轨道交通信号与控制专业人才培养模式探索

1、轨道交通信号与控制专业人才培养模式探索- 高等教育学论文轨道交通信号与控制专业人才培养模式探索屈 霞，韩学超，万 军（常州大学，江苏 常州 213164 ）摘 要：针对常州大学轨道交通信号与控制专业如何培养出符合轨道交通产 业需求的具有工程应用及创新能力的优秀人才， 确立了“科学制定培养方案、 校 内校外实践并重、 多学科交融校内外团队指导”的人才培养模式。 论文从培养方 案设置、实验室建设、 实习基地建设等多个方面进行研究， 为培养轨道交通信号 与控制特色专业应用型人才进行了一些有益的尝试。关键词：轨道交通；人才培养模式；信号与控制；培养方案中图分类号： G640 文献标识码： A 文章编号

2、：1002-4107 （2015 ） 07-0079-02收稿日期： 2014-11-09作者简介：屈霞（ 1968 ），女，甘肃张掖人，常州大学城市轨道交通学院副 教授，主要从事嵌入式系统应用研究。基金项目：常州大学教育研究课题“卓越教学理念及其实践研究” （ SCZ131950000V/002 ）从 2005 年开始，国内轨道交通建设一直处于高速发展期。截至 2014 年，我 国获得国家批准建设轨道交通的城市已达到 37 个，高居世界第一。目前，包括 苏州、无锡、常州、徐州等 9 座城市的长三角轨道交通线路规划总量将达到3383.87 公里。未来 3 年，至少还有 10 个以上城市将获得批

3、准。也就是说，我 国城市轨道交通的建设热潮至少要持续 10 年以上，这将在轨道交通信号与控制 领域急需大批具有工程应用及创新能力的优秀人才。常州大学为推进立足常州、 服务地方的办学实践， 在整合现有优质学科资源的基础上，于 2013 年成立城市 轨道交通学院， 开设轨道交通信号与控制专业， 以深入培育轨道交通产业新领域 人才。逐步确立了“科学制定培养方案、 校内校外实践并重、 多学科交融校内外 团队指导”的人才培养模式， 本文针对城市轨道交通领域的发展需求， 从培养方 案、实验室建设、 实习基地建设等多个方面进行研究， 为培养轨道交通信号与控 制特色专业应用型人才奠定良好基础。一、科学设置培养

4、方案（一）确立培养目标和办学定位 从调研各高校尤其是长三角地区高校本专业办学的经验及其目前就业实际形 势，确立了培养目标： 为轨道交通建设和发展培养优秀人才， 培养掌握自动化专 业基础理论， 掌握轨道交通系统理论和轨道交通信号工程领域的专业知识、 方法 和技能，能从事轨道交通信号与控制方面工作的应用型人才。从苏州大学、上海工程技术大学的毕业生就业情况看， 3050% 的学生进入 轨道交通产业，其他出国、考研及其从事通信、自动化控制类岗位占多数。将办 学定位为“在宽基础之上重视轨道交通信号控制”， 即以城市轨道交通工程技术 为主线，培养通信工程、控制工程、信息工程、电子信息工程等专业领域工作的

5、复合型人才。（二）课程体系建设应用型人才培养的终极目标是培养各种能力， 而能力的获得必须有相应完善的 课程体系来支撑。 课程体系建设是根据专业培养目标与办学特色自主设置， 本着 为轨道交通行业服务的宗旨，突出轨道交通行业的特色，明确人才培养的目标。 从应用型人才培养的办学实践出发， 改变学科导向为专业导向， 先从培养专业能 力入手，分析所需的专业知识从而确定专业课， 由专业课导向专业基础课， 再根 据专业课和专业基础课来确定基础课程的内容 1 。1.专业课程的确定。轨道类专业课程的设置是在企业和行业专家参与下，根据 自动化学科大类与专业内涵对创新型人才培养目标的要求， 从加强核心专业基础 教育

6、，强调综合性和完整性出发， 整合出 9 门轨道交通信号与控制课程。 确定列 车运行控制技术、 车站信号自动控制、 城市轨道交通设备检测、 城市轨道交通综 合监控 4 门课程作为专业课程，列车运行监控系统原理及应用作为专业选修课， 城市轨道交通概论和城市轨道交通运营管理基础作为专业基础必修课程， 城市轨 道通信系统和系统可靠性原理作为专业基础选修课。2.专业支撑课程的设置。配合轨道专业课程，设置了信号与系统、数字信号处 理、通信原理、自动控制原理、运动控制系统、电机学、单片机原理及应用和嵌 入式系统设计等电子信息、 通信、 自动化和计算机类基础课程， 以扩展学生知识 面，更好地适应就业形势。二、

7、实践平台搭建 培养方案的有效实施以及教学目标的最终实现需要依托实践教学平台的建设， 良好的实践教学平台保障了实践教学活动的系统性和完整性。 好的实践平台要贴 近工程实际和科技前沿。（一）专业能力进阶的校内实验室建设依据专业基本能力培养、 专业能力提高和职业能力提升的要求， 按照专业基础 实训、专项技能实训、专业综合实训三个层次 2 ，搭建轨道交通信号基础设备、 城市轨道交通信号控制和微机连锁实验室， 为学生提供了校内的城轨课程课内实 验及实训场所。信号基础设备实验室包括轨旁信号控制设备及城轨动车转向架模 型等基础设备。 城市轨道信号控制实验室分为城市轨道综合监控模块、 城市轨道 通信模块、 城

8、轨信号及列车监控沙盘模块等。 城市轨道综合监控模块实时地模拟 地铁车站控制、运行，包括车控室 IBP 一体化工作台及车站级 ISCS 综合监控工 作站二部分。（二）建立校外实习及实践教育基地工程应用型人才的培养关键是通过实践教学将专业理论知识要素与工程应用 能力培养要素进行有机结合， 提高学生的动手能力和创新能力。 教师应该主动到 企业进行广泛调研，了解城市轨道交通的最新发展技术， 进一步与苏州地铁公司、 上海申通地铁公司等企业建立实习及“工程实践教育基地”。 通过校企合作建立 稳定的校外联合培养基地， 共同制定实习培养方案， 学生进入企业实习或毕业设 计，参与真正的轨道信号的检测、 诊断与维

9、修等具体的工作。 由企业高级工程师 担任学生在企业实习的指导教师， 为学生开设专业课程及现场学习指导等。 通过 校企合作， 提升了学生的工程意识、 协作精神以及综合应用所学知识解决实际问 题的能力，确保学生的培养质量。（三）高校教授、企业专家技术讲座学院聘请了西南交通大学、 苏州大学、 上海工程技术大学、 中国南车长江车辆 有限公司、 四方车辆研究所等轨道交通领域专家教授、 企业家担任客座教授， 定 期为学生开展技术讲座， 学生通过现场与专家教授的交流， 把握城市轨道交通技 术前沿，拓宽其知识视野，激发了学生的创新思维和工程应用能力。三、多学科交融的团队指导模式轨道交通信号与控制是一个多学科交

10、叉、 行业相关性很强的专业， 涉及到自动 化、通信、电子信息、计算机等学科，培养工程应用和创新能力强的学生，开展 课堂教学、实践指导和城市轨道的实际工程项目研究需要具有学科交融的教学团 队的群策群力。（一）成立教学指导委员会监督教学 由西南交通大学教授、 中国南车车辆、 学校教学校长等校内外专家组成教学指 导委员会委员，对培养方案、实验室建设方案、日常教学等进行指导和监督。（二）跨学科、校内外指导团队的形成 本专业教师全部来自原通信工程系，具有企业或相关工程实践经验的教师占80 。有较强的理论功底和一定的实践生产能力。但由于信控专业具有起点高、 发展快、技术更新快的特点，因此，专业教师都需要到

11、地铁公司参加培训，参与 企业正常的生产和运营； 需要经常性地去企业现场调研， 通过调研展开课题研究； 吸纳其他相关专业教师， 并聘请企业技术骨干担任校内实训课兼职教师， 自有实 验教师负责助课， 共同构成教学指导团队， 指导学生校内实践及毕业设计， 实现 学生培养过程中的知识交叉和融合 3 。（三）课堂项目教学激发学生创新潜质作为实践教育创新的主体， 教师需将学科前沿的最新成果和自身科研成果渗透 到教学过程中， 采用项目教学， 即在相关课程授课过程中， 结合研究项目进行案 例教学，有意识地启发学生思考相关问题 4 ，例如对于“列车运行控制技术” 课程，教师可以采用列车自动驾驶系统 ATO 的设

12、计和速度控制器的设计、有轨 电车车载控制器的设计、轨旁区域控制器 ZC 的设计等案例，启发学生思考，让 学生课后通过查阅文献设计相关系统方案。 在专业课教学中， 尤其要注重让学生 掌握仿真工具及软硬件设计方法。 以“单片机原理及应用”课程为例， 学生应熟 练掌握 KeilVision 软件模拟仿真和 Proteus 对电路交互式仿真，课后每位学生 要动手焊接并调试出一个具有实际功能的作品。在 EDA 技术课程后，学生应该 能够用 VHDL 语言设计一些基本的通信信号。（四）将提升工程应用能力和创新能力贯穿本科教学进一步综合各学科优势， 搭建和完善学生实践创新能力培养的软硬件平台， 鼓 励更多的

13、学生积极参与到实践创新活动中来。以教师科研项目、各类学科竞赛、 各级科技创新项目为实践创新活动板块形成多个学生创新实践团队。 鼓励学生申 报省大学生实践创新训练计划项目， 积极参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能车 竞赛、全国大学生电子设计竞赛等竞赛。通过大学生参与教师科研项目、 各类学科竞赛、 各级创新性实训计划项目、 创 新基金项目、校企合作、科技创新活动等实践，构建多样化人才培养模式。引导 学生参与科研项目和各类竞赛等方式，激励学生自主学习，激发学生创新动力， 激活学生创新潜质。常州大学城市轨道交通学院的成立为常州市围绕轨道交通产业进行人才培养 及科技创新增添了新的力量。 轨道交通信号与控制专业自 2013 年招生以来，报 考人数位居常州大学前列，学生录取分数高、生源好。 2013 级学生一年级英语 四级考试，通过率 93.5% 人，六级通过 25.8%人，多人获得江苏省数学竞赛二 等和三等奖。部分学生已参与到专业教师的科研项目或进入大学生创新实验项 目，培养了良好的研究习惯和功底。