基于CDIO的城市轨道交通控制专业课程体系设计

陶汉卿 吴昕慧

【摘 要】从城市轨道交通控制专业的教学实际出发，引入CDIO工程教育理念，分析城市轨道交通控制人才培养目标、培养过程、工学结合和校企合作理念，并分析CDIO模式项目化教学的课程设置思路，设计出适合高职学生的城市轨道交通控制专业课程体系，以及课程体系实施的保障措施。

【关键词】城市轨道交通控制专业 CDIO人才培养 课程体系 保障措施

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）01C-0048-03

随着中国经济的飞速发展和城市化进程的加快，中心城市不断在向周边辐射，轨道交通建设的紧迫性也在增加。中国城市轨道交通进入大发展时期，各地建设城市轨道交通的热情日渐高涨，多个城市兴建城市轨道交通系统，对城市轨道交通控制方面的人才需求大。我院根据企业城市轨道交通急需用人的情况，新增开设城市轨道交通控制专业，且一直致力于城市轨道交通控制专业的人才培养。

高等职业教育的目标是对受教育者施以从事某种职业所必需的知识、技能的训练，其宗旨是培养适应生产、建设、管理、服务第一线的高等应用型、技能型人才，理论和实践相结合是职业教育的本质特征。为了实现这一目标，需要有一个科学、有效的人才培养与教学模式及方法。由于城市轨道交通是新兴行业，在城市轨道交通控制专业的人才培养经验较少，城市轨道交通控制专业方向还没有较统一的课程体系和课程设置方案。城市轨道交通控制所应用的管理理念、列车运行中所采用的新的控制模式、运用的设备与大铁路大有不同。新专业所培养的学生除了需要有大铁路应具备的信号基础知识外，更需要有城市轨道交通管理的理念和维护、维修城市轨道交通设备的理论知识和技能水平，考虑到城市轨道交通控制专业的特殊性，同时考虑到市场对城市轨道交通控制专业人才的需求，系统地思考和分析城市轨道交通控制专业方向的课程体系设置和建设方面的问题具有重要的意义。

一、CDIO工程教育模式

CDIO是美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等教育机构创立的一种工程教育理念和教学应用模式，其核心就是一体化，即融工程科学、工程学科知识和工程实践能力整合为一体的工程教育方法。它把构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement） 和运作 （Operate）作为工程教育的环境。CDIO改革的主要目标是以C-D-I-O的产品或服务从研发到运作的生命周期为载体，使教师与学生以一定角色主动参与融入课程教学和工程实践的情景环境，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO强调做中学、学中做，把多门课程统一地融入到项目实践中，彻底打破传统教学中各自独立的局面。学生要全面掌握学习多门课程之间的联系，综合解决问题。

CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。CDIO模式不仅提出以能力培养为目标的大纲，而且系统地提出了能力培养、实施指导以及实施过程和结果检验的12条标准，是“做中学”和“基于项目教学”的集中概括和抽象表达，具有很强的可操作性。

二、高职城市轨道交通控制专业人才培养理念

（一）人才培养目标

城市轨道交通控制专业培养城市轨道交通通信信号工作岗位职业技术能力和较强的学习能力、适应能力，培养安全意识强、劳动纪律性强、符合从事城市轨道交通行业的信号设备维修养护、技术改造和经营管理、生产管理、技术管理以及工程设计、技术引进、科研开发、试验研究等工作，具有良好的沟通和团队合作能力、具备良好的职业岗位技能、具有健全人格和良好职业道德的高素质技能型人才。

（二）基于CDIO的人才培养过程

CDIO理念下的高职城市轨道交通控制专业人才培养以工程项目为载体，采用理论实践一体化和教学一体化的教学模式。在整个教学过程中，以教师为主导、学生为主体，按照项目分析、知识准备、问题解决、项目搭建和演示以及项目评价反馈的流程组织教学，培养学生的自学能力、团队协作能力、系统开发能力和职业素养。

（三）有机融合工学结合的优势

工学结合以职业为导向，以提高学生就业竞争力为目的，强调学习与工作相结合，理论联系实际，理论是实践的基础，实践是理论的升华。工学结合人才培养模式的功能主要是提高学生的职业素养，提高学生职业素养的工学结合主要是在真实工作环境中的顶岗实习，在真实的工作环境中，学生学会如何对待同事，如何对待领导，如何进行团队合作。为了不影响课程的学习，可以将城市轨道交通控制专业顶岗实习安排在最后一学期，同时要求结合顶岗实习的实际完成毕业设计，只要加强管理，既可以工学结合、顶岗工作，又能结合具体实际完成毕业设计。

（四）深化校企合作

校企合作是城市轨道交通控制专业课程设计最有效的途径。为此，城市轨道交通控制专业的课程设计过程中，需要提高企业参与城市轨道交通控制专业教学的积极性和工学结合的效果，通过多种途径实现校企合作，如企业主动参与课程设计、共同开发课程、校企共同明确课程的教学目标，共同确定课程的典型工作任务、职业能力和学习情境，并参与教学内容的选择和排序、教学方法的探讨及考核标准的制定，共建共享实训基地、共同开展应用研究与技术开发，聘请企业兼职教师指导实际教学等，从而确保城市轨道交通控制专业课程整体设计更好地体现职业性、实践性和开放性。

三、基于CDIO 的高职城市轨道交通控制专业课程体系设计

（一）CDIO模式项目化教学的课程设置思路

项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在课程体系设计过程中，城市轨道交通控制专业根据CDIO模式进行项目化教学的课程设置，针对不同的课程群选择不同的现场真实系统设备维护项目，并且按照不同的课程内容把现场项目分解为与之对应的教学项目。

课程安排由简入难，根据城市轨道交通控制专业工种划分核心课程，采用项目阶梯式教学，即把所有工种的工作任务作为一个整体的教学项目，每一门课程就可以作为其中的子项目，每个子项目之间又有系统设备的联系，需要相互配合，才能完成城市轨道交通控制系统的功能，所以各门课程又互为其他课程的基础或是延续。整个课程体系以项目为依托，城市轨道交通控制专业课程本身就是一个大城市轨道交通控制系统项目，列控中心信号系统、车辆段信号系统、正线信号系统、车载信号系统，每个工种都是项目的一部分，每门课所教学的维护过程就是整个城市轨道交通控制系统项目的进展过程。学生在学习的过程中，要不断地对学习的每个工种系统的知识进行整合，并深刻理解每个系统之间的联系，形成整体的概念，并完成相应的项目需求，保证整个城市轨道交通控制系统项目的互联互通。

（二）城市轨道交通控制专业的课程体系设计

依据 CDIO能力成熟度等级的特征，高职城市轨道交通控制专业的教学安排分为四个阶段，分别为：职业素养和综合能力培养阶段，课程安排在第一学期，培养学生的职业道德和人文素养；专业基础能力培养阶段，安排在第二、三学期，使学生掌握从事城市轨道交通控制专业工程领域的基础知识；专业能力培养阶段，安排在第三、四学期，学习职业技术基础模块课程，重点结合二级和三级工程项目进行“做中学”，形成自主学习、团队协作系统构建和设备维护的基本工程能力，塑造学生设备维护能力、团队协作能力；专业发展能力培养阶段，安排在第五、六个学期，第五学期学习就业方向课程，引进当前城市轨道交通控制新技术、新方法和新平台，采取师生合作和探究式学习方法，对学生的职业岗位能力进行训练，使学生在进入岗位前就具备较好的实践经验；第六学期让学生参加顶岗实习，实现从学校到公司职场的转变，从而实现工学有机结合。

根据CDIO模式项目化教学课程设计的思路，城市轨道交通控制专业课程体系中培养职业素养和综合能力的课程有：公关礼仪、应用文写作、思想道德修养和法律基础、毛泽东思想概论和邓小平理论及三个代表重要思想概论、军事理论、大学体育、公共英语、计算机文化基础、公益劳动。专业基础能力的课程有：电路分析基础、电子技术基础（模电部分）、电子技术基础（数电部分）、单片机原理与接口技术、计算机通信与网络技术。专业能力课程有：城市轨道交通信号基础设备、城市轨道交通车辆段信号设备与维护、城市轨道交通正线信号设备与维护、城市轨道交通车载信号设备与维护、城市轨道交通列控中心信号设备与维护、城市轨道交通电源设备与维护、信号设计与施工。专业发展能力的课程有：智能交通系统、传感器与检测技术、城市轨道交通环境与设备监控系统、信号新技术、城市轨道交通传输线路。城市轨道交通控制课程体系结构框图如图1所示。

图1 教学体系结构框图

四、基于CDIO 的高职城市轨道交通控制专业课程体系实施保障措施

（一）实训基地建设

对高职院校来说，实验、实训基地建设是CDIO模式课程体系建设的保障。为了培养学生的专业实践能力，需要建立一批联办、协作的相对稳定的校内校外实习基地，对已有的校外实习基地进行深层次的合作。通过校内外实验实训基地建设，对学生进行阶梯式项目教学，使得学生在学习过程中就能获得丰富的项目经验，开展产教结合、产学研结合活动，把实验、实训与生产、经营、培训、技术开发结合起来，充分发挥它的社会效益和经济效益。

（二）师资队伍建设

由于CDIO模式基于项目化教学方式，各门课程紧密相连，形成了城市轨道交通控制系统课程的整体，为了使各门课程很好地联系，需要组建教学团队，教师间对所教学的内容要熟练掌握，对其它课程也要了解。因此，各任课教师可以采用集体备课、共同探讨、交互授课的方式。在项目化教学中应以学生为主体，课内课外一体化，培养学生自学能力和创新能力，备课过程中要把抽象的内容放到具体的实践项目中，激发学生学习兴趣，授课过程中要改进教学方法和教学手段，充分利用多媒体技术，教师间应互相听课、互相切磋、互相评议，提高授课效果，了解整个专业课程的横向联系和学生的学习状况，共同推进整个专业项目。教学团队应在假期多外出学习、锻炼，提升教学团队的素质和能力，把现场的新技术、新理念带进课堂，丰富教学内容，提高教学效果。教学团队教师应主动参与企业的科研项目和技术攻关，引进企业项目，加强校企合作。

（三）教材建设

加强教材配套建设是CDIO模式课程体系建设的一种强有力的保障，针对城市轨道交通控制专业高职学生的特点进行教材建设是十分必要的，因此需要编写项目化教学的教材。进行教材设计的主导思想是：首先，树立素质教育观念，以培养学生素质为宗旨；其次，从教学内容、教学难度和课后训练都依托项目为背景，更多地重视实践和实训；再次，坚持一切从实际出发，既考虑到高职学生的实际接受能力以及他们的特点，同时也考虑城市轨道交通控制专业的特点以及社会对城市轨道交通控制人才的需求。

随着城市轨道交通控制专业建设的不断成熟和发展，特别是师资队伍水平的提高、实验实训基地建设和教材建设的完善，基于CDIO模式的城市轨道控制专业课程体系一定能够发挥重要的作用，大大提高城市轨道交通控制专业的教学质量，培养更多优秀人才为我国的城市轨道交通事业服务，同时为促进CDIO教育模式的改革、创新和现代职教体系的建设提供借鉴。

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【基金项目】2013年度广西高校科学技术研究项目（2013YB358）

【作者简介】陶汉卿（1983- ），男，硕士，讲师，研究方向：城市轨道智能交通系统。