基于ERTIC-CDIO理念的城市轨道交通车辆专业人才培养模式研究

邓 涛

(重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074)

随着中国经济飞速发展，城市建设速度大力推进，我国逐渐进入了“城市轨道交通”快速发展建设的黄金时代。根据城市轨道交通规划，到2050年中国城市轨道交通线路总长将超过4500公里。以重庆市为例，根据重庆轨道交通2020及2050年最新规划，规划中的“九线一环”线路总长513公里，串起2737平方公里的主城。随着我国轨道交通迅猛发展，轨道交通专业人才需求量急剧增加，但随之带来了一个非常严峻的问题:在现有高等教育体系下，如何围绕城市轨道交通专业人才需求和人才培养，以企业和高等院校为依托，解决轨道交通专业人才输入输出问题，解决我国城市轨道交通行业专业人才短缺问题。为此，从2003年开始，我校机电与汽车工程学院车辆工程专业设置了城市轨道交通车辆工程方向，并从2008年开始以车辆工程(城市轨道交通车辆工程方向)单独进行本科招生，且于2011年7月成立轨道交通学院和轨道交通研究院，依托于机电与汽车工程学院进行教学、人才培养、专业建设等。然而，对国内已开设城市轨道交通车辆专业的其他高校调研表明，我校城市轨道交通车辆专业人才培养理念、培养目标、培养方案、课程体系建设、专业教学团队建设、教学模式建设、教材建设、专业师资队伍建设以及实践环节等方面仍然存在着定位不明确、重理论轻实践、教学方法陈旧、教学资源不足、教师科研项目与课程教学脱节、团队协作能力匮乏、考核评价体系单调、培养人才数量有限且质量不高等问题［1-6］。更为严峻的是，对近几年毕业生在轨道交通行业就业情况的综合调研表明，我校城市轨道交通车辆专业部分毕业生存在着重理论轻实践，缺乏对历史、社会和环境认知与责任教育，缺失职业道德和企业责任感，创新意识和团队协作意识匮乏，适应工作岗位磨合期较长，专业技能知识结构复合型特征不明显等问题，难以满足当前轨道交通行业对应用型工程技术人才“拿来就用”的迫切要求。调研结果让我们充分意识到改革城市轨道交通车辆专业传统人才培养模式的重要性、必要性与紧迫性。

近20多年来，我国高等教育模式发生了较多的积极变化，但是我国高等教育尤其是工程教育仍然不能完全适应与满足未来经济高速发展的巨大需求，培养出的工程技术人才远远无法满足国内外国际化公司或企业的需求，已经直接影响了我国在国际工程技术行业的竞争力。近年来，我国高等工程教育也经历了或正面临着较大的改革，教育部实施的“卓越工程师培养计划”与“质量工程”都在不同程度上体现了我国高等工程教育综合化改革的决心和力度，大力提升了高校工科专业的实践能力。经过深入学习和研究，结合国际工程教育改革的大环境，我们发现，近年来国际工程教育改革的最新成果——CDIO(Conceive、Design、Implement和Operate的简称)工程教育理念为我们提供了一条可供借鉴的道路［7-11］。本文将对CDIO工程教育理念进行研究和探索，并结合重庆交通大学城市轨道交通车辆专业的实际情况，提出ERTIC-CDIO人才培养模式，以期对轨道交通车辆专业人才培养有所裨益。

一、从CDIO到ERTIC-CDIO

(一)CDIO工程教育理念

CDIO工程教育分别指构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)，最早是由麻省理工学院校长Vest提出的“工程整合教育”，2000年后由麻省理工学院与瑞典查尔摩斯工业大学、林雪平大学、皇家工学院等国外著名院校开创的全新工程教育模式，即:充分利用高等院校齐全的学科与丰富的学习资源，以接近工程实际涉及技术、经济、企业和社会的团队综合设计大项目为主要载体，有机结合学科专业类核心课程的课堂教学和实践教学，贯穿整个CDIO全过程，不断地全面训练和提高学生的工程技术能力、个人理论与实践能力、团队协作能力和工程系统集成与创新能力4个方面的综合能力［7-11］。CDIO自2005年引入中国以来，全国40多所试点高校和一些非试点院校纷纷紧密结合中国工程教育实际，以思想为先导，项目设计为导向，转变传统工程教育教学模式，建立符合国际工程教育共识的人才培养模式，并结合我国工程教育特色(重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重知识学习而轻开拓创新等)，创造出有中国特色的CDIO工程教育改革模式(专业建设、人才培养、课程体系、课程教学、课堂教学改革、实验教学改革等方面)，有机结合理论教学和实践教学，为我国工程教育改革提供了宝贵的实践经验，同时也为进一步加快培养与国际接轨的中国工程师奠定了基础［12-16］。

(二)ERTIC-CDIO工程教育理念

基于上述现状与背景，在对CDIO工程教育模式原有理念、特色继承和创新的基础上，依据我校城市轨道交通车辆专业现状，提出基于ERTIC-CDIO理念的构建城市轨道交通车辆专业人才培养模式，即将道德(Ethics)、责任感(Responsibility)、技术(Technology)、创新(Innovation)、协作(Cooperation)与构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)有机融合，在人才培养目标、课程体系、教学内容、教学质量、学习评估体系以及实践教学环节等方面进行改革，构建ERTIC-CDIO人才培养体系(见图1)，培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，能够在轨道交通车辆工程领域从事设计、制造、检测、试验研究以及运用管理等工作的高级工程技术人才。

图1 ERTIC-CDIO人才培养体系

二、基于ERTIC-CDIO理念的人才培养目标

依据国家“十二五”期间实施“专业综合改革试点”项目的指导意见，紧紧围绕国家和重庆市产业结构调整对城市轨道交通车辆专业人才培养的实际需求，结合我校办学定位和城市轨道交通车辆专业特色，提出基于ERTICCDIO理念的城市轨道交通车辆专业人才培养模式(见图2)，探索城市轨道交通车辆专业培养模式、课程体系、教学内容、教学质量、评估体系、实践环节等专业发展重要环节的综合改革，将城市轨道交通车辆专业学生培养成具备良好的职业道德和企业责任感的应用型、复合型和创新型工程技术人才。

图2 基于ERTIC-CDIO理念的城市轨道交通车辆专业人才培养模式

三、基于ERTIC-CDIO理念的人才培养模式

(一)ERTIC-CDIO新型培养模式

有机融合道德、责任感、技术、创新、协作与CDIO模式，以工程项目设计为导向、工程能力培养为目标的城市轨道交通车辆专业工程教育培养模式体现出我校城市轨道交通车辆专业特色的培养理念、培养目标、培养标准与专业定位。

(二)ERTIC-CDIO新型课程体系

如图3所示，设计ERTIC-CDIO一体化新型课程体系:以4个一级团队设计项目、4个二级团队设计项目、每门课程一个或几个三级团队设计项目为导向的新型课程体系。一级项目贯穿整个本科教学阶段，分为通识教育课项目、学科专业类基础课项目、专业课教育项目、集中工程实践环节以及毕业设计项目，包含了本专业主要核心课程和能力要求。二级项目基于学科专业类课程群综合性设计项目，有机结合学科专业类关联课程知识点，强化学生综合运用能力。三级项目以单门专业课程为基础，根据专业课程教学自身特点，可以设置短学时、小规模、低成本的实践项目，加强学生理解并运用课程内容。以布卢姆学习目标分类法为基础，建立专业培养目标实现矩阵，以此描述学生在学完本课程后应掌握的知识和具有的能力程度。建立课程档案为核心的课程文件设计，明确每一门课程的具体要求，建立以服务课堂为核心的独具教师个人特色的课堂教案，取代传统的课程教学PPT或其它课堂教学资料。

图3 ERTIC-CDIO新型一体化课程体系

(三)ERTIC-CDIO新型教学内容

基于项目、探究式、案例式、参与式一体化教学方法，以系统思维能力和综合集成创新能力为核心，以项目为中心的学习模式，将老师的科研学术成果融入设计项目，引导并驱动学生主动了解课程内容，理论结合实践，锻炼团队协作精神，学习基本项目组织、管理、设计、创新，培养其ERTIC-CDIO能力。如“城市轨道车辆构造”“轨道车辆设计理论”课程，任课教师可以结合我校在单轨交通领域的特色，融合其单轨交通科研项目及科研成果，分解成很多个小项目，如转向架、轮胎、空气制动、电气控制等，引导学生团队协作参与和专业课程紧密相关的科研项目，并充分利用已有的科研设备或仪器，深化课堂学习。

(四)ERTIC-CDIO新型教学质量

激发任课教师授课的创造性、综合性和实践性，引导学生主动学习和积极参与的主观能动性，由传统知识本位的教学质量观转变为能力本位的教学质量观。即以知识灌输为目标的教学质量管理模式转变成以能力实践为目标的包含约束体系、监督体系、激励体系、反馈体系在内的ERTIC-CDIO新型教学质量管理模式。

(五)ERTIC-CDIO新型学习评估体系

构建涵盖职业道德、企业责任感、专业知识、实践能力、创新能力、团队协作6个方面的多样化学习评估体系。

(六)ERTIC-CDIO新型实践环节体系

构建“基础—综合—系统—创新”四位一体的ERTICCDIO新型实践教学环节体系，如图4所示。

图4 基于ERTIC-CDIO四位一体的实践环节体系

其中“基础”指学科或专业类基础课程实验教学，目的是加深学生理解理论课程课堂教学内容;“综合”指学科或专业基础综合实验，目的是训练学生熟练操作专业实验设备或仪器，掌握各类性能参数的测量方法以及相关实验数据的处理方法;“系统”指专业课实验、课程设计、生产实习、毕业实习等，目的是强化学生系统思维方法和综合集成能力;“创新”指科技创新训练层，如大学生“挑战杯”“电子设计大赛”等，学生可以自主选题自行完成，也可以在导师指导下选题及完成，或直接参加导师承担的科研项目，目的是培养学生的系统构建调控能力、实践创新思维以及团队协作精神。

四、结语

结合我校办学定位和专业特色，建立基于ERTICCDIO理念的城市轨道交通车辆专业人才培养模式，探索城市轨道交通车辆专业ERTIC-CDIO新型培养模式、课程体系、教学内容、教学质量、评估体系、实践环节等重要环节的改革，立足培养具备道德、责任感、技术、创新、协作、构思、设计、实现和运作的城市轨道交通车辆领域工程技术人才。本研究不仅对城市轨道交通车辆专业人才培养具有一定的应用价值，而且对其它专业建立特色化的专业培养模式、培养有特色的专业人才具有一定的推广价值和借鉴意义;同时也可使我校城市轨道交通车辆专业有望在西南地区乃至全国达到一流水平，具有更高的社会声誉和知名度，赢得社会普遍赞誉。

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