“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置探究

摘"要：基于綜合軌道交通行業(yè)數(shù)智化發(fā)展背景，本文系統(tǒng)分析綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)平臺(tái)發(fā)展要求，針對(duì)新時(shí)代軌道交通行業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及能力評(píng)估要素，分學(xué)歷層次、分專業(yè)闡述綜合軌道交通運(yùn)營管理類實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程模塊框架，以各實(shí)驗(yàn)課程與各學(xué)歷層級(jí)軌道交通運(yùn)營管理人才能力評(píng)估要素契合度為基礎(chǔ)，提出“數(shù)智化+層次化”背景下軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置及優(yōu)化流程，并通過國內(nèi)某交通運(yùn)輸院校交通運(yùn)輸本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)課程設(shè)置案例進(jìn)行應(yīng)用分析，以為行業(yè)內(nèi)院校優(yōu)化綜合軌道交通運(yùn)營管理相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)模式和實(shí)踐教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合軌道交通；數(shù)智化；層次化；實(shí)驗(yàn)；課程設(shè)置

中圖分類號(hào)：C45""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

大數(shù)據(jù)、智能化等系列新型技術(shù)快速發(fā)展，對(duì)軌道交通人才專業(yè)技能水平提出了較高的要求，特別是對(duì)行業(yè)內(nèi)如智慧鐵路、智能調(diào)度、智慧運(yùn)維等新理念、新技術(shù)的把握和認(rèn)識(shí)提出了更高的考核標(biāo)準(zhǔn)［12］。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)面向不同崗位、不同職業(yè)定位要求多層次人才隊(duì)伍培養(yǎng)，軌道交通相關(guān)院校按照本科、專科兩個(gè)層級(jí)設(shè)置了軌道交通領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)，其實(shí)驗(yàn)課程也面向鐵路、城市軌道交通等多層次軌道交通領(lǐng)域，形成綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程體系。因此，在“數(shù)智化+層次化”背景下，軌道交通相關(guān)院校如何依托軌道交通數(shù)智化發(fā)展契機(jī)，同時(shí)有機(jī)結(jié)合不同層次學(xué)歷人才培養(yǎng)要求，探究“數(shù)智化+層次化”背景下的綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置就極具現(xiàn)實(shí)與發(fā)展意義。

一、相關(guān)研究背景

圍繞數(shù)智化發(fā)展新形勢(shì)、新要求，聚焦綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程體系設(shè)置以及平臺(tái)建設(shè)，目前，國內(nèi)外學(xué)者一是圍繞實(shí)踐教學(xué)體系的完善提升，研究多元化體系和合理保障舉措，黃凱峰等［3］從實(shí)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)作能力的雙提升視角構(gòu)建多元化的實(shí)踐教學(xué)保障體系；李文新等［4］提出OBE矩陣下的課程科學(xué)體系設(shè)置。二是針對(duì)軌道交通相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)，按照問題導(dǎo)向原則總結(jié)提煉主要問題、制定有效對(duì)策，如王利華等［5］從課程設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)校企合作等方面提出了相關(guān)改進(jìn)對(duì)策，劉維宇等［6］提出低成本的軌道交通實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。總體而言，目前相關(guān)研究針對(duì)軌道交通類實(shí)踐教學(xué)體系升級(jí)更新和特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)均進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，但缺少對(duì)于綜合性較強(qiáng)專業(yè)如軌道交通運(yùn)營管理相關(guān)專業(yè)在數(shù)智化發(fā)展背景下的契合不同層次專業(yè)具體特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求的實(shí)踐教學(xué)專項(xiàng)研究，也缺乏具有指導(dǎo)性的優(yōu)化改進(jìn)實(shí)施方案。

二、“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的要求

（一）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)更為先進(jìn)

在升級(jí)優(yōu)化傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上，引入列車全自動(dòng)駕駛、智能運(yùn)營調(diào)度平臺(tái)、智能客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)、鐵路車站作業(yè)智能化系統(tǒng)等新型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，契合軌道交通行業(yè)融合化、智慧化建設(shè)訴求。

（二）實(shí)驗(yàn)導(dǎo)向更為精準(zhǔn)

針對(duì)交通運(yùn)輸、城市軌道交通運(yùn)營管理等學(xué)科專業(yè)和大專、本科等學(xué)歷層次設(shè)置，分類別、分層次地開設(shè)系列實(shí)驗(yàn)課程，本科學(xué)歷知識(shí)理論與實(shí)踐應(yīng)用并重；大專學(xué)歷重點(diǎn)以實(shí)踐應(yīng)用為主，并熟悉生產(chǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)基本常識(shí)。

（三）實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ礁鼮榫C合

打破傳統(tǒng)線下培養(yǎng)模式，實(shí)現(xiàn)線上、線下有機(jī)結(jié)合，特別是近年來對(duì)線上高質(zhì)量開展實(shí)驗(yàn)課程提出新的挑戰(zhàn)，需要線下實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與線上學(xué)習(xí)互動(dòng)密切協(xié)作。

三、“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的方案

綜合分析國內(nèi)開設(shè)軌道交通運(yùn)營管理類系列專業(yè)高等院校，數(shù)智化軌道交通實(shí)驗(yàn)主要面向交通運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)營管理等專業(yè)和本科、專科兩個(gè)學(xué)歷層級(jí)，各專業(yè)、各層級(jí)學(xué)歷培養(yǎng)目標(biāo)各有側(cè)重，其實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置方案也應(yīng)具有針對(duì)性、層次性。

（一）基本思路

1.本科系列

綜合軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要涉及實(shí)驗(yàn)理論模塊、本專業(yè)模塊、拓展專業(yè)模塊三個(gè)類別，且根據(jù)專業(yè)類別和學(xué)歷層級(jí)具有不同側(cè)重。首先，考慮本科培養(yǎng)特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置中實(shí)驗(yàn)理論學(xué)習(xí)的重要性，可按實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的20%以上設(shè)置，同時(shí)考慮到實(shí)驗(yàn)課程本身重在實(shí)驗(yàn)，故其學(xué)時(shí)占比不宜超過50%以及本專業(yè)模塊學(xué)時(shí)。其次，本科生在注重本專業(yè)技能學(xué)習(xí)的同時(shí)，還需要強(qiáng)化其他相關(guān)專業(yè)知識(shí)的涉獵，因此考慮拓展專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K按照10%～20%設(shè)置。綜上分析，本科類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程框架如下：

（1）交通運(yùn)輸專業(yè)。交通運(yùn)輸專業(yè)綜合軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要為鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)理論模塊、鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)?zāi)K、城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)?zāi)K三個(gè)類別。根據(jù)上述組合規(guī)則，交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程框架如表1所示。

（2）城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)。城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要為城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)理論模塊、城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)?zāi)K、鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)?zāi)K三個(gè)類別，因此，本專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程框架如表2所示。

2.專科系列

綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)專科教學(xué)模塊主要涉及基本理論模塊、本專業(yè)實(shí)踐模塊、拓展專業(yè)實(shí)踐模塊三個(gè)類別。首先，考慮專科學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程設(shè)置中僅需要掌握基本理論即可，可按實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的10%～20%進(jìn)行設(shè)置，另考慮到專科學(xué)生特別需要強(qiáng)化實(shí)踐實(shí)操能力，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程學(xué)時(shí)占比宜超過70%；其次，為進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生實(shí)操能力和就業(yè)覆蓋面，還需補(bǔ)充重點(diǎn)關(guān)聯(lián)專業(yè)實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，因此考慮拓展專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K按照10%～20%進(jìn)行設(shè)置。綜上分析，專科類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程框架如下：

（1）交通運(yùn)輸專業(yè)。交通運(yùn)輸專業(yè)專科教育綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要為鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)理論模塊、鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模塊、城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模塊三個(gè)類別，因此，本專業(yè)專科實(shí)驗(yàn)課程框架如表3所示。

（2）城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)。城市軌道交通運(yùn)營管理專業(yè)專科教育綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要為城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)理論模塊、城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模塊、鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模塊三個(gè)類別，因此，本專業(yè)專科實(shí)驗(yàn)課程框架如表4所示。

（二）優(yōu)化流程

根據(jù)課程模塊設(shè)置方案，考慮各實(shí)驗(yàn)課程與各學(xué)歷層級(jí)軌道交通運(yùn)管人才能力評(píng)估要素契合度，設(shè)定“數(shù)智化+層次化”背景下軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置優(yōu)化流程如下：

Step1：基于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源及師資力量，面向數(shù)智化發(fā)展要求，統(tǒng)籌實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)規(guī)劃，列舉軌道交通運(yùn)營管理類實(shí)驗(yàn)課程實(shí)踐操作學(xué)時(shí)要求，確定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論學(xué)時(shí)區(qū)間和學(xué)時(shí)壓縮措施；

Step2：采用AHP模型綜合確定各學(xué)歷層級(jí)軌道交通運(yùn)管人才能力評(píng)估要素權(quán)重［7］；

Step3：采用加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)模型測算全類別各實(shí)驗(yàn)課程與軌道交通運(yùn)管人才能力培養(yǎng)目標(biāo)要求契合度并進(jìn)行排序［8］；

Step4：結(jié)合教學(xué)平臺(tái)及人力資源，選擇設(shè)定本學(xué)歷本專業(yè)實(shí)驗(yàn)組合課程框架；

Step5：按照各層級(jí)學(xué)歷各專業(yè)本專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K學(xué)時(shí)要求，按契合度順序和實(shí)際操作學(xué)時(shí)設(shè)置本專業(yè)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)K課程，直至滿足本專業(yè)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)K學(xué)時(shí)要求；

Step6：測算上述實(shí)驗(yàn)課程對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論總學(xué)時(shí)區(qū)間和本層級(jí)學(xué)歷本專業(yè)基礎(chǔ)理論模塊學(xué)時(shí)可用余量或負(fù)余量；

Step7：結(jié)合相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K系列課程契合度順序，設(shè)置拓展模塊實(shí)驗(yàn)課程，直至滿足拓展型專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K學(xué)時(shí)要求；

Step8：測算拓展模塊實(shí)驗(yàn)課程基礎(chǔ)理論總學(xué)時(shí)區(qū)間，統(tǒng)籌本專業(yè)及拓展專業(yè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論部分學(xué)時(shí)壓縮措施，設(shè)置本專業(yè)及拓展專業(yè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論模塊學(xué)時(shí)；

Step9：分學(xué)歷層次分專業(yè)整理形成綜合軌道交通運(yùn)營管理人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置方案。

四、“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的案例

國內(nèi)某交通運(yùn)輸院校，設(shè)有交通運(yùn)輸本科專業(yè)和城市軌道交通運(yùn)營管理專科專業(yè)，建設(shè)有省級(jí)交通運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心一座，負(fù)責(zé)上述專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)踐等工作，現(xiàn)已建成計(jì)算機(jī)編制列車運(yùn)行圖實(shí)驗(yàn)室、鐵路行車調(diào)度與控制實(shí)驗(yàn)室、城軌行車調(diào)度實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、CTCS2列車運(yùn)行控制仿真系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。現(xiàn)階段交通運(yùn)輸本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)課程按照實(shí)驗(yàn)理論模塊（20%）+鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)?zāi)K（60%）+城市軌道交通運(yùn)營管理實(shí)驗(yàn)?zāi)K（20%）設(shè)置，具體如表5所示。

根據(jù)近年來學(xué)生就業(yè)單位反饋及學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量情況綜合分析，現(xiàn)階段課程設(shè)置學(xué)生就業(yè)后綜合素質(zhì)較好，基本可按照相關(guān)要求按時(shí)完成生產(chǎn)工作，但同時(shí)各方面也反饋就業(yè)學(xué)生鐵路現(xiàn)場方面工作能力有所欠缺，特別是鐵路智能化發(fā)展背景下，就業(yè)學(xué)生對(duì)于行業(yè)新形勢(shì)、新技能把握有所不足。針對(duì)上述情況，應(yīng)用本文課程設(shè)置流程進(jìn)行優(yōu)化，形成實(shí)驗(yàn)課程優(yōu)化措施如下：

（1）增加車站生產(chǎn)作業(yè)智能化系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)、鐵路運(yùn)輸綜合信息管理實(shí)驗(yàn)課程2項(xiàng)，理論模塊增加12學(xué)時(shí)，實(shí)操模塊增加42學(xué)時(shí)。

（2）取消拓展專業(yè)類城市軌道交通乘客安全檢查實(shí)驗(yàn)、軌道列車司機(jī)（學(xué)生組）職業(yè)技能競賽課程2項(xiàng)。

（3）調(diào)整城市軌道交通行車調(diào)度指揮系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、城軌旅客運(yùn)輸自動(dòng)售檢票系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、城市軌道交通綜合仿真駕駛系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)3項(xiàng)課程學(xué)時(shí)配置，分別由均為30學(xué)時(shí)調(diào)整為24學(xué)時(shí)、20學(xué)時(shí)、20學(xué)時(shí)，理論模塊學(xué)時(shí)維持既有設(shè)置，相應(yīng)減少實(shí)操模塊學(xué)時(shí)。

結(jié)語

大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用激發(fā)軌道交通行業(yè)智慧化建設(shè)持續(xù)加快，綜合軌道交通運(yùn)營管理行業(yè)實(shí)驗(yàn)數(shù)智化發(fā)展成為必然，結(jié)合數(shù)智化發(fā)展要求及特點(diǎn)，面向新時(shí)代軌道交通行業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及評(píng)估要素，進(jìn)行“數(shù)智化+層次化”背景下的綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置研究，可為行業(yè)內(nèi)院校優(yōu)化綜合軌道交通運(yùn)管專業(yè)培養(yǎng)模式和實(shí)踐教學(xué)提供一定借鑒。同時(shí)，層次化課程設(shè)置作為多因素、多目標(biāo)組合優(yōu)化問題，后續(xù)研究中將進(jìn)一步結(jié)合教學(xué)實(shí)踐數(shù)據(jù)及實(shí)際綜合調(diào)查建立組合優(yōu)化模型生成層次化課程體系。

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基金項(xiàng)目：陜西省高等教育科學(xué)研究項(xiàng)目（XGH"21292），西安交通工程學(xué)院綜合軌道交通實(shí)驗(yàn)課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目

作者簡介：武遠(yuǎn)萍（1987—"），女，漢族，工學(xué)碩士，工程師，研究方向：交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理。