智慧交通下數(shù)字化轉(zhuǎn)型教學(xué)策略探究

龐利

摘 要：新時(shí)代高等教育要求高質(zhì)量發(fā)展，面向新時(shí)代建設(shè)需要，高校教師要培養(yǎng)造就大批數(shù)字化人才，密切關(guān)注數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)就業(yè)市場產(chǎn)生的影響。本文以《軌道交通車站客運(yùn)管理》課程為例，善用數(shù)字化智能化教學(xué)手段，利用數(shù)字學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行客流仿真等實(shí)訓(xùn)演練，有效促進(jìn)課程專業(yè)知識(shí)數(shù)字化教學(xué)發(fā)展。通過在教學(xué)過程中引入實(shí)際崗位工作中的數(shù)字化案例，為學(xué)生從事旅客運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營管理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鐵路客運(yùn) 數(shù)字化教學(xué) 教學(xué)改革

近年來，我國鐵路基礎(chǔ)設(shè)施在“交通強(qiáng)國”政策背景下，在全國范圍內(nèi)加快建設(shè)發(fā)展的步伐。目前，我國在鐵路，特別是在高速鐵路等領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力已遙遙領(lǐng)先。在新一代鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)建設(shè)中，5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)加速融合，結(jié)合邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)，助力中國鐵路實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)中國鐵路智慧發(fā)展進(jìn)入全新階段[1-2]。

新時(shí)代高等教育要求高質(zhì)量發(fā)展，面向新時(shí)代建設(shè)需要，西南交通大學(xué)希望學(xué)院作為應(yīng)用型本科高校，作為培養(yǎng)數(shù)字化應(yīng)用型人才的重要基地之一，要積極應(yīng)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。高校教師要為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)造就大批數(shù)字化人才，需要密切關(guān)注數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)就業(yè)市場產(chǎn)生的影響，緊跟新時(shí)代步伐對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革為學(xué)生提供數(shù)字化學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。本文以《軌道交通車站客運(yùn)管理》課程為例，從課程數(shù)字化建設(shè)理念與特色、數(shù)智化課程評(píng)價(jià)體系和課程數(shù)字化聯(lián)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)三個(gè)方面進(jìn)行介紹。

1 課程數(shù)字化建設(shè)理念與特色

1.1 教學(xué)目標(biāo)

通過對(duì)旅客運(yùn)輸組織的基本概念、原理和方法的學(xué)習(xí)，應(yīng)用旅客運(yùn)輸運(yùn)營管理工作的基本原理和最有效地綜合運(yùn)用各種技術(shù)設(shè)備及能力來滿足市場需求的方法，密切關(guān)注數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)就業(yè)市場產(chǎn)生的影響，使學(xué)生初步具備運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)方法進(jìn)行旅客運(yùn)輸組織系統(tǒng)管理的能力。

知識(shí)體系需要從傳統(tǒng)與現(xiàn)代化兩個(gè)層面上構(gòu)建，內(nèi)容包括旅客運(yùn)輸系統(tǒng)的組成，旅客運(yùn)輸質(zhì)量的分析與控制，鐵路客運(yùn)站工作組織的內(nèi)容和方法，鐵路旅客列車營運(yùn)工作組織的內(nèi)容和方法；理解鐵路客運(yùn)計(jì)劃的編制，鐵路客運(yùn)站的流線組織等。將在數(shù)字賦能的趨勢下，為從“普通課程”邁向“數(shù)字賦能課程”而積極探索。本課程堅(jiān)持以學(xué)生為中心，一改以往單純地教會(huì)學(xué)生知識(shí)為目的，而是從當(dāng)前教育發(fā)展的需要入手，巧用善用教育數(shù)字化，合理注入課程知識(shí)相關(guān)數(shù)字化智能化，逐步從“普通課程”邁向“數(shù)字賦能課程”。

1.2 課程數(shù)字化案例元素挖掘與分析

課程內(nèi)容上，《軌道交通車站客運(yùn)管理》在原有傳統(tǒng)理論知識(shí)基礎(chǔ)上，強(qiáng)化數(shù)字化技術(shù)知識(shí)教學(xué)。從鐵路客運(yùn)服務(wù)工作、鐵路技術(shù)設(shè)施、鐵路旅客運(yùn)輸計(jì)劃、鐵路客運(yùn)站工作組織和經(jīng)營管理等多方面融入數(shù)字化技術(shù)內(nèi)容。課程資源上，采用線上線下交互式教學(xué)模式，利用超星學(xué)習(xí)通、木馬課堂等數(shù)字化教學(xué)軟件，提供圖文、視頻等豐富的教學(xué)資源，建立全面的數(shù)字化學(xué)習(xí)課程。課程實(shí)踐上，覆蓋多項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通過引導(dǎo)與自主式查找資料，結(jié)合小組任務(wù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)演練，讓學(xué)生主導(dǎo)課堂實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)，要給予學(xué)生生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、海量的知識(shí)資源，讓學(xué)生在個(gè)性化創(chuàng)新性地學(xué)習(xí)。課程考核上，采用實(shí)踐過程化考核（40%）+期末考試化的考核（60%）方式，同時(shí)使用數(shù)字學(xué)習(xí)軟件監(jiān)管學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，從課程任務(wù)、學(xué)習(xí)次數(shù)、學(xué)習(xí)時(shí)長、線上作業(yè)及章節(jié)測試等數(shù)據(jù)量化過程化考核。

1.3 課程數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)

案例一：從鐵路客運(yùn)設(shè)施數(shù)字化發(fā)展引入交通強(qiáng)國建設(shè)

（1）課程導(dǎo)入：理論聯(lián)系實(shí)際，緊跟數(shù)字交通發(fā)展潮流。首先介紹鐵路鐵路客運(yùn)設(shè)施基本理論知識(shí)，其教學(xué)目的讓學(xué)生熟悉鐵路旅客運(yùn)輸技術(shù)設(shè)施的定義、作用和類別，了解客運(yùn)站、整備所及動(dòng)車段的特點(diǎn)、作用、布局及設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)、配置方法，以及機(jī)車、車輛和動(dòng)車組等設(shè)備的概念、特點(diǎn)、現(xiàn)狀等實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)。并從中融入數(shù)字化建設(shè)最新發(fā)展概況，結(jié)合學(xué)生個(gè)人乘車體驗(yàn)，從票務(wù)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)等多方面展示智能化在鐵路客運(yùn)設(shè)施中的應(yīng)用。

（2）案例分析：客運(yùn)車站作為鐵路和旅客的交互窗口，隨著鐵路的發(fā)展和各類新技術(shù)設(shè)備的廣泛應(yīng)用面臨更加嚴(yán)格的工作要求。隨著現(xiàn)代社會(huì)旅客規(guī)模的不斷加大，原有的車站管理系統(tǒng)已經(jīng)無法跟上社會(huì)發(fā)展，無法滿足現(xiàn)有工作組織的具體要求。在此行業(yè)背景下，智能化車站的概念開始出現(xiàn)，并借助云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)手段實(shí)現(xiàn)鐵路客運(yùn)車站的智能化運(yùn)作。引導(dǎo)學(xué)生討論智能化在鐵路客運(yùn)車站的應(yīng)用，從票務(wù)、設(shè)備、調(diào)度等角度去思考，最后以雄安站、廣州白云站等車站的“數(shù)字大腦”介紹智慧鐵路車站的中央調(diào)度室。

（3）要點(diǎn)展開：通過案例分析，學(xué)生進(jìn)行討論，讓學(xué)生主動(dòng)分享從案例中能獲得哪些啟示，教師以啟發(fā)式教育，一方面通過我國信息化建設(shè)的領(lǐng)先技術(shù)引出大國自信，與此同時(shí)通過介紹客運(yùn)工作人員的工作內(nèi)容，讓學(xué)生理解客運(yùn)工作人員應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，培育未來從事鐵路行業(yè)工作所具備的社會(huì)責(zé)任感。另一方面對(duì)比數(shù)字賦能下的交通出行帶來的高質(zhì)量服務(wù)水平，讓學(xué)生感悟到信息化建設(shè)在交通運(yùn)輸行業(yè)的乘數(shù)效應(yīng)。

1.4 教學(xué)實(shí)施與方法

1.4.1 教學(xué)實(shí)施

教學(xué)實(shí)施過程分為課程導(dǎo)入、案例分析、要點(diǎn)展開三部分。課程導(dǎo)入中選擇吸引學(xué)生眼球的形式，如視頻、圖片等形式，引出課程案例。案例分析中，結(jié)合新聞熱點(diǎn)以實(shí)際鐵路客運(yùn)站進(jìn)行分析，充分引起學(xué)生的討論，教師進(jìn)行要點(diǎn)總結(jié)并展開講述。

介紹雄安站、廣州白云站等數(shù)字化車站的智慧系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)等技術(shù)形成“智慧大腦”，對(duì)全站監(jiān)控設(shè)備等各項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行全程管控，如果設(shè)備發(fā)生了故障，通過系統(tǒng)預(yù)警工作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并安排搶修[3]。

雄安站給車站打造了一個(gè)“智能大腦”，通過信息化智能技術(shù)與客運(yùn)業(yè)務(wù)深度融合、信息數(shù)據(jù)與服務(wù)器資源共享、工作人員與設(shè)備設(shè)施統(tǒng)一指揮，打造車站管理、控制和服務(wù)的綜合性平臺(tái)中心，為鐵路客運(yùn)站的智慧化運(yùn)營提供有力的平臺(tái)支撐。雄安站實(shí)現(xiàn)了旅客服務(wù)系統(tǒng)、調(diào)度指揮控制系統(tǒng)、機(jī)電控制系統(tǒng)等一體化。打造的“智能大腦”整合了客票服務(wù)、旅客服務(wù)、客戶管理、設(shè)施設(shè)備等八大系統(tǒng)，有效提高了作業(yè)組織指揮效率，能為旅客提供更高品質(zhì)的服務(wù)。

廣州白云站作為全國首批試用智能化建造機(jī)器人的鐵路站房建設(shè)項(xiàng)目，不僅在修建時(shí)利用智能隨動(dòng)式布料機(jī)、地庫抹光機(jī)器人、地面抹平機(jī)器人等18種智能建造機(jī)器人之外，建設(shè)過程中更是引入了CPS智慧工地管理系統(tǒng)，以CPS（信息物理系統(tǒng)）為核心架構(gòu)，以BIM模型為可視化載體，搭載作業(yè)面實(shí)時(shí)工況信息，實(shí)現(xiàn)“軟件+硬件+BIM”三合一的“數(shù)字孿生”智能建造指揮中心。系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)端互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、鋼結(jié)構(gòu)管理等周期管理平臺(tái)，智能化、可視化精準(zhǔn)掌握建設(shè)進(jìn)度，為項(xiàng)目管理提供科學(xué)決策依據(jù)。而廣州白云站的綜合交通樞紐中央調(diào)度室大屏幕顯控系統(tǒng)，能協(xié)助車站管理人員進(jìn)行日常監(jiān)控工作、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議以及指揮決策等多項(xiàng)任務(wù)。

1.4.2 教學(xué)方法

線上與線下一體式混合式教學(xué)法：線上主要為視頻觀看、自主預(yù)習(xí)、線上討論以及其他教學(xué)資源學(xué)習(xí)。線下為知識(shí)拓展、思路啟發(fā)、現(xiàn)場答疑等。

案例教學(xué)法：旅客運(yùn)輸組織跟學(xué)生日常出行息息相關(guān)，通過介紹相關(guān)案例結(jié)合專業(yè)知識(shí)深度細(xì)致分析，能幫助學(xué)生更好理解理論與實(shí)際結(jié)合的內(nèi)容。

啟發(fā)教學(xué)法：鐵路運(yùn)輸從業(yè)者要求不僅要具備專業(yè)知識(shí)，還要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。在課程教學(xué)過程中，以實(shí)際案例分析，使得學(xué)生求學(xué)期間理解旅客運(yùn)輸行業(yè)的社會(huì)價(jià)值及旅客運(yùn)輸相關(guān)崗位的社會(huì)責(zé)任，遵守職業(yè)道德和行為規(guī)范。以社會(huì)信息化迭代升級(jí)速度，激勵(lì)學(xué)生努力上進(jìn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。

1.5 主要特色與成效

通過鐵路客運(yùn)設(shè)施與數(shù)字化聯(lián)動(dòng)教學(xué)，學(xué)生不僅能夠深入了解我國數(shù)字化交通強(qiáng)國的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，還能為學(xué)生提供更大更廣的暢想創(chuàng)新空間。

1.5.1 數(shù)字賦能讓出行更順暢

以需求驅(qū)動(dòng)AI賦能，理解打造可為旅客持續(xù)升級(jí)出行體驗(yàn)成為鐵路智能化發(fā)展的核心一環(huán)。

當(dāng)前在智慧車站大力建設(shè)中，數(shù)字化出行已占主導(dǎo)地位，過去傳統(tǒng)的鐵路出行中，需要身份證+車票才能完成實(shí)名核驗(yàn)、檢票和驗(yàn)票的流程，而現(xiàn)在只需要一張身份證就能完成整個(gè)流程（如圖1所示）。一證式出行、無紙化檢票、智能機(jī)器人導(dǎo)航等多個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)，為旅客出行提供了更加高效、智慧化的出行體驗(yàn)。通過12306APP、車站信息屏和廣播等方式，讓旅客能掌握一切相關(guān)出行信息，并推出全方位的服務(wù)平臺(tái)，旅客能享受到具有鐵路特色的吃住行一體化服務(wù)[4]，未來鐵路出行更智慧。

1.5.2 數(shù)字賦能讓運(yùn)營管控更高效

鐵路車站智慧系統(tǒng)將各方數(shù)據(jù)集成至統(tǒng)一平臺(tái)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，能夠?qū)崿F(xiàn)客運(yùn)站整體資源的合理調(diào)配，提升客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量，時(shí)刻監(jiān)控客流、天氣和列車運(yùn)行信息。

在大型節(jié)假日爆發(fā)大客流時(shí)，鐵路車站管理人員根據(jù)智慧系統(tǒng)監(jiān)控的車站各處客流情況，能及時(shí)采取客流組織優(yōu)化措施。在列車晚點(diǎn)的情況下，旅客可以通過12306APP查看車站大屏信息，能隨時(shí)監(jiān)控各車次信息，讓旅客第一時(shí)間掌握列車的動(dòng)態(tài)。

1.5.3 課程評(píng)價(jià)體系數(shù)智化完善

傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系往往較為靜態(tài)，難以適應(yīng)快速變化的教育需求。數(shù)智化的評(píng)價(jià)體系應(yīng)支持動(dòng)態(tài)調(diào)整評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和反饋對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容和過程進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化。通過收集并分析大量學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、成績、反饋等，實(shí)現(xiàn)決策過程的數(shù)據(jù)化，提升決策效率和準(zhǔn)確性。引入在線學(xué)習(xí)平臺(tái)（如圖2所示）和虛擬教室，打破傳統(tǒng)課堂的時(shí)空限制；結(jié)合AI工具，如智能教學(xué)助手，提升教學(xué)效率和互動(dòng)性。

在教學(xué)過程中，設(shè)置豐富的線上教學(xué)資源追蹤形式，根據(jù)當(dāng)前章節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度狀態(tài)，對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)練習(xí)的準(zhǔn)確率情況，精準(zhǔn)化定位目標(biāo)章節(jié)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握能力，運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建信息化交通實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，能及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提升教育教學(xué)效果[5]。

結(jié)合超星泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)、木馬平臺(tái)等現(xiàn)代技術(shù)手段，豐富教學(xué)手段，收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)反饋；利用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)趨勢和潛在問題；基于數(shù)據(jù)制定教學(xué)策略，優(yōu)化資源配置，能有效增強(qiáng)老師與學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升教學(xué)質(zhì)量[6]。

2 課程數(shù)字化聯(lián)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)

對(duì)于課程數(shù)字化聯(lián)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)，一是提升學(xué)生參與度：設(shè)計(jì)互動(dòng)性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。二是設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)支持：利用數(shù)字化工具提供個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑和反饋，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。三是進(jìn)行資源整合與創(chuàng)新：整合各類數(shù)字化資源，如教學(xué)視頻、在線課件、虛擬實(shí)驗(yàn)等，創(chuàng)新教學(xué)方式，提升課程吸引力和教學(xué)效果。四是進(jìn)行跨學(xué)科融合：借助數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科之間的聯(lián)動(dòng)教學(xué)，促進(jìn)知識(shí)的跨界融合和綜合應(yīng)用[7]。

3 結(jié)語

作為高校教師，應(yīng)通過虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合，采用混合式教學(xué)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等一系列形式完成教學(xué)形式，通過數(shù)字技術(shù)讓課堂更生動(dòng)。未來要不斷把教學(xué)數(shù)字化推向深入。推進(jìn)更加優(yōu)質(zhì)、更加高效、更加先進(jìn)的數(shù)字化教學(xué)資源、教學(xué)設(shè)施、教學(xué)環(huán)境和高校數(shù)字化教學(xué)服務(wù)建設(shè)。加速數(shù)字化技術(shù)賦能《軌道交通車站客運(yùn)管理》教育教學(xué)，培養(yǎng)復(fù)合型高端數(shù)字人才，適應(yīng)未來交通行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

基金項(xiàng)目：四川省民辦教育協(xié)會(huì)（研究中心）項(xiàng)目——《產(chǎn)教融合背景下民辦高校智慧交通專業(yè)課程群實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)研究》（項(xiàng)目編號(hào)：MBXH23YB441）；西南交通大學(xué)希望學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目——《數(shù)字時(shí)代交通運(yùn)輸專業(yè)產(chǎn)教融合的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)研究》（項(xiàng)目編號(hào)：2023023）；四川省第二批地方普通本科高校應(yīng)用型示范課程“軌道交通車站客運(yùn)管理”的研究成果。

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