基于校企合作的轨道车辆专业人才培养模式

黄海凤

校企合作背景下，基于多学科融合和国际化视角下的轨道车辆专业人才培养模式，是适应轨道车辆专业课程覆盖面宽和知识点间联系紧密的重要路径。为了培养学生的多学科交叉融合能力和国际视野，本文在校企合作的基础上，运用学生知识点专题调研、国内外研究对比分析、讨论及教师点评的方式逐步推进。实践教学和跟进调查发现，基于校企合作的学科交叉和融合国内外研究的知识点专题调研与讨论方式，对学生跨学科培养和国际视野培养具有重要作用，并且有效提高了学生的实操能力。

一、引言

随着城市轨道车辆的快速发展，轨道车辆所涉及的结构设计、维修维护、大数据分析及寿命预测等多个领域，逐渐发展为多学科融合的综合应用平台。为了适应新型轨道车辆多学科融合的特点，轨道车辆专业人才的培养模式需在校企合作的基础上，重点关注学生多學科融合和国际视野的培养。为此，建立校企合作背景下的轨道车辆专业跨学科人才培养成为当务之急。斯坦福大学校长约翰指出：“未来教育的重点和趋势将注重学生综合能力的培养”。耶鲁大学校长理查德则对中国大学本科教育提出两点意见，即跨学科的广度和对于评判性思维的培养。跨学科的广度是我国轨道车辆专业建设的重点之一。在轨道车辆专业人才培养模式的改革过程中，应将多学科知识融入轨道车辆的专业课程中，建立学生的跨学科设计、学习及运用能力。

二、多学科融合的轨道车辆专业课程建设

“中国制造2025”和“国家重点研发计划”明确提出“交通强国”和“先进轨道交通”的战略目标，本文提出的多学科融合的校企合作培养模式，顺应了轨道交通行业的新一轮科技革命与产业变革需求。跨学科多专业融合人才培养是指由两个或两个以上的学科交叉、整合的教学活动来促进多学科知识、认知图式和价值观在受教育者头脑中融合并内化，从而提升受教育者解决复杂问题的能力。该培养模式在国内外大学都有积极的探索与实践，在培养理念、课程体系、教学方法设计以及支持保障等方面形成了可供借鉴的路径与方法。

目前，人工智能、大数据及智能维修维护等学科已经成为轨道车辆专业人才必须掌握的跨学科知识。为了适应轨道车辆行业的快速发展，必须利用人工智能和大数据等建立智能平台，跟踪车辆各部件的性能状态，评估部件的安全性能和剩余寿命，从而作为智能维修维护的理论依据。因此，建立校企合作背景下，多学科交叉融合的轨道交通车辆专业课程建设，是我国轨道车辆专业人才培养的关键。

轨道交通领域，智能维修维护知识也是轨道车辆专业人才的必备专业知识。智能维修维护是轨道车辆运营的发展方向，是解决目前轨道车辆过度维修或定期维修的重要手段。为此，将智能维修维护的专业知识融入轨道车辆专业课程中，培养轨道车辆专业人才具备轨道车辆智能维修维护技术的能力，并推动该技术的快速发展，刻不容缓。

结合教育部提出校企合作及全球轨道交通市场的需求，本文对轨道交通车辆的生产设计、智能维修维护、车辆及关键部件性能状态的大数据分析等领域进行学科融合，并对《城市轨道车辆传动与控制》课程进行教学模式改革。首先，对该课程的教学内容进行分解和延伸，将课程内容分解为知识点专题，例如将驱动地铁车辆的牵引电动机作为知识点专题，在牵引电动机的原理、结构、工作特性及控制等原有知识点的基础上进行知识延伸，增加牵引电动机故障对列车运行的影响、牵引电动机的性能状态监测、故障预警、故障维修维护的方案优化等知识。接着，对故障预警中涉及的人工智能、大数据分析和维修维护方案中涉及的可靠性分析和传感器布置等多学科知识进行融会贯通，激发学生在原有知识点的基础上进一步深入思考，并采用专业知识导图的方式，引导学生查阅文献，分析各知识点的内在联系，避免学生学习过程中发生“知识孤岛”的现象。

因此，大数据、人工智能与车辆设计、维修维护相结合的多学科交叉融合的专业课程建设，是校企合作背景下轨道车辆专业人才培养的一种重要模式。

三、校企合作是多学科融合培养模式的重要实践

校企合作是培养学生实践能力的关键。学生深入企业学习并掌握行业的最新发展动向，了解企业的发展目标和现场急需解决的行业难题，并反馈给学校。教师结合学生反馈，开展有针对性的调研，并将行业动向、企业发展目标和行业难题融入轨道交通车辆人才培养之中，进一步引导学生查阅文献，深入学习，并与专业基础进行融会贯通，从而激发学生的学习热情。

本文提出的基于校企合作的轨道车辆专业人才培养模式，是在学校教学大纲的基础上，结合企业的实际生产、运营、维修维护和设计开发等环节，将轨道车辆专业培养大纲与轨道车辆的生产、设计及运营企业紧密结合，将跨学科的专题式教学方式与轨道车辆相关企业进行融合。同时，将企业的生产、维修维护及运营等环节作为教学实例，引入课堂教学，进而促进学生对轨道车辆专业知识进行更深层次的理解和学习，引导学生充分了解企业的设计开发和生产制造过程，充分了解轨道车辆的维修维护装备、维修维护策略和维修维护优化等专业知识。

以《城市轨道车辆传动与控制》课程为例，针对“牵引电动机”的知识专题，以及城市轨道车辆的生产加工及运行企业（例如地铁公司）具备牵引电动机故障检查、电机运行及控制、维修维护等现实条件，引导学生在学习牵引电动机的原理、工作特性、控制过程、维修维护、故障模式等知识的同时，深入企业调研并适当的实践，实现理论与实践的深入结合，提升了学生的学习兴趣和动手能力。

充分利用企业的实践优势，基于企业的安全管理、运营管理、企业各部门协调关系等环节，培养学生轨道车辆行业的管理能力，使得学生充分了解轨道车辆行业生产、运营、管理等环节的协调配合关系，了解人工智能、大数据分析、可靠性分析等知识与轨道车辆专业知识的交叉融合在轨道车辆行业的应用。通过校企合作，学生对专业知识的学习进行了延伸，同时学生也更加了解城市轨道交通企业的运营模式，促进了学生对职业规划的思考。

四、国际化视角下的轨道车辆专业跨学科人才培养

近年来，包括中国在内的全球轨道交通装备市场正在呈现强劲增长态势。轨道交通车辆作为轨道交通装备的关键组成部分，其市场需求潜力巨大，而轨道交通车辆也为布局“一带一路”战略提供了重要的建设基础，“一带一路”沿线及辐射区域形成庞大的轨道交通车辆市场。随着人工智能等新兴工业技术的发展和跨国合作项目的增加，轨道车辆的跨国建设项目越来越多，因此必须从国际化的视角对轨道车辆专业人才进行培养。在课程教学过程中，融入环境保护、可持续发展和地域人文特点等内容，培养具有国际化视野的轨道车辆专业技术和管理人员，从而推动我国轨道车辆专业人才更快地与国际接轨。

为了将我国的轨道交通车辆推向国际市场，应培养具有国际化视野的轨道交通人才。这是因为世界各国对轨道交通行业的需求特点、人文文化、生活习惯均有所不同，轨道交通车辆需要考虑不同国家的生活习惯、工作习惯、审美习惯等多方面因素，建造符合当地人文文化和生活习惯的轨道交通车辆。例如，某些国家的旅客平均身高较高、平均体重较重，为此，地铁车辆内部需要设置较宽的座椅;某些国家地处寒冷地带，牵引电动机等部件需要在低温状态下连续可靠的运行，空调系统需要进行冗余设计，确保在高寒季节时不会因为空调故障导致旅客冻伤。为此，在轨道交通车辆的人才培养模式中，加入世界各国相关技术的研究进展和技术特点，使学生通过技术演进，更好地了解世界，逐步具备国际化视野。

为了适应国际市场的需求，在轨道交通车辆专业的课程教学过程中，采用双语教学、翻转课堂及国际学术前沿研讨等方式进行授课，从而提高轨道车辆专业人才的英文表达能力和自主学习能力，通过问题讨论等方式激发学生思考。

本文在校企合作的背景下，在讲授专业课程过程中，融入人工智能、大数据及智能维修维护等多学科交叉知识，对城市轨道车辆传动与控制、智能维修维护和故障诊断及寿命预测等知识进行有效衔接和相互补充。充分利用企业的实践条件，将轨道车辆涉及的多学科知识进行融会贯通，建立多学科下的综合教学模式，并在教学环节中融入世界各国轨道车辆的发展特点、关键技术及其文化背景，构建国际化视野下的人才培养模式。[项目支持：西南交通大学教改项目（项目编号：20201104）]

（作者单位：西南交通大学机械工程学院）