基于驅動創新能力培養的城市軌道交通車輛工程專業課程體系研究

摘要：上海工程技術大學城市軌道交通學院基于驅動創新能力培養，進行軌道交通車輛工程專業的課程體系研究，實現了學生工程實踐能力和創新能力的培養目標，體現了城市軌道交通車輛工程專業“卓越工程師培養計劃”的培養要求。

關鍵詞：驅動創新；工程實踐；課程體系創新；軌道交通車輛

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）38-0136-03

一、引言

1.國外工程類專業人才培養制度。工程類專業人才培養制度在西方發達工業國家起步較早，美國制定了ABET EC2000工程教育認證體系，對工科人才培養提出了新的要求。新加坡高校工程人才培養的主要特征是以就業為導向的課程體系改革；注重國際間學術和人員的交流與合作。德國的應用技術大學（Fachhochscule，簡稱FH）培養工程師—高層技術人才的做法是延長實習學期，主要培養具有專業應用理論和較強實踐能力的可解決生產中實際問題的專業人才。日本Kanazawa Institute of Technology開設了兩門關于工程設計的基礎課程：工程設計Ⅰ（EDⅠ）和工程設計Ⅱ（EDⅡ）；訓練的關鍵是培養學生獨立解決問題的技巧和能力。對比發達國家的工程人才培養，我國現行的工程類專業人才培養模式“科學化”的趨勢越來越凸現，重理論、輕實踐，重課堂、輕課外，重精深、輕綜合，重灌輸、輕自學，培養的人才與社會各行各業的需求不適應。

2.卓越工程師培養計劃與軌道車輛工程專業培養。上海工程技術大學作為第一批實施“卓越工程師教育培養計劃”的高校之一，按照教育部的要求積極組織實施設計方案，進一步深化教學改革，創新人才培養模式。上海工程技術大學城市軌道交通學院的學科和專業建設以城市軌道交通技術發展趨勢和市場需求為導向，學科和專業方向瞄準了城市軌道交通運營安全保障技術，開設了城市軌道交通車輛工程、通信信號、運營管理和交通工程四個專業方向，以適應上海及全國城市軌道交通系統迅速發展對綜合性應用型人才培養的需求。

二、創新軌道車輛工程專業課程體系的必要性

原有城市軌道交通車輛工程專業培養體系在教學模式和知識結構上，表現出與既有的鐵路高校車輛工程專業的雷同性，在人才培養目標和方案上缺乏特色和競爭力，很大程度上制約專業建設方向的深化與質量提升，建設成效不明顯，無法彰顯城市軌道交通車輛工程專業的特色與優勢。

1.教學中以教師為主體，偏重理論教學，制約創新意識培養的提升。目前城市軌道交通車輛工程專業在培養計劃上，課程體系較大程度上還是反映出以教師為主體、學生為客體的特征。一定程度上導致了教師在教學過程中比較容易產生主觀性、臆斷性與刻板性，導致了學生學習中出現被動、消極與盲從，抑制了學生學習的主動性、積極性與創新性。

2.傳統的教學方法制約了車輛工程卓越人才培養質量的提高。教學方法很大程度上受到課程體系在課程大綱和內容上的約束，偏重知識傳授的課程體系使得教學方法難以突破。傳統教學方法很大程度上較難適應城市軌道交通車輛工程專業技術更新發展快的特點，這種教學方法重知識傳授、輕實踐的特點導致了創新氛圍不濃，因此，也導致了課程、教材、實驗建設、學生創新培養環節上存在一定的瓶頸。

三、基于驅動創新的軌道車輛工程專業課程體系設計

1.重構全新的城市軌道交通車輛工程專業培養體系。全新的城市軌道交通車輛工程專業培養體系充分考慮了以市場需求為導向，在培養目標定位上具有與其他高校差異化競爭特征和鮮明的專業特色，重視了知識、能力與工程實踐的融合。在寬厚和扎實的專業基礎知識構建和支撐上，創新性地增強了城市軌道交通車輛專業知識，突顯了特色。本校設計了城市軌道交通車輛電氣設備、城市軌道交通車輛電力牽引與控制、城市軌道交通車輛故障診斷技術等15門特色專業課程，形成了城市軌道交通車輛工程專業定位的基礎支撐。在實踐環節上，突出專業關鍵技術知識點，設計了城市軌道交通車輛電力牽引與控制綜合實驗等4門校內綜合實驗課程；創建了基于校外實踐基地的城市軌道交通車輛電氣設備課程設計等4門專業課程設計，以及城市軌道交通車輛基礎、認識、生產、崗位等特色專業實習環節。形成了獨特的課堂理論教學、實驗室綜合訓練、生產現場應用實踐的“三位一體”城市軌道交通車輛工程專業人才培養體系；充分體現了產學合作、工學交替，學科鏈、專業鏈對接產業鏈的培養模式。

2.全面建設特色的城市軌道交通車輛工程實踐環節。以教育部啟動“卓越工程師教育培養計劃”和上海工程技術大學085內涵建設為契機，城市軌道交通學院車輛工程專業積極開展校內綜合實驗和創新實驗建設，快速推動和實施了雙贏式的校企實踐環節及基地建設。①面向城市軌道交通車輛工程關鍵技術的校內綜合實驗項目的創建，相對于傳統的鐵道車輛工程，城市軌道交通車輛工程其鮮明的理論和技術特征體現在車輛的牽引、制動、控制和維護保障技術上。城市軌道交通車輛工程專業通過以專業教師為主體，聘請該領域的技術專家及工程師共同開發的形式，構建了車輛安全保障技術相關的車輛轉向架實訓平臺、車輛電力電子實訓平臺、列車控制回路實訓平臺。在此基礎上，完成了城市軌道交通車輛電力牽引與控制綜合實驗、城市軌道交通車輛制動技術綜合實驗、城市軌道交通車輛現代檢測技術綜合實驗、城市軌道交通列車模擬駕駛和故障診斷綜合實驗及其創新實驗的開發。這些綜合實驗集理論分析和動手實踐為一體，極大地激發了學生學習的主動性，進一步優化了教師和學生在教學中主體與客體的地位，改變了傳統理論教學手段和教學方法的主觀性和刻板性，強化了學生實踐能力及創新能力的培養。②充分利用產學合作教育資源，開發城市軌道交通車輛工程專業特色校外實踐項目。城市軌道交通車輛工程專業依托院、校與上海申通地鐵集團有限公司共同申報并獲批了教育部國家級工程實踐教育中心，專業建設也得到上海市大學生校外實習基地建設項目的支持。開展了全面新型的城市軌道交通車輛工程卓越人才培養的校外實踐基地的建設。通過與上海申通地鐵集團有限公司維護保障中心車輛公司深入合作，企業導師聯合開發系列內涵特色鮮明、與企業現場需求無縫對接的校外實習項目，涵蓋了城市軌道交通車輛電氣設備課程設計等3門課程綜合設計，城市軌道交通車輛認識實習、城市軌道交通車輛生產實習、崗位實習3門特色專業實習內容；把握上海申通地鐵集團大力建設龍陽路“兩站一區間”的培訓基地的建設機會，積極參與上海軌道交通培訓中心龍陽路基地建設。通過上海地鐵電動列車改造項目和集實驗、實訓為一體的上海軌道交通952列車平臺建設，開展了車輛多種形式的車門、轉向架、電氣設備等關鍵部件的結構、電氣原理方面的系統性認知實訓設計，為城市軌道交通基礎實習、城市軌道交通車輛認識實習起到重點的支撐作用。通過校企雙方的共同努力自主研發了實驗實訓設備，使得校外實習基地能夠緊跟企業的技術革新，形成一個層次分明、方向劃分合理的城市軌道交通車輛工程專業校外實踐教育體系。

3.重點實施卓有成效的專業實踐保障措施。①構建了校企共同管理的實踐環節保障體系，為了更有成效推動和保障校外實踐環節的建設，城市軌道交通車輛工程專業依托院校與上海地鐵維護保障中心、上海軌道交通培訓中心，簽署大學生校外實習基地共建協議。結合教育部國家級工程實踐教育中心的成立，實質性建立實踐教育中心校企實踐教育理事會，雙方人員共同參與組織管理委員會。管理委員會負責重大工作的決策。實行管理委員會領導下的中心主任負責制，中心主任負責中心日常事務的管理和協調，其工作直接向中心管理委員會負責。設立了中心技術委員會，技術委員會主任由管理委員會聘任，技術委員會是中心的技術咨詢、評價和監督機構，其成員由具有高級職稱的校方教師和企業界專家組成，由中心管理委員會聘任。成立城市軌道交通車輛工程實施專業指導委員會，成立包括機械類課程、電氣類課程和電子類課程的協作組，負責研究調整和優化培養方案、課程大綱等實踐教育方面的工作。②基于現場工程案例，深化理論與實際對接，實現師資隊伍工程素養的全面提升。城市軌道交通車輛工程專業的成立在全國尚屬首例，專業缺乏符合培養要求的教科書。通過立項方式，學院鼓勵和支持教師進入產學研合作企業進行不低于一年的掛職鍛煉學習，同時鼓勵已有掛職鍛煉經歷的教師，結合新的科研或教學項目繼續進入企業深化掛職鍛煉。教師深入現場一線采集案例信息，編寫具有城市軌道交通車輛工程特色的貼合工程實際的專業系列教材。出版了城市軌道交通車輛制動技術等6門教材，并已與中國鐵道出版社簽訂了城市軌道交通車輛故障診斷技術等5門教材的出版合同，目前教材已完成了編寫工作。這些教材有效填補了專業知識結構中的空白，深化了教師對專業的理解。同時基于對現場案例的分析，專業積極開展了課程建設，并取得了豐碩的成果，共5門課程被評為校級和市級精品課程。基于車輛維護保障現場技術難點，專業開展了產學研攻關項目5項，解決了現場技術問題，提升了教師的工程素養。以產學研項目為基礎，凝練了學科增長點，獲批了省部級和國家級項目8項。并以科研成果反哺教學，教學成果顯著，如國家自然基金項目“城市軌道交通車輛制動能量回收”的部分成果已經應用于課堂和實驗教學。③以學生興趣愛好為驅動，搭建創新活動平臺，有效提升學生的實踐和創新能力。城市軌道交通車輛工程專業通過配置專用教室，購置系列單片機、微機原理、電子技術等開發平臺。多方位拓展和深化校企合作單位和學生創新平臺的建設，開展大學生創新活動計劃等豐富多彩的課外科技創新活動，采取自發、自愿的組隊原則，成立了電子技術協會、新銳科創團隊、數學建模團隊、計算機應用能力等學生科技創新團隊，并為每個學生科創團隊配備了專門的指導教師，極大的激發了學生創新的興趣，能實質性培養學生的工程素質和創新意識。專業教師共指導大學生創新活動20余項，20余人在大學生競賽活動中獲得包括市級以上獎項，人才培養質量和創新性成果得到了國內同行專家的認可。

本文以驅動創新為主線，以卓越工程師培養計劃為載體，從科學性、整體性、層次性和拓寬性的原則出發，進行了城市軌道交通車輛工程專業課程創新體系的研究，通過上海工程技術大學城市軌道交通學院城市軌道交通車輛工程人才的培養實踐過程，探索具有城市軌道交通特色車輛專業特色的課程體系和有效的實施方法，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，滿足應用型技術人才的培養要求。

參考文獻：

[1]鄭樹彬，朱文良，方宇，等.“卓越計劃”下的城軌車輛專業工程教育課程體系創新設計[J].大學教育，2013，（2）：5-7.

[2]朱忠奎.城市軌道交通車輛工程專業方向課程體系設置的思考[J].中國科教創新導刊，2011，（32）：177.

[3]董曉梅.國外高等工程教育創新型人才培養模式及啟示[J].創新與創業教育，2010，1（63：14-17，28.

[4]柴曉冬，方宇，鄭樹彬，等.城市軌道交通特色專業群卓越工程師人才培養模式研究[J].中國科教創新導刊，2012，（5）：75-76.

[5]趙海波.車輛工程專業應用型人才培養模式及課程體系研究[J].黑龍江科教信息，2012，（36）：169.

基金項目：2012上海高校本科重點教學改革項目，上海工程技術大學“卓越工程師教育培養計劃”專業建設項目，城市軌道交通車輛工程“卓越工程師”培養平臺建設項目（11XK10）

作者簡介：鄭樹彬，男，（1979-），廣東揭陽人，博士，上海工程技術大學城市軌道交通學院車輛工程系系主任，副教授，研究方向：城市軌道交通檢測技術與理論。

通信作者：朱文良，河南沈丘人，碩士，講師，上海工程技術大學城市軌道交通學院。