基于CDIO的城市軌道交通控制專業(yè)課程體系設計

陶漢卿 吳昕慧

【摘 要】從城市軌道交通控制專業(yè)的教學實際出發(fā)，引入CDIO工程教育理念，分析城市軌道交通控制人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)過程、工學結(jié)合和校企合作理念，并分析CDIO模式項目化教學的課程設置思路，設計出適合高職學生的城市軌道交通控制專業(yè)課程體系，以及課程體系實施的保障措施。

【關鍵詞】城市軌道交通控制專業(yè) CDIO人才培養(yǎng) 課程體系 保障措施

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）01C-0048-03

隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化進程的加快，中心城市不斷在向周邊輻射，軌道交通建設的緊迫性也在增加。中國城市軌道交通進入大發(fā)展時期，各地建設城市軌道交通的熱情日漸高漲，多個城市興建城市軌道交通系統(tǒng)，對城市軌道交通控制方面的人才需求大。我院根據(jù)企業(yè)城市軌道交通急需用人的情況，新增開設城市軌道交通控制專業(yè)，且一直致力于城市軌道交通控制專業(yè)的人才培養(yǎng)。

高等職業(yè)教育的目標是對受教育者施以從事某種職業(yè)所必需的知識、技能的訓練，其宗旨是培養(yǎng)適應生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線的高等應用型、技能型人才，理論和實踐相結(jié)合是職業(yè)教育的本質(zhì)特征。為了實現(xiàn)這一目標，需要有一個科學、有效的人才培養(yǎng)與教學模式及方法。由于城市軌道交通是新興行業(yè)，在城市軌道交通控制專業(yè)的人才培養(yǎng)經(jīng)驗較少，城市軌道交通控制專業(yè)方向還沒有較統(tǒng)一的課程體系和課程設置方案。城市軌道交通控制所應用的管理理念、列車運行中所采用的新的控制模式、運用的設備與大鐵路大有不同。新專業(yè)所培養(yǎng)的學生除了需要有大鐵路應具備的信號基礎知識外，更需要有城市軌道交通管理的理念和維護、維修城市軌道交通設備的理論知識和技能水平，考慮到城市軌道交通控制專業(yè)的特殊性，同時考慮到市場對城市軌道交通控制專業(yè)人才的需求，系統(tǒng)地思考和分析城市軌道交通控制專業(yè)方向的課程體系設置和建設方面的問題具有重要的意義。

一、CDIO工程教育模式

CDIO是美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等教育機構(gòu)創(chuàng)立的一種工程教育理念和教學應用模式，其核心就是一體化，即融工程科學、工程學科知識和工程實踐能力整合為一體的工程教育方法。它把構(gòu)思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement） 和運作 （Operate）作為工程教育的環(huán)境。CDIO改革的主要目標是以C-D-I-O的產(chǎn)品或服務從研發(fā)到運作的生命周期為載體，使教師與學生以一定角色主動參與融入課程教學和工程實踐的情景環(huán)境，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO強調(diào)做中學、學中做，把多門課程統(tǒng)一地融入到項目實踐中，徹底打破傳統(tǒng)教學中各自獨立的局面。學生要全面掌握學習多門課程之間的聯(lián)系，綜合解決問題。

CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。CDIO模式不僅提出以能力培養(yǎng)為目標的大綱，而且系統(tǒng)地提出了能力培養(yǎng)、實施指導以及實施過程和結(jié)果檢驗的12條標準，是“做中學”和“基于項目教學”的集中概括和抽象表達，具有很強的可操作性。

二、高職城市軌道交通控制專業(yè)人才培養(yǎng)理念

（一）人才培養(yǎng)目標

城市軌道交通控制專業(yè)培養(yǎng)城市軌道交通通信信號工作崗位職業(yè)技術(shù)能力和較強的學習能力、適應能力，培養(yǎng)安全意識強、勞動紀律性強、符合從事城市軌道交通行業(yè)的信號設備維修養(yǎng)護、技術(shù)改造和經(jīng)營管理、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理以及工程設計、技術(shù)引進、科研開發(fā)、試驗研究等工作，具有良好的溝通和團隊合作能力、具備良好的職業(yè)崗位技能、具有健全人格和良好職業(yè)道德的高素質(zhì)技能型人才。

（二）基于CDIO的人才培養(yǎng)過程

CDIO理念下的高職城市軌道交通控制專業(yè)人才培養(yǎng)以工程項目為載體，采用理論實踐一體化和教學一體化的教學模式。在整個教學過程中，以教師為主導、學生為主體，按照項目分析、知識準備、問題解決、項目搭建和演示以及項目評價反饋的流程組織教學，培養(yǎng)學生的自學能力、團隊協(xié)作能力、系統(tǒng)開發(fā)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

（三）有機融合工學結(jié)合的優(yōu)勢

工學結(jié)合以職業(yè)為導向，以提高學生就業(yè)競爭力為目的，強調(diào)學習與工作相結(jié)合，理論聯(lián)系實際，理論是實踐的基礎，實踐是理論的升華。工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式的功能主要是提高學生的職業(yè)素養(yǎng)，提高學生職業(yè)素養(yǎng)的工學結(jié)合主要是在真實工作環(huán)境中的頂崗實習，在真實的工作環(huán)境中，學生學會如何對待同事，如何對待領導，如何進行團隊合作。為了不影響課程的學習，可以將城市軌道交通控制專業(yè)頂崗實習安排在最后一學期，同時要求結(jié)合頂崗實習的實際完成畢業(yè)設計，只要加強管理，既可以工學結(jié)合、頂崗工作，又能結(jié)合具體實際完成畢業(yè)設計。

（四）深化校企合作

校企合作是城市軌道交通控制專業(yè)課程設計最有效的途徑。為此，城市軌道交通控制專業(yè)的課程設計過程中，需要提高企業(yè)參與城市軌道交通控制專業(yè)教學的積極性和工學結(jié)合的效果，通過多種途徑實現(xiàn)校企合作，如企業(yè)主動參與課程設計、共同開發(fā)課程、校企共同明確課程的教學目標，共同確定課程的典型工作任務、職業(yè)能力和學習情境，并參與教學內(nèi)容的選擇和排序、教學方法的探討及考核標準的制定，共建共享實訓基地、共同開展應用研究與技術(shù)開發(fā)，聘請企業(yè)兼職教師指導實際教學等，從而確保城市軌道交通控制專業(yè)課程整體設計更好地體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性。

三、基于CDIO 的高職城市軌道交通控制專業(yè)課程體系設計

（一）CDIO模式項目化教學的課程設置思路

項目教學法，是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在課程體系設計過程中，城市軌道交通控制專業(yè)根據(jù)CDIO模式進行項目化教學的課程設置，針對不同的課程群選擇不同的現(xiàn)場真實系統(tǒng)設備維護項目，并且按照不同的課程內(nèi)容把現(xiàn)場項目分解為與之對應的教學項目。

課程安排由簡入難，根據(jù)城市軌道交通控制專業(yè)工種劃分核心課程，采用項目階梯式教學，即把所有工種的工作任務作為一個整體的教學項目，每一門課程就可以作為其中的子項目，每個子項目之間又有系統(tǒng)設備的聯(lián)系，需要相互配合，才能完成城市軌道交通控制系統(tǒng)的功能，所以各門課程又互為其他課程的基礎或是延續(xù)。整個課程體系以項目為依托，城市軌道交通控制專業(yè)課程本身就是一個大城市軌道交通控制系統(tǒng)項目，列控中心信號系統(tǒng)、車輛段信號系統(tǒng)、正線信號系統(tǒng)、車載信號系統(tǒng)，每個工種都是項目的一部分，每門課所教學的維護過程就是整個城市軌道交通控制系統(tǒng)項目的進展過程。學生在學習的過程中，要不斷地對學習的每個工種系統(tǒng)的知識進行整合，并深刻理解每個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，形成整體的概念，并完成相應的項目需求，保證整個城市軌道交通控制系統(tǒng)項目的互聯(lián)互通。

（二）城市軌道交通控制專業(yè)的課程體系設計

依據(jù) CDIO能力成熟度等級的特征，高職城市軌道交通控制專業(yè)的教學安排分為四個階段，分別為：職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力培養(yǎng)階段，課程安排在第一學期，培養(yǎng)學生的職業(yè)道德和人文素養(yǎng)；專業(yè)基礎能力培養(yǎng)階段，安排在第二、三學期，使學生掌握從事城市軌道交通控制專業(yè)工程領域的基礎知識；專業(yè)能力培養(yǎng)階段，安排在第三、四學期，學習職業(yè)技術(shù)基礎模塊課程，重點結(jié)合二級和三級工程項目進行“做中學”，形成自主學習、團隊協(xié)作系統(tǒng)構(gòu)建和設備維護的基本工程能力，塑造學生設備維護能力、團隊協(xié)作能力；專業(yè)發(fā)展能力培養(yǎng)階段，安排在第五、六個學期，第五學期學習就業(yè)方向課程，引進當前城市軌道交通控制新技術(shù)、新方法和新平臺，采取師生合作和探究式學習方法，對學生的職業(yè)崗位能力進行訓練，使學生在進入崗位前就具備較好的實踐經(jīng)驗；第六學期讓學生參加頂崗實習，實現(xiàn)從學校到公司職場的轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)工學有機結(jié)合。

根據(jù)CDIO模式項目化教學課程設計的思路，城市軌道交通控制專業(yè)課程體系中培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的課程有：公關禮儀、應用文寫作、思想道德修養(yǎng)和法律基礎、毛澤東思想概論和鄧小平理論及三個代表重要思想概論、軍事理論、大學體育、公共英語、計算機文化基礎、公益勞動。專業(yè)基礎能力的課程有：電路分析基礎、電子技術(shù)基礎（模電部分）、電子技術(shù)基礎（數(shù)電部分）、單片機原理與接口技術(shù)、計算機通信與網(wǎng)絡技術(shù)。專業(yè)能力課程有：城市軌道交通信號基礎設備、城市軌道交通車輛段信號設備與維護、城市軌道交通正線信號設備與維護、城市軌道交通車載信號設備與維護、城市軌道交通列控中心信號設備與維護、城市軌道交通電源設備與維護、信號設計與施工。專業(yè)發(fā)展能力的課程有：智能交通系統(tǒng)、傳感器與檢測技術(shù)、城市軌道交通環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、信號新技術(shù)、城市軌道交通傳輸線路。城市軌道交通控制課程體系結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 教學體系結(jié)構(gòu)框圖

四、基于CDIO 的高職城市軌道交通控制專業(yè)課程體系實施保障措施

（一）實訓基地建設

對高職院校來說，實驗、實訓基地建設是CDIO模式課程體系建設的保障。為了培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐能力，需要建立一批聯(lián)辦、協(xié)作的相對穩(wěn)定的校內(nèi)校外實習基地，對已有的校外實習基地進行深層次的合作。通過校內(nèi)外實驗實訓基地建設，對學生進行階梯式項目教學，使得學生在學習過程中就能獲得豐富的項目經(jīng)驗，開展產(chǎn)教結(jié)合、產(chǎn)學研結(jié)合活動，把實驗、實訓與生產(chǎn)、經(jīng)營、培訓、技術(shù)開發(fā)結(jié)合起來，充分發(fā)揮它的社會效益和經(jīng)濟效益。

（二）師資隊伍建設

由于CDIO模式基于項目化教學方式，各門課程緊密相連，形成了城市軌道交通控制系統(tǒng)課程的整體，為了使各門課程很好地聯(lián)系，需要組建教學團隊，教師間對所教學的內(nèi)容要熟練掌握，對其它課程也要了解。因此，各任課教師可以采用集體備課、共同探討、交互授課的方式。在項目化教學中應以學生為主體，課內(nèi)課外一體化，培養(yǎng)學生自學能力和創(chuàng)新能力，備課過程中要把抽象的內(nèi)容放到具體的實踐項目中，激發(fā)學生學習興趣，授課過程中要改進教學方法和教學手段，充分利用多媒體技術(shù)，教師間應互相聽課、互相切磋、互相評議，提高授課效果，了解整個專業(yè)課程的橫向聯(lián)系和學生的學習狀況，共同推進整個專業(yè)項目。教學團隊應在假期多外出學習、鍛煉，提升教學團隊的素質(zhì)和能力，把現(xiàn)場的新技術(shù)、新理念帶進課堂，豐富教學內(nèi)容，提高教學效果。教學團隊教師應主動參與企業(yè)的科研項目和技術(shù)攻關，引進企業(yè)項目，加強校企合作。

（三）教材建設

加強教材配套建設是CDIO模式課程體系建設的一種強有力的保障，針對城市軌道交通控制專業(yè)高職學生的特點進行教材建設是十分必要的，因此需要編寫項目化教學的教材。進行教材設計的主導思想是：首先，樹立素質(zhì)教育觀念，以培養(yǎng)學生素質(zhì)為宗旨；其次，從教學內(nèi)容、教學難度和課后訓練都依托項目為背景，更多地重視實踐和實訓；再次，堅持一切從實際出發(fā)，既考慮到高職學生的實際接受能力以及他們的特點，同時也考慮城市軌道交通控制專業(yè)的特點以及社會對城市軌道交通控制人才的需求。

隨著城市軌道交通控制專業(yè)建設的不斷成熟和發(fā)展，特別是師資隊伍水平的提高、實驗實訓基地建設和教材建設的完善，基于CDIO模式的城市軌道控制專業(yè)課程體系一定能夠發(fā)揮重要的作用，大大提高城市軌道交通控制專業(yè)的教學質(zhì)量，培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才為我國的城市軌道交通事業(yè)服務，同時為促進CDIO教育模式的改革、創(chuàng)新和現(xiàn)代職教體系的建設提供借鑒。

【參考文獻】

[1]薛健飛，袁志華，謝旭東.基于CDIO的高職創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探析[J].職教論壇，2011（5）

[2]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學合作和國際化[J].中國大學教學，2008（5）

[3]康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學報，2008（4）

[4]陳麗婷.CDIO工程教育模式在職業(yè)教育課程體系中的應用[J].職教論壇，2010（8）

[5]陳解放.基于中國國情的工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式實施路徑選擇[J].中國高教研究，2007（7）

[6]侯曉音.淺談城市軌道交通控制專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程項目化設計[J].群文天地，2012（9）

[7]張志剛，項莉萍，曹維祥. 基于CDIO的高職軟件技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建[J].計算機教育，2012（20）

[8]米秀杰.高職城市軌道交通控制專業(yè)建設的探索與實踐[J].大家，2011（6）

【基金項目】2013年度廣西高校科學技術(shù)研究項目（2013YB358）

【作者簡介】陶漢卿（1983- ），男，碩士，講師，研究方向：城市軌道智能交通系統(tǒng)。