應用型高校產教融合課程建設研究與實踐

朱菊香?谷衛?方波?仇維斌

摘要：本文以《軌道交通信號設計與施工》課程為例，分析了在當下行業發展日新月異、技術飛速更新迭代的時代里，該課程所面臨的一些問題，教學模式和方法有待完善和改進的地方。本文研究了在產教融合背景下，從課程標準的制定到教學實施等課程改革具體內容，探索了如何將行業企業專家和資源融合到人才培養的全過程，培養出軌道交通行業所需要的高素質應用型人才。

關鍵詞：產教融合；應用型人才培養；課程改革；軌道交通信號設計與施工

軌道交通信號控制系統是列車運行的“大腦”，也被稱為“神經中樞”，主要是確保列車安全、高速、高效運行。目前城市間軌道交通使用的信號系統主要為CTCS系統，城市內軌道交通使用的信號系統主要為CBTC系統。隨著列車速度與密度的不斷增加，軌道交通控制系統在列車間隔控制、設備監測與維護、信息傳輸方式等方面實現大幅提升，隨著前沿技術的更新迭代，軌道交通信號控制系統發展也是更加一體化和智能化。所以隨著軌道交通技術的日新月異，急需大批具有工程應用及創新能力的優秀工程技術人才。然而，課題組經調查研究發現我國城市軌道交通發展面臨著人才資源的問題，既有人才供給不足的困難，又有人才能力欠缺的挑戰，人才供需產銷脫節情況較為嚴重。

一、該課程所面臨的問題分析

（一）課程的理論與實踐相脫節

《鐵路信號設計與施工》是軌道交通信號與控制專業的核心課，教學對象是該專業四年級學生，課程涉及的知識面涵蓋了學生前三年所學的《軌道交通信號基礎》《車站信號自動控制》《區間信號自動控制》等核心課程的主要內容。通過學習本課程內容，學生具備綜合運用鐵道信號自動控制專業知識的能力，具備解決鐵路信號設備在方案設計、工程安裝、施工調試等方面的實際問題。但是在以往的教學中發現，課程內容綜合性較強，站場線路平面圖、車站信號平面圖、信號組合連接圖等系統性較強，施工工程中的場景和技術問題工序很多，但是學生在信號現場施工的實踐機會較少，缺少現場經驗，信號設計部分的思想不能深入地去理解和內化，往往是知其然但不知其所以然。

（二）教學模式與行業技術發展不匹配

隨著我國對應用型人才的迫切需求，2021年3月蘇教高〔2021〕1號文《省教育廳關于推進一流應用型本科高校建設的實施意見》，文中指出要著力推進地方本科高校應用型人才培養[5]。軌道交通信號工程師除了對信號的聯鎖控制、行車調度等專業技術了然于心外，還要對傳感器、電子技術、智能控制等前沿技術進行鉆研和了解，是技能與智能并駕齊驅的復合型人才。而目前軌道交通高素質應用型人才比例過低、結構不合理，人才缺乏是普遍現象。在設備、技術、產品快速更新迭代的當下，如果用傳統的教學模式過度重視書本知識的傳遞，在紙上開火車，人才培養必將滯后行業的發展需求。不利于激發學生對學習專業知識的興趣和渴望以及創新動手能力，阻礙學生的職業可持續性發展。如何培養當下軌道交通技術飛速發展所需要的優秀人才，產教融合對人才培養具有重要意義。

二、該課程產教融合的探索與實踐

課程組通過在教學中通過對以下兩點進行嘗試和探索，大大提高了學生對該課程內容的掌握，提高了該課程的教學效果。

（二）行業企業專家參與課程資源建設

課程教學大綱是落實本科人才培養目標的重要教學文件，是體現以學生為中心的專業人才培養目標的保障，是專業畢業要求二級指標點達成的強力支撐。在應用型人才培養中，首先通過對行業企業對軌道信號人才需求的調研，對照職業崗位能力要求，分析專業知識銜接和構架，從而確定課程的方向和教學內容。為保障安全運營，軌道交通行業無論是產品還是建設，都有嚴格的標準，是每個信號人必須遵守的規范，所以在人才培養過程中，教學內容必須以行業為先做前提。在“十四五”鐵路科技創新規劃中提出了“面向世界科技前沿，要以成為世界鐵路科技發展中原始創新和核心技術的需求提出者、創新組織者、技術供給者、市場應用者為目標，強化基礎研究，加快新一代信息技術等與鐵路深度融合，搶占新一輪科技革命和產業變革制高點”。當下智能建造、裝備、運維等技術和信息融合，北斗衛星導航、第五代移動通信技術（5G）、毫米波通信、無線大數據、數字孿生、云網邊端協同、感知-通信-計算一體化等技術在鐵路通信信號領域中的廣泛應用，智能鐵路成套技術也在不斷完善。隨著信號設施的數字化升級，推進，對信號的設備的設計與施工又提出了更高的要求，為了更好適應這一發展趨勢，在制訂課程標準、教學計劃，審定人才培養方案等邀請行業專家參與，用現場標準來審視教學，參與課程建設。從而有效地將信號設計的專業標準、職業從業標準及課程標準有效對接，精準定位當下軌道交通信號控制相關課程建設方向。軌道交通行業從技術、制造、到維護都有十分嚴格明確的細則，是對交通運輸的強制約束力，因此，學校的課程標準和培養標準制定要與軌道交通信號職業標準、鐵路技術管理規程為中心， 這也是應用型人才培養的關鍵點。一個優秀的信號工程師對中國鐵路技術管理規范非常熟悉，并且有豐富的設計經驗，對從業標準也要非常了解。

通過行業專家的深度參與，專任教師對行業人才需求更了解，對人才培養的體系設計規劃會更符合用人單位要求。每門課程教學大綱的制定、重難點的把握更精準，刪減技術過時的內容，增加新的設備和施工工藝，對教學內容更新完善，與時俱進。例如在車站信號部分，以往的教學會在6502繼電集中聯鎖安排的課時較多，對6502的組合應用、網站電路圖、選擇組電路和執行組電路等是教學重點，隨著目前信號系統的集成化，在課程大綱修訂中，將以上幾部分弱化，而對微機聯鎖系統進行詳細講解。在區間信號部分，對64D半自動閉塞的系統原理部分進行了刪減，重點講解以ZPW2000A為代表的現代化自動閉塞原理與系統配置和設計施工。產教融合的課程改革的核心就是構建以工作過程為導向的課程體系，在《軌道交通信號設計與施工》這一課程里體現尤為突出。與企業專家共同制定的教學項目如表1所示，對每個項目的主要內容，以及能力目標、知識目標和考核都有清晰的規劃，一目了然。校內教師校外導師結合，理論實踐相結合，從基礎能力到綜合能力的培養，層層遞進。通過校企融合，教師可以引入最新的教學案例，通過到企業的實踐，教師可以理實一體化結合將現場施工場景和理論結合，課程更生動，大大激發學生的學習興趣。人才培養和行業需求緊密結合，從而使學生實現了知識融會貫通、職業素養內化構建、專業能力層層遞進的效果，真正促進學生綜合職業能力的提升，最終達到具備獨立工作的能力。

（二）行業企業專家參與課程的實施

信號專業的學生畢業后會在鐵路局電務段從事鐵道信號技術方面的工作，他們應具備熟讀信號平面布置圖的能力，并能用軟件對其進行繪制，同時能根據信號圖對信號設備進行安裝和調試。為了更好地培養學生具備這些專業技能和職業素養，讓企業工程師們參與到教學中，讓專家走進專業教學課堂，教學內容更加豐富和貼合現場。工程師們參加到教學課堂中來，將信號設計和施工案例融合到理論知識中，一方面加強了學生對深奧的基礎理論邏輯的理解，另一方面拓寬了學生對專業領域的實踐認知，使得學生的職業素養和專業能力同步提高，學生就業時，能勝任企業工程設計和維護的崗位要求。在《軌道交通信號設計與施工》課程教學過程中，課程組結合當前鐵道信號領域發展狀況和趨勢以及現有的教學資源條件，建立了一個和企業專家一起教學的、較為合理的課程實踐教學模式。將教學內容劃分為5個模塊，各模塊由多個分項目組成，在幾次理論課后安排一次相應實踐實驗課，這些實驗課主要由企業工程師來承擔，教學場地可安排學校的實驗室，也可安排在信號施工現場。對道岔的型號、轉轍機的結構和動作原理，站場等都有充分的了解和認識，以此來更好地對信號控制設計有更全面的考慮，同時把工作過程中的規范素養和技能等融入到教學中，使學生對未來的崗位提前有認知。通過這樣理實一體化的教學安排，使學生真正掌握專業能力和職業規范素養。學生一方面能對前面所學的專業知識進行歸納總結和引用；另一方面對信號平面布置圖的制圖識圖、接線調試等現場工序各項專業技能的掌握；最后對專業知識的來龍去脈融會貫通，從而對專項技能的綜合應用都有整體提升，對整個鐵路信號工程（車站或區間）有系統層次的掌控。該課程在教學過程中，通過企業工程師對真實信號設計與施工情境的融入，工作中碰到的問題和要求，如何去解決設計與施工中的問題等案例，使教學內容更加接近于企業的崗位要求，理論教學和實踐教學實現了內容的貫穿、知識深度也是循序漸進。

《軌道交通信號設計與施工》主要包括信號設計與施工兩部分內容，信號設計主要包括信號初步設計（設計任務書）、應確定的設計原則，現場勘測、車站信號平面布置圖設計、聯鎖閉塞等，這些信號設計和規范部分主要由校內的教師教授。而信號工程施工部分主要包括室內外設備的安裝及調試等，動手操作能力要求較高，應用性較強，并且需要豐富的教學經驗，即便采用視頻動畫等多媒體教學手段，但是學生也不能真正體會和理解。針對這種情況，在實踐性較強的部分，課程組對教學內容和方式進行了調整，減少理論講解，主要安排學生分組實驗操作來觀察設備的動作變化，分析思考設計的邏輯環節，通過組員的討論思考，學生邊學邊做來真正理解和掌握理論知識，從而更好地來指導實踐。在這個過程中教師主要是引導學生如何來觀察問題、分析問題和解決問題。例如轉轍機中出現故障，那要仔細觀察現象后來分析是機械故障還是電氣故障，如果是電氣故障，那要引導學生仔細觀察每個繼電器的動作狀態，快速分析故障范圍。例如在“室外信號設備安裝”項目中，就可以使學生對應元器件看圖接線，識別接點端子。當學生對著電路圖邊分析邊思考，并通過測試儀表測試，將線路調試成功后，其收獲要遠比僅僅通過課堂講解的教學效果要好，通過這些項目的訓練，增強了學生學習的自豪感和獲得感，同時也激發了學生對專業和崗位的熱愛。

由此可見，通過產教融合，使行業工程師參與課程建設及教學改革，關乎應用型人才培養方向及質量。產教融合是應用型大學培養高素質、高技能人才的核心，而課程改革是推進產教融合的關鍵。只有堅持以課程為載體，促進產教供需對接，把行業新技術、新要求融入課程建設，從而實現教育鏈、人才鏈、創新鏈和產業鏈的貫通融合，服務應用型人才培養。通過產教融合課程促進場景學習，教學模式改革，重塑課程教學新方法，從而實現專業設置與產業需求對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接、畢業證書與職業資格證書對接，全面提升應用型人才培養質量，增強我國軌道交通人才核心競爭力。

作者單位：朱菊香 無錫學院

谷衛 南京信息工程大學

方波 仇維斌 無錫學院

參? 考? 文? 獻

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基金項目：中國高等教育學會2022年度高等教育科學研究規劃課題《地方大學產教融合人才培養質量提升研究》【項目編號：22DF0416】；2020年度江蘇高校哲學社會科學研究一般項目《專業建設中融入課程思政的探索與實踐——以軌道交通專業群建設為例》【項目編號：2020SJA2284】；2020年度北京交通大學軌道交通通信與控制國家級虛擬仿真實驗教學中心開放課題（8）

朱菊香（1979-），女，江蘇常州，副教授，研究方向：自動化及控制技術、軌道交通控制技術研究。