林建辉，张 洁，陈春俊，伍川辉
(西南交通大学，成都610031)
随着机械工程技术不断向高精度、自动化、集成化、信息化方向发展，先进的测控技术与仪器已成为机械工程学科的重要基础。结合专业特点、人才需求形势和国家有关政策，借鉴国内外本科教育的先进理念，研究我国仪器学科发展战略和人才培养模式，适应现代社会发展对仪器学科专业人才的技术能力、实践能力、综合集成能力和创新能力的需求，这是仪器学科发展的当务之急。
长期以来，受“重学术轻技术”传统思想的影响，我国培养的大多数工程技术人员理论功底扎实，能按部就班地完成具体任务，但应用能力较差，缺乏创新意识。高等学校在工程技术人才培养模式上基本相似，缺乏特色，造成了毕业生求职困难和企业人才难觅的局面。
笔者认为，高校不仅是学历教育机构，更重要的是研发机构、人才培养基地，应成为区域、部门发展中不可或缺的组成部分。当前我国经济结构调整与就业形势变化对高等教育发展具有重大影响，高等教育必须在层次上、在人才素质标准和培养目标上作出相应的调整，转变教育理念，改革教育模式。
因此，拓宽专业分布、开发新的人才培养模式、动态设置新专业方向、开展面向职业的预就业教育，是适应经济、科技和社会发展需求并提升仪器学科对国家发展贡献力的有力举措。
就西南交通大学而言，当前我国铁路正处在快速发展的重要时期，高速动车组的成功研制和运营，使我国铁路装备的技术水平和生产能力快速提升，同时也需要大量面向高速铁路发展应用的专业人才，这是我校仪器学科发展面临的重大机遇。
为了充分发挥和拓展我校在该领域的综合优势，使本学科毕业生能适应和促进行业发展，笔者提出了“面向国家重大需求，整体建构仪器学科教育体系，立足轨道交通，实施多样化高素质专业人才培养”的发展战略，有针对性地在测控技术与仪器学科增设了新的专业方向——交通设备信息工程。新专业方向的建立将紧密围绕国家轨道交通事业的发展，不断提升人才培养和科技创新方面的能力，为行业发展提供智力支持。
笔者认为，教育改革的受益者首先应该是学生。高速动车组是新兴学科，学生发展的空间很大，引导学生发现、解决问题，辅导学生进行高层次的思考，面向实际应用培养定制式新型交通设备信息工程专业研究型与应用型人才，是新专业建设的主导目标。
基于此目标，在原测控技术与仪器专业的建设基础上，我们进一步凝练和调整了新专业方向的培养目标和培养方案，在课程建设、教材建设、实践教学体系建设、教师培训建设等诸多方面进行了规划架构。我们正在试行一种教学新模式——“长短学时与弹性培养计划”。下面以课程体系建设为例，对此加以说明。
课程体系建设包括以下几个方面:
①构建交叉学科公共基础知识平台;
②构建交叉学科专业基础课复合平台;
③构建动态专业课程和综合专业课程体系;
④构建满足交叉学科人才培养需求的综合实践环节;
⑤构建满足交叉学科人才培养需求的课程设计与毕业设计环节。
1 构建交叉学科公共基础知识平台
研究新专业方向对基础课程的需求，兼顾研究型、管理型和应用型人才培养的特点，提出公共基础知识平台，包括力学基础平台、机械学基础平台、电子学平台以及信息技术平台等，将相对较为独立的内容系统化、整体化、集成化，对课程进行系统整合与优化。
整合与优化的目的是实施“长短学时与弹性培养计划”。例如某门信息技术基础课是4个学分，采取“3+ 1”模式，前13周所有学生参加课堂学习，教师讲授基础知识，考核合格的学生获得3个学分。后4周，研究型学生继续参加课堂学习，教师讲授更深层次的知识，考核合格的学生再获得1个学分;应用型学生则可以通过参加我校高速铁路建设管理，或者监理工程师、工程建设、动车组驾驶等职业技能培训，或者参加老师的科研项目、参加科技创新大赛等方式获得弹性学分。若应用型学生日后想继续深造，可参加低年级的后4周课堂学习。
曾有学校将“高等数学”划分为3学分与5学分两类，目的也是让应用型与研究型学生有更个性化的选择，但是实施效果不甚乐观，一是因为大部分低年级学生还不能清楚认识自己，为自己规划职业发展方向;二是容易造成教学资源的浪费。“长短学时与弹性培养计划”方案可以有效避免上述弊端。
交叉学科公共基础知识平台重点研究在有限的课时内进行内容的合理分配和衔接，通过基础平台设置长短学时制式，以满足研究型人才和应用型人才不同的学习需求。我们引入目标式教学法的先进理念，提出课堂教学价值目标的原则，以培养和提高学生的实践、集成和创新实践能力为中心，以培养学生专业应用能力为目的，构建了以课堂教学为中心的立体化学习体系，建设了丰富的网上教育资源，包括学生自主性学习工具、视频课件、网页课件、习题系统、课堂录像等等，通过在线回答学生在学习过程中遇到的困难和问题，突破时间和空间上的约束，实现课外的交流，实现互动式的网络化教学环境，体现了现代教育技术在课程建设中的应用，为提高教学质量注入了新的活力。
2 构建交叉学科专业基础课的复合平台
研究新专业方向对专业基础课程的共性要求。例如对于传统的低速铁路而言，车辆的维护主要采取定时检修的方式，需要在线监测的情况并不多见。而现代动车组是一种技术先进、结构复杂的技术装备，采用了大量的现代电子元件和仪器设备，进行复杂的信息处理，因此要求这些装备具有较高的可靠性。这种可靠性一方面通过电子设备的可靠性来保证，另一方面则依靠状态监测与故障诊断系统。状态监测与故障诊断系统可以迅速识别和提示运行中发生的故障，以便采取措施及时排除故障，保证动车组可靠运行，提高列车运营的安全性，而且还能在运行中及时地向维修基地传送信息，在列车进入维修基地以前做好维修计划，准备好需要更换的配件，从而大大缩短维修停时，提高效率。对状态监测与故障诊断系统积累的数据进行综合分析，可以对动车组的综合性能和各主要零部件的可靠性进行评估，为动车组的改进和发展提供重要依据。因此，我们有针对性地设置了3门在线监测与故障诊断相关课程。再例如，机车车辆动力学和电气动态特性分析需要掌握数值分析知识，车辆主动悬挂和列车运行控制需要掌握控制理论知识……
明确共性需求，组织新编教材，实现交叉学科知识体系的有机统一，避免交叉学科知识体系之间的独立教学，这是交叉学科人才培养的关键与难点之一，也是我们实施改革的一个重点。
我国铁路交通设备信息技术发展非常迅速，该专业具有极高的交叉复合性，原有书籍不能满足专业需求。因此，我们致力于跟踪国际现代仪器技术最新发展趋势，建设适合我国铁路交通设备信息技术发展现状、具有专业特色的系列教材。目前已有多本特色教材和配套实验教程出版，包括《动车组检修技术与设备》、《高速铁路振动与噪声测试技术》、《高速列车强度与动力学计算》等，均是针对我国高速铁路的发展和本专业的特色编写的理论应用型教材。教材具有系统性、先进性、适用性，有效提升了教学质量。
3 构架动态专业课程和综合专业课程体系
围绕着新专业方向的最新发展与研究课题的开展，设立动态专业课程和综合性专业课程组，着力培养学生交叉学科的设计与应用能力，突破了单纯的专业方向教育模式，灵活地让学生掌握一些面向职业的专业知识。
例如，大四的“轨道交通设备动态检测技术及试验方法”专业课，考虑到学生即将毕业，将在动车组、地铁、轻轨等不同部门工作，我们采取前12周讲授共性专业知识，其后为每个方向讲2周，指定辅导教材，学生提交学习报告的形式，为预就业作铺垫。
诸多当代高科技与传统学科的交融，推动了仪器学科的迅猛发展，新技术、新方法不断涌现。我们紧跟学科发展，及时吸纳成熟和实用的新理论和新技术，不断更新教学内容，对课程内容结构进行了部分现代观点和模块化的处理，确定了课程核心基础内容和扩展内容的知识块，确定了各内容知识之间的层次、结构联系，以利于学生根据需要进行有选择的层次不同的深入学习，理顺了课程内容的相互联系，加强了有关专业课程之间的相互渗透。在掌握交通工程学经典内容的同时，辅以大量的启发式案例教学和开放式模拟训练，反映最新的科研成果，优化专业课程结构。
4 构建满足交叉学科人才培养需求的综合实践环节
依托我校“牵引动力国家重点实验室”、“机电一体化实验教学中心”、四方机车车辆股份有限公司、西安轨道交通装备有限公司、成都车辆段等校内外实习基地，形成了引导学生自主学习的实验教学体系，创建了完善的实验条件和良好的教学环境。在教学实践中强调理论联系实际，积极把握交通发展的新问题、新趋势，在实践教学中开展综合性和设计性实验，提出理论研究性学习和实践应用性分析相结合的教学理念。
在加强基础实验的同时，实训平台的建设与综合实验课程的开设是新专业建设的一大亮点。
依托笔者近期主持的“十一五”国家科技支撑计划项目“中国高速列车关键技术研究及装备研制”，“基于广义舒适度的共性基础技术——广义舒适度模拟试验平台”，目前正在建设高速列车1∶1真车广义舒适度多参数模拟试验平台，能够实现对不同型号高速列车的乘坐环境的多参数模拟，进行舒适性的单参数和多参数的检测与调节，具备高速列车平稳性和舒适性测试、车轮轮廓测量、车用绝缘测量、轨道参数检测、限界检测、动位移测量、走行部故障诊断等功能。基于此平台开设的综合实验课程能使学生获得如同高速列车真实运行状态下的测试与控制经验。
2009年交通设备信息工程专业被评为四川省特色专业，给新专业的发展与创新提供了新的契机。下一步我们将以试验平台为基础，进行应用软件和数据库的建设，拟在平台上实现列车状态修、快速修，并建立相应的专家库。这方面的研究目前在国内刚刚起步，我们的一些研学项目在国内尚属空白，应把握我国铁路大发展时机，强化专业特色建设，进行系统规划并取得重点突破，更好地服务于我国铁路现代化建设事业。
5 构建满足交叉学科人才培养需求的课程设计与毕业设计环节
我们采取把毕业设计提前一年的有效做法，导师所确定的毕业设计题目全部结合导师的科研课题，其深度、广度必须通过我系教学指导委员会的审定，达到培养交叉学科人才与创新能力的要求。
在毕业设计教学中，我们加强了与现场生产实践和科研实践的结合，坚持将学生分散到铁路行业的相关工程单位，教师结合科研实践为每一个学生拟定题目，使得学生既了解了现场工作环境，又为现场完成生产任务作出了贡献。
我们正在开展为企业建立订单式专业人才培养教育模式的探索，与铁路有关单位开展人才培养战略合作，实行“3+1”(前三年采用专业共性培养，最后一年与企业共同制定特殊培养计划)定向培养，使人才需求方直接介入学校教育，可以在很大程度上避免供需脱节。
要做好新专业的建设，对教师的要求也要相应提高。我们经过长期不懈的努力，形成了一支以高学历教师为骨干、以科研工作为基石、以教学工作为主体、专业知识扎实、结构层次合理、具有团结协作奉献精神的科研型教学团队。教师在完成教学任务的同时，积极参与教研、科研和工程实践。一方面，教研成果通过教师的工程实践运用于科研及工程实际;另一方面，科研及工程实际成果又极大地丰富了教学及教改。
在日常教学环节，为培养学生的创新实践能力，提高学生的参与性，充分利用教师科研成果精心编制了成功经验和失败教训的经典教学案例，引导学生组成团队进行项目设计，以现场实际问题为素材作为课程的扩展，使学生具备独立学习、独立计划、协同实施、独立控制与评价的综合能力。
与此相适应，改革了学习效果评价机制，对教学效果的检查摈弃了期末考试一锤定音的传统做法，采用“考试+平时作业+实践环节”的综合考评系统，既注重卷面成绩，又兼顾平时成绩和实践动手能力，对学生“学”和教师“教”的效果作出客观公正的评价。学生发表文章和参与科研项目可以加分，大大激发了学生创新实践的主动性和积极性。
我系毕业生专业知识扎实、实践能力强，在国民经济运输各部门从事测试、控制与信息工程以及智能化交通设备调度管理等方面的工作，获得了用人单位的广泛赞誉。新专业毕业生就业率年年均为100%，用人单位对本专业毕业生评价很高。
随着经济全球化深入发展，科技革命加速推进，国际竞争日趋激烈，人才日益成为国际竞争格局中的关键性资源。我国的高等教育办学目标应进一步向教学、科研和社会服务三大功能一体化的方向转变。培养高素质的人才是高校的根本任务，培养的人才经得起国际国内人才市场的检验才能在全球人才竞争中胜出。本文是笔者对于当前仪器学科发展问题的一些思考与经验，与广大仪器学科教育工作者共飨。
［1］清华大学自动化系学术委员会．清华大学自动化系本科生课程教学大纲［M］．北京:清华大学出版社，2007．
［2］佚名．从美国理工科本科教学改革看研究型教学［N］．中国教育报，2008-08-27．
［3］佚名．适应人才市场需求深化教育教学改革［EB/OL］．http://TeacherCN.COM.2009-10-02.
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