基于ERTIC-CDIO理念的城市軌道交通車輛專業人才培養模式研究

鄧 濤

(重慶交通大學機電與汽車工程學院，重慶400074)

隨著中國經濟飛速發展，城市建設速度大力推進，我國逐漸進入了“城市軌道交通”快速發展建設的黃金時代。根據城市軌道交通規劃，到2050年中國城市軌道交通線路總長將超過4500公里。以重慶市為例，根據重慶軌道交通2020及2050年最新規劃，規劃中的“九線一環”線路總長513公里，串起2737平方公里的主城。隨著我國軌道交通迅猛發展，軌道交通專業人才需求量急劇增加，但隨之帶來了一個非常嚴峻的問題:在現有高等教育體系下，如何圍繞城市軌道交通專業人才需求和人才培養，以企業和高等院校為依托，解決軌道交通專業人才輸入輸出問題，解決我國城市軌道交通行業專業人才短缺問題。為此，從2003年開始，我校機電與汽車工程學院車輛工程專業設置了城市軌道交通車輛工程方向，并從2008年開始以車輛工程(城市軌道交通車輛工程方向)單獨進行本科招生，且于2011年7月成立軌道交通學院和軌道交通研究院，依托于機電與汽車工程學院進行教學、人才培養、專業建設等。然而，對國內已開設城市軌道交通車輛專業的其他高校調研表明，我校城市軌道交通車輛專業人才培養理念、培養目標、培養方案、課程體系建設、專業教學團隊建設、教學模式建設、教材建設、專業師資隊伍建設以及實踐環節等方面仍然存在著定位不明確、重理論輕實踐、教學方法陳舊、教學資源不足、教師科研項目與課程教學脫節、團隊協作能力匱乏、考核評價體系單調、培養人才數量有限且質量不高等問題［1-6］。更為嚴峻的是，對近幾年畢業生在軌道交通行業就業情況的綜合調研表明，我校城市軌道交通車輛專業部分畢業生存在著重理論輕實踐，缺乏對歷史、社會和環境認知與責任教育，缺失職業道德和企業責任感，創新意識和團隊協作意識匱乏，適應工作崗位磨合期較長，專業技能知識結構復合型特征不明顯等問題，難以滿足當前軌道交通行業對應用型工程技術人才“拿來就用”的迫切要求。調研結果讓我們充分意識到改革城市軌道交通車輛專業傳統人才培養模式的重要性、必要性與緊迫性。

近20多年來，我國高等教育模式發生了較多的積極變化，但是我國高等教育尤其是工程教育仍然不能完全適應與滿足未來經濟高速發展的巨大需求，培養出的工程技術人才遠遠無法滿足國內外國際化公司或企業的需求，已經直接影響了我國在國際工程技術行業的競爭力。近年來，我國高等工程教育也經歷了或正面臨著較大的改革，教育部實施的“卓越工程師培養計劃”與“質量工程”都在不同程度上體現了我國高等工程教育綜合化改革的決心和力度，大力提升了高校工科專業的實踐能力。經過深入學習和研究，結合國際工程教育改革的大環境，我們發現，近年來國際工程教育改革的最新成果——CDIO(Conceive、Design、Implement和Operate的簡稱)工程教育理念為我們提供了一條可供借鑒的道路［7-11］。本文將對CDIO工程教育理念進行研究和探索，并結合重慶交通大學城市軌道交通車輛專業的實際情況，提出ERTIC-CDIO人才培養模式，以期對軌道交通車輛專業人才培養有所裨益。

一、從CDIO到ERTIC-CDIO

(一)CDIO工程教育理念

CDIO工程教育分別指構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)，最早是由麻省理工學院校長Vest提出的“工程整合教育”，2000年后由麻省理工學院與瑞典查爾摩斯工業大學、林雪平大學、皇家工學院等國外著名院校開創的全新工程教育模式，即:充分利用高等院校齊全的學科與豐富的學習資源，以接近工程實際涉及技術、經濟、企業和社會的團隊綜合設計大項目為主要載體，有機結合學科專業類核心課程的課堂教學和實踐教學，貫穿整個CDIO全過程，不斷地全面訓練和提高學生的工程技術能力、個人理論與實踐能力、團隊協作能力和工程系統集成與創新能力4個方面的綜合能力［7-11］。CDIO自2005年引入中國以來，全國40多所試點高校和一些非試點院校紛紛緊密結合中國工程教育實際，以思想為先導，項目設計為導向，轉變傳統工程教育教學模式，建立符合國際工程教育共識的人才培養模式，并結合我國工程教育特色(重理論輕實踐、強調個人學術能力而忽視團隊協作精神、重知識學習而輕開拓創新等)，創造出有中國特色的CDIO工程教育改革模式(專業建設、人才培養、課程體系、課程教學、課堂教學改革、實驗教學改革等方面)，有機結合理論教學和實踐教學，為我國工程教育改革提供了寶貴的實踐經驗，同時也為進一步加快培養與國際接軌的中國工程師奠定了基礎［12-16］。

(二)ERTIC-CDIO工程教育理念

基于上述現狀與背景，在對CDIO工程教育模式原有理念、特色繼承和創新的基礎上，依據我校城市軌道交通車輛專業現狀，提出基于ERTIC-CDIO理念的構建城市軌道交通車輛專業人才培養模式，即將道德(Ethics)、責任感(Responsibility)、技術(Technology)、創新(Innovation)、協作(Cooperation)與構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)有機融合，在人才培養目標、課程體系、教學內容、教學質量、學習評估體系以及實踐教學環節等方面進行改革，構建ERTIC-CDIO人才培養體系(見圖1)，培養適應社會主義現代化建設需要，德、智、體、美全面發展，能夠在軌道交通車輛工程領域從事設計、制造、檢測、試驗研究以及運用管理等工作的高級工程技術人才。

圖1 ERTIC-CDIO人才培養體系

二、基于ERTIC-CDIO理念的人才培養目標

依據國家“十二五”期間實施“專業綜合改革試點”項目的指導意見，緊緊圍繞國家和重慶市產業結構調整對城市軌道交通車輛專業人才培養的實際需求，結合我校辦學定位和城市軌道交通車輛專業特色，提出基于ERTICCDIO理念的城市軌道交通車輛專業人才培養模式(見圖2)，探索城市軌道交通車輛專業培養模式、課程體系、教學內容、教學質量、評估體系、實踐環節等專業發展重要環節的綜合改革，將城市軌道交通車輛專業學生培養成具備良好的職業道德和企業責任感的應用型、復合型和創新型工程技術人才。

圖2 基于ERTIC-CDIO理念的城市軌道交通車輛專業人才培養模式

三、基于ERTIC-CDIO理念的人才培養模式

(一)ERTIC-CDIO新型培養模式

有機融合道德、責任感、技術、創新、協作與CDIO模式，以工程項目設計為導向、工程能力培養為目標的城市軌道交通車輛專業工程教育培養模式體現出我校城市軌道交通車輛專業特色的培養理念、培養目標、培養標準與專業定位。

(二)ERTIC-CDIO新型課程體系

如圖3所示，設計ERTIC-CDIO一體化新型課程體系:以4個一級團隊設計項目、4個二級團隊設計項目、每門課程一個或幾個三級團隊設計項目為導向的新型課程體系。一級項目貫穿整個本科教學階段，分為通識教育課項目、學科專業類基礎課項目、專業課教育項目、集中工程實踐環節以及畢業設計項目，包含了本專業主要核心課程和能力要求。二級項目基于學科專業類課程群綜合性設計項目，有機結合學科專業類關聯課程知識點，強化學生綜合運用能力。三級項目以單門專業課程為基礎，根據專業課程教學自身特點，可以設置短學時、小規模、低成本的實踐項目，加強學生理解并運用課程內容。以布盧姆學習目標分類法為基礎，建立專業培養目標實現矩陣，以此描述學生在學完本課程后應掌握的知識和具有的能力程度。建立課程檔案為核心的課程文件設計，明確每一門課程的具體要求，建立以服務課堂為核心的獨具教師個人特色的課堂教案，取代傳統的課程教學PPT或其它課堂教學資料。

圖3 ERTIC-CDIO新型一體化課程體系

(三)ERTIC-CDIO新型教學內容

基于項目、探究式、案例式、參與式一體化教學方法，以系統思維能力和綜合集成創新能力為核心，以項目為中心的學習模式，將老師的科研學術成果融入設計項目，引導并驅動學生主動了解課程內容，理論結合實踐，鍛煉團隊協作精神，學習基本項目組織、管理、設計、創新，培養其ERTIC-CDIO能力。如“城市軌道車輛構造”“軌道車輛設計理論”課程，任課教師可以結合我校在單軌交通領域的特色，融合其單軌交通科研項目及科研成果，分解成很多個小項目，如轉向架、輪胎、空氣制動、電氣控制等，引導學生團隊協作參與和專業課程緊密相關的科研項目，并充分利用已有的科研設備或儀器，深化課堂學習。

(四)ERTIC-CDIO新型教學質量

激發任課教師授課的創造性、綜合性和實踐性，引導學生主動學習和積極參與的主觀能動性，由傳統知識本位的教學質量觀轉變為能力本位的教學質量觀。即以知識灌輸為目標的教學質量管理模式轉變成以能力實踐為目標的包含約束體系、監督體系、激勵體系、反饋體系在內的ERTIC-CDIO新型教學質量管理模式。

(五)ERTIC-CDIO新型學習評估體系

構建涵蓋職業道德、企業責任感、專業知識、實踐能力、創新能力、團隊協作6個方面的多樣化學習評估體系。

(六)ERTIC-CDIO新型實踐環節體系

構建“基礎—綜合—系統—創新”四位一體的ERTICCDIO新型實踐教學環節體系，如圖4所示。

圖4 基于ERTIC-CDIO四位一體的實踐環節體系

其中“基礎”指學科或專業類基礎課程實驗教學，目的是加深學生理解理論課程課堂教學內容;“綜合”指學科或專業基礎綜合實驗，目的是訓練學生熟練操作專業實驗設備或儀器，掌握各類性能參數的測量方法以及相關實驗數據的處理方法;“系統”指專業課實驗、課程設計、生產實習、畢業實習等，目的是強化學生系統思維方法和綜合集成能力;“創新”指科技創新訓練層，如大學生“挑戰杯”“電子設計大賽”等，學生可以自主選題自行完成，也可以在導師指導下選題及完成，或直接參加導師承擔的科研項目，目的是培養學生的系統構建調控能力、實踐創新思維以及團隊協作精神。

四、結語

結合我校辦學定位和專業特色，建立基于ERTICCDIO理念的城市軌道交通車輛專業人才培養模式，探索城市軌道交通車輛專業ERTIC-CDIO新型培養模式、課程體系、教學內容、教學質量、評估體系、實踐環節等重要環節的改革，立足培養具備道德、責任感、技術、創新、協作、構思、設計、實現和運作的城市軌道交通車輛領域工程技術人才。本研究不僅對城市軌道交通車輛專業人才培養具有一定的應用價值，而且對其它專業建立特色化的專業培養模式、培養有特色的專業人才具有一定的推廣價值和借鑒意義;同時也可使我校城市軌道交通車輛專業有望在西南地區乃至全國達到一流水平，具有更高的社會聲譽和知名度，贏得社會普遍贊譽。

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