面向卓越工程師培養的“列車運行組織”課程改革探討

江志彬，徐瑞華

摘要：實施卓越工程師教育培養計劃是我國高等工程教育面臨的重大迫切任務。基于同濟大學“交通運輸專業”卓越工程師培養定位，從“知識、能力、人格”三位一體的人才培養模式出發，對該專業的核心課程“列車運行組織”課程教學大綱和教學內容、教材、教學方法與手段、考核方式等內容的改革思路進行了探討。

關鍵詞：卓越工程師;交通運輸;列車運行組織;運行圖課程設計;課程改革

中圖分類號：G642.0???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0125-04

為了能走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人才強國等一系列重大戰略部署，我國迫切需要培養一大批能夠適應和支撐產業發展的工程人才，一大批創新型工程人才和一大批具有國際競爭力的工程人才。為此，2010年6月23日，教育部在天津召開了“卓越工程師教育培養計劃”啟動會，聯合有關部門和行業協（學）會，共同實施卓越工程師教育培養計劃（以下簡稱“卓越計劃”）[1，2]。

作為國內首批試點高校，同濟大學已經開始實施“卓越工程師”培養計劃[3]，“交通運輸專業”正式列為卓越工程師培養的試點專業。本文將基于同濟大學“交通運輸專業”卓越工程師培養定位，從“知識、能力、人格”三位一體的人才培養模式出發，對該專業的核心課程“列車運行組織”及配套課程的教學大綱、教材、教學方法與手段、考核方式等內容的改革思路進行探討。

一、同濟大學交通運輸專業卓越工程師的培養目標

1.同濟大學“交通運輸工程學科”卓越工程師的培養目標。同濟大學是我國最早成立交通工程本科專業和獲得交通工程碩士及博士授予權的高校，也是第一批被確定為交通運輸工程國家一級重點學科的學校之一。交通運輸學科卓越工程師培養目標是要培養我國交通運輸工程界具備卓越工程師素養和良好職業精神、具有創新意識和國際視野、能夠踐行技術創新并解決未來工程問題和具有終身學習能力的工程技術精英和領軍人才，確保在未來十年和更長遠的時期中，源源不斷的同濟學子成為中國交通工程創新開發的主導力量。

2.同濟大學“交通運輸專業”卓越工程師培養目標。同濟大學的“交通運輸專業”始建于1951年，是國內最早從事軌道交通領域交通運輸規劃與管理的教學科研單位之一。“交通運輸專業”卓越工程師的培養目標為：德、智、體全面發展，具有人文素養、社會責任心和工程職業道德，掌握交通運輸工程學科的基礎知識和基本理論，能夠勝任軌道交通運輸系統規劃與管理，并能面向未來，適應軌道交通高、精、尖集成技術發展需要、具有終身學習能力和國際視野的高級工程專門人才和拔尖創新人才[4]。

二、滿足卓越工程培養目標的專業課程體系改革

1.“三位一體”專業課程體系改革目標。同濟大學始終把培養拔尖創新人才作為崇高使命和責任，確立了“知識、能力、人格”三位一體的人才培養模式[3]。因此，為了滿足卓越工程師培養的要求，交通運輸專業課程體系改革總體思路如表1所示。

2.“交通運輸專業”課程體系改革思路。基于上述的“三位一體”的培養目標，“交通運輸專業”課程體系改革的思路為：①調整課程組成的知識結構以適應未來工程師的需要。②適當壓縮課時來增加實踐教育的時間，并提出與企業結合的科學的實踐教育方案。③調整課時安排以適應培養具有國際視野的強化國際交流的教育模式。因此，新的卓越工程師課程體系將加強工程師專業知識和拓展知識的學習，增加實習時間，加強實踐教學，加強卓越工程師的實踐訓練，采用多樣化方式進行教學和質量評定，激發學生的學習熱情，培養學生的動手能力、創新能力和國際交流能力。

三、“列車運行組織”專業課程的改革思路

1.“列車運行組織”課程介紹。“列車運行組織”是交通運輸專業的核心專業課程，該課程以軌道交通系統列車運行過程及特點為基礎，以列車運行圖為主線，重點介紹軌道交通系統列車運行過程控制及行車組織的基本原理與方法、列車運行圖要素及其編制、通過能力計算以及列車運行調度指揮等方面的內容。通過該課程的學習，使學生掌握軌道交通系統列車運行組織的基本理論和方法，具備從事軌道交通列車運行組織與管理、列車運行圖編制、通過能力計算和列車運行調整的能力，了解國內外軌道交通系統列車運行控制與組織中的新技術及相關系統。

2.“列車運行組織”課程改革思路。①教學大綱與教學內容改革。一是注重共性，強化基本原理和方法。本課程面向各類軌道交通方式（既有鐵路、高速鐵路、城際及城市軌道交通、磁浮交通），從軌道交通系統列車運行的基本特點出發，重點介紹軌道交通系統列車運行過程控制的基本原理、列車運行組織計劃的編制及優化、線路通過能力的計算及加強的理論與方法。通過本課程的學習，使學生了解軌道交通列車運行過程及控制的基本原理，掌握軌道交通系統線路通過能力的計算、分析能力以及加強和提高軌道交通系統運輸能力的方法和措施的評價能力，能夠進行單雙線客貨混跑鐵路、高速鐵路、城市軌道交通列車運行圖的編制及調整，掌握列車運行調度與指揮的基本方法。二是結合實際，滿足軌道交通網絡運營管理的實際需要。近年來，我國高速鐵路、城際及城市軌道交通快速發展，部分區域和城市已經形成軌道交通網絡，在本課程的教學過程中，重點增加在網絡化運營條件下，軌道交通系統各線路列車運行計劃的協調銜接的授課內容，同時注重列車運行組織的基本原理，突出列車運行控制在運輸組織中的作用。新教學內容將增加列車運行控制理論與方法的內容，學習列車控制系統（CTC）的原理、應用等級、工作模式等內容，學習城市軌道交通列車自動控制系統（ATC）的原理與方法等內容。三是介紹前沿，培養學生探索研究的興趣和能力。軌道交通列車運行圖編制中普遍采用了計算機技術，因此在課程講授中，重點講授列車運行圖的計算機編制技術。同時，考慮到計算機編制列車運行圖的部分內容仍處于不斷研究過程中，相關的研究成果及學術論文較多，注重對最新研究成果的介紹，啟發、引導學生查閱相關文獻，進行文獻綜述，了解最新的研究成果。四是運行圖課程設計的配套改革。隨著我國軌道交通運輸的迅速發展，軌道交通現場的計算機編制方法與操作方式也隨之發生了較大變化，為適應這些變化的要求，本課程對運行圖課程設計的內容進行了配套改革，重點突出多種軌道交通運輸組織方式的特征，體現與現場實際操作的吻合性，增加以滬寧高速鐵路線、上海軌道交通11號線等實際應用案例，突出理論與實踐的結合。在設計內容中，增加相關運行圖編制參數標定實驗與調研等內容，并突出計算機的操作技能。②教材改革。由于教學大綱發生了變化，需要對原教材進行修訂。新編教材將以該教材的部分內容為基礎，重新編寫與當前軌道交通系統最新技術相適應的列車運行組織內容，并重點突出軌道交通系統列車運行控制技術，增加高速鐵路（客運專線）、城市軌道交通系統中列車運行圖編制和調度指揮等方面的內容，同時對列車運行圖的課程設計任務書進行了修訂與完善。③教學方法與手段改革。一是啟發式教學。注重深入淺出地解釋列車運行過程及運行組織的原理，并注重課堂提問，啟發學生思考。通過課堂練習和課后作業，使學生能夠全面認識軌道交通系統列車運行過程及控制的基本原理，熟練掌握通過能力計算和列車運行圖編制，并具備通過能力加強方案的設計、評價能力。二是案例式教學。通過運營企業的實地調研，及時更新課程內容，使教學內容緊貼運營實際。教學內容中的列車運行圖均采用了具有實際背景的資料數據，使學生通過實際案例，了解實際編制程序和效果，掌握方法。結合配套的“列車運行圖課程設計”，在課程設計的內容與設計方式上進行改進，利用教師科研成果（軌道交通列車運行圖計算機編制軟件），增加城市軌道交通列車運行圖的計算機編制內容。三是探究式、參與式教學。由于本課程部分內容在學術界仍然處于不斷研究、完善的過程中，因此在教學過程中，通過教師指導、設定主題，安排學生查閱相關文獻，完成文獻綜述，要求學生按照匯報要求，形成PPT文稿，由學生在課堂上進行匯報介紹，教師當場點評，從而訓練了學生的書面及口頭表達能力。四是現場工程師現身教學。在課程學習中，聘請鐵路和城市軌道交通運營企業的高級工程師來給學生上課，重點講述目前高速鐵路、城市軌道交通列車運行圖的編制技術、列車運行調度與控制技術的最新進展等情況，并將教材中沒有但屬于前沿研究的熱點內容（如高速鐵路快速發展帶來的機遇與挑戰、城市軌道交通網絡化運營帶來的問題等）介紹給學生。五是雙語教學。為了提高學生的學習能力和把握相關領域的最新研究和應用成果，本課程部分將開設雙語教學（部分內容的PPT采用雙語展示），學生學習英語教材與文獻，教師詳細講解。六是實驗和實訓教學。設計與本課程配套的兩個實驗課程：“高速鐵路行車調度指揮與列車運行控制模擬實驗”以及“鐵路模擬分散自律調度集中（CTC）仿真實驗”，通過模擬仿真、實體仿真、沙盤演示、學生參與等方法與手段，使學生全面掌握軌道交通系統的列車運行圖、列車運行計劃編制、列車運行調度和指揮的整個過程。設計本課程配套的實訓教學課程和“Railsys實訓”，通過Railsys的學習，使學生進一步掌握列車運行過程及運行組織特點。④考評方式改革。本課程的考核與評價改變以往是單一課程考試的方式，更注重學習過程、綜合能力和人格培養的綜合考評方式，如表2。

四、結論與展望

卓越工程師計劃是我國未來教育改革中的重要工作之一，對于創新型、應用型和復合型人才的培養，是需要體現在整個專業培養的教學體系中的，而專業知識的學習與積累是提升專業素養的關鍵步驟，相關專業課程的教學改革必須充分結合交通運輸行業的發展和需求變化，適度在理念上超前，勇于探索，在實踐過程中不斷修正與調整。

參考文獻：

[1]李淑慶，任其亮.對交通運輸類專業實施卓越工程師教育培養計劃的思考[J].重慶交通大學學報（社會科學版），2011，11（2）：108-110.

[2]宋佩維.卓越工程師創新能力培養的思路與途徑[J].中國電力教育，2011，（7）：25-27，29.

[3]同濟大學.同濟大學——學校概況[EB/OL].

http：//www.tongji.edu.cn/survey/index.html.

[4]同濟大學.同濟大學交通運輸專業卓越工程師培養計劃方案[Z].2010.

基金項目：本文為同濟大學教學改革項目研究成果

作者簡介：江志彬，同濟大學交通運輸工程學院，副教授;徐瑞華，同濟大學交通運輸工程學院，教授。