基于OBE的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)人才工程實(shí)踐能力培養(yǎng)路徑

屈霞 韓學(xué)超 萬軍

摘? ? 要：文章以常州大學(xué)為例，針對(duì)傳統(tǒng)的學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)機(jī)制系統(tǒng)性不強(qiáng)、專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求契合度不高等問題，從制定需求導(dǎo)向的培養(yǎng)計(jì)劃、提升師資工程實(shí)踐能力、構(gòu)建交叉共享實(shí)踐平臺(tái)、立體鋪設(shè)培養(yǎng)途徑四個(gè)維度，探討基于OBE工程教育理念的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)人才工程實(shí)踐能力培養(yǎng)路徑。

關(guān)鍵詞：軌道交通信號(hào)與控制;工程實(shí)踐能力;OBE

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2019）12-0091-02

作為追求卓越教育的正確方向，OBE（成果導(dǎo)向教育）已成為美國、英國等國家教育改革的主流理念。美國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)（ABET）將OBE貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終[1]。自從2013年我國成為《華盛頓協(xié)議》第21個(gè)簽約成員[2]，工程教育認(rèn)證工作在全國高校迅速推進(jìn)，基于OBE理念的工程教育已是大勢(shì)所趨。

常州大學(xué)抓住機(jī)遇，利用長三角智軌道交通發(fā)展迅速的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)社會(huì)需求，于2013年設(shè)立軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)，結(jié)合近40年辦學(xué)特點(diǎn)，采用機(jī)械工程學(xué)院、城市軌道交通學(xué)院合署行政管理模式，主動(dòng)調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)。以O(shè)BE教育理念引導(dǎo)工程教育改革，聚焦培養(yǎng)軌道交通領(lǐng)域人才工程實(shí)踐能力的目標(biāo)，通過實(shí)施“需求導(dǎo)向培養(yǎng)計(jì)劃、雙向建設(shè)師資隊(duì)伍、分層構(gòu)建實(shí)踐平臺(tái)、立體搭建培養(yǎng)途徑”等教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生的工程素養(yǎng)和綜合能力在階梯式教學(xué)實(shí)踐中得到循序漸進(jìn)的提升[3]。

一、影響軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)人才工程

實(shí)踐能力提升的因素

中國高速鐵路和城市軌道交通快速發(fā)展對(duì)高質(zhì)量軌道交通信號(hào)與控制人才的培養(yǎng)提出了新要求，要求人才具有通信、控制、交通運(yùn)輸和計(jì)算機(jī)等學(xué)科交叉融合的專業(yè)知識(shí)及良好的工程能力。傳統(tǒng)地提升學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)機(jī)制系統(tǒng)性不強(qiáng)，改革措施比較零散，需要進(jìn)一步完善。存在專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求契合度不高、專業(yè)融合度不高、各專業(yè)共享綜合的實(shí)踐平臺(tái)欠缺、教師工程實(shí)踐能力教學(xué)不足、人才工程實(shí)踐能力培養(yǎng)途徑單一等問題。

第一，在進(jìn)行專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的頂層設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)

工程能力結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)與企業(yè)需求偏差較大，沒有與行業(yè)需求同步發(fā)展，實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)銜接不好，各種實(shí)驗(yàn)課程與實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)有待整合與完善，因此學(xué)生工程實(shí)踐能力很難達(dá)到企業(yè)的認(rèn)可。

第二，由于軌道交通現(xiàn)場專用設(shè)備較昂貴，經(jīng)費(fèi)不足一直制約著實(shí)踐設(shè)施的建設(shè)，導(dǎo)致缺乏綜合實(shí)習(xí)平臺(tái)、校外實(shí)習(xí)基地等。真實(shí)工作場景不足，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同性不夠。

第三，實(shí)踐教學(xué)專業(yè)教師隊(duì)伍力量薄弱，指導(dǎo)實(shí)踐的教師多半是近幾年引進(jìn)的博士，缺少軌道交通企業(yè)工作及參與大型工程項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，自身工程實(shí)踐能力有待提升;專業(yè)教師忙于完成教學(xué)工作和科研任務(wù)，自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)科交叉復(fù)合性不足，對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)能力有限。

第四，傳統(tǒng)的學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)主要是引導(dǎo)學(xué)生按照培養(yǎng)計(jì)劃參與實(shí)踐，人才工程能力培養(yǎng)途徑比較單一。多學(xué)科交叉復(fù)合型人才要求以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心因材施教，為學(xué)生提供更多自由探索、主動(dòng)實(shí)踐的環(huán)境，通過豐富的手段促進(jìn)成功的學(xué)習(xí)和進(jìn)步。

二、基于OBE的軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)

人才工程實(shí)踐能力培養(yǎng)路徑

（一）建立產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)協(xié)調(diào)機(jī)制，持續(xù)完善培養(yǎng)計(jì)劃

基于OBE理念，必須遵循反向設(shè)計(jì)原則[4]，由需求確定培養(yǎng)計(jì)劃，并確立畢業(yè)能力指標(biāo)體系[5]，并進(jìn)一步確立課程體系。

教師首先深入調(diào)研各軌道交通企業(yè)及高校，對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生的去向?qū)嶋H數(shù)據(jù)及畢業(yè)生畢業(yè)后五年內(nèi)工作崗位性質(zhì)變動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析。剖析軌道交通領(lǐng)域人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)需求，聘請(qǐng)企業(yè)專家成為“專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會(huì)”一員，參與培養(yǎng)計(jì)劃的構(gòu)建。培養(yǎng)計(jì)劃經(jīng)外校專家梳理和行業(yè)專家審核后予以實(shí)施。建立由“畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制”和“培養(yǎng)方案的社會(huì)評(píng)價(jià)機(jī)制和動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制”構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的協(xié)調(diào)機(jī)制，教師依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果持續(xù)改進(jìn)，培養(yǎng)計(jì)劃持續(xù)完善，形成閉環(huán)，能不斷跟蹤軌道交通企業(yè)需求變化。

不斷優(yōu)化信號(hào)設(shè)備基礎(chǔ)、列車運(yùn)行控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)、調(diào)度集中系統(tǒng)、軌道交通通信技術(shù)等核心骨干課程，對(duì)比講授核心骨干課程中鐵路和城市軌道交通中的差異性，完善及優(yōu)化PLC、嵌入式技術(shù)、DSP技術(shù)等課程內(nèi)容。

在實(shí)踐教學(xué)時(shí)間安排上，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)盡早階梯式展開，使學(xué)生工程實(shí)踐能力得到螺旋式提升。

（二）內(nèi)提外引，提升師資工程實(shí)踐能力及知識(shí)交叉復(fù)合性

學(xué)院設(shè)立政策激勵(lì)提高教師工程實(shí)踐教學(xué)能力，將教師參加企業(yè)實(shí)踐、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐獲得成果等作為教師職稱評(píng)定和工資績效的參考依據(jù)。建立教師隊(duì)伍工程實(shí)踐能力培訓(xùn)制度，設(shè)立“訪問工程師”項(xiàng)目，鼓勵(lì)教師掛職校有產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)并展開校企互動(dòng);同時(shí)，教師通過主持橫向項(xiàng)目、參加高校培訓(xùn)、參加軌道交通國際技術(shù)交流會(huì)、調(diào)研企業(yè)等，提高教師工程實(shí)踐教學(xué)能力。

此外，改善師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，建立企業(yè)兼職教師制度，聘請(qǐng)企業(yè)工程師作為兼職導(dǎo)師，參與指導(dǎo)實(shí)習(xí)、指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，定期給學(xué)生舉辦講座等，專兼結(jié)合，提升師資隊(duì)伍工程實(shí)踐能力及知識(shí)結(jié)構(gòu)的交叉復(fù)合。聘請(qǐng)企業(yè)專家定期舉辦工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、商業(yè)管理等綜合能力培訓(xùn)的講座。

（三）健全智能制造領(lǐng)域交叉共享實(shí)踐平臺(tái)

將軌道交通信號(hào)工程人才工程實(shí)踐能力分解為基礎(chǔ)工程能力、核心工程能力和綜合工程能力，根據(jù)每種能力培養(yǎng)對(duì)應(yīng)的不同培養(yǎng)目標(biāo)，以O(shè)BE為指導(dǎo)，圍繞目標(biāo)“反向設(shè)計(jì)”實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，依實(shí)踐環(huán)節(jié)分三層遞進(jìn)構(gòu)筑實(shí)踐平臺(tái)。

專業(yè)群依靠校企協(xié)同建設(shè)產(chǎn)學(xué)研基地，獲得企業(yè)捐贈(zèng)設(shè)備，支撐電子實(shí)習(xí)、C程序設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等，提高學(xué)生基本技能及工程意識(shí)。

政企校協(xié)同構(gòu)建CTCS-3仿真實(shí)驗(yàn)室、CBTC實(shí)驗(yàn)室、區(qū)間ZPW2000設(shè)備實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備實(shí)驗(yàn)室等，提供真實(shí)工作場景，培養(yǎng)學(xué)生專項(xiàng)技能及工程素養(yǎng)。

校企共建校外實(shí)踐基地和產(chǎn)學(xué)研基地等，例如每年在南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院國家高鐵實(shí)訓(xùn)基地、浦口新站等校外實(shí)習(xí)基地，展開為期兩周的軌道交通綜合實(shí)訓(xùn)，系統(tǒng)性地對(duì)鐵路三大件——信號(hào)機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)（ZD6型和S700K型）進(jìn)行了檢修與故障處理;并從信號(hào)系統(tǒng)的4個(gè)組成部分展開實(shí)訓(xùn)：對(duì)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行了分析和故障處理，對(duì)CTCS列控系統(tǒng)、CTC系統(tǒng)、鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析與維護(hù)。提升學(xué)生綜合技術(shù)及創(chuàng)新素質(zhì)。

（四）立體鋪設(shè)培養(yǎng)途徑

教師精心設(shè)計(jì)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、校內(nèi)實(shí)踐與企業(yè)實(shí)訓(xùn)、第一課堂與第二課堂、基本技能培養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)、科研反哺教學(xué)等內(nèi)容，對(duì)跨學(xué)科跨專業(yè)的學(xué)生以互動(dòng)方式展開引導(dǎo)。同時(shí)，設(shè)置了兩個(gè)學(xué)分的課外創(chuàng)新實(shí)踐課程，學(xué)生學(xué)分可在第1—7學(xué)期通過各類競賽獲得，成績由競賽的級(jí)別及等級(jí)確定。由教師分類組建中國機(jī)器人大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、飛思卡爾智能小車競賽等團(tuán)隊(duì)，因材施教，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過程，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

學(xué)生通過“一貫穿”“七加強(qiáng)”“二強(qiáng)化”等方式分段遞進(jìn)實(shí)踐：學(xué)生依托培養(yǎng)計(jì)劃參加“一貫穿”實(shí)踐，大部分學(xué)生得到教師個(gè)性化引導(dǎo);經(jīng)過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科競賽、科研項(xiàng)目、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、申報(bào)發(fā)明專利、畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)化、精準(zhǔn)幫創(chuàng)等“七加強(qiáng)”打磨;在畢設(shè)階段，部分學(xué)生受到企業(yè)與學(xué)校聯(lián)合培養(yǎng)、學(xué)生服務(wù)社會(huì)等“二強(qiáng)化”鍛煉。通過生產(chǎn)現(xiàn)場的主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生對(duì)軌道交通信號(hào)處理領(lǐng)域的興趣，提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐技能，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)思維方式，同學(xué)們都表示受益匪淺。

常州大學(xué)以O(shè)BE為指導(dǎo)，構(gòu)建了“需求導(dǎo)向的培養(yǎng)計(jì)劃、雙向提升教師工程教學(xué)能力、分層構(gòu)建實(shí)踐平臺(tái)、立體鋪設(shè)培養(yǎng)途徑”的四維培養(yǎng)方法，通過近5年的探索與實(shí)踐，人才培養(yǎng)效果顯著，學(xué)業(yè)創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力明顯提升。畢業(yè)生受到制造業(yè)用人單位的歡迎，以18級(jí)軌道交通信號(hào)與控制專業(yè)畢業(yè)生為例，30.7%的學(xué)生成功考上研究生，其中考取東南大學(xué)、河海大學(xué)、北京交通大學(xué)、蘇州大學(xué)等985、211高校的學(xué)生占70%。同時(shí)，該班畢業(yè)生的就業(yè)情況也十分理想，58%的學(xué)生已被中國通號(hào)公司、上海鐵路局、南京地鐵局、成都鐵路局、中國電信公司、龐巴迪信號(hào)有限公司等企事業(yè)單位錄取。今創(chuàng)集團(tuán)和新譽(yù)集團(tuán)主動(dòng)提出與專業(yè)群共同開辦“今創(chuàng)班”和“龐巴迪信號(hào)班”，面向今創(chuàng)集團(tuán)和新譽(yù)集團(tuán)培養(yǎng)智能制造領(lǐng)域人才。

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收稿日期：2019-04-10

作者簡介：屈霞（1968—），女，甘肅張掖人，常州大學(xué)城市軌道交通學(xué)院副教授，主要從事通信工程與軌道交通教學(xué)的研究。