交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

洪 玲， 謝 超， 江志彬

(同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804)

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交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

洪 玲， 謝 超， 江志彬

(同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804)

通過分析交通運(yùn)輸專業(yè)的特點(diǎn)以及相關(guān)高校的培養(yǎng)特色，依據(jù)同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則和定位，結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為目的的交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并分別設(shè)計(jì)了適合交通運(yùn)輸專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新研究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在校期間得到充分的實(shí)踐訓(xùn)練，提高綜合能力和創(chuàng)新能力。

交通運(yùn)輸專業(yè)； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目； 教學(xué)改革

0 引 言

交通運(yùn)輸業(yè)屬于國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通運(yùn)輸需求不斷高漲，交通運(yùn)輸基礎(chǔ)建設(shè)和技術(shù)升級(jí)任務(wù)日趨重要。交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展對(duì)專業(yè)人才素質(zhì)要求越來越高，而目前中國鐵路系統(tǒng)存在較嚴(yán)重的專業(yè)人才資源結(jié)構(gòu)不合理，人才隊(duì)伍整體素質(zhì)不適應(yīng)鐵路快速發(fā)展的要求。表現(xiàn)在：①鐵路運(yùn)輸專業(yè)技術(shù)人員總量不足，只占職工總數(shù)的11.9%；②作為鐵路運(yùn)輸核心專業(yè)的運(yùn)輸專業(yè)技術(shù)人員只占全部專業(yè)技術(shù)人員的20.8%；③運(yùn)輸高級(jí)專業(yè)技術(shù)人員只占專業(yè)技術(shù)人員總數(shù)的5.34%[1]。

長(zhǎng)期以來，盡管交通運(yùn)輸專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也在不斷更新，但仍存在著不少問題，制約著教學(xué)效果和學(xué)生實(shí)踐能力的提高。在我國“大交通”背景下，隨著鐵路運(yùn)輸新技術(shù)的廣泛應(yīng)用和信息化水平的提高，滿足行業(yè)人才市場(chǎng)的需求，完善并強(qiáng)化實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系顯得越來越重要。

1 交通運(yùn)輸專業(yè)概況

1.1 交通運(yùn)輸專業(yè)的特點(diǎn)

交通運(yùn)輸學(xué)科是一門工程性質(zhì)的學(xué)科，作為工科學(xué)生，需要努力培養(yǎng)動(dòng)手與動(dòng)腦密切結(jié)合的好習(xí)慣。另一方面，針對(duì)交通運(yùn)輸專業(yè)學(xué)生就業(yè)難的問題，重要原因之一是學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)踐能力，不能勝任企業(yè)的各項(xiàng)任務(wù)[2]。事實(shí)說明交通運(yùn)輸專業(yè)是實(shí)踐性要求很強(qiáng)的專業(yè)，更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的專業(yè)技能、動(dòng)手能力、適應(yīng)能力、創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，需要更多的實(shí)踐活動(dòng)來加深對(duì)理論的理解和消化。

交通運(yùn)輸專業(yè)通過課堂教學(xué)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，可以有效地彌補(bǔ)本專業(yè)長(zhǎng)期以來偏重于課堂教學(xué)的單一形式、理論與實(shí)際偏離、創(chuàng)新能力低下等不足，有利于強(qiáng)化動(dòng)手能力的復(fù)合型人才的培養(yǎng)。并且課堂教學(xué)與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合的培養(yǎng)模式更能開啟學(xué)生的創(chuàng)新性思維，為其將來在企業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。1.2 國內(nèi)高校相關(guān)專業(yè)情況分析

同濟(jì)大學(xué)是國家第一批“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)高等院校。該計(jì)劃將高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重心放到提高學(xué)生的實(shí)踐能力上，旨在通過工程教育界和企業(yè)界的聯(lián)手，使高等工程教育更加反映工程技術(shù)的實(shí)際需求，改善高等工程教育的產(chǎn)業(yè)適應(yīng)性，最終促進(jìn)高等工程教育為企業(yè)界提供合格的工程師[3-6]。在此背景下，借鑒同類院校的培養(yǎng)特色，進(jìn)一步探索具有同濟(jì)大學(xué)自身特色的交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)十分必要。

國內(nèi)高等院校的交通運(yùn)輸專業(yè)基本上呈現(xiàn)行業(yè)劃分特點(diǎn)。北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、中南大學(xué)、蘭州交通大學(xué)4所高校交通運(yùn)輸專業(yè)均致力于培養(yǎng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域從事規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)組織與管理的高級(jí)專門人才或高級(jí)工程技術(shù)人才，與交通運(yùn)輸專業(yè)的“復(fù)合型”人才培養(yǎng)要求相一致[7-8]。這些院校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也形成各自的特色，詳見表1。

表1 國內(nèi)以軌道交通為背景的交通運(yùn)輸專業(yè)對(duì)比

1.3 交通運(yùn)輸專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)

同濟(jì)大學(xué)的交通運(yùn)輸專業(yè)帶有明顯的軌道交通(包含鐵路和城市軌道交通)的特色專業(yè)，結(jié)合同濟(jì)大學(xué)發(fā)展規(guī)劃，交通運(yùn)輸專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為：培養(yǎng)具備健全人格、知識(shí)寬廣，滿足軌道交通領(lǐng)域運(yùn)輸規(guī)劃與管理需要，基礎(chǔ)寬厚、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、綜合素質(zhì)優(yōu)秀，掌握交通運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)理論與軌道交通運(yùn)輸需求分析、列車運(yùn)行組織與調(diào)度指揮等方面的專門知識(shí)與關(guān)鍵技術(shù)，具有軌道交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理發(fā)展?jié)撡|(zhì)和國際競(jìng)爭(zhēng)力的卓越工程人才[9-10]。

2 交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)體系的原則和定位

2.1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則

首先要符合國家卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)和要求，并有利于學(xué)生建立寬厚、扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)以及培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力；其次要充分利用同濟(jì)大學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以增強(qiáng)工程實(shí)踐訓(xùn)練為目的，依托校內(nèi)(實(shí)驗(yàn)室)和校外(企業(yè))的各類資源，安排多類實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，配合課內(nèi)教學(xué)，使學(xué)生在校期間能夠得到充分的工程訓(xùn)練。

同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則概括為：以培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)的高水平復(fù)合型人才為目標(biāo)，實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論教學(xué)并重，課內(nèi)與課外相結(jié)合，校內(nèi)與校外相結(jié)合，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊結(jié)構(gòu)，建立分層次、成系統(tǒng)、內(nèi)涵豐富、與理論教學(xué)結(jié)合良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，突出“基礎(chǔ)厚、素質(zhì)高、動(dòng)手快、創(chuàng)新強(qiáng)”的人才培養(yǎng)特色。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)體系的定位

在國家卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)和要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合同濟(jì)大學(xué)的特色，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則，同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位為：以交通運(yùn)輸發(fā)展對(duì)人才的需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)并重，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)、科學(xué)研究和工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，建立突出能力貫通式實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，搭建支撐交通運(yùn)輸人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)具有綜合交通運(yùn)輸背景、軌道交通特色的創(chuàng)新型工程應(yīng)用與研究型交通運(yùn)輸專業(yè)人才[10-12]。

2.2 實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

依據(jù)同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)原則和定位，結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為目的的課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的課程體系。在依托校內(nèi)(實(shí)驗(yàn)室)和校外(企業(yè))的各類資源的基礎(chǔ)上，安排多類實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，配合課內(nèi)教學(xué)，使學(xué)生在校期間能夠得到充分的實(shí)踐訓(xùn)練，具體體系結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)

實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐(實(shí)習(xí))和實(shí)驗(yàn)課。

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐是指組織學(xué)生直接到交通運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)講解交通運(yùn)輸設(shè)備和作業(yè)過程等專業(yè)知識(shí)。結(jié)合交通運(yùn)輸專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，配合教學(xué)計(jì)劃的有效實(shí)施，在總結(jié)歷次專業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多方協(xié)商努力，確定了上海鐵路局、上海地鐵運(yùn)營(yíng)公司等多家單位作為專業(yè)實(shí)踐基地，其中上海鐵路局已成為同濟(jì)大學(xué)的國家級(jí)工程實(shí)踐教育中心之一，這些基地都具有很強(qiáng)的代表性。如：上海鐵路局南翔雙向三級(jí)五場(chǎng)編組站，配備有當(dāng)今鐵路先進(jìn)的車站管理信息系統(tǒng)、作業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)系統(tǒng)，可讓學(xué)生體驗(yàn)完整的貨物列車到、解、編、發(fā)的作業(yè)組織與管理過程；上海鐵路局調(diào)度所擁有我國鐵路最先進(jìn)的分散自律式調(diào)度集中指揮系統(tǒng)CTC(Centralized Traffic Control)，可讓學(xué)生充分了解當(dāng)前鐵路運(yùn)輸管理與調(diào)度指揮的最新技術(shù)與運(yùn)控模式。

由于有了穩(wěn)定的實(shí)踐基地和暢通的實(shí)踐渠道，使得每年為期6周的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐都可以按計(jì)劃安排在實(shí)踐基地進(jìn)行，實(shí)踐內(nèi)容和實(shí)踐時(shí)間能得到保證和加強(qiáng)。建立校外專業(yè)實(shí)踐基地這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新途徑，為更好的進(jìn)行專業(yè)教學(xué)提供了緊跟技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)境，為實(shí)踐訓(xùn)練創(chuàng)造良好的條件，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力起到了非常重要的作用。同時(shí)加強(qiáng)了校企聯(lián)系，有利于緊跟人才市場(chǎng)的需要調(diào)整專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)方向，并借助實(shí)踐基地單位在行業(yè)內(nèi)的地位和影響，擴(kuò)大專業(yè)影響力。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)課程體系

(1) 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)又分為兩類[13]。①獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課。在特定的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各類知識(shí)與原理的綜合設(shè)計(jì)、仿真評(píng)價(jià)創(chuàng)新思維試驗(yàn)，對(duì)某些理論設(shè)想及其結(jié)果進(jìn)行分析或評(píng)述，由實(shí)驗(yàn)老師即任課老師主講。②非獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課.其附屬于某一專業(yè)課程，結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)若干小型設(shè)計(jì)項(xiàng)目，學(xué)生通過對(duì)課堂難以闡述內(nèi)容的演繹或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加深課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，由課程老師主講，實(shí)驗(yàn)老師輔導(dǎo)。

(2) 開放實(shí)驗(yàn)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)以外，還有一類不設(shè)課的開放性實(shí)驗(yàn)，目的在于為那些學(xué)有余力、對(duì)科學(xué)研究和工程實(shí)踐有興趣的學(xué)生提供一個(gè)自由開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的興趣。學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛好針對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)問題開展個(gè)性化創(chuàng)新性探索，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自選、自設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自定實(shí)驗(yàn)方案，自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自己總結(jié)分析，提高學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)新精神。

(3) 四個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課按照由簡(jiǎn)單操作到綜合訓(xùn)練、由理解專業(yè)理論到綜合運(yùn)用專業(yè)理論、由重復(fù)驗(yàn)證到創(chuàng)新能力培養(yǎng)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)特有的規(guī)律，以專業(yè)知識(shí)體系為主線，設(shè)計(jì)不同層次的實(shí)驗(yàn)，滿足各類本、碩、博學(xué)生的專業(yè)需求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和目標(biāo)，以基礎(chǔ)型、專業(yè)型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)為框架，可從四個(gè)層次來劃分設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新研究實(shí)驗(yàn)[14-15]，結(jié)構(gòu)體系如表2所示。

3 交通運(yùn)輸專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

根據(jù)專業(yè)性質(zhì)和交通運(yùn)輸(軌道交通)行業(yè)發(fā)展需求，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)課程體系要求，各層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)如下。

3.1 專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

《軌道交通設(shè)備認(rèn)知實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(見圖2)：通過圖片、視頻、實(shí)物、模型、沙盤、仿真駕駛器等載體，讓學(xué)生自主對(duì)軌道交通的線路、軌道、道岔、信號(hào)、轉(zhuǎn)向架、機(jī)車、車輛、車站等相關(guān)設(shè)備的外觀、運(yùn)作原理、設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行概要了解和學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)軌道交通運(yùn)輸?shù)呐d趣；通過現(xiàn)場(chǎng)參觀上海鐵路博物館、上海鐵路局調(diào)度中心、上海虹橋樞紐、上海軌道交通綜合協(xié)調(diào)中心等地，使學(xué)生對(duì)真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)的線路、車站、信號(hào)、站場(chǎng)等設(shè)備有直觀的認(rèn)識(shí)。

表2 實(shí)驗(yàn)課層次分類表

圖2 軌道交通設(shè)備認(rèn)知實(shí)驗(yàn)

3.2 專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)

(1) “車站列車接發(fā)與調(diào)度指揮模擬實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(見圖3)。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)構(gòu)建仿真鐵路現(xiàn)場(chǎng)行車生產(chǎn)環(huán)境，為車站值班員、信號(hào)員以及列車調(diào)度員提供了培訓(xùn)用的仿真平臺(tái)，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，能進(jìn)一步鞏固所學(xué)理論知識(shí)，熟悉“車站與樞紐運(yùn)輸組織”中關(guān)于接發(fā)列車的有關(guān)規(guī)定，了解中間站信號(hào)、聯(lián)鎖、閉塞設(shè)備的使用方法，掌握接發(fā)列車的實(shí)際操作技能，初步達(dá)到車站值班員應(yīng)具有的工作能力。

圖3 車站列車接發(fā)與調(diào)度指揮模擬實(shí)驗(yàn)

(2) “中間站平面設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。利用CAD 軟件，進(jìn)行鐵路車站的線路平面設(shè)計(jì)訓(xùn)練，包括股道、道岔、咽喉區(qū)、信號(hào)機(jī)、站臺(tái)、跨越設(shè)備等設(shè)備布局、設(shè)計(jì)以及規(guī)范化比例尺設(shè)計(jì)圖的繪制。使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用中間站的設(shè)計(jì)理論和方法；熟悉設(shè)計(jì)中的基本運(yùn)算和有關(guān)規(guī)定；初步訓(xùn)練站場(chǎng)設(shè)計(jì)比例尺圖的繪制，掌握基本的繪圖技巧；建立設(shè)計(jì)中的豎向概念。

3.3 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

(1) “軌道交通列車運(yùn)行可靠性分析實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(見圖4)。通過RailSys仿真平臺(tái)，要求學(xué)生以軌道交通實(shí)際線路為背景，完成軌道交通線路設(shè)計(jì)、牽引計(jì)算、列車運(yùn)行圖編制、列車運(yùn)行延誤分析、列車運(yùn)輸組織方案可靠性評(píng)價(jià)等內(nèi)容。使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，掌握“線站工程”、“列車運(yùn)行組織”和“站場(chǎng)與樞紐規(guī)劃設(shè)計(jì)”等多門專業(yè)課中關(guān)于場(chǎng)站設(shè)計(jì)、信號(hào)設(shè)計(jì)、牽引計(jì)算、運(yùn)行圖編制列車、運(yùn)營(yíng)可靠性分析等相關(guān)內(nèi)容。

(2) “軌道交通列車運(yùn)行模擬駕駛仿真”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過軟硬件相結(jié)合的交互仿真駕駛系統(tǒng)，學(xué)生可進(jìn)行列車模擬操縱，了解車輛動(dòng)力學(xué)計(jì)算，掌握列車運(yùn)行中的實(shí)際操縱技能以及遇到機(jī)車電氣故障、氣路故障等問題時(shí)的解決和排除故障的能力。

圖4 RailSys軌道交通列車運(yùn)行可靠性分析實(shí)驗(yàn)

(3) “高速鐵路行車調(diào)度指揮與列車運(yùn)行控制模擬實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)(見圖5)。以滬杭客運(yùn)專線仿真沙盤為背景，通過編制完成的列車運(yùn)行計(jì)劃、動(dòng)車組使用計(jì)劃和車站股道使用計(jì)劃，將計(jì)劃通過實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)下達(dá)至沙盤，完成滾動(dòng)優(yōu)化編制、及時(shí)調(diào)整運(yùn)行、實(shí)時(shí)監(jiān)督監(jiān)控的調(diào)度指揮過程。通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可進(jìn)行列車運(yùn)行計(jì)劃、站線使用計(jì)劃和區(qū)間線路使用計(jì)劃的一體化編制與調(diào)整，直觀了解行車調(diào)度指揮與列車運(yùn)行之間的關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)學(xué)生行車調(diào)度指揮等能力。

圖5 高鐵行車調(diào)度指揮與列車運(yùn)行控制模擬實(shí)驗(yàn)

(4) “鐵路模型分散自律調(diào)度集中(CTC)仿真實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以既有鐵路(客貨混跑)為基礎(chǔ)、利用鐵路CTC仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，結(jié)合不同實(shí)驗(yàn)崗位，通過多人多機(jī)多崗協(xié)同實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握列車運(yùn)行過程控制與調(diào)整，運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的制定、控制和調(diào)整，鍛煉學(xué)生不同控制模式條件下(中央控制模式、車站自律控制模式、車站人工控制模式)列車調(diào)度指揮能力。

(5) “軌道交通列車運(yùn)行圖計(jì)算機(jī)編制實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過定義線路與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、管理運(yùn)行圖編制參數(shù)、實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行圖和車站股道使用圖的計(jì)算機(jī)編制與調(diào)整、計(jì)算指標(biāo)及輸出相關(guān)結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)有助于加深學(xué)生對(duì)列車運(yùn)行圖編制相關(guān)知識(shí)的理解，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)編制列車運(yùn)行圖的相關(guān)原理與方法，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)編制列車運(yùn)行圖的工程實(shí)踐能力。

3.4 創(chuàng)新研究實(shí)驗(yàn)

(1) 利用RailSys軟件進(jìn)行軌道交通新線的路線設(shè)計(jì)、車型的選擇、運(yùn)營(yíng)圖的鋪畫和試運(yùn)營(yíng)仿真等實(shí)踐研究。

(2) 利用城市軌道交通車站客流分布仿真系統(tǒng)StaPass進(jìn)行車站結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、修正，以及對(duì)車站結(jié)構(gòu)三維立體仿真模型的開發(fā)。

圖6 城市軌道交通車站客流分布仿真實(shí)驗(yàn)

(3) 利用新建軌道交通運(yùn)控一體化與安全評(píng)估仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)電氣試驗(yàn)及制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)、應(yīng)急故障設(shè)置與模擬處理、非正常情況下行車事故的虛擬仿

真演練。

(4) 利用新建的軌道交通列車運(yùn)行仿真沙盤進(jìn)行軌道交通運(yùn)輸調(diào)度計(jì)劃制定和運(yùn)營(yíng)輔助決策的優(yōu)化。

4 結(jié) 語

隨著我國軌道交通的快速發(fā)展，培養(yǎng)適應(yīng)軌道交通高、精、尖集成技術(shù)發(fā)展需要、具有終身學(xué)習(xí)能力和國際視野的高級(jí)工程專門人才和拔尖創(chuàng)新的運(yùn)營(yíng)管理人才十分迫切。本文結(jié)合同濟(jì)大學(xué)交通專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，在實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的四層次架構(gòu)基礎(chǔ)上，針對(duì)鐵路行業(yè)的發(fā)展要求，配合理論課程設(shè)計(jì)了適合交通運(yùn)輸專業(yè)各層次學(xué)生的實(shí)踐以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?；谝劳行?nèi)(實(shí)驗(yàn)室)和校外(企業(yè))的各類資源，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)并重為策略，使學(xué)生在校期間能夠得到充分的實(shí)踐訓(xùn)練，在綜合能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力等方面得到提高。但是，隨著軌道交通行業(yè)科技進(jìn)步和人才需求的變化，交通運(yùn)輸專業(yè)多層次實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系內(nèi)容還需要在未來發(fā)展過程中不斷完善和更新。

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Reform on Practice and Experimental Teaching of Transportation Major

HONGLing,XIEChao,JIANGZhi-bin

(Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University,Shanghai 201804, China)

Through analyzing the characteristics of transportation major and professional training program of relational universities, practice and experimental projects for all levels’ students majoring in transportation to meet the demand of training objectives are built based on the experimental teaching principles and orientation of transportation major in Tongji University. And the professional basic experiments, skill experiments, comprehensive design experiments and innovation research experiments are designed to practice and enhance the students’ comprehensive and innovative capacity.

traffic and transportation; experimental teaching; experimental project; teaching reform

2014-11-20

同濟(jì)大學(xué)教改項(xiàng)目(2013012)；同濟(jì)大學(xué)精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(0004020206010)

洪 玲(1972-)，女，浙江武義人，博士，高級(jí)工程師，主要從事交通運(yùn)輸仿真與實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

Tel.:021-69585645;E-mail:ss980308@#edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2015)11-0201-05