应用型高校产教融合课程建设研究与实践

朱菊香?谷卫?方波?仇维斌

摘要：本文以《轨道交通信号设计与施工》课程为例，分析了在当下行业发展日新月异、技术飞速更新迭代的时代里，该课程所面临的一些问题，教学模式和方法有待完善和改进的地方。本文研究了在产教融合背景下，从课程标准的制定到教学实施等课程改革具体内容，探索了如何将行业企业专家和资源融合到人才培养的全过程，培养出轨道交通行业所需要的高素质应用型人才。

关键词：产教融合；应用型人才培养；课程改革；轨道交通信号设计与施工

轨道交通信号控制系统是列车运行的“大脑”，也被称为“神经中枢”，主要是确保列车安全、高速、高效运行。目前城市间轨道交通使用的信号系统主要为CTCS系统，城市内轨道交通使用的信号系统主要为CBTC系统。随着列车速度与密度的不断增加，轨道交通控制系统在列车间隔控制、设备监测与维护、信息传输方式等方面实现大幅提升，随着前沿技术的更新迭代，轨道交通信号控制系统发展也是更加一体化和智能化。所以随着轨道交通技术的日新月异，急需大批具有工程应用及创新能力的优秀工程技术人才。然而，课题组经调查研究发现我国城市轨道交通发展面临着人才资源的问题，既有人才供给不足的困难，又有人才能力欠缺的挑战，人才供需产销脱节情况较为严重。

一、该课程所面临的问题分析

（一）课程的理论与实践相脱节

《铁路信号设计与施工》是轨道交通信号与控制专业的核心课，教学对象是该专业四年级学生，课程涉及的知识面涵盖了学生前三年所学的《轨道交通信号基础》《车站信号自动控制》《区间信号自动控制》等核心课程的主要内容。通过学习本课程内容，学生具备综合运用铁道信号自动控制专业知识的能力，具备解决铁路信号设备在方案设计、工程安装、施工调试等方面的实际问题。但是在以往的教学中发现，课程内容综合性较强，站场线路平面图、车站信号平面图、信号组合连接图等系统性较强，施工工程中的场景和技术问题工序很多，但是学生在信号现场施工的实践机会较少，缺少现场经验，信号设计部分的思想不能深入地去理解和内化，往往是知其然但不知其所以然。

（二）教学模式与行业技术发展不匹配

随着我国对应用型人才的迫切需求，2021年3月苏教高〔2021〕1号文《省教育厅关于推进一流应用型本科高校建设的实施意见》，文中指出要着力推进地方本科高校应用型人才培养[5]。轨道交通信号工程师除了对信号的联锁控制、行车调度等专业技术了然于心外，还要对传感器、电子技术、智能控制等前沿技术进行钻研和了解，是技能与智能并驾齐驱的复合型人才。而目前轨道交通高素质应用型人才比例过低、结构不合理，人才缺乏是普遍现象。在设备、技术、产品快速更新迭代的当下，如果用传统的教学模式过度重视书本知识的传递，在纸上开火车，人才培养必将滞后行业的发展需求。不利于激发学生对学习专业知识的兴趣和渴望以及创新动手能力，阻碍学生的职业可持续性发展。如何培养当下轨道交通技术飞速发展所需要的优秀人才，产教融合对人才培养具有重要意义。

二、该课程产教融合的探索与实践

课程组通过在教学中通过对以下两点进行尝试和探索，大大提高了学生对该课程内容的掌握，提高了该课程的教学效果。

（二）行业企业专家参与课程资源建设

课程教学大纲是落实本科人才培养目标的重要教学文件，是体现以学生为中心的专业人才培养目标的保障，是专业毕业要求二级指标点达成的强力支撑。在应用型人才培养中，首先通过对行业企业对轨道信号人才需求的调研，对照职业岗位能力要求，分析专业知识衔接和构架，从而确定课程的方向和教学内容。为保障安全运营，轨道交通行业无论是产品还是建设，都有严格的标准，是每个信号人必须遵守的規范，所以在人才培养过程中，教学内容必须以行业为先做前提。在“十四五”铁路科技创新规划中提出了“面向世界科技前沿，要以成为世界铁路科技发展中原始创新和核心技术的需求提出者、创新组织者、技术供给者、市场应用者为目标，强化基础研究，加快新一代信息技术等与铁路深度融合，抢占新一轮科技革命和产业变革制高点”。当下智能建造、装备、运维等技术和信息融合，北斗卫星导航、第五代移动通信技术（5G）、毫米波通信、无线大数据、数字孪生、云网边端协同、感知-通信-计算一体化等技术在铁路通信信号领域中的广泛应用，智能铁路成套技术也在不断完善。随着信号设施的数字化升级，推进，对信号的设备的设计与施工又提出了更高的要求，为了更好适应这一发展趋势，在制订课程标准、教学计划，审定人才培养方案等邀请行业专家参与，用现场标准来审视教学，参与课程建设。从而有效地将信号设计的专业标准、职业从业标准及课程标准有效对接，精准定位当下轨道交通信号控制相关课程建设方向。轨道交通行业从技术、制造、到维护都有十分严格明确的细则，是对交通运输的强制约束力，因此，学校的课程标准和培养标准制定要与轨道交通信号职业标准、铁路技术管理规程为中心， 这也是应用型人才培养的关键点。一个优秀的信号工程师对中国铁路技术管理规范非常熟悉，并且有丰富的设计经验，对从业标准也要非常了解。

通过行业专家的深度参与，专任教师对行业人才需求更了解，对人才培养的体系设计规划会更符合用人单位要求。每门课程教学大纲的制定、重难点的把握更精准，删减技术过时的内容，增加新的设备和施工工艺，对教学内容更新完善，与时俱进。例如在车站信号部分，以往的教学会在6502继电集中联锁安排的课时较多，对6502的组合应用、网站电路图、选择组电路和执行组电路等是教学重点，随着目前信号系统的集成化，在课程大纲修订中，将以上几部分弱化，而对微机联锁系统进行详细讲解。在区间信号部分，对64D半自动闭塞的系统原理部分进行了删减，重点讲解以ZPW2000A为代表的现代化自动闭塞原理与系统配置和设计施工。产教融合的课程改革的核心就是构建以工作过程为导向的课程体系，在《轨道交通信号设计与施工》这一课程里体现尤为突出。与企业专家共同制定的教学项目如表1所示，对每个项目的主要内容，以及能力目标、知识目标和考核都有清晰的规划，一目了然。校内教师校外导师结合，理论实践相结合，从基础能力到综合能力的培养，层层递进。通过校企融合，教师可以引入最新的教学案例，通过到企业的实践，教师可以理实一体化结合将现场施工场景和理论结合，课程更生动，大大激发学生的学习兴趣。人才培养和行业需求紧密结合，从而使学生实现了知识融会贯通、职业素养内化构建、专业能力层层递进的效果，真正促进学生综合职业能力的提升，最终达到具备独立工作的能力。

（二）行业企业专家参与课程的实施

信号专业的学生毕业后会在铁路局电务段从事铁道信号技术方面的工作，他们应具备熟读信号平面布置图的能力，并能用软件对其进行绘制，同时能根据信号图对信号设备进行安装和调试。为了更好地培养学生具备这些专业技能和职业素养，让企业工程师们参与到教学中，让专家走进专业教学课堂，教学内容更加丰富和贴合现场。工程师们参加到教学课堂中来，将信号设计和施工案例融合到理论知识中，一方面加强了学生对深奥的基础理论逻辑的理解，另一方面拓宽了学生对专业领域的实践认知，使得学生的职业素养和专业能力同步提高，学生就业时，能胜任企业工程设计和维护的岗位要求。在《轨道交通信号设计与施工》课程教学过程中，课程组结合当前铁道信号领域发展状况和趋势以及现有的教学资源条件，建立了一个和企业专家一起教学的、较为合理的课程实践教学模式。将教学内容划分为5个模块，各模块由多个分项目组成，在几次理论课后安排一次相应实践实验课，这些实验课主要由企业工程师来承担，教学场地可安排学校的实验室，也可安排在信号施工现场。对道岔的型号、转辙机的结构和动作原理，站场等都有充分的了解和认识，以此来更好地对信号控制设计有更全面的考虑，同时把工作过程中的规范素养和技能等融入到教学中，使学生对未来的岗位提前有认知。通过这样理实一体化的教学安排，使学生真正掌握专业能力和职业规范素养。学生一方面能对前面所学的专业知识进行归纳总结和引用；另一方面对信号平面布置图的制图识图、接线调试等现场工序各项专业技能的掌握；最后对专业知识的来龙去脉融会贯通，从而对专项技能的综合应用都有整体提升，对整个铁路信号工程（车站或区间）有系统层次的掌控。该课程在教学过程中，通过企业工程师对真实信号设计与施工情境的融入，工作中碰到的问题和要求，如何去解决设计与施工中的问题等案例，使教学内容更加接近于企业的岗位要求，理论教学和实践教学实现了内容的贯穿、知识深度也是循序渐进。

《轨道交通信号设计与施工》主要包括信号设计与施工两部分内容，信号设计主要包括信号初步设计（设计任务书）、应确定的设计原则，现场勘测、车站信号平面布置图设计、联锁闭塞等，这些信号设计和规范部分主要由校内的教师教授。而信号工程施工部分主要包括室内外设备的安装及调试等，动手操作能力要求较高，应用性较强，并且需要丰富的教学经验，即便采用视频动画等多媒体教学手段，但是学生也不能真正体会和理解。针对这种情况，在实践性较强的部分，课程组对教学内容和方式进行了调整，减少理论讲解，主要安排学生分组实验操作来观察设备的动作变化，分析思考设计的逻辑环节，通过组员的讨论思考，学生边学边做来真正理解和掌握理论知识，从而更好地来指导实践。在这个过程中教师主要是引导学生如何来观察问题、分析问题和解决问题。例如转辙机中出现故障，那要仔细观察现象后来分析是机械故障还是电气故障，如果是电气故障，那要引导学生仔细观察每个继电器的动作状态，快速分析故障范围。例如在“室外信号设备安装”项目中，就可以使学生对应元器件看图接线，识别接点端子。当学生对着电路图边分析边思考，并通过测试仪表测试，将线路调试成功后，其收获要远比仅仅通过课堂讲解的教学效果要好，通过这些项目的训练，增强了学生学习的自豪感和获得感，同时也激发了学生对专业和岗位的热爱。

由此可见，通过产教融合，使行业工程师参与课程建设及教学改革，关乎应用型人才培养方向及质量。产教融合是应用型大学培养高素质、高技能人才的核心，而课程改革是推进产教融合的关键。只有坚持以課程为载体，促进产教供需对接，把行业新技术、新要求融入课程建设，从而实现教育链、人才链、创新链和产业链的贯通融合，服务应用型人才培养。通过产教融合课程促进场景学习，教学模式改革，重塑课程教学新方法，从而实现专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、毕业证书与职业资格证书对接，全面提升应用型人才培养质量，增强我国轨道交通人才核心竞争力。

作者单位：朱菊香 无锡学院

谷卫 南京信息工程大学

方波 仇维斌 无锡学院

参  考  文  献

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[2]才让草.基于通信控制系统（CBTC）的城市轨道交通信号控制系统研究[J].信息系统工程，2020（09）：18-19.

[3]汪宁远.全自主化轨道交通信号控制系统应用实例[J].造纸装备及材料，2020，49（03）：225.

[4]刘国买，于再君.地方高校“互联网+”课程建设路径与实践研究[J].中国大学教学，2019（04）：54-57+66.

[5]冀宏，张扬，朱益波，张根华.产教融合课程的理论与实践——以常熟理工学院行业课程建设为例[J].高等工程教育研究，2022（04）：70-76.

[6]毕昕，李哲旭，杨蕊，唐懿文，张建青.产教融合背景下应用型本科高校核医学的课程建设[J].中国中医药现代远程教育，2021，19（20）：182-184.

[7]张玲.产教融合视角下应用型本科高校课程改革探索——以广西外国语学院为例[J].高教论坛，2020（09）：54-58，73.

[8]李银丹，李钧敏，施建祥.产教融合视角下应用型本科高校一流课程建设策略研究[J].中国大学教学，2020（05）：46-51.

基金项目：中国高等教育学会2022年度高等教育科学研究规划课题《地方大学产教融合人才培养质量提升研究》【项目编号：22DF0416】；2020年度江苏高校哲学社会科学研究一般项目《专业建设中融入课程思政的探索与实践——以轨道交通专业群建设为例》【项目编号：2020SJA2284】；2020年度北京交通大学轨道交通通信与控制国家级虚拟仿真实验教学中心开放课题（8）

朱菊香（1979-），女，江苏常州，副教授，研究方向：自动化及控制技术、轨道交通控制技术研究。