多学科交叉复合的新兴工科专业建设的探索
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【摘 要】以“轨道交通信号与控制”新兴工科专业为例，对新工科专业的建设进行探索。讨论如何培养适应现代科学技术与经济发展需要，德、智、体、美全面发展，以“宽基础，强能力，高素质”有创新创业意识和团队合作能力的“现场工程师”为特征，以保障轨道交通行车安全为前提，熟悉轨道交通运行控制系统、信号设备、轨道通信技术、机车车站设备、安全计算机、自动驾驶系统等专业知识技能的复合型人才。
【关键词】新工科;轨道交通信号;多学科交叉
中图分类号：G640 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）02-0115-002
为主动应对新一轮科技革命与产业变革，教育部积极推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。而轨道交通信号与控制专业，具有鲜明的跨学科特点，培养的是跨学科的复合型人才，是典型的新工科专业。
1 当前人才培养模式的弊端
1.1 学科壁垒，窄化了工程人才的知识体系
我国长期基于学科的知识体系已经不利于工程人才的培养，特别是工程教育本科环节均存在不同程度的过分专门化、过早专门化、通识教育不足等问题，使得学生所学知识只限于狭窄的单一学科领域，工程人才知识体系尚不够完善[1]。
1.2 专业藩篱，限制了工程人才的大工程观
我国工程教育专业的教学与课程结构一直受限于相对刚性的专业目录，工程专业的设置和课程体系的构建仍然带着传统工业时代的烙印，专业划分较细，转专业限制严格，学生知识面狭窄，未能根据市场需求跨学科、综合化的发展趋势做适时调整，更与我国经济转型和产业升级不相匹配[2]。
1.3 校企隔阂，阻碍了工程人才的市场匹配
我国很多高校正在探索“校企合作”的人才培养模式，但目前产业界还未真正参与工程人才培养工作，企业新技术、新工艺没有出现在教学内容中[3]。部分专业的知识体系的发展甚至滞后于产业技术的发展，工科人才培养与产业经济发展的协同性不足。
1.4 新工科专业师资短缺，制约了工程人才的培养质量
目前我国真正符合新工科专业工程教育要求的教师人才严重紧缺。工程教育对教师的要求是：既有良好的专业知识和教育技能，又具备较强的实践操作能力。既能搞教学又能搞科研的“双师双能型”教师队伍比较短缺。
2 专业建设的前期工作
西南交通大學希望学院是“四川省首批向应用型人才培养整体转型高校”，经过两年的建设已取得阶段性成效，在阶段性验收评估中被四川省专家组评为“优秀”。自学院2015年2月成功申报《地方本科高校向应用型人才培养整体转型》改革项目以来，学院着力顶层设计，强化组织保障、提炼办学特色，重视制度建设，以专业建设为抓手，完善硬件建设，扎实推进学院转型发展。着力打造以“轨道交通专业群”为核心的特色鲜明的应用型高校。为应用技术大学对接“新工科”——培养新技术、高科技、新产品运用与维护的具有“大国工匠”特征的应用型专门人才——奠定了坚实基础。
2.1 优化了学院组织结构，建立跨学科交融的新型机构，构建了完整的“轨道交通核心专业群”
学校根据新技术、新业态、新产业优化了学院组织模式，建立了跨学科交融的新型机构，便于开展体现学校优势与特色的专业集群建设，为跨学科、跨专业培养新工科人才提供组织保障。目前，信息工程系已开设两年的“轨道交通信号与控制专业方向”，正在积极探索与实践多学科交叉的新兴工科专业建设。
2.2 积极进行人才培养方案的修订工作，深化课程体系以及教学内容的改革
伴随着云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的突破性发展，全球制造产业迎来了一场新的科技革命和产业革命。为适应行业发展所需，需将课程知识体系进行更新，实现知识结构与市场需求的有效匹配，特别是在国际视野、创新意识、创业精神、实践技能、社会责任、领导能力、全球胜任力等方面，与国际接轨、适应产业发展、满足市场需求。本专业以培养具有跨学科视野、创新精神和实践能力的复合型创新人才为目标，对课程体系进行了改革。形成了多学科交叉的，以“工程设计为中心”，四年工程实践不断线的应用型课程体系。
2.3 正在探索“产教融合、协同育人”的“1+1校企合作”人才培养模式
我院根据国家教育部《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》的要求：积极创新应用型技术技能型人才培养模式，建立以提高实践能力为引领的人才培养流程，实施“卓越工程师教育培养计划”，以产学结合为途径，建立“产教融合、协同育人”的“校企合作、校地合作、校校合作”人才培养模式，实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程对接，加强实践教学，建立实训实习质量保障机制。目前信息工程系已与“成都地铁有限公司、成都运达科技有限公司、四川新开普科技有限公司、江苏邮电规划设计院西南分院，等十余家单位，通过如：“订单式人才培养”等方式，全面深度探索和实践“校企合作”人才培养模式。在教学实施过程中，扩大学生的学习自主权，实施以学生为中心的启发式、合作式、参与式教学。
在教学过程中坚持以行业技术需求为导向，以“建构主义”为思想指导，以学生为中心，积极进行应用型课程的设计工作，成立学生工作室，全面实行“基于工作过程导向的工作室教学模式”，积极开展项目化教学改革，采用“项目引导、任务驱动、情景模拟、翻转课堂、过程考核”等方式，实现“工作任务课程化（真实环境）、教学任务工作化（真学）、工作过程系统化（真做）”的目标，培养真正动手能力强的应用型工程师。我院信息工程系“轨道交通信号与控制专业方向”基于工作过程导向的教学模式。 2.4 狠抓师资队伍建设，建立符合培养工程人才所需的教学团队
教师队伍是教育教学工作的核心资源，我院花大力气狠抓教师队伍建设，着力打造一支：“职称结构合理、年龄结构合理、师生比例合理”的“双师双能型”教师队伍，切实落实师资队伍建设计划，主要包括：
（1）坚持实施青年教师提升计划，通过各种教师培训提升青年教师教学能力、科研能力、创新能力，打造创新型教学团队，整体提升中青年教师的素质和师资队伍的综合业务水平。
（2）积极培养实践能力较强的“双师双能型” 工程技术教师队伍，通过引进、转型、校企校地合作等渠道，建立一支满足交叉学科教学和科研需求，具有应用型专业知识结构的高水平师资队伍，扶持应用研究创新，提高应用型专业教师的科技创新实践能力。
（3）积极引进具有丰富的新工科相关行业经验和交叉学科教学理论研究成果、具备高级职称的实践型专家担任学科带头人，兼职从事教师教育培养的教学科研工作，带领教师开展重大理论与实践问题的研究和关键领域攻关，推进跨学科合作学习，组建和培养一支高水平跨学科师资队伍。
2.5 积极改善校内实践教学条件
多学科交叉复合的新兴工科专业目标是培养具有较强实践能力的复合型人才，由此对实践教学条件提出了较高要求。西南交通大学希望学院制定了详细的实训基地建设规划，在前期投入4000余万元的基础上，拟再投入5000万元进行实验实训室的完善与补充建设，2016年已投资2400万。目前校内已建成了3个大型综合实验实训实习基地。
轨道交通学院瞄准轨道交通大发展的契机，准确定位轨道交通人才需求，已建成了一批模擬真实工作环境的校内实训基地，校内实训基地建筑面积3000余平方米。主要包括：地铁OCC综合仿真实训平台、地铁车站IBP盘实训平台、地铁车站检售票实训平台、现代有轨电车调度实训平台、铁路编组站CIPS实训平台及铁路车站行车指挥实训平台等。另有，计算机实训机房：9个，模拟企业真实情景实训室：3个，学生创新创业工作室：6个。正在投入1700余万，按照1：1的比例建设“轨道交通信号与控制”专业实验实训平台。
3 专业建设的优化目标以及方向
本专业以轨道交通行业需求为导向，以数学、物理、外语等人文社科知识为基础;以培养轨道交通信号与控制专业能力为核心;以通信、机电、交运、计算机、信息安全、大数据、人工智能等专业知识为支撑;嵌入创新创业和非专业能力素质培养。从而真正实现跨专业多学科交叉融合的新工科人才培养。以西南交通大学希望学院多学科交叉的新工科专业“轨道交通信号与控制专业”作为研究案例。主要实现如下目标：
（1）面向新技术、新业态、新产业探索与实践多学科交叉的“轨道交通信号与控制”新兴工科专业设置。
（2）制定以多学科交叉为特征的“轨道交通信号与控制”新兴工科专业人才培养方案。
（3）重组并优化涵盖各学科基础知识的“轨道交通信号与控制”新兴工科专业的课程体系和教学内容。
（4）构建“轨道交通信号与控制”新兴工科专业的实践创新教育教学体系。
（5）研究“轨道交通信号与控制”新兴工科专业对师资队伍的要求以及实现途径。
【参考文献】
[1]高磊，赵文华.学科交叉研究生培养的特性[J].研究生教育研究，2014，（3）：32.
[2]谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究，2008，（3）：36.
[3]王干，薛怀国，刁国旺.“大工程领域”人才培养模式探索与实践[J].研究生教育研究，2015，（25）：71-74.
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