“一带一路”倡议背景下老挝留学生《列车运行控制技术》课程教学研究
2022-02-28屈霞韩学超高书苑
屈霞,韩学超,高书苑
(常州大学 机械与轨道交通学院,江苏常州 213164)
2015年,《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》正式发布[1-2],越来越多的“一带一路”沿线国家留学生来华接受教育[3-7]。2017年,中老铁路进入实施阶段,常州大学响应“一带一路”东南亚沿线国家经济发展形势,依托轨道交通信号与控制专业优势,开始成建制招收老挝轨道交通信号与控制专业来华留学生。老挝轨道交通信号与控制专业以老挝国家铁路需求为导向,培养目标为:具有电子、计算机、控制和通信等方面基本理论,系统掌握轨道交通信号与控制方面专业知识与方法,能够在轨道交通信号与控制相关领域胜任研究、设计、制造、运营和管理工作的知华友华的应用型人才。专业按照中外留学生“专业趋同、学科融合”的培养原则,设置课程体系和教学模式。自2020年以来,受到疫情的影响,绝大部分老挝留学生不能返校,无法参加课堂线下教学和课内外实践活动。在尊重老挝学生的文化背景、思维方式的基础上,专业探索“同中有异,个性化调整”的培养方式。
1 老挝轨道交通信号与控制专业来华留学生培养过程中存在的问题
1.1 知识储备不足增加了教学难度
轨道交通信号与控制专业围绕轨道交通装备与轨道交通安全,涉及交通运输、自动化、信息与通信工程和计算机科学与技术等主干学科,是学科交叉融合型专业。
但部分老挝留学生入学前汉语水平不高,数理基础薄弱,给课程的教学增加了难度。
1.2 教学资源的欠缺给教师带来新的挑战
在疫情防控期间,传统的线下教学模式不再适用。在老挝的留学生既缺乏教材,也无可操作的实践平台,学习资源的欠缺加上专业课程对他们来说难度较大,会削减留学生学习的积极性[8],给教师带来新的挑战[9-11]。
1.3 以教师讲授为主的教学方法难以调动学生主观能动性
由于专业教师的教学工作以及科研任务繁重,往往在教学研究上投入精力不多[9]。留学生教学主要采用教师讲授为主的形式,部分老挝留学生受限于自身汉语水平,听力速度和阅读PPT 的速度无法跟上教师的课堂节奏[12],在线上课堂有限的时间内难以对知识点消化和理解,导致学习压力大,学习积极性与主动性受到影响。
1.4 实践平台和教学综合资源与工程实际契合度不够
轨道交通信号与控制专业支撑培养目标的课程体系有待完善,课程教学目标和内容需要整合。由于轨道交通信号与控制领域真实设备费用昂贵,专业实践平台的建设一直受到制约,老挝留学生培养需要的综合实践平台和实习基地比较缺乏,实践平台与工程实际衔接不足。
2 老挝留学生培养模式的探索
围绕老挝来华留学生教育的培养目标,探索构建专业课程群、打造创新实验平台、跨界指导和专业教师实际能力提升并举等的“六位一体”培养模式。
2.1 构建专业课程群
对于老挝轨道交通信号与控制专业学生,总学分要求120 学分,毕业要求通过HSK-5 级。考虑到培养跨文化人才,采用中文授课。在第一、二学期循序渐进地设置综合汉语、汉语听说、汉字基础、中国概况和汉语阅读课程,共计占32 学分。
从应用型人才培养目标出发,首先从培养专业能力的课程体系入手,确定专业核心课,然后确定数学与自然科学基础课。在调研西南交通大学、兰州交通大学等高校培养方案,基础上,在由企业和行业专家组成的教学指导委员会指导下,整合出19 门主干课程。其中,专业核心课程内容有铁路信号基础、车站信号自动控制、列车运行控制技术、调度集中;专业基础课程有信号与系统、自动控制原理、通信原理、C 程序设计、面向对象程序设计(C++)、单片机原理、学科前沿知识讲座、轨道交通通信技术等。实践环节开设列车运行控制实训、轨道交通综合实训等课程。
2.2 打造创新实验平台
课程教学目标的最终实现需要依托实践教学平台。在学院和中央财经资助地方高校资金支持下,在西南交通大学专家的指导下,依照专业基本能力、专业能力和职业能力递进提升的要求,搭建铁路信号基础设备实验室、ZPW2000A 轨道电路专项技能实验室以及CTCS-3 级高铁列控仿真系统、车站联锁系统、地铁沙盘ATS 仿真系统和城市轨道综合监控4 个轨道交通综合实训室。
基础设备为铁路真实设备,综合仿真设备全部按照铁路或城市轨道交通行业规范设计,实践平台贴近工程实际情况和学科前沿知识。通过实验和实训,老挝留学生进一步掌握各设备或系统的结构、功能、原理等,完成相应操作、测试、故障处理等。
专业构建常州大学科创机器人俱乐部、创新机器人实验室,让学生能参与到创新项目中。另外,将国家高铁实训基地、新誉庞巴迪信号系统有限公司、常州地铁等作为实训基地。
2.3 跨界指导和专业教师实践教学能力提升并举
轨道交通信号与控制专业教师参加专业教学工作会议、轨道交通国际峰会、轨道交通国际技术对接交流会等,参加由西南交通大学和北京交通大学行业专家组织的专项培训和研讨,参与校内外实习,积极研究以把握学科前沿京交通大学。专业聘请新誉庞巴迪信号公司技术总监、西南交通大学教授等担任专业教学指导委员,共同指导学生校内外实验、实训,有效提高来华留学生的实践创新能力。
2.4 建设与学科前沿相符的教学资源
(1)建设互联网教育内容:疫情期间,在学校对留学生线上教学资源建设的支持下,专业教师建设了慕课和超星网络化教学平台,在超星平台建设《车站信号自动控制》《铁路信号基础》等10 多门课程,在MOOC平台建设包括《列车运行控制技术》在内的3 门课程。超星平台持续开放,为留学生在线学习、同步视频、难点重点复习、作业、专项提高和与教师互动提供平台。
平台提供丰富的学习拓展资源:例如《列车运行控制技术》课程提供高铁和动车列控系统动画视频,加速学生对理论知识的吸收。
提供所有实验说明书和学生实验操作视频,增强留学生对工程实践的理解。
各门课程均提供相关行业规范和标准,使学生熟悉专业工程领域的技术标准。
平台提供创新创业基金项目和优秀毕业设计案例。
(2)教师聚焦课程目标,根据学科前沿的需求完善课程内容,用前沿的专业知识激发学生想学的意识。例如,《列车运行控制技术》课程讲授中国高铁列控系统CTCS2/3,并对比讲解先进的基于通信的城市轨道列车运行控制CBTC;在学科前沿知识讲座中讲授全自动运行系统、互联互通、EN50126/8/9、EN50159 等铁路信号安全标准的内容。
2.5 建立良好双向互动的学习环境
对老挝留学生推进小班化教学,每班不超过18人。线上授课采用超星视频讲解+钉钉会议直播与讨论+微信群交流的方式。教师授课过程综合运用案例、虚拟仿真和查阅文献等多种教学方法。例如单片机原理课程,以Proteus 为虚拟仿真平台,趣味和实用结合,对所有案例讲解都进行软、硬件设计与仿真验证。为营造良好的师生互动空间,教师添加每位留学生为微信好友,及时答疑解惑。使用信息技术工具开展学习活动,有力支撑课程目标的达成。
2.6 将中国装备技术融入教学设计
专业教师注重挖掘课程中的中国技术,通过钉钉直播引入中国高铁铁路信号系统设备或子系统的案例,使留学生牢固树立“安全第一,预防为主”的安全意识。
3 结语
围绕老挝来华留学生教育的培养目标,研究创新人才培养机制[13],探索“六位一体”模式[14],为“一带一路”建设培养高素质的知华友华的应用型人才打下基础。