传输正常。
5
6
视频切换及控制台子系统实现
能够完成视频切换矩阵及控制键盘的选型、连线、调试
视频切换矩阵及控制台知识
先讲授知识,布置任务,后分组在监控实训室完成切换矩阵的连接、调试。
调试通过,能够看到切换及控制效果
6
2
视频显示子系统实现
能够完成小型电视墙的布局设计、选型、安装调试
电视墙知识,原理图
先讲授知识,布置任务,后分组在监控实训室完成小型电视墙的安装调试
安装调试通过,能够显示图像
7
4
视频存储子系统实现
硬盘录像机选型、连接、操作
硬盘录像机功能、配置、性能指标
先讲授知识,布置任务,后分组在监控实训室完成硬盘录像机接线、操作
接线、存储操作正确,
8
4
数字视频传输子系统实现
能够运用视频编码解码器通过通信系统传输视频
视频编码解码器知识
校外实训基地完成实习
实习报告、连线图正确
9
2
收费站管理所级监控系统总体设计
能够完成总体设计及投标书的起草
标书格式、站级监控系统集成知识
布置任务,分组完成并提交标书
合格的设计书或标书
10
4
隧道照明子系统实现
能够识读隧道照明系统图纸,能够完成故障排除、部件更换
隧道照明系统电气知识、灯具知识
在隧道现场实习
实习报告完整详细,读图准确
11
4
隧道通风子系统实现
能够识读隧道通风系统图纸、能够进行通风操作、能够完成简单故障排除和部件更换
隧道通风系统知识
在隧道现场实习
实习报告完整详细,读图准确
12
4
火灾报警、消防控制系统
能够识读隧道火灾报警、消防控制系统图纸,能够完成故障检测与排除
隧道火灾报警、消防控制系统原理和设备知识
在隧道现场实习,绘出隧道火灾报警、消防控制系统的接线图
实习报告完整详细,读图图准确
13
4
广播子系统实现
能够识读隧道广播系统图纸,能够完成故障检测与排除
隧道广播系统原理和设备知识
在隧道现场实习,绘出隧道广播系统的接线图
实习报告完整详细,读绘图准确
14
2
隧道交通诱导与控制策略
能够实施隧道内交通事故或灾难情况下的交通诱导预案。
灾难应对知识
分组讨论某隧道灾难情况下的应对预案
参与讨论的积极性和预案的合理性
15
4
车辆检测子系统实现
能够安装调试各种常见车辆检测仪器和称重器
车辆检测器功能、参数、接口知识
在实训室或校外基地完成原理讲授和调试
检测器正常工作
16
4
气象检测子系统1
能够安装调试各种常见气象检测仪器,尤其是能见度检测仪器
检测器功能、参数、接口知识
在实训室或校外基地完成原理讲授和调试
检测器正常工作
17
2
气象检测子系统2
能够安装调试各种常见路面状况检测仪器,尤其是路桥面冰冻监测器
检测器功能、参数、接口知识
实训室或校外基地完成调试
检测器正常工作
18
6
信息发布子系统的实现
能够完成可变情报板、可变限速标志的接线;能够用软件发布信息
信息发布系统原理知识
实训室完成接线和信息发布,校外基地实习
接线、发布成功;实习报告
19
2
交通控制子系统认知
能够理解交通控制策略并执行交通控制方案
交通控制策略知识
课堂讨论,针对某路段制定一个模拟方案
参与的积极程度和模拟方案的质量
20
4
分中心级监控系统集成(含房间布局)
能够理解分中心级监控系统总体设计,能够读懂图纸
前面项目的知识综合
详细学习某实际分中心的设计图纸文件,每组对某部分图纸进行现场解读,答辩,
以解读的完整性和准确性考核
21
6
省级数字视频监控系统集成
能够理解和实施各分中心数字视频信号与省中心的连接
数字视频知识
实训室完成数字视频系统连接;省中心实习
连接成功;实习报告
22
4
监控技术革新设想
创新能力
教师做新技术讲座1次,学生分组收集情报,写出创新性报告,在课堂上演讲、展示、讨论。
创新方案或演讲稿的质量
五、实施建议
5.1教学建议
教学应注意:
(1)面向全体学生,为学生全面发展和终身发展奠定基础,教学设计要符合学生认知和能力结构特点。
(2)关注学生的情感,营造宽松民主和谐的教学氛围
(3)倡导目标驱动型的教学途径
(4)加强对学生学习策略的指导
第一堂课建议参照下面的教学设计进行:
第一堂课设计:
首先向学生说明本课程学习目标,学习方式,考核办法。
让学生明白通过本课程学习要达到什么能力目标;通过什么学习方式达到(要求学生在学习过程中扮演主动角色);如何进行学业考核等。
一开始就让学生明确学习目标,做好唱主角的心里准备,激发学习兴趣和动力。
本课程的学习目标、学习方式、考核办法分别为:
课程目标:
通过学习,学生具有收费站级、隧道级和分中心级的监控系统的集成维护能力,具有省级监控系统的运行维护能力。
学习方式:
分组撰写各级系统设计方案书,并在监控实训室完成系统集成调试。
考核办法:
见后面关于考核的规定
(15分钟)
课程引入设计:
引入情境1:
要求1个学生自告奋勇在多媒体教室现场用笔记本电脑+普通聊天用摄像头(任课老师带)组建一个最简单的监控系统,能够把本地和远程被监控目标的图像显示到桌面上,通过投影仪投影到银幕上。
一般上网搞过视频聊天的学生都能够完成这个任务。
一旦完成了这个任务,学生马上就对学好这门课树立了信心,原来监控这么简单!
(树立信心是设计这个引入项目的目的之一)。
(20分钟)
教师马上就可以通过这个例子来说明监控系统的基本组成:
⏹视频采集子系统(摄像头);
⏹视频传输子系统(摄像头到投影机间的传输线路;当用qq视频聊天时,银幕上可以出现远程监控镜头,此时整个因特网就是视频传输子系统,也就是通信系统);
⏹视频切换子系统视频切换子系统。
在qq上可以实现视频切换,切换到另外一个人的画面;多媒体教室里的VGA视频切换器也是一种切换;
⏹视频显示子系统(电脑显示屏、投影仪、银幕)。
好直观好容易理解!
(分析监控系统基本组成是设计这个项目的目的之二)。
(10分钟)
引入情境2:
要求2个学生同时上台各绘出一个高速公路收费站监控系统的结构图,列出设备清单。
一般学生都不知从何入手,或者有错误,或者不完整。
这一下就会暴露学生的能力和知识缺陷。
原来要做真实的高速公路监控系统集成不是那么简单!
还需要学习和训练!
(这就激发了学生的学习兴趣和动力)。
老师大概指出学生所绘结构图和清单中的错误和遗漏,并向学生说明要做好一个收费站监控系统的集成一般要完成哪些工作流程,产生哪些工作文档,要具有哪些技能和知识。
(30分钟)
引入情境3:
引出后续课程安排和课后学习要求。
告诉学生第一个大的阶段性任务就是编写收费站级监控系统的设计方案书,并在监控实训室利用仪器设备实现之。
这就引出了第一阶段的学习目标,学生很容易理解。
设计方案书的样式让学生课后自己去查找,以训练查阅知识的能力。
告诉学生,为了完成设计任务,必须安排一次到收费站的实地考察调研。
让学生明白实地调研是做设计方案的一个必需步骤。
然后带学生参观监控实训室。
(15分钟)
5.2教学考核评价建议
1.考核方案
(1)以平时项目完成情况为主要考核依据(能力考核)。
(2)总评成绩=平时项目考核(90%)+平时学习态度(10%)。
平时项目考核采取公开展示与答辩、学生参与议定成绩的方式。
平时学习态度根据考勤情况和平时实际态度由教师和学生小组评定,权重各占50%。
这样可以充分体现学生在评价中的主体地位。
(3)每个项目都要进行考核,以方案书的质量(40%)和调试连通质量(60%)为考核依据。
各个项目成绩按项目复杂程度做加权平均就得到总项目考核成绩。
2.与职业技能认证的结合:
学完该课程和《监控设备操作工实务》后应当能够通过公路监控设备操作工实务的鉴定。
5.3教材选用和编写建议
(1)教材、教学参考资料使用建议。
没有现成教材,正在编写校本教材。
(2)教材编写原则与要求
采用项目式体例,充分体现能力培养为核心的思想,穿插必须够用的理论知识,注意体现考核标准。
5.4课程资源的开发与利用
本课程正在建设院级精品课程网站,所有课程资料均可以上网查询。
主要参考资料:
【1】李东陵,《湖南省高速公路机电系统联网技术条件》,内部资料。
【2】段国钦,《高速公路机电系统运行与维护手册》,人民交通出版社,2006年1月。
【3】智能交通网。
5.5其它说明
紧急电话系统放在《通信系统集成》课程里学习。
六、附录
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