面向卓越工程师培养的“列车运行组织”课程改革探讨

江志彬，徐瑞华

摘要：实施卓越工程师教育培养计划是我国高等工程教育面临的重大迫切任务。基于同济大学“交通运输专业”卓越工程师培养定位，从“知识、能力、人格”三位一体的人才培养模式出发，对该专业的核心课程“列车运行组织”课程教学大纲和教学内容、教材、教学方法与手段、考核方式等内容的改革思路进行了探讨。

关键词：卓越工程师;交通运输;列车运行组织;运行图课程设计;课程改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2014）41-0125-04

为了能走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人才强国等一系列重大战略部署，我国迫切需要培养一大批能够适应和支撑产业发展的工程人才，一大批创新型工程人才和一大批具有国际竞争力的工程人才。为此，2010年6月23日，教育部在天津召开了“卓越工程师教育培养计划”启动会，联合有关部门和行业协（学）会，共同实施卓越工程师教育培养计划（以下简称“卓越计划”）[1，2]。

作为国内首批试点高校，同济大学已经开始实施“卓越工程师”培养计划[3]，“交通运输专业”正式列为卓越工程师培养的试点专业。本文将基于同济大学“交通运输专业”卓越工程师培养定位，从“知识、能力、人格”三位一体的人才培养模式出发，对该专业的核心课程“列车运行组织”及配套课程的教学大纲、教材、教学方法与手段、考核方式等内容的改革思路进行探讨。

一、同济大学交通运输专业卓越工程师的培养目标

1.同济大学“交通运输工程学科”卓越工程师的培养目标。同济大学是我国最早成立交通工程本科专业和获得交通工程硕士及博士授予权的高校，也是第一批被确定为交通运输工程国家一级重点学科的学校之一。交通运输学科卓越工程师培养目标是要培养我国交通运输工程界具备卓越工程师素养和良好职业精神、具有创新意识和国际视野、能够践行技术创新并解决未来工程问题和具有终身学习能力的工程技术精英和领军人才，确保在未来十年和更长远的时期中，源源不断的同济学子成为中国交通工程创新开发的主导力量。

2.同济大学“交通运输专业”卓越工程师培养目标。同济大学的“交通运输专业”始建于1951年，是国内最早从事轨道交通领域交通运输规划与管理的教学科研单位之一。“交通运输专业”卓越工程师的培养目标为：德、智、体全面发展，具有人文素养、社会责任心和工程职业道德，掌握交通运输工程学科的基础知识和基本理论，能够胜任轨道交通运输系统规划与管理，并能面向未来，适应轨道交通高、精、尖集成技术发展需要、具有终身学习能力和国际视野的高级工程专门人才和拔尖创新人才[4]。

二、满足卓越工程培养目标的专业课程体系改革

1.“三位一体”专业课程体系改革目标。同济大学始终把培养拔尖创新人才作为崇高使命和责任，确立了“知识、能力、人格”三位一体的人才培养模式[3]。因此，为了满足卓越工程师培养的要求，交通运输专业课程体系改革总体思路如表1所示。

2.“交通运输专业”课程体系改革思路。基于上述的“三位一体”的培养目标，“交通运输专业”课程体系改革的思路为：①调整课程组成的知识结构以适应未来工程师的需要。②适当压缩课时来增加实践教育的时间，并提出与企业结合的科学的实践教育方案。③调整课时安排以适应培养具有国际视野的强化国际交流的教育模式。因此，新的卓越工程师课程体系将加强工程师专业知识和拓展知识的学习，增加实习时间，加强实践教学，加强卓越工程师的实践训练，采用多样化方式进行教学和质量评定，激发学生的学习热情，培养学生的动手能力、创新能力和国际交流能力。

三、“列车运行组织”专业课程的改革思路

1.“列车运行组织”课程介绍。“列车运行组织”是交通运输专业的核心专业课程，该课程以轨道交通系统列车运行过程及特点为基础，以列车运行图为主线，重点介绍轨道交通系统列车运行过程控制及行车组织的基本原理与方法、列车运行图要素及其编制、通过能力计算以及列车运行调度指挥等方面的内容。通过该课程的学习，使学生掌握轨道交通系统列车运行组织的基本理论和方法，具备从事轨道交通列车运行组织与管理、列车运行图编制、通过能力计算和列车运行调整的能力，了解国内外轨道交通系统列车运行控制与组织中的新技术及相关系统。

2.“列车运行组织”课程改革思路。①教学大纲与教学内容改革。一是注重共性，强化基本原理和方法。本课程面向各类轨道交通方式（既有铁路、高速铁路、城际及城市轨道交通、磁浮交通），从轨道交通系统列车运行的基本特点出发，重点介绍轨道交通系统列车运行过程控制的基本原理、列车运行组织计划的编制及优化、线路通过能力的计算及加强的理论与方法。通过本课程的学习，使学生了解轨道交通列车运行过程及控制的基本原理，掌握轨道交通系统线路通过能力的计算、分析能力以及加强和提高轨道交通系统运输能力的方法和措施的评价能力，能够进行单双线客货混跑铁路、高速铁路、城市轨道交通列车运行图的编制及调整，掌握列车运行调度与指挥的基本方法。二是结合实际，满足轨道交通网络运营管理的实际需要。近年来，我国高速铁路、城际及城市轨道交通快速发展，部分区域和城市已经形成轨道交通网络，在本课程的教学过程中，重点增加在网络化运营条件下，轨道交通系统各线路列车运行计划的协调衔接的授课内容，同时注重列车运行组织的基本原理，突出列车运行控制在运输组织中的作用。新教学内容将增加列车运行控制理论与方法的内容，学习列车控制系统（CTC）的原理、应用等级、工作模式等内容，学习城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）的原理与方法等内容。三是介绍前沿，培养学生探索研究的兴趣和能力。轨道交通列车运行图编制中普遍采用了计算机技术，因此在课程讲授中，重点讲授列车运行图的计算机编制技术。同时，考虑到计算机编制列车运行图的部分内容仍处于不断研究过程中，相关的研究成果及学术论文较多，注重对最新研究成果的介绍，启发、引导学生查阅相关文献，进行文献综述，了解最新的研究成果。四是运行图课程设计的配套改革。随着我国轨道交通运输的迅速发展，轨道交通现场的计算机编制方法与操作方式也随之发生了较大变化，为适应这些变化的要求，本课程对运行图课程设计的内容进行了配套改革，重点突出多种轨道交通运输组织方式的特征，体现与现场实际操作的吻合性，增加以沪宁高速铁路线、上海轨道交通11号线等实际应用案例，突出理论与实践的结合。在设计内容中，增加相关运行图编制参数标定实验与调研等内容，并突出计算机的操作技能。②教材改革。由于教学大纲发生了变化，需要对原教材进行修订。新编教材将以该教材的部分内容为基础，重新编写与当前轨道交通系统最新技术相适应的列车运行组织内容，并重点突出轨道交通系统列车运行控制技术，增加高速铁路（客运专线）、城市轨道交通系统中列车运行图编制和调度指挥等方面的内容，同时对列车运行图的课程设计任务书进行了修订与完善。③教学方法与手段改革。一是启发式教学。注重深入浅出地解释列车运行过程及运行组织的原理，并注重课堂提问，启发学生思考。通过课堂练习和课后作业，使学生能够全面认识轨道交通系统列车运行过程及控制的基本原理，熟练掌握通过能力计算和列车运行图编制，并具备通过能力加强方案的设计、评价能力。二是案例式教学。通过运营企业的实地调研，及时更新课程内容，使教学内容紧贴运营实际。教学内容中的列车运行图均采用了具有实际背景的资料数据，使学生通过实际案例，了解实际编制程序和效果，掌握方法。结合配套的“列车运行图课程设计”，在课程设计的内容与设计方式上进行改进，利用教师科研成果（轨道交通列车运行图计算机编制软件），增加城市轨道交通列车运行图的计算机编制内容。三是探究式、参与式教学。由于本课程部分内容在学术界仍然处于不断研究、完善的过程中，因此在教学过程中，通过教师指导、设定主题，安排学生查阅相关文献，完成文献综述，要求学生按照汇报要求，形成PPT文稿，由学生在课堂上进行汇报介绍，教师当场点评，从而训练了学生的书面及口头表达能力。四是现场工程师现身教学。在课程学习中，聘请铁路和城市轨道交通运营企业的高级工程师来给学生上课，重点讲述目前高速铁路、城市轨道交通列车运行图的编制技术、列车运行调度与控制技术的最新进展等情况，并将教材中没有但属于前沿研究的热点内容（如高速铁路快速发展带来的机遇与挑战、城市轨道交通网络化运营带来的问题等）介绍给学生。五是双语教学。为了提高学生的学习能力和把握相关领域的最新研究和应用成果，本课程部分将开设双语教学（部分内容的PPT采用双语展示），学生学习英语教材与文献，教师详细讲解。六是实验和实训教学。设计与本课程配套的两个实验课程：“高速铁路行车调度指挥与列车运行控制模拟实验”以及“铁路模拟分散自律调度集中（CTC）仿真实验”，通过模拟仿真、实体仿真、沙盘演示、学生参与等方法与手段，使学生全面掌握轨道交通系统的列车运行图、列车运行计划编制、列车运行调度和指挥的整个过程。设计本课程配套的实训教学课程和“Railsys实训”，通过Railsys的学习，使学生进一步掌握列车运行过程及运行组织特点。④考评方式改革。本课程的考核与评价改变以往是单一课程考试的方式，更注重学习过程、综合能力和人格培养的综合考评方式，如表2。

四、结论与展望

卓越工程师计划是我国未来教育改革中的重要工作之一，对于创新型、应用型和复合型人才的培养，是需要体现在整个专业培养的教学体系中的，而专业知识的学习与积累是提升专业素养的关键步骤，相关专业课程的教学改革必须充分结合交通运输行业的发展和需求变化，适度在理念上超前，勇于探索，在实践过程中不断修正与调整。

参考文献：

[1]李淑庆，任其亮.对交通运输类专业实施卓越工程师教育培养计划的思考[J].重庆交通大学学报（社会科学版），2011，11（2）：108-110.

[2]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育，2011，（7）：25-27，29.

[3]同济大学.同济大学——学校概况[EB/OL].

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

[4]同济大学.同济大学交通运输专业卓越工程师培养计划方案[Z].2010.

基金项目：本文为同济大学教学改革项目研究成果

作者简介：江志彬，同济大学交通运输工程学院，副教授;徐瑞华，同济大学交通运输工程学院，教授。