基于新工科理念的《地鐵與輕軌》課程教學(xué)改革探討

韋有信 張德育 姜景山

摘要：我國(guó)城市軌道交通行業(yè)蓬勃發(fā)展，眾多高校新開(kāi)設(shè)了《地鐵與輕軌》課程，教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)軌道交通系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)有限，有限的課堂教學(xué)時(shí)間無(wú)法有效承載大量的課程內(nèi)容，教學(xué)質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足行業(yè)人才需求。文章基于新工科教學(xué)理念，針對(duì)課程專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)提出了教學(xué)改革措施，并給出了各主要改革措施需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：軌道交通；《地鐵與輕軌》；新工科；本科院校；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）29-0152-02

一、行業(yè)發(fā)展及課程簡(jiǎn)介

我國(guó)高速鐵路系統(tǒng)早已成網(wǎng)，目前在不斷加大線網(wǎng)密度，高鐵鐵路的建設(shè)極大地改變了區(qū)域間、城際間的出行方式和交通質(zhì)量，縮短了不同城市間的時(shí)空距離。我國(guó)各大科研院校和單位也在不斷研發(fā)新興軌道交通方式和優(yōu)化既有軌道交通系統(tǒng)，如真空管道交通、高/低速磁懸浮等，新的設(shè)計(jì)理念、施工技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品層出不窮。為彌補(bǔ)軌道工程行業(yè)巨大的人才缺口，各大高校在土木工程和城市地下空間工程等專(zhuān)業(yè)中分別開(kāi)設(shè)了《地鐵與輕軌》課程，本課程教授內(nèi)容較多且豐富，主要包括線路規(guī)劃與設(shè)計(jì)、軌道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、線路/車(chē)站/隧道施工、設(shè)備系統(tǒng)、災(zāi)害與防護(hù)等幾大部分，按照課程性質(zhì)的不同，選修課或必修課對(duì)應(yīng)的為32課時(shí)或48課時(shí)。行業(yè)的高速發(fā)展和課程教學(xué)的緩慢滯后，使得軌道工程方向的人才培養(yǎng)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但也是良好的改革機(jī)遇，《地鐵與輕軌》的課程教學(xué)要依托“新工科”理念加快發(fā)展和建設(shè)，探索課程教學(xué)的新模式，打造適用于行業(yè)需求的教學(xué)新質(zhì)量。

二、課程教學(xué)突顯的問(wèn)題

1.學(xué)生對(duì)課程知識(shí)缺乏感性認(rèn)識(shí)。雖然我國(guó)軌道工程行業(yè)發(fā)展如火如荼，但大部分軌道工程項(xiàng)目集中在國(guó)內(nèi)一、二線城市及周邊，且以高速鐵路、地鐵與輕軌等形式為主，部分經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)軌道系統(tǒng)知識(shí)的了解僅限于網(wǎng)絡(luò)或電視信息，使得該部分地區(qū)的學(xué)生對(duì)《地鐵與輕軌》課程相關(guān)教材的學(xué)習(xí)因過(guò)于抽象而無(wú)法形成正確認(rèn)知。

2.教學(xué)方法與課程課時(shí)安排相互沖突?！兜罔F與輕軌》課程涉及了線路、軌道、線下基礎(chǔ)、車(chē)輛設(shè)備、運(yùn)營(yíng)安全等多個(gè)系統(tǒng)，而各系統(tǒng)又包含不同的組成部分，若采用傳統(tǒng)的板書(shū)或PPT教學(xué)將浪費(fèi)大量的時(shí)間在各系統(tǒng)的淺層次介紹上，有限的時(shí)間內(nèi)將無(wú)法全面深入地介紹課程核心知識(shí)；若僅對(duì)其重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)講解，學(xué)生的學(xué)習(xí)又將脫離實(shí)際，無(wú)法形成對(duì)現(xiàn)有行業(yè)知識(shí)的直接掌握。受限于學(xué)生有限的專(zhuān)業(yè)知識(shí)認(rèn)知基礎(chǔ)，使得現(xiàn)有的板書(shū)和PPT投影的教學(xué)方式無(wú)法達(dá)到設(shè)想的教學(xué)效果，高實(shí)踐性要求的《地鐵與輕軌》課程迫切需要教學(xué)方法的改革。

3.課程教學(xué)教材較少且信息陳舊。因國(guó)內(nèi)前期城市軌道交通行業(yè)的建設(shè)規(guī)模有限，可供《地鐵與輕軌》課程直接使用的教材較少，課程知識(shí)大多零星分布于鐵道系統(tǒng)的相關(guān)教材，僅有的專(zhuān)用課程教材也存在專(zhuān)業(yè)知識(shí)較為陳舊等問(wèn)題。此外，我國(guó)城市軌道交通行業(yè)急速發(fā)展，地鐵與輕軌工程的研發(fā)、設(shè)計(jì)和施工等方面技術(shù)更新周期越來(lái)越短，間接地導(dǎo)致該課程教材信息較為落后。

4.對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)不足。地鐵與輕軌系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的典型代表，快速發(fā)展的城市軌道交通規(guī)模和技術(shù)創(chuàng)新使得地鐵與輕軌系統(tǒng)具有實(shí)踐性高、創(chuàng)新性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)特征，而課程教學(xué)中若不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，滯后的課程教學(xué)內(nèi)容和有限的教學(xué)質(zhì)量將無(wú)法保障學(xué)生從業(yè)后的工作能力，百花齊放的業(yè)內(nèi)形態(tài)將使得學(xué)生學(xué)習(xí)茫然無(wú)措。目前的課程教學(xué)缺乏專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽等實(shí)踐性活動(dòng)的支撐，相關(guān)工作有待強(qiáng)化。

三、教學(xué)改革的主要措施

1.課程教學(xué)方式方法改革。將地鐵與輕軌課程的教學(xué)改革根植于整個(gè)本科教學(xué)體系中，與其他課程的教學(xué)有機(jī)結(jié)合：在相關(guān)專(zhuān)業(yè)的《認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)》課程中適當(dāng)增加城市軌道交通認(rèn)識(shí)項(xiàng)目，為學(xué)生構(gòu)建軌道系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)提供必要的感性認(rèn)識(shí)；在《路基路面工程》等相關(guān)課程教學(xué)中，適當(dāng)增加道路與鐵道的對(duì)比理解；等等。結(jié)合《地鐵與輕軌》課程教學(xué)前期學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，重新組織和構(gòu)建本課程的教學(xué)內(nèi)容體系，更合理地利用有限的課堂教學(xué)時(shí)間。為配合課程教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改變，還需重新組織和構(gòu)建課程的學(xué)習(xí)教材，推薦采用“基礎(chǔ)教材+自編資料+行業(yè)前沿報(bào)告”等多種形式的課程組合教材。

2.專(zhuān)業(yè)知識(shí)的探索與創(chuàng)新。教師的課堂教學(xué)通過(guò)配合學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的答疑解惑，將幫助學(xué)生開(kāi)展對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)深層次的探索和創(chuàng)新，并針對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，鼓勵(lì)學(xué)生參加相關(guān)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽等。現(xiàn)以筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為例，對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法進(jìn)行說(shuō)明：針對(duì)學(xué)生乘坐地鐵的噪聲實(shí)地感受，指導(dǎo)學(xué)生立項(xiàng)軌道交通聲屏障性能分析和設(shè)計(jì)課題一項(xiàng)，讓學(xué)生很好地了解了軌道結(jié)構(gòu)的噪聲源、噪聲控制措施以及目前存在的問(wèn)題等；針對(duì)軌道混凝土裂縫現(xiàn)象，指導(dǎo)學(xué)生立項(xiàng)道床板混凝土裂縫控制措施課題，幫助學(xué)生掌握軌道結(jié)構(gòu)在不同狀態(tài)下的受力情況及其自身的結(jié)構(gòu)特征。利用學(xué)生對(duì)未知事物的探索欲望，通過(guò)開(kāi)展相關(guān)科研活動(dòng)可以很好地幫助課程教學(xué)，目前已取得良好的教學(xué)效果。

3.理論與實(shí)際結(jié)合的實(shí)踐鍛煉。通過(guò)教師講授以及專(zhuān)家講座等方式將專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授給學(xué)生后，鼓勵(lì)學(xué)生在此基礎(chǔ)上將理論知識(shí)與實(shí)際工程相結(jié)合，積極參與實(shí)踐鍛煉。本科教學(xué)培養(yǎng)中的實(shí)踐鍛煉主要有理論實(shí)踐和工程實(shí)踐兩種，《地鐵與輕軌》課程的教學(xué)改革將依托軌道交通模型設(shè)計(jì)比賽和在建軌道交通項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)兩種方式分別開(kāi)展理論實(shí)踐鍛煉和工程實(shí)踐鍛煉，其中軌道交通模型設(shè)計(jì)比賽包含創(chuàng)意設(shè)計(jì)和模型制作兩個(gè)部分，將學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)和實(shí)踐能力鍛煉相結(jié)合。

四、改革措施的關(guān)鍵問(wèn)題

1.課程教學(xué)方式方法改革方面，其改革核心在于不同知識(shí)內(nèi)容的合理教學(xué)方法探索。不同教學(xué)方法的教學(xué)時(shí)間和教學(xué)效果均有所不同，教學(xué)方法的選擇受專(zhuān)業(yè)課程體系、課程教學(xué)時(shí)間、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)及知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)校教學(xué)軟硬件條件等多種因素的影響，本課程教學(xué)改革需綜合多種因素探究不同知識(shí)適用的教學(xué)方式方法。教學(xué)方式統(tǒng)籌選擇后，尚需要重新組織構(gòu)建課程教學(xué)知識(shí)，以期獲取更好的教學(xué)效果。

2.創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，需解決的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和激發(fā)學(xué)生思考的興趣。在校大學(xué)生普遍存在課前不預(yù)習(xí)、課后不復(fù)習(xí)、日常作業(yè)照搬教材等學(xué)習(xí)陋習(xí)，直接導(dǎo)致信息量較多的現(xiàn)代課堂教學(xué)效果不佳。本課程教學(xué)改革須加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課前課后時(shí)間的利用，利用有限的課堂教學(xué)時(shí)間輔助學(xué)生課前和課后學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生課前獨(dú)立思考、提出問(wèn)題，課后復(fù)習(xí)鞏固、挖掘創(chuàng)新的良好學(xué)習(xí)行為，圍繞“多思考”的教學(xué)理念，解決學(xué)生“創(chuàng)新難”的問(wèn)題。

3.理論與實(shí)際結(jié)合的實(shí)踐鍛煉方面，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題在于課程相關(guān)競(jìng)賽的設(shè)計(jì)。競(jìng)賽內(nèi)容、競(jìng)賽方式等要結(jié)合應(yīng)用型本科學(xué)生的知識(shí)水平和動(dòng)手能力，競(jìng)賽的行為也需要達(dá)到強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程知識(shí)理解和應(yīng)用、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)快速發(fā)展的現(xiàn)狀，總結(jié)了高等學(xué)校《地鐵與輕軌》課程教學(xué)過(guò)程中存在的常見(jiàn)問(wèn)題，主要在于目前課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法所培養(yǎng)的學(xué)生無(wú)法滿(mǎn)足行業(yè)的社會(huì)需求，為此提出相應(yīng)的教學(xué)改革措施。針對(duì)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)有限，在全方位的本科教學(xué)中補(bǔ)充軌道交通行業(yè)認(rèn)知途徑，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，并充分發(fā)掘?qū)W生課外時(shí)間。針對(duì)行業(yè)發(fā)展的人才能力要求，基于新工科教學(xué)理念，提出了學(xué)生創(chuàng)新思維意識(shí)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的措施。

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