新時代下軌道交通專業(yè)人才培養(yǎng)方法探討

張書增 謝素超

摘 ?要：“一帶一路”倡議下國家對軌道交通高級專業(yè)人才的需求逐漸增加，而“新工科”和“以本為本”的高等教育對本科生的培養(yǎng)提出更高的要求，因此，高等本科院校對軌道交通專業(yè)人才的培養(yǎng)愈顯重要。面對社會對專業(yè)人才的新需求和教育對人才的培養(yǎng)目標，在現有課程體系和培養(yǎng)模式逐步完善的基礎上，有必要做好專業(yè)課程的改革。文章以《機車車輛工程》教學改革為例，詳細介紹了中南大學交通運輸工程學院對從加強教學團隊建設、強化實踐實習環(huán)節(jié)和提高課堂教學質量等方面對該課程的改革措施，尤其對企業(yè)工程師進課堂、虛擬現實技術引入課堂等舉措做了詳細論述，最后對課程改革效果反響和后續(xù)努力方向做了必要的分析。

關鍵詞：軌道交通專業(yè)人才;《機車車輛工程》教學改革;虛擬現實技術;企業(yè)工程師進課堂

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）09-0146-03

Abstract： Under the "Belt and Road" initiative， the demand for professionals in railway transport gradually increases， and "new engineering" and "based on" higher education have put forward higher requirements for the cultivation of undergraduates. The training of professionals in railway transport in undergraduate colleges and universities is becoming more and more important. In order to satisfy the needs of the society for professional talents and achieve the training objectives of high education， it is necessary to reform the professional courses on the basis of the existing curriculum system and training mode. Taking the teaching reform of Locomotive and Vehicle Engineering as an example， this article introduces in detail the measures taken by the School of Transportation Engineering of Central South University to reform the course in terms of strengthening the construction of teaching teams， intensifying practical links and improving the quality of classroom teaching， especially for enterprise engineers. In these measures， "enterprise engineers give lectures" and "teaching with virtual reality technology" are discussed in detail. Finally， the reverberation of curriculum reform is discussed and the direction of follow-up efforts are analyzed.

Keywords： professional talents in railway transport; curriculum reform of Locomotive and Vehicle Engineering; virtual reality technology; enterprise engineers give lectures

引言

自2013年習近平總書記提出“一帶一路（絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路）”的倡議以來，中國積極發(fā)展與沿線國家的經濟合作，共同打造利益、命運和責任共同體，取得卓越成效[1]。鐵路作為“一帶一路”倡議執(zhí)行的紐帶，在中國與沿線國家的合作和交流中起著重要作用。隨著中歐班列投入運營、中巴鐵路和雅萬高鐵建成通車，鐵路所帶動的合作交流日益增多;與此同時，中國高鐵也已成為我國高端裝備走出去的新名片[2]。伴隨“一帶一路”倡議和中國鐵路國際化的持續(xù)推進，我國對鐵路專業(yè)人才提出了更高的要求，因此注重和加強軌道交通人才的培養(yǎng)和儲備具有重要的意義[3]。

本科生是高素質軌道交通專業(yè)人才培養(yǎng)的最大群體，中國高校是培養(yǎng)本科生的主要場所，肩負著為國家培養(yǎng)軌道交通儲備人才的重任。本科階段是學生世界觀、人生觀、價值觀形成的關鍵階段，良好的本科教育是提高軌道交通專業(yè)人才培養(yǎng)質量的重要基礎。自2017年2月起，教育部積極推進“新工科”建設，培養(yǎng)造就多樣化、創(chuàng)新型卓越工程技術人才成為各高校培養(yǎng)人才目標的共識;2018年9月10日，習近平總書記發(fā)表在全國教育大會發(fā)表重要講話，強調高等教育必須堅持“以本為本”，注重“培養(yǎng)人”的根本使命，加快建設高水平本科教育。因此高校重注和加強本科生教學成為培養(yǎng)軌道交通專業(yè)高素質人才的關鍵。

中南大學交通運輸工程學院由原長沙鐵道學院的交通運輸、機車車輛工程、軌道工程機械等相關優(yōu)勢學科專業(yè)和高速列車研究中心組建而成，旨在在交通運輸工程一級學科層面上創(chuàng)辦國際知名、國內一流的學科專業(yè)。60多年來，已為國家輸送萬余名軌道交通專業(yè)人才。“一帶一路”倡議下對軌道交通人才的需求以及推進“以本為本”的教學形式均對軌道交通人才的培養(yǎng)提出更高的要求，而近年來中南大學交通運輸工程學院持續(xù)加大對本科教學的投入，積極進行專業(yè)課程教學改革，努力培養(yǎng)更高水平的本科人才。

交通運輸工程學院下設交通運輸工程、交通設備與控制工程和物流工程三個專業(yè)，交通設備與控制工程主要面向國家鐵路基礎設施建設和運用的重要需求，努力培養(yǎng)軌道交通行業(yè)專業(yè)技術人才，為國內外軌道交通相關企業(yè)及科研單位輸送高級專業(yè)人才和后備管理人才。《機車車輛工程》作為大三學生第二學期的專業(yè)必修課之一，該課程要求學生全面了解鐵道機車車輛的基本結構知識、相關工作原理以及運行性能特點等，為學生畢業(yè)后順利從事機車車輛技術工作奠定良好的基礎。本論文以《機車車輛工程》課程教學改革為例，闡述中南大學交通運輸工程學院在加強教學團隊建設、強化實踐實習環(huán)節(jié)以及提高課堂教學方面的舉措，并對相關改革舉措的成效和反響進行相應總結。

一、課程改革的主要措施

（一）加強教學團隊的建設

教學團隊和高水平教師隊伍的建設是推動高校教學改革與教育創(chuàng)新，提高教育教學質量的一種重要形式。交通運輸工程學院在加強教學團隊建設的過程中，努力建設結構合理的教團團隊，推動教學內容和教學方法的改革，并注重加強青年教師的培養(yǎng)。

《機車車輛工程》課程老師隸屬于“機車車輛工程”教學團隊，依據學院每門專業(yè)課程至少有三位老師可以授課，每位教師至少可以勝任三門課程的教學規(guī)定，組建該教學團隊。當前該課程團隊成員包含老中青三代，以老教師作為該課程的負責人，團隊成員共同協助制定教學大綱、組織教學內容以及制定學生成績的評定標準，從而保證不同教師授課時教學過程的專業(yè)化和規(guī)范化。團隊成員之間積極開展教學研究，加強教學經驗的交流，通過進入中國鐵路總公司下屬公司和中國中車集團下屬機車車輛廠走訪交流及時了解國家和行業(yè)的動態(tài)，了解與本課程相關技術的發(fā)展趨勢，實現對教學內容的及時更新。

同時有計劃地開展新進教師的培養(yǎng)，及時調整隊伍結構。積極對青年教師進行教學技巧的指導和選擇教學團隊的引導，使青年教師選擇合適的教學團隊，并能迅速融入教學團隊。學院堅持100%的本科課程由教授和副教授授課，100%的教授和副教授均進行授課的原則。為了培養(yǎng)青年教師掌握相關知識和授課技巧，要求其適時進行聽課學習;此外，學院堅持每年組織青年教師的教學競賽，內容涉及教學課件、教案和現場授課等，專家現場對教師進行相應點評和輔導。

（二）強化實踐實習環(huán)節(jié)

大學的實踐教學和實習環(huán)節(jié)是聯系理論教學與實際應用之間的紐帶，可以幫助學生更深入地了解和掌握所學課程內容，從而使課程取得更好的教學效果。根據課程的教學目標和教學大綱要求，該課程的實踐教學環(huán)節(jié)設置兩個教學實驗，以使學生更深入地了解相關結構及掌握其具備的功能;而為了更好地使學生了解機車車輛結構特點，與該課程配套的認識實習環(huán)節(jié)在課程學習中期進行，以便學生能及時對課程所學結構進行現場的感性認識。

建立實踐實驗與課程所學知識的聯系是最大程度發(fā)揮實踐教學環(huán)節(jié)作用并引導學生理論聯系實際的重要方法。在實踐教學環(huán)節(jié)包括油壓減振器分拆及性能測試實驗和二系彈簧振動實驗。其中前一個實驗要求學生動手進行油壓減振器的拆裝以了解油壓減振器的工作原理，并通過實際測量判斷其減振的性能參數。二系彈簧振動實驗要求學生通過對二系彈簧簧上質量的振動測試，了解鐵道車輛彈性懸掛的作用、工作原理和簧上簧下質量對車輛性能的作用。為了加深學生對實驗基礎知識的了解，并能建立實驗與課程所學知識的聯系，課題中要求對實驗內容進行了介紹，尤其指導學生對二系彈簧振動性能進行了相應理論建模。二系彈簧振動實驗平臺包含傳統(tǒng)的實驗模擬平臺，可以滿足學生對理論建模的檢驗驗證;同時學院設計并購置了1：4的25G型客車實車模型，該實驗平臺的建立可以進一步加深學生對理論模擬與實車應用的聯系。所開展的實踐教學將增強學生對理論知識-模擬實驗-實車實驗相關聯系的認識。

認識實習要求學生通過到企業(yè)現場的參觀與學習，獲得對各類鐵路工程裝備的組成、生產、使用、維護的感性認識，以及對鐵路相關企業(yè)組織與管理的初步認識，為掌握專業(yè)課知識打下工程基礎。近年來，學院對認識實習的重視程度逐漸提高。首先是實習的時間有所增加，持續(xù)時間由之前的一周增加至兩周。其次實習所涉及的范圍有所延伸，相比之前僅參觀機車車輛廠、車輛段和機務段等與機車車輛直接相關的企業(yè)，今年將地鐵運營單位、動車組基地以及工程機械等包含其中。最后，注重認識實習過程：如實習前開展學生實習動員大會，對認識實習總體布置、知識要求和安全要求等進行介紹;參觀每個實習單位前，做好對該單位情況的講解，對參觀本單位所需了解的內容進行介紹，并提出相應的問題要求學生在參觀過程中尋找答案;參觀過程中，帶隊老師對主要部件進行介紹，并及時引導學生對重要結構進行觀察;參觀結束后，及時對實習內容進行必要的總結。在每個過程中，都需要學生做好記錄和總結。

（三）努力提高課堂教學質量

課堂教學仍是教育教學中普遍使用的一種手段，它是教師給學生傳授知識和技能的全過程，包括教師講解，學生問答，教學活動以及教學過程中使用的所有教具。當前《機車車輛工程》課程的教學仍以課堂教學為主，因此，為了更好地提高課堂教學質量，在課堂教學中進行必要革新。

交通院采用小班教學的形式得到了全院師生的認可，《機車車輛工程》課程由兩個自然班組合進行授課，每個班級學生數量不超過60人。小班教學的形式不僅方便教師的教學管理，同時使學生的學習效果更佳。課堂總體設計上，將以學生為中心，以教師為導向的方法融入教學，重點提高學生的課堂參與度。該課程教學團隊主推BOPPPS（導入、目標、預評價、參與式學習、后評價和總結）模式設計課堂教學，以問題導入讓學生了解本次課堂的學習內容和目標，通過有效的導入激發(fā)學生的主動學習動機，通過教師的有效引導提高學生學習興趣，以有效的互動提高學生的注意力，并通過課堂總結和習題練習了解學生掌握知識。

順應時代號召，將課程思政融入課堂。“課程思政”作為一個很好的載體，在培養(yǎng)學生的愛國主義情懷，培養(yǎng)學生樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀上具有重要的意義。將課程思政融入課堂，不僅僅是簡單在課堂特定時間進行思政教育，而是根據課堂組織情況和學生注意力情況，將課程思政內容與專業(yè)知識結合，以插曲形式將思政內容介紹給學生。如介紹參加國際聯運的客車須要在側墻中部懸掛特制的國徽時，由此可引入國徽的重要意義，中國國徽的來歷，國徽的使用場合等內容，以培養(yǎng)學生愛國情懷。

虛擬仿真（VR）技術和實物模型的引入是該課程課堂教學的改革重點之一。機車車輛結構復雜，通過教材示意圖或圖片難以對結構進行有效認識，同時相關結構的工作原理難以通過靜態(tài)圖片理解。引入虛擬仿真技術是解決以上問題的有效途徑，如通過虛擬現實仿真可實現設備內部結構360度可視化，能針對特定設備進行操作及施工作業(yè)，并能對裝配或工作過程進行模擬演示等，不再受場地、設備資源的局限性，從而形成全新的專業(yè)實踐教學方法。此外，部分實物模型的引入可以讓學生近距離更清楚地了解機車車輛相關結構知識，該課程中配備有多種型號車鉤模型，多種型號客貨車轉向架模型，不同類型客車和貨車模型等，其它與課程緊密相關的結構模型也在不斷完善中。

企業(yè)工程師進課堂是該課程課堂教學改革的另一個重點。針對《機車車輛工程》課程內容注重對結構認識并且與軌道交通企業(yè)現場結合緊密，課程期間創(chuàng)新地提出了邀請中車株洲機車研究所、長沙地鐵運營總公司的工程師分別來學校授課一次的方法。兩次課堂授課不僅包含了與教材內容相關的機車轉向架和地鐵車輛具體知識，同時為學生講解公司生產和運營情況、遇到的難題以及軌道交通的發(fā)展狀況，并且為學生講解單位對入職員工的技能要求等。課堂最后安排學生與工程師的互動，以解答學生所關心的各種問題，既能讓學生學到知識，同時使學生對相關行業(yè)發(fā)展更深入了解，最終實現交通院學生了解軌道交通行業(yè)、交通院為該行業(yè)培養(yǎng)人才并留住人才的目標。

二、課程改革的成效與反思

學期課程結束后，對授課班級發(fā)放調查問卷，主要針對課堂教學組織、課程思政環(huán)節(jié)、虛擬仿真技術引入、企業(yè)工程師授課、實踐環(huán)節(jié)和實習環(huán)節(jié)進行回訪。調查問卷對課程教學效果設置有“很好”，“好”，“一般”和“差”四個等級，并在每個部分留有學生提出主觀意見區(qū)域。調查問卷結果顯示學生對當前課程教學的效果總體滿意度較好，每個環(huán)節(jié)均有80%以上學生認為效果達到了“好”以上，尤其是虛擬仿真技術引入和企業(yè)工程師授課部分有70%以上學生選擇“很好”。與此同時，部分同學對課程改革提出了寶貴的改進建議，主要體現在：1. 課程的內容偏重于結構介紹，動畫所占比重應繼續(xù)增加;2. 課堂對結構的講解時間如果比較久，同學容易感覺枯燥，建議老師在適當的時間插入其它的一些話題，重新吸引學生注意力;3. 當前虛擬現實技術展示了一些機車車輛相關結構，結構都已經成型，如果能讓學生參與一些結構建模會更好。

作為《機車車輛工程》課程教學團隊的成員，教學改革意味著需要全體教師付出更多的努力，完成更多的工作量。如教學團隊需要進一步完善教學計劃、教案，并對課堂授課組織作出調整;聯系實習單位，協調實習安排并組織實習，邀請企業(yè)工程師授課以及確定授課時間和授課內容，均需要占用大量的時間;虛擬仿真平臺的搭建、模型建立、系統(tǒng)調試及應用于課堂等需要調用學院一部分人力和物力資源。

該課程改革從老師和學生角度均取得令人滿意的結果。但是該課程的教學，尤其是課堂授課環(huán)節(jié)仍有待改進。相比于之前教師滿堂灌的教學，主推BOPPPS的教學模式并完成一定的互動能夠在一定程度上吸引學生的興趣并提高學生注意力，但是在實現學生在課堂中掌握重要知識的目的還有一定距離;同時課堂的討論形式尚未達到預定效果，仍需在此環(huán)節(jié)設計中進行加強。針對該課程的實踐教學環(huán)節(jié)仍與課堂教學結合不夠緊密，主要體現在與實踐教學相關的課堂內容已經講授，而實踐環(huán)節(jié)并不能立即進行。此外，課堂教學無法滿足每一位同學的要求，但是通過問卷調查針對學生反應比較強烈或者提出比較有價值的建議，授課教師仍需要作出及時調整。

三、結束語

新時期，在“一帶一路”倡議、“新工科”要求、高等教育回歸“以本為本”等背景下，社會和教育對軌道交通專業(yè)技術人才的需求和培養(yǎng)提出了更高的要求。中南大學交通運輸工程學院積極應對當前挑戰(zhàn)，努力做好課程改革，提高教學質量，以培養(yǎng)能夠勝任社會需求的高質量的本科人才。在《機車車輛工程》課程教學改革中，從加強教學團隊建設、強化實踐實習環(huán)節(jié)和提高課程授課教學質量三方面展示了改革內容。通過一學期授課，學生反應的結果和教學團隊成員的總結均認為課程教學改革達到預期效果。如企業(yè)工程師進入課堂授課能夠實現企業(yè)需求與大學生培養(yǎng)的對接;虛擬仿真技術的引入能夠使抽象的結構更清晰展示等。課程改革的目的是使學生迷戀課堂并能從中學到知識，深遠目標是使學生更能適應社會的需求和時代的發(fā)展，實現人的社會價值。因此，課程的教學改革仍是需要持續(xù)推進的。

參考文獻：

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