轨道交通行车组织课程教学改革与探索

2022-11-23 00:07马学思
山西青年 2022年6期
关键词:轨道交通工程课程

马学思

内蒙古交通职业技术学院,内蒙古 赤峰 024000

第四次工业革命已经到来,在国家的号召下,中国高等教育的改革创新面临着新的机遇和挑战。“新工科”应运而生,新工程是科学、应用科学、工程实践的创新与进步所形成的新学科或工程领域、新范式、新工程教育的综合概念,与传统工程相比,新工程是工程教育发展的新模式。它不仅解决了如何培养具有更大创新创业能力和跨界融合能力的新型工程技术人才的问题,而且着眼于未来新技术、新产业的发展,重点推进学科跨界融合,构建工程教育新理念、新结构、新模式、新体系。

近年来,中国铁路的飞速发展——高铁的大规模建设运行,铁路管理制度的不断革新和运营体制的深化改革,以及客运列车快速化发展、公交化、货物物流化、集装化和重载化,高新技术的不断发展应用在铁路运输中,使我国铁路运输组织的基本理论和运输方法都发生了巨大变化。因此,在新工程背景下,结合我国轨道交通现场生产实践的需要,及时更新教育观念,改革轨道交通组织课程,具有重要的现实意义,能提高学生的工程实践能力,培养适应当地工业和经济发展需要的综合型人才。

一、轨道交通行车组织课程存在的问题

轨道交通组织课程是随着我国交通运输专业的产生和发展而形成的一门专业课程。它是交通工程专业课程体系中理论与生产实践联系最紧密的课程,对专业基础理论和基本技能的培养起着支撑作用。本课程运用系统的思想,将运输组织、指挥、管理和实际操作相结合,全面介绍铁路运输组织的具体操作方法和流程,具有较强的实用性和适用性,为城市轨道交通和轨道交通培养应用型工程技术人才具有重要意义[1]。在经过轨道交通组织课程之后的学生对于我国车辆运输、管理和指挥方面都增加了了解,将理论知识和实践相结合,经过这一课程的洗礼,可以加深对理论知识的应用。

但在实际教学过程中,由于课程内容复杂、覆盖面广,学生很难完全掌握相关知识。具体表现为,传统的课程设计与实践脱节,理论知识与实践脱节,这使得学生在学习过程中难以将理论与实践相结合,分析和解决实际工程问题的能力较弱,无法满足为区域经济服务的人才培养需求。该课程的教学、检查和评估方式也存在问题。

(一)本课程的教学内容既复杂又陈旧

轨道交通行车组织课程中有六篇三十四章,理论知识面广,内容复杂,教师时间有限,学生的学习效果难以保证。此外,一些教学内容陈旧,我国轨道交通特别是高铁交通实际运行没在课程上详细介绍或充分体现。例如,在关于运行图和运输能力计算的章节中,教材和课堂教学继续侧重于介绍传统正常客运速度列车和一般货运列车的提交方案,以及计算既有铁路线路运输能力的原则,而对中国高铁列车的安排和运力计算的介绍也很少。因此,只有及时增加中国铁路运输的前沿知识,删除旧的内容,通过定期审查课程计划和更新课程内容,及时向学生介绍中国交通领域的最新发展和科研成果,才可以确保课程教学与中国轨道交通实际生产一致性,这样才能够保证所学知识能够运用到实践中。

(二)教学方式传统单一

在课堂教学中,虽然教师采用了板书与多媒体相结合的教学方法,但教学内容仍然局限于课本。此外,由于本课程同样强调理论与实践,教学内容覆盖面广,许多枯燥的概念和复杂的原理难以理解,单单只是从课堂讲解不能够将概念和知识熟练掌握,单靠调车设备和调车运行方式的概念,不能让学生直观地掌握运行过程。有必要走进现场或观看视频,使学生更直观地了解部分调车设备和调车操作模式,加深学习的印象。

此外,本课程的教学模式仍然是传统的以教师为中心的填鸭式教学,学生以听课为主,由于轨道交通组织课程的课堂内容和综合学时较多,教学中使用的PPT信息量很大。由于学生不理解某一点的知识,很难跟上教学的步伐。在逻辑链中有一个破裂点,他们不会注意,导致厌倦,这大大降低了听力状态,这就导致学生们学习的效率不高,学习兴趣下降,这会严重影响为我国输送建设性人才。

(三)理论与实践脱节,学生工程创新能力不强

随着先进设计方法和手段的发展,新行业、新经济、新技术下,交通市场对交通人才知识和技能的要求也在发生变化。课程内容与新工程下的市场人才需求严重脱节。在目前的教学过程中,理论教学时数比例过高。例如,在电站工作组内容的教学过程中,本课程介绍了与现场设计实际应用密切相关的较少内容,如线路、执行路线图和车站偏离运行路线,更详细地描述了偏离计划的概念、编制方法、收集和交付顺序的计算,这种理论教育与实践教育不平衡的教学方法,不利于学生实践工程能力的培养。在实践中,现有的课程设计内容是手工绘制的运行图,占时间比例较小,而且教学内容没有结合先进技术,没有充分发挥轨道交通组织实习的作用,不能够培养工科学生的综合实践能力。

(四)评估方法不完善

课程评估旨在测试教学效果和指导学生学习。但是,目前的轨道交通列车组织课程仍然采用基于考试最终结果的传统评估方法(通常结果为20%和30%这种评价方法)对学生学习过程进行评价,只注重学生平时的学习频率和与过程相关的理论知识的考试,而忽视了实践能力的锻炼,这严重影响了学生的创新能力和对现今交通问题进行深度思考。

二、改革交通列车组织课程的措施

根据当前新工程建设对专业交通工程的要求,考虑到组织轨道交通课程教学过程中存在的问题,本课程可采用项目教学和现场教学,结合实践环节进行理论教育,培养学生的工程能力、创新能力和知识学习能力;以工程实际应用需求为导向,打破独特的课程体系,整合多课程、多学科知识,使学生适应新技术、新产业、新经济发展的需要。

(一)教学内容的整合

根据本专业人才培养目标,本次改革结合轨道交通组织课程的教学计划和课时,整合和优化了以往的教育内容[2]。改革以求知为导向,重申了教学重点和难点,重新分配课时比例,适当增加实践内容的课时,如列车的接车和发车、列车运行图的改道和编制;充分减少理论课时,以增加车站运营计划、组织列车和火车站调度工作;排除了在公交运营管理过程中学习到的运行图要素等内容的图形化表示和分类方法的重复教学。此外,本次改革还建立了课程资源库,包括教育计划、课件、练习、轨道交通运营实践视频等资源,并根据轨道交通发展的最新信息和文件定期建立和扩展数据库,使学生能够充分了解轨道交通乃至整个交通行业的发展和最新趋势,激发学生主动学习的兴趣,建立了网上教育资源,通过在网上交流学习的方法,加深对课程的理解。

(二)优化教育设施

由于铁路运营的特殊性,大多数学校无法组织学生现场学习,甚至现场参观也难以实现,因此学校可以采用项目式教学和现场教学,实现理论教学与实践环节的结合。

1.项目式教学

在传统理论教育的基础上,结合工程教育的新理念,课程内容可根据其性质归纳为几个设计模块,每个项目教学项目包含多个工作任务。项目和任务相互独立,相互关联,具有一定的灵活性。教师需要根据项目内容的性质、项目要求、所需的理论知识、项目的实施和知识扩展框架进行教学。根据教师布置的任务,通过查阅文献、项目报告等环节完成模块内容的学习,如车站设备运行项目的学习,学生可以掌握交通设备的运用。通过查阅文献、网上学习等手段,避免操作计划的编制方法错误,形成教育计划,包括项目介绍、知识结构、重点难点和项目总结,然后撰写作业和项目报告,以多媒体视频或PPT的形式进行现场报告。项目教学有助于提高学生主动学习的兴趣,并将基础理论知识、系统设计能力、学生自学能力相结合。项目学习应以学生为主体,提高学生在完全掌握理论知识的基础上发现问题和解决问题的能力,锻炼学生的综合技能,并能对其进行更多的了解,增加文字表达和团队合作的能力。

2.现场教学

在实施项目教学时,教师还应进行现场教学,即将教室前移到培训室或在现场讲解,以获得原始的抽象内容,提高学生参与课程学习的兴趣。教学项目编制列车运行图时,教师可通过铁路培训室的列车自动监控系统进行模拟教学,并组织学生自行模拟绘制列车运行图,为了让学生更熟练地掌握编制乘客和列车图的方法,教师可以组织学生参观轻轨集团控制中心,协助实际的现场运输操作,然后进行运输工作项目的教学工作人员可以解释问答的形式,通过发送生动的作品呈现交通抽象教学的内容,帮助学生学习和理解相关知识。

3.实践环节的设计

由于轨道交通组织课程与现场生产密切相关,内容复杂,实践课程环节的内容必须围绕教育的重点和难点,以理论知识为基础,培养学生在轨道交通组织指挥实践工作中的基本技能,特别是教师可以建立实际内容,如列车调度指挥、绘制列车运行图、编组站作业计划编制等实践内容,使交通组织课程能够在强调学生主体地位的基础上参与大学生创新创业项目。这不仅满足个性化学生发展的需要,但它也旨在提高学生的创新能力,实现教学过程与工作过程的结合,实现“教、学、做”的一体化。

按照“工学结合”“教、学、做一体化”的要求,研究“大教育、小班讨论、专题培训”的新教学方法,有效提高学生的综合素质和专业素养。“大班授课、小班讨论和项目培训”是教学组织的三种形式,它们之间没有特定的顺序关系。有些课程内容必须先是大班,然后是小班,有些课程内容也会打破这个顺序,先做专题,然后讨论,再讲课。在教师的帮助下,学生紧密关注任务,通过亲身体验、自主探索和互动协助,完成学习任务的实际学习过程,交通组织的任务由城市轨道交通组织中的交通信号系统负责,各小组有义务根据交通信号的错误类别评估交通方式、具体组织流程和各个岗位的协调。

4.创新创业培训

项目教育通过实践环节加强对学生的职业培训。在此基础上,教师可以积极组织学生参与大学生创新创业项目,培养学生的设计创新能力,在满足学生个性化发展需求的同时,实现提高学生创新能力的目标[3]。

(三)改革的评价方法

评价方法的改革课程以实践能力为基础,注重学生在实践中的表现评价和项目报告。在课程改革实施过程中,课题组根据实际情况改进了评价方法,并总结了课程评估方案:评估学习的完成情况(包括格式标准化程度、学习任务完成情况、内容深度等)和答辩表现,占总分的30%;评估实践环节(包括实践报告、设计、方案设计等)的完成情况,占总分的30%;为体现在新技术背景下培养具有工程实践能力和创新能力的综合型人才的理念,增加了创新评估项目,主要测试学生的创新能力和综合知识应用能力,占总分的10%;根据平时表现、考勤考核和教学配合情况进行评价,主要考查学生的学习态度,占总分的10%;期末考试成绩占总分的20%,未通过考试单个项目或单个实践链接的学生必须重修该课程。防止一些学生在实践和项目报告中取得了高分,平时经常缺课。考核中要贯彻“单环节否定”的原则:点名少于三次,项目报告不交两次,项目组汇报两次不参加,笔试成绩低于及格线,符合其中一项的其考试成绩为零。

(四)加强师资队伍建设,打造师资队伍

在新工程背景下,轨道交通组织课程也对教师提出了新的要求,目前该课程由年轻教师讲授,没有工程经验。学校应鼓励教师经常深入企业开展研究和学习,并参与相关行业培训,以提高教师的实践能力。换句话说,学校应积极组织本专业相关教师组建教学团队,充分发挥优秀教师的经验,根据课程内容提高通识教育质量。

三、结论

近年来,随着轨道交通的快速发展,轨道交通人才缺口较大。全国许多高校相继开设了轨道交通信号与控制专业,如何培养出更好的创新型人才,已成为高校教师改革的迫切问题。轨道交通是计算机、通信、控制等信息技术相结合的高科技水平。因此,在教学过程中,大学教师应该坚持如何积极更新课程,改革教学方法,丰富教材。

经过几年的探索和实践,基于运输专业工程师组建了轨道交通组织课程的师资队伍,在研究和综合该课程存在问题的基础上,对教学内容进行了改革,在新工程背景下,根据中国铁路的最新发展,特别是在教学和实践项目中,通过文献综述、报告写作、实际操作和集体防御,教学方法、评估方法和师资建设,学生分析和解决问题的能力大大提高,工程实践能力和创新能力有所提高,满足了我国应用技术交通领域工程高素质人才的培养需求。

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