基于校企合作的軌道車輛專業人才培養模式

黃海鳳

校企合作背景下，基于多學科融合和國際化視角下的軌道車輛專業人才培養模式，是適應軌道車輛專業課程覆蓋面寬和知識點間聯系緊密的重要路徑。為了培養學生的多學科交叉融合能力和國際視野，本文在校企合作的基礎上，運用學生知識點專題調研、國內外研究對比分析、討論及教師點評的方式逐步推進。實踐教學和跟進調查發現，基于校企合作的學科交叉和融合國內外研究的知識點專題調研與討論方式，對學生跨學科培養和國際視野培養具有重要作用，并且有效提高了學生的實操能力。

一、引言

隨著城市軌道車輛的快速發展，軌道車輛所涉及的結構設計、維修維護、大數據分析及壽命預測等多個領域，逐漸發展為多學科融合的綜合應用平臺。為了適應新型軌道車輛多學科融合的特點，軌道車輛專業人才的培養模式需在校企合作的基礎上，重點關注學生多學科融合和國際視野的培養。為此，建立校企合作背景下的軌道車輛專業跨學科人才培養成為當務之急。斯坦福大學校長約翰指出：“未來教育的重點和趨勢將注重學生綜合能力的培養”。耶魯大學校長理查德則對中國大學本科教育提出兩點意見，即跨學科的廣度和對于評判性思維的培養。跨學科的廣度是我國軌道車輛專業建設的重點之一。在軌道車輛專業人才培養模式的改革過程中，應將多學科知識融入軌道車輛的專業課程中，建立學生的跨學科設計、學習及運用能力。

二、多學科融合的軌道車輛專業課程建設

“中國制造2025”和“國家重點研發計劃”明確提出“交通強國”和“先進軌道交通”的戰略目標，本文提出的多學科融合的校企合作培養模式，順應了軌道交通行業的新一輪科技革命與產業變革需求。跨學科多專業融合人才培養是指由兩個或兩個以上的學科交叉、整合的教學活動來促進多學科知識、認知圖式和價值觀在受教育者頭腦中融合并內化，從而提升受教育者解決復雜問題的能力。該培養模式在國內外大學都有積極的探索與實踐，在培養理念、課程體系、教學方法設計以及支持保障等方面形成了可供借鑒的路徑與方法。

目前，人工智能、大數據及智能維修維護等學科已經成為軌道車輛專業人才必須掌握的跨學科知識。為了適應軌道車輛行業的快速發展，必須利用人工智能和大數據等建立智能平臺，跟蹤車輛各部件的性能狀態，評估部件的安全性能和剩余壽命，從而作為智能維修維護的理論依據。因此，建立校企合作背景下，多學科交叉融合的軌道交通車輛專業課程建設，是我國軌道車輛專業人才培養的關鍵。

軌道交通領域，智能維修維護知識也是軌道車輛專業人才的必備專業知識。智能維修維護是軌道車輛運營的發展方向，是解決目前軌道車輛過度維修或定期維修的重要手段。為此，將智能維修維護的專業知識融入軌道車輛專業課程中，培養軌道車輛專業人才具備軌道車輛智能維修維護技術的能力，并推動該技術的快速發展，刻不容緩。

結合教育部提出校企合作及全球軌道交通市場的需求，本文對軌道交通車輛的生產設計、智能維修維護、車輛及關鍵部件性能狀態的大數據分析等領域進行學科融合，并對《城市軌道車輛傳動與控制》課程進行教學模式改革。首先，對該課程的教學內容進行分解和延伸，將課程內容分解為知識點專題，例如將驅動地鐵車輛的牽引電動機作為知識點專題，在牽引電動機的原理、結構、工作特性及控制等原有知識點的基礎上進行知識延伸，增加牽引電動機故障對列車運行的影響、牽引電動機的性能狀態監測、故障預警、故障維修維護的方案優化等知識。接著，對故障預警中涉及的人工智能、大數據分析和維修維護方案中涉及的可靠性分析和傳感器布置等多學科知識進行融會貫通，激發學生在原有知識點的基礎上進一步深入思考，并采用專業知識導圖的方式，引導學生查閱文獻，分析各知識點的內在聯系，避免學生學習過程中發生“知識孤島”的現象。

因此，大數據、人工智能與車輛設計、維修維護相結合的多學科交叉融合的專業課程建設，是校企合作背景下軌道車輛專業人才培養的一種重要模式。

三、校企合作是多學科融合培養模式的重要實踐

校企合作是培養學生實踐能力的關鍵。學生深入企業學習并掌握行業的最新發展動向，了解企業的發展目標和現場急需解決的行業難題，并反饋給學校。教師結合學生反饋，開展有針對性的調研，并將行業動向、企業發展目標和行業難題融入軌道交通車輛人才培養之中，進一步引導學生查閱文獻，深入學習，并與專業基礎進行融會貫通，從而激發學生的學習熱情。

本文提出的基于校企合作的軌道車輛專業人才培養模式，是在學校教學大綱的基礎上，結合企業的實際生產、運營、維修維護和設計開發等環節，將軌道車輛專業培養大綱與軌道車輛的生產、設計及運營企業緊密結合，將跨學科的專題式教學方式與軌道車輛相關企業進行融合。同時，將企業的生產、維修維護及運營等環節作為教學實例，引入課堂教學，進而促進學生對軌道車輛專業知識進行更深層次的理解和學習，引導學生充分了解企業的設計開發和生產制造過程，充分了解軌道車輛的維修維護裝備、維修維護策略和維修維護優化等專業知識。

以《城市軌道車輛傳動與控制》課程為例，針對“牽引電動機”的知識專題，以及城市軌道車輛的生產加工及運行企業（例如地鐵公司）具備牽引電動機故障檢查、電機運行及控制、維修維護等現實條件，引導學生在學習牽引電動機的原理、工作特性、控制過程、維修維護、故障模式等知識的同時，深入企業調研并適當的實踐，實現理論與實踐的深入結合，提升了學生的學習興趣和動手能力。

充分利用企業的實踐優勢，基于企業的安全管理、運營管理、企業各部門協調關系等環節，培養學生軌道車輛行業的管理能力，使得學生充分了解軌道車輛行業生產、運營、管理等環節的協調配合關系，了解人工智能、大數據分析、可靠性分析等知識與軌道車輛專業知識的交叉融合在軌道車輛行業的應用。通過校企合作，學生對專業知識的學習進行了延伸，同時學生也更加了解城市軌道交通企業的運營模式，促進了學生對職業規劃的思考。

四、國際化視角下的軌道車輛專業跨學科人才培養

近年來，包括中國在內的全球軌道交通裝備市場正在呈現強勁增長態勢。軌道交通車輛作為軌道交通裝備的關鍵組成部分，其市場需求潛力巨大，而軌道交通車輛也為布局“一帶一路”戰略提供了重要的建設基礎，“一帶一路”沿線及輻射區域形成龐大的軌道交通車輛市場。隨著人工智能等新興工業技術的發展和跨國合作項目的增加，軌道車輛的跨國建設項目越來越多，因此必須從國際化的視角對軌道車輛專業人才進行培養。在課程教學過程中，融入環境保護、可持續發展和地域人文特點等內容，培養具有國際化視野的軌道車輛專業技術和管理人員，從而推動我國軌道車輛專業人才更快地與國際接軌。

為了將我國的軌道交通車輛推向國際市場，應培養具有國際化視野的軌道交通人才。這是因為世界各國對軌道交通行業的需求特點、人文文化、生活習慣均有所不同，軌道交通車輛需要考慮不同國家的生活習慣、工作習慣、審美習慣等多方面因素，建造符合當地人文文化和生活習慣的軌道交通車輛。例如，某些國家的旅客平均身高較高、平均體重較重，為此，地鐵車輛內部需要設置較寬的座椅;某些國家地處寒冷地帶，牽引電動機等部件需要在低溫狀態下連續可靠的運行，空調系統需要進行冗余設計，確保在高寒季節時不會因為空調故障導致旅客凍傷。為此，在軌道交通車輛的人才培養模式中，加入世界各國相關技術的研究進展和技術特點，使學生通過技術演進，更好地了解世界，逐步具備國際化視野。

為了適應國際市場的需求，在軌道交通車輛專業的課程教學過程中，采用雙語教學、翻轉課堂及國際學術前沿研討等方式進行授課，從而提高軌道車輛專業人才的英文表達能力和自主學習能力，通過問題討論等方式激發學生思考。

本文在校企合作的背景下，在講授專業課程過程中，融入人工智能、大數據及智能維修維護等多學科交叉知識，對城市軌道車輛傳動與控制、智能維修維護和故障診斷及壽命預測等知識進行有效銜接和相互補充。充分利用企業的實踐條件，將軌道車輛涉及的多學科知識進行融會貫通，建立多學科下的綜合教學模式，并在教學環節中融入世界各國軌道車輛的發展特點、關鍵技術及其文化背景，構建國際化視野下的人才培養模式。[項目支持：西南交通大學教改項目（項目編號：20201104）]

（作者單位：西南交通大學機械工程學院）