基于新工科理念的《地鐵與輕軌》課程教學改革探討

韋有信 張德育 姜景山

摘要：我國城市軌道交通行業蓬勃發展，眾多高校新開設了《地鐵與輕軌》課程，教學過程中發現學生對軌道交通系統的認識基礎有限，有限的課堂教學時間無法有效承載大量的課程內容，教學質量無法滿足行業人才需求。文章基于新工科教學理念，針對課程專業知識學習和創新能力培養提出了教學改革措施，并給出了各主要改革措施需重點關注的問題。

關鍵詞：軌道交通；《地鐵與輕軌》；新工科；本科院校；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）29-0152-02

一、行業發展及課程簡介

我國高速鐵路系統早已成網，目前在不斷加大線網密度，高鐵鐵路的建設極大地改變了區域間、城際間的出行方式和交通質量，縮短了不同城市間的時空距離。我國各大科研院校和單位也在不斷研發新興軌道交通方式和優化既有軌道交通系統，如真空管道交通、高/低速磁懸浮等，新的設計理念、施工技術和設備產品層出不窮。為彌補軌道工程行業巨大的人才缺口，各大高校在土木工程和城市地下空間工程等專業中分別開設了《地鐵與輕軌》課程，本課程教授內容較多且豐富，主要包括線路規劃與設計、軌道工程結構設計、線路/車站/隧道施工、設備系統、災害與防護等幾大部分，按照課程性質的不同，選修課或必修課對應的為32課時或48課時。行業的高速發展和課程教學的緩慢滯后，使得軌道工程方向的人才培養面臨嚴峻的挑戰，但也是良好的改革機遇，《地鐵與輕軌》的課程教學要依托“新工科”理念加快發展和建設，探索課程教學的新模式，打造適用于行業需求的教學新質量。

二、課程教學突顯的問題

1.學生對課程知識缺乏感性認識。雖然我國軌道工程行業發展如火如荼，但大部分軌道工程項目集中在國內一、二線城市及周邊，且以高速鐵路、地鐵與輕軌等形式為主，部分經濟欠發達地區對軌道系統知識的了解僅限于網絡或電視信息，使得該部分地區的學生對《地鐵與輕軌》課程相關教材的學習因過于抽象而無法形成正確認知。

2.教學方法與課程課時安排相互沖突。《地鐵與輕軌》課程涉及了線路、軌道、線下基礎、車輛設備、運營安全等多個系統，而各系統又包含不同的組成部分，若采用傳統的板書或PPT教學將浪費大量的時間在各系統的淺層次介紹上，有限的時間內將無法全面深入地介紹課程核心知識；若僅對其重點知識重點講解，學生的學習又將脫離實際，無法形成對現有行業知識的直接掌握。受限于學生有限的專業知識認知基礎，使得現有的板書和PPT投影的教學方式無法達到設想的教學效果，高實踐性要求的《地鐵與輕軌》課程迫切需要教學方法的改革。

3.課程教學教材較少且信息陳舊。因國內前期城市軌道交通行業的建設規模有限，可供《地鐵與輕軌》課程直接使用的教材較少，課程知識大多零星分布于鐵道系統的相關教材，僅有的專用課程教材也存在專業知識較為陳舊等問題。此外，我國城市軌道交通行業急速發展，地鐵與輕軌工程的研發、設計和施工等方面技術更新周期越來越短，間接地導致該課程教材信息較為落后。

4.對學生創新意識和實踐能力的培養不足。地鐵與輕軌系統是城市軌道交通系統的典型代表，快速發展的城市軌道交通規模和技術創新使得地鐵與輕軌系統具有實踐性高、創新性強的專業特征，而課程教學中若不能很好地培養學生的創新意識、強化學生的實踐能力，滯后的課程教學內容和有限的教學質量將無法保障學生從業后的工作能力，百花齊放的業內形態將使得學生學習茫然無措。目前的課程教學缺乏專業競賽等實踐性活動的支撐，相關工作有待強化。

三、教學改革的主要措施

1.課程教學方式方法改革。將地鐵與輕軌課程的教學改革根植于整個本科教學體系中，與其他課程的教學有機結合：在相關專業的《認識實習》課程中適當增加城市軌道交通認識項目，為學生構建軌道系統知識學習提供必要的感性認識；在《路基路面工程》等相關課程教學中，適當增加道路與鐵道的對比理解；等等。結合《地鐵與輕軌》課程教學前期學生的知識儲備，重新組織和構建本課程的教學內容體系，更合理地利用有限的課堂教學時間。為配合課程教學方法和教學內容的改變，還需重新組織和構建課程的學習教材，推薦采用“基礎教材+自編資料+行業前沿報告”等多種形式的課程組合教材。

2.專業知識的探索與創新。教師的課堂教學通過配合學生對專業知識的答疑解惑，將幫助學生開展對專業知識深層次的探索和創新，并針對學生的創新性思維，鼓勵學生參加相關大學生科技創新項目、結構創新設計比賽等。現以筆者的教學經驗為例，對學生的專業創新能力培養方法進行說明：針對學生乘坐地鐵的噪聲實地感受，指導學生立項軌道交通聲屏障性能分析和設計課題一項，讓學生很好地了解了軌道結構的噪聲源、噪聲控制措施以及目前存在的問題等；針對軌道混凝土裂縫現象，指導學生立項道床板混凝土裂縫控制措施課題，幫助學生掌握軌道結構在不同狀態下的受力情況及其自身的結構特征。利用學生對未知事物的探索欲望，通過開展相關科研活動可以很好地幫助課程教學，目前已取得良好的教學效果。

3.理論與實際結合的實踐鍛煉。通過教師講授以及專家講座等方式將專業知識傳授給學生后，鼓勵學生在此基礎上將理論知識與實際工程相結合，積極參與實踐鍛煉。本科教學培養中的實踐鍛煉主要有理論實踐和工程實踐兩種，《地鐵與輕軌》課程的教學改革將依托軌道交通模型設計比賽和在建軌道交通項目實訓兩種方式分別開展理論實踐鍛煉和工程實踐鍛煉，其中軌道交通模型設計比賽包含創意設計和模型制作兩個部分，將學生的創新思維培養和實踐能力鍛煉相結合。

四、改革措施的關鍵問題

1.課程教學方式方法改革方面，其改革核心在于不同知識內容的合理教學方法探索。不同教學方法的教學時間和教學效果均有所不同，教學方法的選擇受專業課程體系、課程教學時間、學生學習狀態及知識基礎、學校教學軟硬件條件等多種因素的影響，本課程教學改革需綜合多種因素探究不同知識適用的教學方式方法。教學方式統籌選擇后，尚需要重新組織構建課程教學知識，以期獲取更好的教學效果。

2.創新思維及創新能力培養方面，需解決的關鍵問題在于如何培養學生的創新意識和激發學生思考的興趣。在校大學生普遍存在課前不預習、課后不復習、日常作業照搬教材等學習陋習，直接導致信息量較多的現代課堂教學效果不佳。本課程教學改革須加強學生對課前課后時間的利用，利用有限的課堂教學時間輔助學生課前和課后學習，培養學生課前獨立思考、提出問題，課后復習鞏固、挖掘創新的良好學習行為，圍繞“多思考”的教學理念，解決學生“創新難”的問題。

3.理論與實際結合的實踐鍛煉方面，需要解決的關鍵問題在于課程相關競賽的設計。競賽內容、競賽方式等要結合應用型本科學生的知識水平和動手能力，競賽的行為也需要達到強化學生對課程知識理解和應用、培養學生創新意識和能力的效果。

五、結語

結合國內軌道交通行業快速發展的現狀，總結了高等學校《地鐵與輕軌》課程教學過程中存在的常見問題，主要在于目前課程教學內容和教學方法所培養的學生無法滿足行業的社會需求，為此提出相應的教學改革措施。針對學生的認知基礎有限，在全方位的本科教學中補充軌道交通行業認知途徑，優化教學內容和教學方法，提高課堂教學質量，并充分發掘學生課外時間。針對行業發展的人才能力要求，基于新工科教學理念，提出了學生創新思維意識和實踐能力培養的措施。

參考文獻：

[1]盛海洋，盛京.城市軌道工程技術專業領域現狀調研與人才需求分析[J].考試周刊，2015，（95）.

[2]李勝利，姜楠.地鐵與輕軌課程教學改革體會[J].甘肅科技，2010，26（24）.