基于CDIO教育理念的城市軌道交通工程專業人才培養模式改革與實踐研究

彭輝+魏薇

摘要：本文主要介紹長安大學將“CDIO”工程教育理念引入城市軌道交通專業核心課程，依據專業人才培養目標構建了課程結構及教學內容，制訂并實施了專業核心課程方案。以項目為載體，按照CDIO的“做中學”教育理念，在CDIO項目教學中，調動學生的積極性，提高了學生的專業技能和實踐能力，目前已初見成效。

關鍵詞：CDIO;城市軌道交通;工程教育;培養方案

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）24-0129-02

一、概述

工程教育的目的是培養學生成為一名具有專業知識、社會實踐能力和創新能力的人才。但是在我國教育的模式往往只注重專業知識的培養，忽略了對歷史、社會和環境的認知與責任方面的教育。針對這一現狀，同時適應新形勢下社會對長安大學城市軌道交通專業人才的需求，我們從21世紀人才觀的轉變，即從以前的個體單角度審視轉變為個體、團體、組織和社會的多角度、全方位審視的特點出發，借助于CDIO教育理念，結合我國的具體實際和長安大學交通運輸工程國家一級學科背景及專業特點，確立大學本科人才的培養理念和目標，構建了相應的培養體系，并在此基礎上進行了理論和實踐教學方面的大膽改革和實踐。

二、工程培養計劃現狀分析

在當前高等工程教育中，越來越多的人意識到學生除了要具有扎實的專業技術知識外，還必須擁有良好的團隊協作精神，系統分析及實際動手能力以適應現代化工程團隊合作、新產品及新系統的開發需求。目前工程教學主要存在以下問題：①教學以理論為主，缺少實踐環節，學生動手能力弱。②教法單一，主要以教師傳授知識為主，缺乏師生互動。③培養計劃缺乏對學生的綜合能力培養，團隊協作與溝通的人際能力未能得到提高，因此，工程培養模式急需進行改革，讓大多數學生能夠學以致用。

三、城市軌道交通專業CDIO創新型人才培養模式的研究

（一）“CDIO”教育理念的基本思想

“CDIO”教育理念是國際上最新的工科教育研究成果，“CDIO”教育理念秉承構思（Conceive）→設計（Design）→實現（Implement）→運作（Operate）的流程，它以產品研發到產品運行的生命周期為載體，強調理論學習和綜合能力培養的有機結合，達到了教與學、教育目標與企業需求的和諧統一。

“CDIO”教育理念對工科教育的人才培養模式、教學內容、教學方法等諸多方面提出了全面指導。城市軌道交通工程專業是一門要求學生具備扎實工程基礎和良好應用能力的工科學科。因此，依據“CDIO”工程教育理念，建立適應于城市軌道交通專業的人才培養模式是完全符合社會和時代發展要求的。

（二）人才培養模式的革新

1.城市軌道交通專業CDIO創新型人才培養目標。經過對調研資料的深入分析，緊緊圍繞CDIO教育理念與方法，結合我校特色與交通工程學科基礎，針對市場和用人單位的需求，確定培養目標。即培養學生具備相應的基礎知識，能夠適應國家、省、市相應軌道交通發展部門需求的高級人才。總體目標是培養城市軌道交通建設及運營管理人才。分層目標：①掌握運營組織基礎理論和運用技能的運營管理技術人才;②掌握建設項目管理基礎理論和方法的復合型技術人才。

2.課程結構及教學內容的改革實踐。按照“CDIO”教育理念，構建了專業核心課程的課程結構和教學內容，制定并實施了專業核心課程，課程實施方案包含專業主修以及專業選修。（1）理論課程體系。理論課程體系主要反映在基礎課、專業基礎課及專業課上，以及必修課與選修課之間的比例關系上，確定了基礎主干課程、專業平臺課程以及專業特色核心課程，具體如下：①基礎主干課程包括高等數學、大學物理、工程力學、政治理論課、大學英語等。②專業平臺課程包括交通工程導論、交通運輸工程總論、交通工程CAD、測量學、道路勘測設計、運籌學、工程地質、市政工程及運輸經濟學等。③專業特色核心課程包括城市軌道交通線路規劃及設計、城市軌道交通場站設計、城市軌道交通信號及控制系統、城市軌道交通機電設備工程、城市軌道交通運營組織與管理、建設項目管理、安全工程、軌道交通結構工程等。（2）實踐教學。依據“CDIO”工程教育理念，按照學科交叉滲透、理論實踐融合、資源優化共享的實踐教學理念，加大了實踐教學的力度，以增強學生感性認識，培養學生動手能力、實踐能力和解決問題的能力。實踐能力的培養體現在三個階段，分別是基本技能的培養、學科專業基礎實踐能力的培養以及專業課程實踐能力培養。

3.加大實踐能力的培養力度，突出專業技能型人才培養。以城市軌道交通項目為載體，以專業能力培養為核心，形成教學與實踐相結合，“用、做、教、思”一體化的實踐教學體系。CDIO項目教學，體現了“用中學、做中學、教中學、思中學”的教學思想，突出了專業技能型人才的培養途徑。（1）專業理論課程實踐“用中學”。該人才培養模式重點突出理論課程的學習與實踐動手能力的培養有機結合，組織學生分別赴南京地鐵、西安地鐵開展了參觀、專業認知及運營管理實習，加深了對地鐵控制中心OCC、車輛段、車站運營管理及維護方面的了解，進一步拓展了知識面，鞏固并加深了理論知識。（2）專業理論課程設計“做中學”。加大了學生動手能力培養的實踐環節，設置了軌道交通換乘車站設計、軌道交通列車運行計劃編制、軌道交通線路設計、畢業設計等多個課程設計，依托標準規范及課堂講授知識，完成一定工程設計工作，滿足實際運營的需求。（3）實驗教學平臺建設“教中學”。依托該培養方案，加強了實驗教學，目前已建成了城市軌道交通模型沙盤（含換乘車站）、城市軌道交通自動控制ATC仿真系統（含軌道交通演練模型、機車控制系統、停車場微機聯鎖仿真教學系統）和運營仿真RailSYS系統。學生在西安地鐵認識實習之前，結合沙盤模型進行針對性講解，大大提高了認識實習的效果。（4）課內教學“思中學”。城市軌道交通實踐能力的培養還體現在授課方式上，以專業外語的教學為例，專業外語作為城市軌道交通專業的一門專業必修基礎課程，在學習過程中突出了學生查閱資料及閱讀、寫作方面能力的培養，除了課程授課中現場回答問題、分組討論外，要求就某一話題課外查閱資料，并要求在國際期刊自行查閱一篇專業文獻進行翻譯和寫出評論。endprint

4.創建新型的課程考試方法和考核機制。課程緊密結合以項目為載體，基于工作過程的課程實施過程和工程中的施工過程，根據課程性質，在學習的各個環節，從技能、知識、協作等方面，對學生進行全方位的考核。根據學生的實習總結、課程設計的學習效果、遵守學校制度的情況等，以專業知識點的考核為重點，對學生的綜合素質和技能進行全面考核，由專家、用人單位和學生多方評價。

學生學習考核是對每個學生取得的具體學習成果的度量，也是檢驗教學改革和教師教學成果的重要手段，同時，也是質量控制系統中的重要反饋環節。CDIO重視個人、人際交往能力，產品、過程和系統的建造能力，并將這些方面納入課程內容和學習經驗中，因而，必須找到有效的考核方法來評估結果。考核方式突破了原來比較單一的考核模式，而引入形式多樣、靈活科學的考核手段。

5.構建創新型人才培養的監控與評價體系。依據“CDIO”工程教育理念，建立了包括實踐教學單位評價、學生評價和教師評價三部分的“以學生為中心”的全方位、全過程、系統的、綜合性的監控和評價體系，保證了城市軌道交通專業人才課程設置與人才培養的科學性、合理性和高效性。

四、該人才培養模式的特色創新點

基于CDIO的城市軌道交通專業的人才培養模式是借鑒先進教育理念，依據我國城市軌道交通發展實際，結合自身優勢，打破傳統教育思維理念的一種全新人才培養模式，與傳統人才培養模式相比具有如下創新之處。

1.借鑒“CDIO”工程教育理念，構建了城市軌道交通專業人才培養的課程結構和教學內容。依托“CDIO”教育理念，制訂了城市軌道交通專業人才培養目標，以專業核心課程改革為突破點，構建了相應的課程結構及實踐教學體系，建立了理論授課、課程設計/課程大作業、實踐教學三位一體的人才培養方案。

2.改革了城市軌道交通專業課程考試方式，制定并實施了基于“CDIO”工程教育理念的人才培養過程考核模式。突破了傳統的單一化考核方式，注重過程考察和能力評價，建立了以培養過程為載體的過程考核評價方式，結合理論授課、課程設計/大作業、實踐環節進行綜合考核，全方位考核學生的知識、技能和專業素質，實現了學生學習過程和專業技能培養的多方評價，使考核更加科學合理。

3.秉承“CDIO”工程教育理念，改革了城市軌道交通專業人才培養監控與評價體系。建立了包括實踐教學單位評價、學生評價和教師評價三部分的“以學生為中心”的全方位、全過程、系統的、綜合性的監控和評價體系，保證了課程授課和人才培養過程的科學性和合理性。

五、結語

隨著我國城市軌道交通的不斷發展，對于城市軌道交通專業人才需求不斷增大，對于人才的要求也更高，人才培養的不僅僅限于掌握專業技能，還涉及到社會、經濟、市場、環境、生態道德等領域。CDIO作為新的教育模式，盡管它的歷史還很短，但已經顯示了它的強大生命力。CDIO高等工程教育模式的改革，將會大大增強學生的綜合能力，提高學生的綜合競爭能力。

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