“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實驗課程設(shè)置探究

摘"要：基于綜合軌道交通行業(yè)數(shù)智化發(fā)展背景，本文系統(tǒng)分析綜合軌道交通實驗平臺發(fā)展要求，針對新時代軌道交通行業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及能力評估要素，分學(xué)歷層次、分專業(yè)闡述綜合軌道交通運營管理類實踐實驗課程模塊框架，以各實驗課程與各學(xué)歷層級軌道交通運營管理人才能力評估要素契合度為基礎(chǔ)，提出“數(shù)智化+層次化”背景下軌道交通實驗課程設(shè)置及優(yōu)化流程，并通過國內(nèi)某交通運輸院校交通運輸本科專業(yè)實驗實踐教學(xué)課程設(shè)置案例進行應(yīng)用分析，以為行業(yè)內(nèi)院校優(yōu)化綜合軌道交通運營管理相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)模式和實踐教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合軌道交通；數(shù)智化；層次化；實驗；課程設(shè)置

中圖分類號：C45""文獻標(biāo)識碼：A

大數(shù)據(jù)、智能化等系列新型技術(shù)快速發(fā)展，對軌道交通人才專業(yè)技能水平提出了較高的要求，特別是對行業(yè)內(nèi)如智慧鐵路、智能調(diào)度、智慧運維等新理念、新技術(shù)的把握和認(rèn)識提出了更高的考核標(biāo)準(zhǔn)［12］。同時，為實現(xiàn)面向不同崗位、不同職業(yè)定位要求多層次人才隊伍培養(yǎng)，軌道交通相關(guān)院校按照本科、?？苾蓚€層級設(shè)置了軌道交通領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)，其實驗課程也面向鐵路、城市軌道交通等多層次軌道交通領(lǐng)域，形成綜合軌道交通實驗課程體系。因此，在“數(shù)智化+層次化”背景下，軌道交通相關(guān)院校如何依托軌道交通數(shù)智化發(fā)展契機，同時有機結(jié)合不同層次學(xué)歷人才培養(yǎng)要求，探究“數(shù)智化+層次化”背景下的綜合軌道交通實驗課程設(shè)置就極具現(xiàn)實與發(fā)展意義。

一、相關(guān)研究背景

圍繞數(shù)智化發(fā)展新形勢、新要求，聚焦綜合軌道交通實驗課程體系設(shè)置以及平臺建設(shè)，目前，國內(nèi)外學(xué)者一是圍繞實踐教學(xué)體系的完善提升，研究多元化體系和合理保障舉措，黃凱峰等［3］從實現(xiàn)學(xué)生動手能力、創(chuàng)作能力的雙提升視角構(gòu)建多元化的實踐教學(xué)保障體系；李文新等［4］提出OBE矩陣下的課程科學(xué)體系設(shè)置。二是針對軌道交通相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)，按照問題導(dǎo)向原則總結(jié)提煉主要問題、制定有效對策，如王利華等［5］從課程設(shè)置、師資隊伍建設(shè)、實驗室建設(shè)校企合作等方面提出了相關(guān)改進對策，劉維宇等［6］提出低成本的軌道交通實驗教學(xué)方法?？傮w而言，目前相關(guān)研究針對軌道交通類實踐教學(xué)體系升級更新和特色專業(yè)實驗教學(xué)建設(shè)均進行了較為系統(tǒng)的分析，但缺少對于綜合性較強專業(yè)如軌道交通運營管理相關(guān)專業(yè)在數(shù)智化發(fā)展背景下的契合不同層次專業(yè)具體特點和人才培養(yǎng)要求的實踐教學(xué)專項研究，也缺乏具有指導(dǎo)性的優(yōu)化改進實施方案。

二、“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實驗課程設(shè)置的要求

（一）實驗平臺更為先進

在升級優(yōu)化傳統(tǒng)實驗平臺基礎(chǔ)上，引入列車全自動駕駛、智能運營調(diào)度平臺、智能客運服務(wù)系統(tǒng)、鐵路車站作業(yè)智能化系統(tǒng)等新型實驗平臺，契合軌道交通行業(yè)融合化、智慧化建設(shè)訴求。

（二）實驗導(dǎo)向更為精準(zhǔn)

針對交通運輸、城市軌道交通運營管理等學(xué)科專業(yè)和大專、本科等學(xué)歷層次設(shè)置，分類別、分層次地開設(shè)系列實驗課程，本科學(xué)歷知識理論與實踐應(yīng)用并重；大專學(xué)歷重點以實踐應(yīng)用為主，并熟悉生產(chǎn)實際設(shè)計基本常識。

（三）實驗?zāi)Ｊ礁鼮榫C合

打破傳統(tǒng)線下培養(yǎng)模式，實現(xiàn)線上、線下有機結(jié)合，特別是近年來對線上高質(zhì)量開展實驗課程提出新的挑戰(zhàn)，需要線下實驗平臺與線上學(xué)習(xí)互動密切協(xié)作。

三、“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實驗課程設(shè)置的方案

綜合分析國內(nèi)開設(shè)軌道交通運營管理類系列專業(yè)高等院校，數(shù)智化軌道交通實驗主要面向交通運輸和城市軌道交通運營管理等專業(yè)和本科、?？苾蓚€學(xué)歷層級，各專業(yè)、各層級學(xué)歷培養(yǎng)目標(biāo)各有側(cè)重，其實驗課程設(shè)置方案也應(yīng)具有針對性、層次性。

（一）基本思路

1.本科系列

綜合軌道交通運營管理實驗教學(xué)模塊主要涉及實驗理論模塊、本專業(yè)模塊、拓展專業(yè)模塊三個類別，且根據(jù)專業(yè)類別和學(xué)歷層級具有不同側(cè)重。首先，考慮本科培養(yǎng)特點，根據(jù)實驗課程設(shè)置中實驗理論學(xué)習(xí)的重要性，可按實驗學(xué)時的20%以上設(shè)置，同時考慮到實驗課程本身重在實驗，故其學(xué)時占比不宜超過50%以及本專業(yè)模塊學(xué)時。其次，本科生在注重本專業(yè)技能學(xué)習(xí)的同時，還需要強化其他相關(guān)專業(yè)知識的涉獵，因此考慮拓展專業(yè)實驗?zāi)K按照10%～20%設(shè)置。綜上分析，本科類專業(yè)實驗課程框架如下：

（1）交通運輸專業(yè)。交通運輸專業(yè)綜合軌道交通運營管理實驗教學(xué)模塊主要為鐵路運輸實驗理論模塊、鐵路運輸實驗?zāi)K、城市軌道交通運營管理實驗?zāi)K三個類別。根據(jù)上述組合規(guī)則，交通運輸專業(yè)實驗課程框架如表1所示。

（2）城市軌道交通運營管理專業(yè)。城市軌道交通運營管理專業(yè)綜合軌道交通實驗教學(xué)模塊主要為城市軌道交通運營管理實驗理論模塊、城市軌道交通運營管理實驗?zāi)K、鐵路運輸實驗?zāi)K三個類別，因此，本專業(yè)實驗課程框架如表2所示。

2.專科系列

綜合軌道交通實驗?？平虒W(xué)模塊主要涉及基本理論模塊、本專業(yè)實踐模塊、拓展專業(yè)實踐模塊三個類別。首先，考慮?？茖W(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，實驗實踐課程設(shè)置中僅需要掌握基本理論即可，可按實驗學(xué)時的10%～20%進行設(shè)置，另考慮到?？茖W(xué)生特別需要強化實踐實操能力，實驗實踐課程學(xué)時占比宜超過70%；其次，為進一步強化學(xué)生實操能力和就業(yè)覆蓋面，還需補充重點關(guān)聯(lián)專業(yè)實踐操作能力的培養(yǎng)，因此考慮拓展專業(yè)實驗?zāi)K按照10%～20%進行設(shè)置。綜上分析，專科類專業(yè)實驗課程框架如下：

（1）交通運輸專業(yè)。交通運輸專業(yè)專科教育綜合軌道交通實驗教學(xué)模塊主要為鐵路運輸實驗理論模塊、鐵路運輸實驗實踐模塊、城市軌道交通運營管理實驗實踐模塊三個類別，因此，本專業(yè)?？茖嶒炚n程框架如表3所示。

（2）城市軌道交通運營管理專業(yè)。城市軌道交通運營管理專業(yè)?？平逃C合軌道交通實驗教學(xué)模塊主要為城市軌道交通運營管理實驗理論模塊、城市軌道交通運營管理實驗實踐模塊、鐵路運輸實驗實踐模塊三個類別，因此，本專業(yè)?？茖嶒炚n程框架如表4所示。

（二）優(yōu)化流程

根據(jù)課程模塊設(shè)置方案，考慮各實驗課程與各學(xué)歷層級軌道交通運管人才能力評估要素契合度，設(shè)定“數(shù)智化+層次化”背景下軌道交通實驗課程設(shè)置優(yōu)化流程如下：

Step1：基于現(xiàn)有實驗教學(xué)資源及師資力量，面向數(shù)智化發(fā)展要求，統(tǒng)籌實驗教學(xué)資源建設(shè)規(guī)劃，列舉軌道交通運營管理類實驗課程實踐操作學(xué)時要求，確定實驗基礎(chǔ)理論學(xué)時區(qū)間和學(xué)時壓縮措施；

Step2：采用AHP模型綜合確定各學(xué)歷層級軌道交通運管人才能力評估要素權(quán)重［7］；

Step3：采用加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)模型測算全類別各實驗課程與軌道交通運管人才能力培養(yǎng)目標(biāo)要求契合度并進行排序［8］；

Step4：結(jié)合教學(xué)平臺及人力資源，選擇設(shè)定本學(xué)歷本專業(yè)實驗組合課程框架；

Step5：按照各層級學(xué)歷各專業(yè)本專業(yè)實驗?zāi)K學(xué)時要求，按契合度順序和實際操作學(xué)時設(shè)置本專業(yè)實踐實驗?zāi)K課程，直至滿足本專業(yè)實踐實驗?zāi)K學(xué)時要求；

Step6：測算上述實驗課程對應(yīng)的實驗基礎(chǔ)理論總學(xué)時區(qū)間和本層級學(xué)歷本專業(yè)基礎(chǔ)理論模塊學(xué)時可用余量或負余量；

Step7：結(jié)合相關(guān)專業(yè)實驗?zāi)K系列課程契合度順序，設(shè)置拓展模塊實驗課程，直至滿足拓展型專業(yè)實驗?zāi)K學(xué)時要求；

Step8：測算拓展模塊實驗課程基礎(chǔ)理論總學(xué)時區(qū)間，統(tǒng)籌本專業(yè)及拓展專業(yè)實驗基礎(chǔ)理論部分學(xué)時壓縮措施，設(shè)置本專業(yè)及拓展專業(yè)實驗基礎(chǔ)理論模塊學(xué)時；

Step9：分學(xué)歷層次分專業(yè)整理形成綜合軌道交通運營管理人才培養(yǎng)實驗課程設(shè)置方案。

四、“數(shù)智化+層次化”背景下綜合軌道交通實驗課程設(shè)置的案例

國內(nèi)某交通運輸院校，設(shè)有交通運輸本科專業(yè)和城市軌道交通運營管理專科專業(yè)，建設(shè)有省級交通運輸實驗教學(xué)中心一座，負責(zé)上述專業(yè)實驗教學(xué)、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實踐等工作，現(xiàn)已建成計算機編制列車運行圖實驗室、鐵路行車調(diào)度與控制實驗室、城軌行車調(diào)度實驗實訓(xùn)室、CTCS2列車運行控制仿真系統(tǒng)等實驗平臺。現(xiàn)階段交通運輸本科專業(yè)實驗實踐教學(xué)課程按照實驗理論模塊（20%）+鐵路運輸實驗?zāi)K（60%）+城市軌道交通運營管理實驗?zāi)K（20%）設(shè)置，具體如表5所示。

根據(jù)近年來學(xué)生就業(yè)單位反饋及學(xué)生畢業(yè)設(shè)計完成質(zhì)量情況綜合分析，現(xiàn)階段課程設(shè)置學(xué)生就業(yè)后綜合素質(zhì)較好，基本可按照相關(guān)要求按時完成生產(chǎn)工作，但同時各方面也反饋就業(yè)學(xué)生鐵路現(xiàn)場方面工作能力有所欠缺，特別是鐵路智能化發(fā)展背景下，就業(yè)學(xué)生對于行業(yè)新形勢、新技能把握有所不足。針對上述情況，應(yīng)用本文課程設(shè)置流程進行優(yōu)化，形成實驗課程優(yōu)化措施如下：

（1）增加車站生產(chǎn)作業(yè)智能化系統(tǒng)綜合實驗、鐵路運輸綜合信息管理實驗課程2項，理論模塊增加12學(xué)時，實操模塊增加42學(xué)時。

（2）取消拓展專業(yè)類城市軌道交通乘客安全檢查實驗、軌道列車司機（學(xué)生組）職業(yè)技能競賽課程2項。

（3）調(diào)整城市軌道交通行車調(diào)度指揮系統(tǒng)實訓(xùn)、城軌旅客運輸自動售檢票系統(tǒng)實驗、城市軌道交通綜合仿真駕駛系統(tǒng)實訓(xùn)3項課程學(xué)時配置，分別由均為30學(xué)時調(diào)整為24學(xué)時、20學(xué)時、20學(xué)時，理論模塊學(xué)時維持既有設(shè)置，相應(yīng)減少實操模塊學(xué)時。

結(jié)語

大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用激發(fā)軌道交通行業(yè)智慧化建設(shè)持續(xù)加快，綜合軌道交通運營管理行業(yè)實驗數(shù)智化發(fā)展成為必然，結(jié)合數(shù)智化發(fā)展要求及特點，面向新時代軌道交通行業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及評估要素，進行“數(shù)智化+層次化”背景下的綜合軌道交通實驗課程設(shè)置研究，可為行業(yè)內(nèi)院校優(yōu)化綜合軌道交通運管專業(yè)培養(yǎng)模式和實踐教學(xué)提供一定借鑒。同時，層次化課程設(shè)置作為多因素、多目標(biāo)組合優(yōu)化問題，后續(xù)研究中將進一步結(jié)合教學(xué)實踐數(shù)據(jù)及實際綜合調(diào)查建立組合優(yōu)化模型生成層次化課程體系。

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基金項目：陜西省高等教育科學(xué)研究項目（XGH"21292），西安交通工程學(xué)院綜合軌道交通實驗課程群教學(xué)團隊建設(shè)項目

作者簡介：武遠萍（1987—"），女，漢族，工學(xué)碩士，工程師，研究方向：交通運輸規(guī)劃與管理。