基于ERTIC-CDIO理念的城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究

鄧 濤

(重慶交通大學(xué)機(jī)電與汽車(chē)工程學(xué)院，重慶400074)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市建設(shè)速度大力推進(jìn)，我國(guó)逐漸進(jìn)入了“城市軌道交通”快速發(fā)展建設(shè)的黃金時(shí)代。根據(jù)城市軌道交通規(guī)劃，到2050年中國(guó)城市軌道交通線路總長(zhǎng)將超過(guò)4500公里。以重慶市為例，根據(jù)重慶軌道交通2020及2050年最新規(guī)劃，規(guī)劃中的“九線一環(huán)”線路總長(zhǎng)513公里，串起2737平方公里的主城。隨著我國(guó)軌道交通迅猛發(fā)展，軌道交通專業(yè)人才需求量急劇增加，但隨之帶來(lái)了一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題:在現(xiàn)有高等教育體系下，如何圍繞城市軌道交通專業(yè)人才需求和人才培養(yǎng)，以企業(yè)和高等院校為依托，解決軌道交通專業(yè)人才輸入輸出問(wèn)題，解決我國(guó)城市軌道交通行業(yè)專業(yè)人才短缺問(wèn)題。為此，從2003年開(kāi)始，我校機(jī)電與汽車(chē)工程學(xué)院車(chē)輛工程專業(yè)設(shè)置了城市軌道交通車(chē)輛工程方向，并從2008年開(kāi)始以車(chē)輛工程(城市軌道交通車(chē)輛工程方向)單獨(dú)進(jìn)行本科招生，且于2011年7月成立軌道交通學(xué)院和軌道交通研究院，依托于機(jī)電與汽車(chē)工程學(xué)院進(jìn)行教學(xué)、人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)等。然而，對(duì)國(guó)內(nèi)已開(kāi)設(shè)城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)的其他高校調(diào)研表明，我校城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)理念、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)、專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)模式建設(shè)、教材建設(shè)、專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面仍然存在著定位不明確、重理論輕實(shí)踐、教學(xué)方法陳舊、教學(xué)資源不足、教師科研項(xiàng)目與課程教學(xué)脫節(jié)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力匱乏、考核評(píng)價(jià)體系單調(diào)、培養(yǎng)人才數(shù)量有限且質(zhì)量不高等問(wèn)題［1-6］。更為嚴(yán)峻的是，對(duì)近幾年畢業(yè)生在軌道交通行業(yè)就業(yè)情況的綜合調(diào)研表明，我校城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)部分畢業(yè)生存在著重理論輕實(shí)踐，缺乏對(duì)歷史、社會(huì)和環(huán)境認(rèn)知與責(zé)任教育，缺失職業(yè)道德和企業(yè)責(zé)任感，創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)匱乏，適應(yīng)工作崗位磨合期較長(zhǎng)，專業(yè)技能知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)合型特征不明顯等問(wèn)題，難以滿足當(dāng)前軌道交通行業(yè)對(duì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才“拿來(lái)就用”的迫切要求。調(diào)研結(jié)果讓我們充分意識(shí)到改革城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的重要性、必要性與緊迫性。

近20多年來(lái)，我國(guó)高等教育模式發(fā)生了較多的積極變化，但是我國(guó)高等教育尤其是工程教育仍然不能完全適應(yīng)與滿足未來(lái)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的巨大需求，培養(yǎng)出的工程技術(shù)人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)外國(guó)際化公司或企業(yè)的需求，已經(jīng)直接影響了我國(guó)在國(guó)際工程技術(shù)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái)，我國(guó)高等工程教育也經(jīng)歷了或正面臨著較大的改革，教育部實(shí)施的“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”與“質(zhì)量工程”都在不同程度上體現(xiàn)了我國(guó)高等工程教育綜合化改革的決心和力度，大力提升了高校工科專業(yè)的實(shí)踐能力。經(jīng)過(guò)深入學(xué)習(xí)和研究，結(jié)合國(guó)際工程教育改革的大環(huán)境，我們發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果——CDIO(Conceive、Design、Implement和Operate的簡(jiǎn)稱)工程教育理念為我們提供了一條可供借鑒的道路［7-11］。本文將對(duì)CDIO工程教育理念進(jìn)行研究和探索，并結(jié)合重慶交通大學(xué)城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)的實(shí)際情況，提出ERTIC-CDIO人才培養(yǎng)模式，以期對(duì)軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)有所裨益。

一、從CDIO到ERTIC-CDIO

(一)CDIO工程教育理念

CDIO工程教育分別指構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)，最早是由麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)Vest提出的“工程整合教育”，2000年后由麻省理工學(xué)院與瑞典查爾摩斯工業(yè)大學(xué)、林雪平大學(xué)、皇家工學(xué)院等國(guó)外著名院校開(kāi)創(chuàng)的全新工程教育模式，即:充分利用高等院校齊全的學(xué)科與豐富的學(xué)習(xí)資源，以接近工程實(shí)際涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、企業(yè)和社會(huì)的團(tuán)隊(duì)綜合設(shè)計(jì)大項(xiàng)目為主要載體，有機(jī)結(jié)合學(xué)科專業(yè)類(lèi)核心課程的課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，貫穿整個(gè)CDIO全過(guò)程，不斷地全面訓(xùn)練和提高學(xué)生的工程技術(shù)能力、個(gè)人理論與實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程系統(tǒng)集成與創(chuàng)新能力4個(gè)方面的綜合能力［7-11］。CDIO自2005年引入中國(guó)以來(lái)，全國(guó)40多所試點(diǎn)高校和一些非試點(diǎn)院校紛紛緊密結(jié)合中國(guó)工程教育實(shí)際，以思想為先導(dǎo)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工程教育教學(xué)模式，建立符合國(guó)際工程教育共識(shí)的人才培養(yǎng)模式，并結(jié)合我國(guó)工程教育特色(重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、重知識(shí)學(xué)習(xí)而輕開(kāi)拓創(chuàng)新等)，創(chuàng)造出有中國(guó)特色的CDIO工程教育改革模式(專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)、課程體系、課程教學(xué)、課堂教學(xué)改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革等方面)，有機(jī)結(jié)合理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，為我國(guó)工程教育改革提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也為進(jìn)一步加快培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)工程師奠定了基礎(chǔ)［12-16］。

(二)ERTIC-CDIO工程教育理念

基于上述現(xiàn)狀與背景，在對(duì)CDIO工程教育模式原有理念、特色繼承和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，依據(jù)我校城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)現(xiàn)狀，提出基于ERTIC-CDIO理念的構(gòu)建城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)模式，即將道德(Ethics)、責(zé)任感(Responsibility)、技術(shù)(Technology)、創(chuàng)新(Innovation)、協(xié)作(Cooperation)與構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)有機(jī)融合，在人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)質(zhì)量、學(xué)習(xí)評(píng)估體系以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行改革，構(gòu)建ERTIC-CDIO人才培養(yǎng)體系(見(jiàn)圖1)，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體、美全面發(fā)展，能夠在軌道交通車(chē)輛工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、試驗(yàn)研究以及運(yùn)用管理等工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

圖1 ERTIC-CDIO人才培養(yǎng)體系

二、基于ERTIC-CDIO理念的人才培養(yǎng)目標(biāo)

依據(jù)國(guó)家“十二五”期間實(shí)施“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目的指導(dǎo)意見(jiàn)，緊緊圍繞國(guó)家和重慶市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際需求，結(jié)合我校辦學(xué)定位和城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)特色，提出基于ERTICCDIO理念的城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)模式(見(jiàn)圖2)，探索城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)質(zhì)量、評(píng)估體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)等專業(yè)發(fā)展重要環(huán)節(jié)的綜合改革，將城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)成具備良好的職業(yè)道德和企業(yè)責(zé)任感的應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。

圖2 基于ERTIC-CDIO理念的城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)模式

三、基于ERTIC-CDIO理念的人才培養(yǎng)模式

(一)ERTIC-CDIO新型培養(yǎng)模式

有機(jī)融合道德、責(zé)任感、技術(shù)、創(chuàng)新、協(xié)作與CDIO模式，以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)的城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)工程教育培養(yǎng)模式體現(xiàn)出我校城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)特色的培養(yǎng)理念、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)定位。

(二)ERTIC-CDIO新型課程體系

如圖3所示，設(shè)計(jì)ERTIC-CDIO一體化新型課程體系:以4個(gè)一級(jí)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、4個(gè)二級(jí)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目、每門(mén)課程一個(gè)或幾個(gè)三級(jí)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為導(dǎo)向的新型課程體系。一級(jí)項(xiàng)目貫穿整個(gè)本科教學(xué)階段，分為通識(shí)教育課項(xiàng)目、學(xué)科專業(yè)類(lèi)基礎(chǔ)課項(xiàng)目、專業(yè)課教育項(xiàng)目、集中工程實(shí)踐環(huán)節(jié)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，包含了本專業(yè)主要核心課程和能力要求。二級(jí)項(xiàng)目基于學(xué)科專業(yè)類(lèi)課程群綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，有機(jī)結(jié)合學(xué)科專業(yè)類(lèi)關(guān)聯(lián)課程知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生綜合運(yùn)用能力。三級(jí)項(xiàng)目以單門(mén)專業(yè)課程為基礎(chǔ)，根據(jù)專業(yè)課程教學(xué)自身特點(diǎn)，可以設(shè)置短學(xué)時(shí)、小規(guī)模、低成本的實(shí)踐項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生理解并運(yùn)用課程內(nèi)容。以布盧姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類(lèi)法為基礎(chǔ)，建立專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)矩陣，以此描述學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)掌握的知識(shí)和具有的能力程度。建立課程檔案為核心的課程文件設(shè)計(jì)，明確每一門(mén)課程的具體要求，建立以服務(wù)課堂為核心的獨(dú)具教師個(gè)人特色的課堂教案，取代傳統(tǒng)的課程教學(xué)PPT或其它課堂教學(xué)資料。

圖3 ERTIC-CDIO新型一體化課程體系

(三)ERTIC-CDIO新型教學(xué)內(nèi)容

基于項(xiàng)目、探究式、案例式、參與式一體化教學(xué)方法，以系統(tǒng)思維能力和綜合集成創(chuàng)新能力為核心，以項(xiàng)目為中心的學(xué)習(xí)模式，將老師的科研學(xué)術(shù)成果融入設(shè)計(jì)項(xiàng)目，引導(dǎo)并驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)了解課程內(nèi)容，理論結(jié)合實(shí)踐，鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，學(xué)習(xí)基本項(xiàng)目組織、管理、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新，培養(yǎng)其ERTIC-CDIO能力。如“城市軌道車(chē)輛構(gòu)造”“軌道車(chē)輛設(shè)計(jì)理論”課程，任課教師可以結(jié)合我校在單軌交通領(lǐng)域的特色，融合其單軌交通科研項(xiàng)目及科研成果，分解成很多個(gè)小項(xiàng)目，如轉(zhuǎn)向架、輪胎、空氣制動(dòng)、電氣控制等，引導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作參與和專業(yè)課程緊密相關(guān)的科研項(xiàng)目，并充分利用已有的科研設(shè)備或儀器，深化課堂學(xué)習(xí)。

(四)ERTIC-CDIO新型教學(xué)質(zhì)量

激發(fā)任課教師授課的創(chuàng)造性、綜合性和實(shí)踐性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和積極參與的主觀能動(dòng)性，由傳統(tǒng)知識(shí)本位的教學(xué)質(zhì)量觀轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Ρ疚坏慕虒W(xué)質(zhì)量觀。即以知識(shí)灌輸為目標(biāo)的教學(xué)質(zhì)量管理模式轉(zhuǎn)變成以能力實(shí)踐為目標(biāo)的包含約束體系、監(jiān)督體系、激勵(lì)體系、反饋體系在內(nèi)的ERTIC-CDIO新型教學(xué)質(zhì)量管理模式。

(五)ERTIC-CDIO新型學(xué)習(xí)評(píng)估體系

構(gòu)建涵蓋職業(yè)道德、企業(yè)責(zé)任感、專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作6個(gè)方面的多樣化學(xué)習(xí)評(píng)估體系。

(六)ERTIC-CDIO新型實(shí)踐環(huán)節(jié)體系

構(gòu)建“基礎(chǔ)—綜合—系統(tǒng)—?jiǎng)?chuàng)新”四位一體的ERTICCDIO新型實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)體系，如圖4所示。

圖4 基于ERTIC-CDIO四位一體的實(shí)踐環(huán)節(jié)體系

其中“基礎(chǔ)”指學(xué)科或?qū)I(yè)類(lèi)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，目的是加深學(xué)生理解理論課程課堂教學(xué)內(nèi)容;“綜合”指學(xué)科或?qū)I(yè)基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)，目的是訓(xùn)練學(xué)生熟練操作專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備或儀器，掌握各類(lèi)性能參數(shù)的測(cè)量方法以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法;“系統(tǒng)”指專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等，目的是強(qiáng)化學(xué)生系統(tǒng)思維方法和綜合集成能力;“創(chuàng)新”指科技創(chuàng)新訓(xùn)練層，如大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”“電子設(shè)計(jì)大賽”等，學(xué)生可以自主選題自行完成，也可以在導(dǎo)師指導(dǎo)下選題及完成，或直接參加導(dǎo)師承擔(dān)的科研項(xiàng)目，目的是培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)構(gòu)建調(diào)控能力、實(shí)踐創(chuàng)新思維以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

四、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合我校辦學(xué)定位和專業(yè)特色，建立基于ERTICCDIO理念的城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)模式，探索城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)ERTIC-CDIO新型培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)質(zhì)量、評(píng)估體系、實(shí)踐環(huán)節(jié)等重要環(huán)節(jié)的改革，立足培養(yǎng)具備道德、責(zé)任感、技術(shù)、創(chuàng)新、協(xié)作、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的城市軌道交通車(chē)輛領(lǐng)域工程技術(shù)人才。本研究不僅對(duì)城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)人才培養(yǎng)具有一定的應(yīng)用價(jià)值，而且對(duì)其它專業(yè)建立特色化的專業(yè)培養(yǎng)模式、培養(yǎng)有特色的專業(yè)人才具有一定的推廣價(jià)值和借鑒意義;同時(shí)也可使我校城市軌道交通車(chē)輛專業(yè)有望在西南地區(qū)乃至全國(guó)達(dá)到一流水平，具有更高的社會(huì)聲譽(yù)和知名度，贏得社會(huì)普遍贊譽(yù)。

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