張翠芳，王 茜，王小敏，潘 煒，楊 燕

(西南交通大學 信息科學與技術學院，四川 成都 610031)

軌道交通是國民經濟的大動脈，現(xiàn)代軌道交通產業(yè)和新一代信息技術的快速發(fā)展，以及 “中國鐵路走出去”“一帶一路”“中國制造2025”戰(zhàn)略對軌道交通工程技術人才和運維管理人才提出了更高要求，包括具有更深入的綜合創(chuàng)新能力，更強的信息化、數(shù)字化與工程結合能力，更強的工程實踐能力、系統(tǒng)觀和國際化能力[1]。要進一步改善我國交通運輸狀況，除了大規(guī)模建設，還需要引進新技術，用以信息技術為代表的高新技術解決現(xiàn)代交通運輸中的關鍵技術。為此，本文深入分析研究軌道交通領域需要的交通信息的采集、傳輸、處理與控制的基本理論和電子、通信、信息與控制技術在交通運輸工程中的應用現(xiàn)狀，圍繞軌道交通信息 “采集” “傳輸” “處理”及“控制”的全過程，將學院的通信、計算機、軟件、電子與自動化等新一代信息技術相關學科的進行交叉融合。以學生工程實踐能力和綜合創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，通過構建多學科多專業(yè)交叉融合的綜合實驗平臺，加強多學科多專業(yè)融合的軌道交通信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)，提升學生的創(chuàng)新能力和專業(yè)核心競爭力，滿足軌道交通信息化、現(xiàn)代化和國際化發(fā)展的要求。

1 搭建多學科多專業(yè)交叉融合的綜合實驗平臺

在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的國家戰(zhàn)略方針指導下，依托國家級特色專業(yè)、卓越工程師教育培養(yǎng)計劃和重點專業(yè)建設計劃，積極開展國家級實驗教學示范中心的建設。結合學校辦學定位與軌道交通信息類人才培養(yǎng)特色，以學生為本的實驗教學理念的內涵，形成了富有特色、多層次開放、學習與研究相結合的實驗教學新理念[2－3]。

在建設中，從交通信息類學科特點和工程應用實際問題出發(fā)，重視實驗教學與理論教學在資源配置、教學內容等方面互為補充，融為一體，激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造欲；以信息類多學科多專業(yè)為支撐，努力做到將先進的技術和科研成果引入實驗教學，進一步統(tǒng)籌教學與科研實驗資源，實現(xiàn)二者的融合與相互補充；以現(xiàn)有教學型實驗室、校企共建實驗室和實習實訓基地為依托，深化校企合作人才培養(yǎng)的廣度和深度，搭建覆蓋交通信息采集、傳輸、處理以及控制全過程的實驗大平臺，并將建設虛擬仿真實驗平臺，與企業(yè)聯(lián)合建立大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化平臺。通過上述措施拓展 “以學生為本”實驗教學改革的深度，拓寬實驗教學示范中心建設的覆蓋面與受益面[4－6]，為交通信息類人才培養(yǎng)與科學研究提供有力支撐。

從有利于提高學生的創(chuàng)新能力和綜合素質出發(fā)，根據(jù)五大綜合平臺的功能定位，將引入 “實驗群”概念對實驗室和實驗課程進行重新組合劃分。同一專業(yè)的不同實驗室根據(jù)功能可分屬于不同的綜合平臺(如自動化專業(yè)的傳感技術實驗室歸屬于信息獲取綜合實驗平臺，物聯(lián)網專業(yè)的物聯(lián)網工程實驗室歸屬于信息傳輸綜合實驗平臺)，同一門實驗課程由于實驗項目不同也可歸屬于多個實驗群。

交通信息類學科各專業(yè)既有共性，又存在明顯差異性。共性主要體現(xiàn)在交通特色突出、以軟硬件開發(fā)能力為基礎、學科間聯(lián)系緊密并部分重疊、理論基礎與實踐能力并重、知識體系龐大、發(fā)展更新快等方面；而差異性則主要體現(xiàn)在不同學科專業(yè)的技術內涵和知識內容不同。在實驗課程設計上，采用單一實驗課程、綜合實驗課程、綜合課程設計等多種類型，不同專業(yè)根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標，從不同實驗群中選擇實驗課程和實驗項目。其中，單一型實驗課程是與某一門理論課程(如鐵路信號基礎、計算機組成原理、現(xiàn)代通信原理等)相配套的實驗課程，幫助學生加深對相關理論知識理解并學習相關設計方法。綜合實驗課程面向整個專業(yè)知識體系設立，幫助學生建立系統(tǒng)的概念并進而培養(yǎng)專業(yè)領域綜合能力(如車站與區(qū)間控制實驗、通信與測控技術實驗、信息安全綜合實驗等課程)。綜合課程設計則是以課題形式實施教學的實驗課程(例如電子技術課程設計、高級編程課程設計、微機硬件綜合課程設計等)，提高學生靈活應用知識能力、方案設計與實施能力等。

如圖1所示，通過平臺和實驗群，將打破傳統(tǒng)的按專業(yè)邊界和實驗室邊界進行實驗課程設置與教學資源建設，為學生提供合作性、問題性和實踐性學習的平臺，使得理論教學與實踐訓練有機結合，科研成果與教學內容有機結合，系統(tǒng)訓練與創(chuàng)新培養(yǎng)有機結合，最終實現(xiàn)信息大類專業(yè)在軌道交通信息工程這一特色鮮明的行業(yè)應用背景下的新一代信息技術相關學科和專業(yè)交叉融合，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)創(chuàng)設一個豐富多元的實踐訓練場所，切實提升學生科學研究和創(chuàng)新的能力。

圖1 基于 “實驗群”的新一代信息技術相關學科專業(yè)綜合實驗平臺

2 軌道交通信息類人才實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的探索

實踐環(huán)節(jié)需要注重基礎知識和工程訓練，注重應用型人才的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，實施個性化層次化培養(yǎng)的工程實踐模式[7]。軌道交通信息類人才實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將根據(jù)自身實際，從學生“學”的角度出發(fā)，以提高學生實踐創(chuàng)新能力為目標，以能力培養(yǎng)的多維度強化為出發(fā)點，建立起多學科融合、多層次實驗教學，多維度實踐創(chuàng)新能力的人才培養(yǎng)體系。如圖2所示，人才培養(yǎng)體系由實驗五層次，能力三維度(綜合能力、專業(yè)能力、創(chuàng)新能力)構成。

實驗五層次將服務于實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的三維度。綜合能力是指交通信息類人才所必備的文獻檢索閱讀寫作、技術交流溝通乃至初步的項目組織管理等能力。綜合能力的培養(yǎng)除了通過相關課程如文獻寫作、項目管理等來講授而外，更重要的是貫穿在實驗課程、課程設計、課外實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)、畢業(yè)與科技論文撰寫、教師科研輔助等各個環(huán)節(jié)之中。專業(yè)能力則主要是軟硬件技術在信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息控制4個專業(yè)技術環(huán)節(jié)的應用能力。每種專業(yè)能力又分為基礎型、綜合型和研究創(chuàng)新型3個層次的能力培養(yǎng)模塊。學生專業(yè)能力的培養(yǎng)還可以通過課外實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)、實習實訓、畢業(yè)設計、各類大賽以及參加教師科研等來完成[8－10]。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要是通過個性化實驗、各類課外實踐創(chuàng)新項目、參與教師工程類科研實踐項目、科創(chuàng)活動以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方式實現(xiàn)，培養(yǎng)環(huán)節(jié)與專業(yè)能力培養(yǎng)類似，但更著重在技術創(chuàng)新、系統(tǒng)應用創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)上。創(chuàng)新是一個實踐的過程，要重視在創(chuàng)新實踐過程中激發(fā)學生的興趣，完成學生由被動學習到主動學習、由正向思維到反向思維的轉變，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和團結合作與實事求是的工作作風[11]。

圖2 交通信息類人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系示意圖

從交通信息類人才需求特點來看，綜合能力、專業(yè)能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應貫穿于從本科低年級到高年級的培養(yǎng)過程當中[12]。通過具有明顯行業(yè)背景的實驗實踐活動訓練，充分調動學生的自主學習興趣和參與科研實踐的主動性，鍛煉軌道交通專業(yè)學生解決行業(yè)復雜工程問題的能力，建立系統(tǒng)整體概念和工程系統(tǒng)觀，以提升信息類工程師的專業(yè)核心能力，滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要。

3 結束語

軌道交通信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)立足于軌道交通特色，瞄準軌道交通信息類課題的多學科交叉、工程應用明顯等特點，注重科研成果向教學實踐資源的轉化，通過實驗教學理念、實驗教學體系、實驗隊伍建設、實驗資源配置、管理運行機制等方面的創(chuàng)新，帶動軌道交通信息類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的根本變革，提高學生創(chuàng)新能力和綜合素質。經過4年來的廣泛實踐，實現(xiàn)了工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)與軌道交通行業(yè)需求的緊密對接，取得了顯著效果。完成實驗項目253項，年均受益學生23 309人，開設大學生科研訓練項目(SRTP)358項 (國家級64項，已結題國家級項目32項)、個性化實驗144項以及重點實驗室開放項目60項，為學生實驗、實踐教學和培訓提供貴重設備機時累積2 000余小時 (年均約500小時)。

隨著一帶一路、各大城市地鐵飛速建設和中國高鐵走出去戰(zhàn)略，對軌道交通人才的需求越來越高。融合多學科資源優(yōu)勢創(chuàng)建的軌道交通信息類新型實踐平臺，以信息技術為載體，有著廣闊的拓展空間，將不斷提高學生的實踐創(chuàng)新能力，為國家培養(yǎng)主動適應軌道交通事業(yè)高速發(fā)展需要的優(yōu)秀人才。

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