新时代下轨道交通专业人才培养方法探讨

张书增 谢素超

摘  要：“一带一路”倡议下国家对轨道交通高级专业人才的需求逐渐增加，而“新工科”和“以本为本”的高等教育对本科生的培养提出更高的要求，因此，高等本科院校对轨道交通专业人才的培养愈显重要。面对社会对专业人才的新需求和教育对人才的培养目标，在现有课程体系和培养模式逐步完善的基础上，有必要做好专业课程的改革。文章以《机车车辆工程》教学改革为例，详细介绍了中南大学交通运输工程学院对从加强教学团队建设、强化实践实习环节和提高课堂教学质量等方面对该课程的改革措施，尤其对企业工程师进课堂、虚拟现实技术引入课堂等举措做了详细论述，最后对课程改革效果反响和后续努力方向做了必要的分析。

关键词：轨道交通专业人才;《机车车辆工程》教学改革;虚拟现实技术;企业工程师进课堂

中图分类号：C961 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）09-0146-03

Abstract： Under the "Belt and Road" initiative， the demand for professionals in railway transport gradually increases， and "new engineering" and "based on" higher education have put forward higher requirements for the cultivation of undergraduates. The training of professionals in railway transport in undergraduate colleges and universities is becoming more and more important. In order to satisfy the needs of the society for professional talents and achieve the training objectives of high education， it is necessary to reform the professional courses on the basis of the existing curriculum system and training mode. Taking the teaching reform of Locomotive and Vehicle Engineering as an example， this article introduces in detail the measures taken by the School of Transportation Engineering of Central South University to reform the course in terms of strengthening the construction of teaching teams， intensifying practical links and improving the quality of classroom teaching， especially for enterprise engineers. In these measures， "enterprise engineers give lectures" and "teaching with virtual reality technology" are discussed in detail. Finally， the reverberation of curriculum reform is discussed and the direction of follow-up efforts are analyzed.

Keywords： professional talents in railway transport; curriculum reform of Locomotive and Vehicle Engineering; virtual reality technology; enterprise engineers give lectures

引言

自2013年习近平总书记提出“一带一路（丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路）”的倡议以来，中国积极发展与沿线国家的经济合作，共同打造利益、命运和责任共同体，取得卓越成效[1]。铁路作为“一带一路”倡议执行的纽带，在中国与沿线国家的合作和交流中起着重要作用。随着中欧班列投入运营、中巴铁路和雅万高铁建成通车，铁路所带动的合作交流日益增多;与此同时，中国高铁也已成为我国高端装备走出去的新名片[2]。伴随“一带一路”倡议和中国铁路国际化的持续推进，我国对铁路专业人才提出了更高的要求，因此注重和加强轨道交通人才的培养和储备具有重要的意义[3]。

本科生是高素质轨道交通专业人才培养的最大群体，中国高校是培养本科生的主要场所，肩负着为国家培养轨道交通储备人才的重任。本科阶段是学生世界观、人生观、价值观形成的关键阶段，良好的本科教育是提高轨道交通专业人才培养质量的重要基础。自2017年2月起，教育部积极推进“新工科”建设，培养造就多样化、创新型卓越工程技術人才成为各高校培养人才目标的共识;2018年9月10日，习近平总书记发表在全国教育大会发表重要讲话，强调高等教育必须坚持“以本为本”，注重“培养人”的根本使命，加快建设高水平本科教育。因此高校重注和加强本科生教学成为培养轨道交通专业高素质人才的关键。

中南大学交通运输工程学院由原长沙铁道学院的交通运输、机车车辆工程、轨道工程机械等相关优势学科专业和高速列车研究中心组建而成，旨在在交通运输工程一级学科层面上创办国际知名、国内一流的学科专业。60多年来，已为国家输送万余名轨道交通专业人才。“一带一路”倡议下对轨道交通人才的需求以及推进“以本为本”的教学形式均对轨道交通人才的培养提出更高的要求，而近年来中南大学交通运输工程学院持续加大对本科教学的投入，积极进行专业课程教学改革，努力培养更高水平的本科人才。

交通运输工程学院下设交通运输工程、交通设备与控制工程和物流工程三个专业，交通设备与控制工程主要面向国家铁路基础设施建设和运用的重要需求，努力培养轨道交通行业专业技术人才，为国内外轨道交通相关企业及科研单位输送高级专业人才和后备管理人才。《机车车辆工程》作为大三学生第二学期的专业必修课之一，该课程要求学生全面了解铁道机车车辆的基本结构知识、相关工作原理以及运行性能特点等，为学生毕业后顺利从事机车车辆技术工作奠定良好的基础。本论文以《机车车辆工程》课程教学改革为例，阐述中南大学交通运输工程学院在加强教学团队建设、强化实践实习环节以及提高课堂教学方面的举措，并对相关改革举措的成效和反响进行相应总结。

一、课程改革的主要措施

（一）加强教学团队的建设

教学团队和高水平教师队伍的建设是推动高校教学改革与教育创新，提高教育教学质量的一种重要形式。交通运输工程学院在加强教学团队建设的过程中，努力建设结构合理的教团团队，推动教学内容和教学方法的改革，并注重加强青年教师的培养。

《机车车辆工程》课程老师隶属于“机车车辆工程”教学团队，依据学院每门专业课程至少有三位老师可以授课，每位教师至少可以胜任三门课程的教学规定，组建该教学团队。当前该课程团队成员包含老中青三代，以老教师作为该课程的负责人，团队成员共同协助制定教学大纲、组织教学内容以及制定学生成绩的评定标准，从而保证不同教师授课时教学过程的专业化和规范化。团队成员之间积极开展教学研究，加强教学经验的交流，通过进入中国铁路总公司下属公司和中国中车集团下属机车车辆厂走访交流及时了解国家和行业的动态，了解与本课程相关技术的发展趋势，实现对教学内容的及时更新。

同时有计划地开展新进教师的培养，及时调整队伍结构。积极对青年教师进行教学技巧的指导和选择教学团队的引导，使青年教师选择合适的教学团队，并能迅速融入教学团队。学院坚持100%的本科課程由教授和副教授授课，100%的教授和副教授均进行授课的原则。为了培养青年教师掌握相关知识和授课技巧，要求其适时进行听课学习;此外，学院坚持每年组织青年教师的教学竞赛，内容涉及教学课件、教案和现场授课等，专家现场对教师进行相应点评和辅导。

（二）强化实践实习环节

大学的实践教学和实习环节是联系理论教学与实际应用之间的纽带，可以帮助学生更深入地了解和掌握所学课程内容，从而使课程取得更好的教学效果。根据课程的教学目标和教学大纲要求，该课程的实践教学环节设置两个教学实验，以使学生更深入地了解相关结构及掌握其具备的功能;而为了更好地使学生了解机车车辆结构特点，与该课程配套的认识实习环节在课程学习中期进行，以便学生能及时对课程所学结构进行现场的感性认识。

建立实践实验与课程所学知识的联系是最大程度发挥实践教学环节作用并引导学生理论联系实际的重要方法。在实践教学环节包括油压减振器分拆及性能测试实验和二系弹簧振动实验。其中前一个实验要求学生动手进行油压减振器的拆装以了解油压减振器的工作原理，并通过实际测量判断其减振的性能参数。二系弹簧振动实验要求学生通过对二系弹簧簧上质量的振动测试，了解铁道车辆弹性悬挂的作用、工作原理和簧上簧下质量对车辆性能的作用。为了加深学生对实验基础知识的了解，并能建立实验与课程所学知识的联系，课题中要求对实验内容进行了介绍，尤其指导学生对二系弹簧振动性能进行了相应理论建模。二系弹簧振动实验平台包含传统的实验模拟平台，可以满足学生对理论建模的检验验证;同时学院设计并购置了1：4的25G型客车实车模型，该实验平台的建立可以进一步加深学生对理论模拟与实车应用的联系。所开展的实践教学将增强学生对理论知识-模拟实验-实车实验相关联系的认识。

认识实习要求学生通过到企业现场的参观与学习，获得对各类铁路工程装备的组成、生产、使用、维护的感性认识，以及对铁路相关企业组织与管理的初步认识，为掌握专业课知识打下工程基础。近年来，学院对认识实习的重视程度逐渐提高。首先是实习的时间有所增加，持续时间由之前的一周增加至两周。其次实习所涉及的范围有所延伸，相比之前仅参观机车车辆厂、车辆段和机务段等与机车车辆直接相关的企业，今年将地铁运营单位、动车组基地以及工程机械等包含其中。最后，注重认识实习过程：如实习前开展学生实习动员大会，对认识实习总体布置、知识要求和安全要求等进行介绍;参观每个实习单位前，做好对该单位情况的讲解，对参观本单位所需了解的内容进行介绍，并提出相应的问题要求学生在参观过程中寻找答案;参观过程中，带队老师对主要部件进行介绍，并及时引导学生对重要结构进行观察;参观结束后，及时对实习内容进行必要的总结。在每个过程中，都需要学生做好记录和总结。

（三）努力提高课堂教学质量

课堂教学仍是教育教学中普遍使用的一种手段，它是教师给学生传授知识和技能的全过程，包括教师讲解，学生问答，教学活动以及教学过程中使用的所有教具。当前《机车车辆工程》课程的教学仍以课堂教学为主，因此，为了更好地提高课堂教学质量，在课堂教学中进行必要革新。

交通院采用小班教学的形式得到了全院师生的认可，《机车车辆工程》课程由两个自然班组合进行授课，每个班级学生数量不超过60人。小班教学的形式不仅方便教师的教学管理，同时使学生的学习效果更佳。课堂总体设计上，将以学生为中心，以教师为导向的方法融入教学，重点提高学生的课堂参与度。该课程教学团队主推BOPPPS（导入、目标、预评价、参与式学习、后评价和总结）模式设计课堂教学，以问题导入让学生了解本次课堂的学习内容和目标，通过有效的导入激发学生的主动学习动机，通过教师的有效引导提高学生学习兴趣，以有效的互动提高学生的注意力，并通过课堂总结和习题练习了解学生掌握知识。

顺应时代号召，将课程思政融入课堂。“课程思政”作为一个很好的载体，在培养学生的爱国主义情怀，培养学生树立正确的人生观、价值观、世界观上具有重要的意义。将课程思政融入课堂，不仅仅是简单在课堂特定时间进行思政教育，而是根据课堂组织情况和学生注意力情况，将课程思政内容与专业知识结合，以插曲形式将思政内容介绍给学生。如介绍参加国际联运的客车须要在侧墙中部悬挂特制的国徽时，由此可引入国徽的重要意义，中国国徽的来历，国徽的使用场合等内容，以培养学生爱国情怀。

虚拟仿真（VR）技术和实物模型的引入是该课程课堂教学的改革重点之一。机车车辆结构复杂，通过教材示意图或图片难以对结构进行有效认识，同时相关结构的工作原理难以通过静态图片理解。引入虚拟仿真技术是解决以上问题的有效途径，如通过虚拟现实仿真可实现设备内部结构360度可视化，能针对特定设备进行操作及施工作业，并能对装配或工作过程进行模拟演示等，不再受场地、设备资源的局限性，从而形成全新的专业实践教学方法。此外，部分实物模型的引入可以让学生近距离更清楚地了解机车车辆相关结构知识，该课程中配备有多种型号车钩模型，多种型号客货车转向架模型，不同类型客车和货车模型等，其它与课程紧密相关的结构模型也在不断完善中。

企业工程师进课堂是该课程课堂教学改革的另一个重点。针对《机车车辆工程》课程内容注重对结构认识并且与轨道交通企业现场结合紧密，课程期间创新地提出了邀请中车株洲机车研究所、长沙地铁运营总公司的工程师分别来学校授课一次的方法。两次课堂授课不仅包含了与教材内容相关的机车转向架和地铁车辆具体知识，同时为学生讲解公司生产和运营情况、遇到的难题以及轨道交通的发展状况，并且为学生讲解单位对入职员工的技能要求等。课堂最后安排学生与工程师的互动，以解答学生所关心的各种问题，既能让学生学到知识，同时使学生对相关行业发展更深入了解，最终实现交通院学生了解轨道交通行业、交通院为该行业培养人才并留住人才的目标。

二、课程改革的成效与反思

学期课程结束后，对授课班级发放调查问卷，主要针对课堂教学组织、课程思政环节、虚拟仿真技术引入、企业工程师授课、实践环节和实习环节进行回访。调查问卷对课程教学效果设置有“很好”，“好”，“一般”和“差”四个等级，并在每个部分留有学生提出主观意见区域。调查问卷结果显示学生对当前课程教学的效果总体满意度较好，每个环节均有80%以上学生认为效果达到了“好”以上，尤其是虚拟仿真技术引入和企业工程师授课部分有70%以上学生选择“很好”。与此同时，部分同学对课程改革提出了宝贵的改进建议，主要体现在：1. 课程的内容偏重于结构介绍，动画所占比重应继续增加;2. 课堂对结构的讲解时间如果比较久，同学容易感觉枯燥，建议老师在适当的时间插入其它的一些话题，重新吸引学生注意力;3. 当前虚拟现实技术展示了一些机车车辆相关结构，结构都已经成型，如果能让学生参与一些结构建模会更好。

作为《机车车辆工程》课程教学团队的成员，教学改革意味着需要全体教师付出更多的努力，完成更多的工作量。如教学团队需要进一步完善教学计划、教案，并对课堂授课组织作出调整;联系实习单位，协调实习安排并组织实习，邀请企业工程师授课以及确定授课时间和授课内容，均需要占用大量的时间;虚拟仿真平台的搭建、模型建立、系统调试及应用于课堂等需要调用学院一部分人力和物力资源。

该课程改革从老师和学生角度均取得令人满意的结果。但是该课程的教学，尤其是课堂授课环节仍有待改进。相比于之前教师满堂灌的教学，主推BOPPPS的教学模式并完成一定的互动能够在一定程度上吸引学生的兴趣并提高学生注意力，但是在实现学生在课堂中掌握重要知识的目的还有一定距离;同时课堂的讨论形式尚未达到预定效果，仍需在此环节设计中进行加强。针对该课程的实践教学环节仍与课堂教学结合不够紧密，主要体现在与实践教学相关的课堂内容已经讲授，而实践环节并不能立即进行。此外，课堂教学无法满足每一位同学的要求，但是通过问卷调查针对学生反应比较强烈或者提出比较有价值的建议，授课教师仍需要作出及时调整。

三、结束语

新时期，在“一带一路”倡议、“新工科”要求、高等教育回归“以本为本”等背景下，社会和教育对轨道交通专业技术人才的需求和培养提出了更高的要求。中南大学交通运输工程学院积极应对当前挑战，努力做好课程改革，提高教学质量，以培养能够胜任社会需求的高质量的本科人才。在《机车车辆工程》课程教学改革中，从加强教学团队建设、强化实践实习环节和提高课程授课教学质量三方面展示了改革内容。通过一学期授课，学生反应的结果和教学团队成员的总结均认为课程教学改革达到预期效果。如企业工程师进入课堂授课能够实现企业需求与大学生培养的对接;虚拟仿真技术的引入能够使抽象的结构更清晰展示等。课程改革的目的是使学生迷恋课堂并能从中学到知识，深远目标是使学生更能适应社会的需求和时代的发展，实现人的社会价值。因此，课程的教学改革仍是需要持续推进的。

参考文献：

[1]欧阳康，刘志彪，吴福象，等.“‘一带一路与全球化新趋势”笔谈[J].中国社会科学，2018，272（8）：5+205-206.

[2]冯晓云.“一带一路”中国铁路工程国际化人才培养体系研究[J].大學（研究版），2018，352（05）：47-49.

[3]李慕尧，丁军君，李芾，等.新时期车辆工程专业学生培养模式思考[J].教育教学论坛，2015（46）：197-198.