关于铁道机车专业群师资队伍培养方案的研究

毕红雪　张琼洁　王丽红　张铁竹　张中央

摘要 高职院校要想实现高层次技能型人才培养的目标，必须解决师资队伍建设中所遇到的各种问题。文章主要对师资队伍培养模式顶层设计中所遇到的问题进行分析，依托“河南省职业院校铁道机车专业张中央‘雙师型名师工作室”和李向前教师技术技能创新平台，实现“名师引领、科研突破、平台赋能、项目驱动”四位一体的培养模式，增强“家国情、铁路魂、工匠心、复兴梦”的核心文化理念，有效促进师资队伍在重构中提升教科研能力。

关键词 名师工作室；四位一体；师资队伍

中图分类号 G712.4文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）24-0174-04

0 引言

始终以新时代中国特色社会主义思想为指导，坚持把社会主义核心价值观贯穿教师队伍建设的全过程，全面落实立德树人根本任务，切实加强师德师风建设，深度融入工匠精神。通过“双师型”名师工作室的建设，兼顾“双师型”教学团队的建设和教师技艺技能的传承，切实提高教师教育教学能力和专业实践能力，优化专兼职教师队伍结构，大力提升职业院校“双师型”教师队伍建设水平，为实现我国职业教育现代化、培养大批高素质技术技能人才提供有力的师资保障。

2019年2月，《国家职业教育改革实施方案》正式公开发布，国家层面对职业教育的重视程度达到了前所未有的高度。在这样的背景下，2019年5月，教育部正式启动了中国特色高水平高职院校和专业建设计划（简称“双高计划”）。2019年8月，教育部等四部门正式发布《深化新时代职业教育“双师型”教师队伍建设改革实施方案》（简称“双师12条”）。显然，随着“双高计划”和“双师12条”的逐步实施，对新时代“双师型”教师队伍建设提出了更高的要求。该方案包含张中央“双师型”名师工作室和李向前教师技艺技能传承创新平台两个部分，是新时代“双师型”教师队伍建设的必然要求，也是实现国家职业教育改革的重要途径[1-2]。

专业群带头人张中央教授是教育部首批全国高校黄大年式教师团队的带头人、教育部首批国家级职业教育教师教学创新团队的负责人、河南省高等学校教学名师、全国铁路机车司机培训考试中心兼职教授，多次参与原铁道部《铁路技术规程》等行业标准的制定。2020年4月，张中央教授入选首批全国高等职业学校“双师型”教师个人专业发展典型案例名单。李向前同志是党的十九大代表，荣获全国劳动模范、全国技术能手等多项荣誉称号。

1 “双师型”名师工作室建设的意义

以名师为核心和主体构建“双师型”名师工作室，通过校企合作的形式，开展相关的技术传承创新、教科研技术研发、教师团队校企融合等活动，对培养优秀师资、培养重点人才、促进教学改革等发挥着重要作用，能够有效提升教科研质量，促进中青年教师的培养，让他们朝着创新的高水平方向发展。同时，进一步提升相关专业的社会服务能力，拓展服务范围，通过创业教育、创新教育，开展面向学生、教师以及社会的专项服务，能够有效促进工作室成员的进步，对于高职院校培养更多优质师资力量具有重要意义[3，5]。

通过“双师型”名师工作室积极开展相关的技能大赛，对强化教师队伍建设，优化大赛指导、训练、选拔等具有重要作用。同时，通过名师工作室开展教科研工作，能够促进教师的科研水平不断提升，最终形成“名师引领、科研突破、平台赋能、项目驱动”四位一体的培养模式，进一步推动高职科研水平，促进高职科研项目发展。

2 “双师型”名师工作室现状分析

“双师型”名师工作室的建设，是落实《深化新时代职业教育“双师型”教师队伍建设改革实施方案》（简称“双师12条”）的重要一环。铁道机车专业群现状主要包括以下三个方面。

（1）专业办学硕果累累，为项目的顺利开展奠定了扎实基础。专业群历经国家骨干高职院校和国家优质高职院校建设，涵盖国家骨干专业3个、国家级示范专业1个、国家级教学改革试点1个、省级综合改革试点专业2个，省级示范专业2个。专业群实力国内一流，成为铁路职业教育行业的建设标杆。

（2）校企合作持续深化，为“双师型”名师工作室的建设提供了有利条件。学校与中国铁路郑州局集团有限公司、郑州地铁集团有限公司等国内大型轨道交通企业，建立了长期稳定的合作关系。同时，学校与西南交通大学等轨道交通领域顶尖高校、西安铁路职业技术学院等兄弟院校，也保持了长期的交流合作。

（3）杰出校友不断涌现，为教师技艺技能传承创新平台的建设提供了丰富资源。学校在70年办学过程中涌现了一大批优秀校友，如中国铁路第一次大提速司机左东亮，郑州铁路局原局长徐宜发，全国技术能手、首席技师邹鹏，十九大代表“大国工匠”、享受国务院政府特殊津贴的李向前等。

3 重构新型教师团队，多渠道全方位助力教师专业化成长

以名师为核心和主体构建“双师型”名师工作室，通过校企合作的形式，开展相关技术传承创新、教科研技术研发、教师团队校企融合等活动，对培养优秀师资，培养重点人才，促进教学改革等发挥重要作用，能够有效提升教科研质量，促进中青年教师的培养，让他们朝着创新的高水平方向发展。同时，进一步提升相关专业的社会服务能力，拓展服务范围，通过创业教育、创新教育，开展面向学生、教师以及社会的专项服务，能够有效促进工作室成员的进步，对于高职院校培养更多优质师资力量具有重要意义。

通过“双师型”名师工作室积极开展相关的技能大赛，对强化教师队伍建设，优化大赛指导、训练、选拔等具有重要作用。同时，通过名师工作室开展教研、科研工作，促进教师的科研水平不断提升，最终形成理实一体化、教科研一体化模式，进一步推动高职科研水平，促进高职科研项目发展。

4 以开展科研项目为依托，重构教科研团队

（1）对列车智能网络MVB总线通信质量评估和故障分析，组建列车网络技术研发师资队伍。近年来，随着高速铁路的发展，我国对于高速列车的研究越来越深入和全面。列车网络控制技术属于高速列车九大关键技术之一，一直在高速列车研究领域备受关注，国内外在网络控制方面的研究都取得了非常大的进展，但是整个网络架构可靠性、健康度，是直接关系到整个网络和列车运行的安全保障。为了在现有列车网络拓扑结构基础上更好地研究列车控制的可靠性和安全性，首先在研究IEC61375-1TCN（Train Communication Network，列车通信网络）协议基础上，对高速列车网络控制系统的结构和功能进行了分析，结合MVB网络质量分析功能，用于对列车MVB网络通信质量进行评估。在软件上操作开始分析后，设备自动采集一段时间的MVB网络通信报文和一个宏周期的波形数据，并按照配置参数对数据进行分析，自动得出每一个设备/端口的分析结果，生成分析报告。各设备/端口的分析项点内容包括：误码率、周期抖动、从帧回复抖动、波形过零点斜率、波形脉冲过冲电平、波形脉冲稳态幅值、波形时钟抖动、波形帧高电平、波形帧低电平、波形帧零电平、波形帧尾最大值等网络通信。

（2）对制动机教学电气路仿真设计与优化，组建列车制动技术研发师资队伍。提供所见即所得的制动机电气路仿真设计环境、采用互动式的仿真界面、动态显示元件、具有3D效果的仿真电路、气路，虚拟制动机仪表和风缸、联动显示功能与分析功能，用软件的方法虚拟D2K、CCBII、法维莱等常见制动机器件、电路、传感器，作用单元和仪表，能虚拟仿真制动机电路、气路的控制功能，可以方便地对元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的泄露，从而观察不同故障情况下的制动系统电路、气路的工作状况。在进行模拟仿真的同时，还可以存储测试点的所有数据，列出被仿真气路、电路的所有元器件清单，存储传感器工作状态、波形和具体数据，而且可以得出实验数据，从而为进一步优化教学设计提供数据支持。

（3）对高速列车一次性乘务作业实训数据智能分析应用，组建列车乘务作业数据智能化研发师资队伍。研发高速列车一次性乘务作业实训数据智能分析系统，通过既有动车组智能实训消停实时采集的音视频数据、操作评价数据、学生实训状态数据，以及模拟动车组运行数据，非正常处置数据，进行多维度大数据分析，研发乘务作业实训智能分析模型，并将积累的教学经验形成专家库，通过软件平台，实现教学和成长数据的可视化，实现智能化教学规划和教学指导，用全数字的方式提升教学质量和效率。运用与规章数字化教学平台开发具体内容如下。

运用与规章数字化实训基地应用计算机仿真、动态三维图形学、多媒体、网络等多种技术，用虚拟现实技术，提供了一个高拟真的铁路运营环境场景再现和交互平台。学员通过多角度的视、听等感知行为沉浸于构建的虚拟环境中，立体还原铁路工作现场，并通过交互操作，同步实现相关设备动作、设施动态变化。系统还提供了统一、灵活配置的综合性铁路运用情景显示和交互，可以准确快速地帮助学生理解铁路规章的条文释义，更好地运用铁路规章规范行车，为从事铁路机务工作打下坚实的规章基础。

4.1 铁路行车规章认知

根据《铁路技术管理规程》（以下简称技规）要求对车站、机务、供电、电务、车辆、工务相关设备、组成原理等进行认知教学，使学员掌握铁路基本知识。

4.2 供电牵引网认知

牵引供电认知实训项目，是通过铁路供电组成系统构造图，按照牵引供电系统和电力系统对牵引供电设备组成的认知学习。主要包括變电所、开闭所、分区所、自耦变压器所、接触网和远动系统的原理学习，对牵引供电设备、设施技术要求和限值标准进行情景化实训演练，仿真的牵引供电安全检车检测系统，可以进行牵引供电设备检修、抢修、接触网检修等实训。

4.3 铁路车站认知

通过学习车站线路设备和设施，掌握识别到发线、调车线、牵出线、机车走行线和机待线等车站铁路线路的分类、用途，限界认知，中间站概念、作用，会让站和越行站作业，区段站概念、作用，区段站作业、编组站的概念及作用，编组站作业、设备及布置图分析。

车站场景包含轨道、接触网、车站站台、站台指示牌、停车标、信号设备、道岔、安全检测设备、机车、车辆、检修整备设施、安全防护措施、标志性建筑等。如模拟机车进出机务段或线路所的相关场景，包括轨道、架空线路、轨旁设备、沿线景物、标志性建筑、隧道、调车信号机、道岔、转辙机等，可以根据授课需要，选择线路、设置机车位置、设置始发站终点站及场景中切换三维视角到指定的视角，如信号机、车站、道岔、站台、机车等位置。

4.4 车辆编组实训

车辆编组实训项目分为机车车辆认知和编组列车实训两个功能模块，通过机车车辆及设备的学习，初步对列车建立宏观认知，经过列车编组作业的实操演练，熟练掌握机车车辆特征和编挂作业。

4.5 铁路行车情景互动作业演练

模拟驾驶仿真包括普速行车安全装备包含LKJ2000、CIR电台、EBV、司控器、6A显示终端、8显灯等行车关联必备装备。模拟正常的机车驾驶操作和驾驶技巧，包括机车启动、运行、加减速、制动全过程，掌握铁路机车信号及列车运行超速防护。

5 通过教师技艺技能传承创新平台，引入李向前技能赛项进校园

机车轴箱解体检修技术传承创新平台开发，将李向前全路技术大赛中获得全国一等奖的赛项引入到校园，并创新开发一套智能化测试系统，满足高技能人才培养需求，具体内容如下。

5.1 实现轴箱检测智能化教学指导功能

系统通过还原机车轴箱和三维仿真技术，以虚实结合的方式，仿真建模、渲染方式，真实还原和谐机车轴箱内部构造，展现内部构成机构，以三维动画的方式全方位展现轴箱检查、拆卸流程及注意事项，结合真实机车轴箱进行教学示范和检修实训作业，真实还原实际作业场景，受训学员动手进行工装设备认知、检修作业练习，检修考试等，从而熟悉掌握轴箱检修标准化流程，限度作业。

5.2 实现轴箱检量数据的智能化采集、评判

系统采用物联网技术对轴箱检测过程中使用的千分尺、外径千分尺等主要检测、测量设备通过无线网络进行数据联网，实现轴箱数据工位化采集等方式，检测试验数据自动采集、网络传输，系统可以根据规定的限度标准进行自动评判指导，深化量值修车理念，实现和谐机车部件精准检修的教学。

5.3 实现轴箱检修流程的智能化评判

仿真车体实训子系统具有自动化教学控制功能，针对学习阶段学员设置完善的评价体系，系统采用图像识别技术，实时检测学员在轴箱检修作业的作业过程和作业步骤，分析学员操作过程的操作正确性，作出有效的整改建议。

系统对操作员的操作进行记录，对处理程序、步骤、时间进行科学评价，并形成结果输出；教师可以查阅某个学员或某组学员的成绩单，显示在屏幕或输出到打印设备上。

根据受训操作员实时操作所记录的数据，按标准化作业、工具使用和作业安全进行分类生成详细的报告，显示正常培训后或考试后的详细仿真情况和培训效果，自动生成并输出相应的报告，整个现场情况如图1所示。

6 以张中央教授为引领，开发普速机车和高速列车牵引计算软件平台

研发高速列车牵引计算仿真平台软件和普速机车牵引计算仿真平台软件各1套。其中，前者在高速列车车型应覆盖CRH2、CRH3、CRH380A、CRH380B、CRH380AL、CRH380BL、CR400AF、CR400BF等系列动车组，线路数据包括武广、京沪、京津等客运专线；后者在机车类型方面应覆盖SS3、SS4B、SS7E、HXD1、HXD2和HXD3型等电力机车，DF4、DF8、DF11、HXN3、HXN5型等内燃机车，线路数据包括邯长线、京广线和大秦重载线路等。

6.1 高速列车牵引计算仿真平台软件功能

（1）高速列车牵引计算。采用均质棒模型，具备不同车型惰行/再生过分相解算功能，具备有级和百分比两种牵引制动特性的取值计算功能，具备目标速度控制和牵引制动力限制功能，具备符合空电联合機理的制动力分配管理功能，具备考虑牵引效率的牵引能耗计算功能。

（2）列车运行过程动态展示与人机交互。具备手动驾驶功能，具备列车运行速度/时分动态展示功能，具备线路坡道、曲线、设施和限速显示功能，具备列车运行过程状态数据实时显示功能，具备启动、暂停、接续和回退计算功能。

（3）具备全速域范围内的紧急/最大常用制动距离和紧急/最大常用制动限速批量计算与数据统计表自动生成功能。

（4）列车后处理功能。具备列车运行明细数据查看功能，列车运行仿真结果数据显示功能，线形和颜色与五色图规定一致，具备打印输出功能。

6.2 普速机车牵引计算仿真平台软件功能

（1）动力集中型列车牵引计算。采用多质点模型，具备换算法计算空气制动功能，具备有级牵引、恒流准恒速和离散点三种牵引制动特性的取值计算功能，具备基于网侧电流、柴油机油耗的牵引能耗计算功能。

（2）列车运行过程动态展示与人机交互。具备列车运行速度/时分动态展示功能，具备线路坡道、曲线、设施和限速显示功能，具备手动驾驶功能，电制动与空气制动独立操纵，具备列车运行过程状态数据实时显示功能，具备启动、暂停、接续和回退计算功能。

（3）关键参数检算。支持各车型不同坡度下起车或按计算速度计算对应类型的牵引质量检算，支持各类型列车不同坡度、不同减压量下的制动距离检算，紧急制动限速计算，具备数据统计表自动生成功能。

（4）列车后处理功能。具备列车运行明细数据查看功能，列车运行仿真结果数据显示功能，线形和颜色与五色图规定一致，具备打印输出功能。

通过以上综合方案设计，形成以项目为依托重构多个项目科研团队，以技艺技能传承创新平台，组建高技能师资团队，为铁道机车专业群师资队伍培养达到良好的效果，科研团队和技术技能创新平台师资团队组建情况如图2所示。

7 结束语

该文以解决双高校铁道机车专业群实现高层次技能型人才培养目标中师资队伍建设所遇到的各种问题为目标，依托“双师型”名师工作室[4]，实现“名师引领、科研突破、平台赋能、项目驱动”四位一体的培养模式，增强“家国情、铁路魂、工匠心、复兴梦”的核心文化理念，充分将科研与教学有机结合，使郑州铁路职业技术学院铁道机车专业群教师教学创新团队培养目标和方向更为精准，与行业企业现场技能对接更为精确。

参考文献

[1]高凡修. 高职院校实践教学体系运行机制探讨[J]. 职业教育研究， 2016（7）： 15-20.

[2]刘文君. 基于工匠精神的校企协同实践教学运行机制研究[J]. 教育与职业， 2016（18）： 111-112.

[3]韦弢勇. 校企合作环境下的职业教育实践教学运行机制[J]. 教育与职业， 2017（18）： 96-99.

[4]高凡修. 高职院校实践教学体系运行机制探讨[J]. 职业教育研究， 2016（7）： 15-20.

[5]卢志标. 高职教育技能型人才培养实践教学有效模式及运行机制研究[J]. 经济研究导刊， 2014（24）： 189-191.