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摘 要：受到设备、时空、环境、师资和成本等因素制约，现行交通运输远程实践教学体系难以很好地满足学生综合素质培养和实践动手、创新和岗位适应能力强化的需求。从交通运输专业应用型人才培养目标出发，充分考虑网络教学及网络平台特点，设计现代远程实践教学体系构建原则，集理论与实践为一体，构建基于CDIO教育理念的开放式教学体系，打造一种以“能力培养”为主线、以“四模块—四平台”为特征的阶梯螺旋上升式时空多源多域实践体系，为交通运输专业人才培养与终身教育提供良好的平台。
关键词：现代远程教育;时空多源多域实践教学体系;CDIO教育理念;四模块—四平台;交通运输
中图分类号：G642 文献标识码：A
Abstract： Due to many influence factors， i.e. facilities， time， space， environment， teacher resource and cost， it"s difficult for current traffic and transportation modern distance education practical teaching system to meet the needs of cultivation students" comprehensive quality and enhancement their practice， innovation and career adaptation abilities. On basis of cultivation aims for application talents majoring in traffic and transportation， taken online teaching and network platform features into consideration， construction principles for traffic and transportation modern distance education practical teaching system were put forward to integrate theory with practice. Furthermore， an open teaching system based on CDIO teaching concept was designed in order to form a time-space multi-source and multi-domain practical teaching system with the stepped spiral ascending mode， which will take abilities cultivation as the main line and four modules and four platforms as main characteristics， and can also provide a good platform for traffic and transportation talents cultivation and career education.
Key words： modern distance education; time-space multi-source and multi-domain practical teaching system; CDIO teaching concept; four modules and four platforms; traffic and transportation
隨着网络技术的发展，现代网络教学成为了继续教育的新型教学模式。高等教育大众化、多元化、多层次、多样化的观点，为现代远程网络教学模式的研究提供了理论依据，多元立体化教学模式被广大高校认可并广泛应用于现代网络教育的课堂教学环节中。实践教学是课堂教学的延伸，是体现学生综合运用所学解决问题的继续教育过程，是提高学生综合素质的重要途径，是强化学生实践动手能力和职业技能的重要平台，是培育具有自主创新、高素质、高技能应用型人才的重要环节。然而交通运输专业网络教育学习者分散在全国各地，且受设备、时空、环境、师资、成本等限制，难以集中开展实践教学，因此，充分利用网络教学资源和其他途径建立科学有效、实际方便实践教学体系，对提高运输专业网络教育学生的综合素质至关重要。因此对交通运输专业学生的实践教学做进一步的探究，合理调整实践教学内容，尝试构建出一套适应现代网络开放式教学的实践教学体系并在实际教学过程中逐步付诸实施，增强交通运输专业学生实际操作能力和分析处理实际问题能力的场合和机会，强化实践意识，从而切实增强学生工程实践技能水平，提高交通运输专业学生的培养质量，为我国大交通战略和中国高铁“走出去”战略提供人才保障。
1 现代远程教育实践教学体系的构建原则
体系顾名思义就是由若干互相关联的事务构成的整体，故实践教学体系就是实践教学活动各相关要素构成的有机联系整体。交通运输专业现代远程教育实践教学作为交通运输人才培养方案的重要组成部分，需要围绕交通运输专业应用型人才的培养目标，遵循体系构建原则，建立一套科学合理的实践教学体系。
依据交通运输专业学生的培养目标，在实践教学体系的内容构建上，应着力于利用现有先进技术及一切可用资源优化课程体系，确保培养目标的落实和专业特色体现的基础上，坚持视频与操作相结合、虚拟与实物相结合、单一与综合相结合、网络与本地相结合、校内实验与校外实习相结合、个人与团体相结合的原则，根据交通运输专业学生在不同学习阶段对专业知识的掌握程度，以现代轨道交通技术为背景搭建平台，部分引进操控软件和开发基础软件，实现操控训练，逐步自主深化开发系列模拟实验软件，形成围绕“规划、管理”为核心决策的一套高水平、适应不同实践层次的实验教学模块和相应的实验实践平台的实践教学体系。该体系的构建应遵循以下原则：
1.1 以人才培养目标为基准设置专业群和整合教学资源
交通运输专业的培养目标是在“服务交通、面向社会”的办学思想指导下，培养具有交通运输管理专业必须的理论知识和专业技能，能从事交通运输管理工作，富有创新精神、实践能力和国际视野的交通领域高素质复合应用性专门人才。为此，交通运输专业办学特色为“发挥学科平台优势、促进师资队伍建设、优化人才培养体系、培养高质量专业人才”。
交通运输专业实践教学目标体系应依据交通运输专业人才培养目标，以培养学生工程技术能力、管理实践能力和职业适应能力为核心进行架构，充分展示远程网络教育的办学特征，并以此为核心驱动其他体系的构建。
1.2 以远程教育为特色支撑虚实结合的实践教学体系
在现代远程教育实践教学体系的设计开发中，应当将信息技术、远程控制等技术优势“迁移”应用到远程开放的实验教学环境中，融合现代远程教育的特色，面对铁路现场对高素质复合型人才的需要，借鉴国外终身教育的理念与方法，有效探索有利于交通运输专业综合技能型人才培养的远程实践教学体系，完善创新人才和创业人才的培养模式，加强专业建设，创新实践教学内容的呈现方式，改革实践教学模式、革新实践教学策略、优化实践教学技术支撑、创新实践教学手段、变革实践教学评价模式，促进现代远程实践教学工作的开展。
1.3 建立完善多源异构远程支持服务系统
远程实践教学包含教学系统、教学过程、远程实践、教师群、学生群及支持服务等核心要素，由分析学习群和教师群特征、确定实践教学目标与内容、开展远程实践、提供实施方案和服务支持保障、评价实践结果等多环节组成。交通运输专业远程实践教学应坚持从练中学、建构学习、情景认知、协作学习等基本理论，需要从教学理念改变、远程实验开发、支撑环境建设、教学团队支撑等方面提供条件保障。
2 现代远程教育实践教学体系的构建
根据交通运输专业人才培养方案和远程教育实践要求，按照体系构建的原则，从应用型人才培养视角出发，构建基于CDIO教育理念的集理论与实践为一体的开放式教学体系，为满足远程实践教学要求，体系应具有同、异步交互功能、自主学习与实践教学功能、教学评价反馈功能，为扩大教学信息资源，实现资源共享，引入交流协作系统，为学生团队协作能力、综合管理能力的培养提供技术支持。为此，系统应采用B/S、C/S结构搭建在互联网平台上，系统架构如图1所示[1]。
2.1 现代远程教育实践教学目标体系
清晰明确的实践教学目标是实践教学体系设计的前提和基础。应用型人才能力培养应贯穿实践教学体系的所有环节。因而，实践教学目标体系应根据交通运输专业人才培养目标、运输企业的需求、实践内容等因素来设计，突出学生应用能力、创新能力及团队协作能力的培养，合理制定从课程到实训及毕业设计各环节的实践目标，以达到阶梯螺旋上升式提升其综合能力的目的。
2.2 基于“四模块—四平台”实践教学内容及支撑体系
2.2.1 现代远程教育实践教学内容体系“四模块”的构建。交通运输专业实践教学内容体系主要是指围绕交通运输专业人才培养目标，运用科学理论和系统方法，对交通运输专业实践教学各实践课程和环节进行整体优化和设计。内容体系是整个交通运输专业实践教学体系的主体，该体系应遵循“逐层递进”的原则，坚持以“能力培养”为主线来组织设计，及时吸收运输先进技术和交通行业的最新成果，增加设备认知性、组织设计性、管理综合性实训，构建基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合性实践能力与综合技能有机结合的实践教学内容体系，贯穿交通运输专业从理论学习至毕业设计等所有实践教学过程。因此，建立“四模块—四平台”实践教学内容及支撑体系（如图2所示）。
（1）交通设备认知虚拟仿真实验模块。交通运输专业主要培养懂技术、会管理、善经营的高层次人才。即在掌握交通运输工程技术背景的基础上，熟识运输设备的原理和功能，熟练掌握设备的操作技能，能胜任交通运输部门的技术工作，能统领单位（部门）的全面工作。其专业内涵特色主要是大交通特色，涵盖现代五大运输方式。目前设有三个专业方向：铁路运输、公路运输、城市轨道交通等，每个专业方向下涉及众多设备，任何一个单位都不可能投入上千亿的资金购置现场实物设备，何况也不利于网络教学的实施，因此，开设交通运输系统设备虚拟仿真实验实践模块，通过AR增强现实技术及视频讲解，最大限度地展示设备系统的组成、功能和原理，用以支撑“铁道工程”、“交通运输工程学”、“铁路运输设备”、“铁路通信与信号”、“铁路站场与枢纽”、“城市轨道交通设备”等课程的学习，以虚拟实验中心平台为基础，将理论知识与实践内容相结合，真实再现交通运输设备，加强学习效果。
（2）专项技能实验实践模块。交通运输专项技能实验涵盖交通运输专业所有主干专业课程实验教学内容，以理解和掌握专业基本理论，训练专项基本技能为主要目的，通过专业课程设计等训练环节并辅以B/S架构仿真实验平台、网络实训中心的生产实践环节，使学生对专业理论知识有更深入的认识。用以支撑“旅客运输组织”、“铁路货运组织”、“铁路通信与信号”、“铁路站场与枢纽”、“城市轨道运营管理”、“铁路行车组织”等课程的学习，以仿真实验中心各平台为基础，将理论知识运用到实践当中，开设各课程设计性与专项技能提高性实验。通过这一层次的实验教学，使学生在交通运输领域得到系统全面的学习，切实掌握该专业各方向的基本操作技能、设计方法和现代技术。
（3）综合设计实验实践模块。交通运输专业综合设计实验实践模块主要通过虚拟实验中心交通运输组织指挥智能化實验平台、枢纽与站场规划设计及作业组织平台、交通规划设计与控制仿真实验平台、交通运输安全仿真实验平台，为学生开设铁路综合调度指挥、综合客运站设计、高速铁路CTC行车控制与调整仿真实验、交叉口信号控制仿真实验、城市路网交通流控制实验等[2]，让学生运用专业知识进行设备类和组织管理类理论课完成后开设的系统综合性实践训练，通过综合实训实验的“大练兵”，加强学生对原始数据分析处理能力、灵活运用知识能力、故障应急处理能力、自主协同学习能力、管理归纳总结能力等。
（4）工程应用实验实践模块。交通运输专业现代远程教育学生多是从事交通运输领域的现场工作人员，因此可通过校企合作，依据学生不同岗位实际，通过系列纵横向课题、自主研发项目、毕业设计等载体形式，依托学校及各交通行业的研发实践平台，从理论学习拓展到实际应用，强调开放式、多层次、立体化，在优秀专业指导教师引导下独立完成课题、项目及毕业设计，结合交通运输生产实践与科技发展前沿，强化学生自主研发和创新能力培养，提高学生解决工程实际问题的能力。
2.2.2 现代远程教育实践教学内容支撑体系“四平台”的搭建。为完成上述“四模块”，采用虚实结合方式，差异性针对不同教学对象及实践内容搭建如下不同平台架构[3]：
（1）学校虚拟仿真基础实验实践教学平台。学校虚拟仿真基础实验实践教学平台主要为认知模块和专业技能实验模块的实践教学提供支撑，充分利用现有的网络技术和校企运输类现有教学资源和实际应用资源，采用从数据采集、数据传输与存储、数据分析研判及数据展示等分层结构设计，通过基础3D模型、透明视频、场景展现和VR、AR、MR等为学生呈现当前的交通运输应用的设备组成、原理及应用场景的视觉效果。
（2）专业技能训练仿真实验平台。专业技能训练仿真实验平台主要服务于专项技能训练实践教学模块，依托交通运输工程学院综合模拟实验室、智慧轨道交通仿真与测试综合实验基地，根据各专业课程的实验教学要求构建高速仿真的课程设计虚拟与现实结合的实验环境和实验系统，网络学员可通过各自账号远程登录该系统并在此环境中开展列车运行图编制与调整、铁路车站及货场设计、交通流实时监控与分析、交通规划与仿真、6502环境下及微机联锁环境下的接发车模拟、列车调度仿真模拟等课程设计，专业教师应能在该平台中完成设计任务编辑、发布、答疑、远程指导、考核及成绩管理等操作，系统应支持多用户多线程的多源异构综合交通大数据的融合。
（3）远程开放式综合共享实验实践教学平台。远程开放式综合共享实验实践教学平台为完成综合设计实验模块的平台，是在充分利用交通运输类学校以及铁路、公路与城市轨道交通企业现有资源，校企多方合作进行线上线下相结合的分布式实验平台的建设，以解决实验设备落后于现场实际的尴尬。为加强学员动手能力、团体协作能力以及应急处置能力的培养，利用交通运输专业学生分散在全国各地，隶属于不同岗位的特性，可采取个体、小组和群体协作相结合方式，按需自主结合，实现学生在时空分散下完成从交通资源调查、交通流分配及交通流控制等生产作业全过程，例如铁路运输方向下的从客货流调查分析、OD生成、列流生成、阶段计划生成、列车运行图铺画与调整、动车组及乘务安排、列车运行指挥及车站作业组织以及特殊情况下的应急处置等，培养学生工程素养和工程技能，以及团队协作能力。
（4）校企合作研发实践教学平台。校企合作研发实践教学平台是在校企多方合作进行线上线下相结合的分布式实验平台的建设基础上，为完成学生毕业设计、解决交通运输企业实际生产问题而设置分布互动式实验平台，充分发挥学校理论和企业实践优势。将企业运作中遇到的实际问题以毕业设计专题形式、纵横向课题形式或自主研发项目形式在平台展示，既来源于工程实践又满足于工作岗位技能需求，充分发挥专业教师理论所长、企业实际生产环境以及学生自主创新能力的优势，提高学生系统解决工程实际问题的能力。
2.3 现代远程教育实践教学体系之保障体系
2.3.1 加强实践教学师资队伍建设。实践能力强且经验丰富的教师是保障学生优质的前提，因此学校应加强校企合作，采用专兼结合方式组建师资队伍，一方面学校专业教师应积极参与到虚拟仿真实验的VR、AR设计制作中和定期进入企业实践，在实践中学习，一是将理论知识与实践结合起来，明确教学方向，二是加强与企业联系，方便校企合作，共同解决企业实际问题。另一方面积极聘用一线实践经验丰富人员担任兼职教师，明确企业标准，把握实训方向，提升学生实践能力。
2.3.2 完善实训教材和实训任务书。学生在学习过程中不能脱离教材和实训任务书，但在现实中，很多院校重视理论课教材的建设，实训课程缺乏相应的教材，个别实验甚至缺乏实训任务书，导致学生实习或实训任务不明确，难以达到实训目标要求，因此需由校企双方参与，根据一线不同工程岗位要求、技术规定等内容以及岗位技能大赛所需知识编写实训教材， 内容应当将理论与实践关系协调， 以任务驱动为要义，以项目学习为准则， 满足网络实践教学要求。
2.3.3 重视实践教学过程管理。科学有效地协调组织管理是现代远程实践教学体系高效实施的有力保障，与学校实体实验室中实践教学不同的是，网络实践教学承载基于一种跨时空的开放式平台，因此，实践教学管理机构应制定切实有效的管理办法、优化资源配置和质量监控，建立一种适应网络分散碎片化学习机制，并进一步加大实践教学过程考核和管理，保证实践教学质量。
2.3.4 考核评价体系。现代远程实践教学评价体系不仅包含了对学生的评价，还应包含对教师以及相应的管理服务人员的评价。学生评价应基于制定相应实践环节的具体质量标准对其能力和成果两方面进行测评，并给予一定的鼓励。教师评价应在提高实践教学质量的基础上，从师德、师资水平、能力培养、指导到位等多方面进行评价，同时注重收集反馈意见，及时调整教学策略。管理服务人员的评价主要集中在网络资源的管理及服务等方面，对于师生反馈的问题，应及时解决。
3 结束语
基于现代远程教育的交通运输专业实践教学体系主要包括实践教学之目标教学体系、内容及支撑体系以及保障体系，此体系建立应从交通运输专业人才培养方案和远程教育实践要求出发，按照体系构建的原则，从应用型人才培养视角出发，构建集理论与实践为一体的开放式教学体系，重点构建了基于“四模块—四平台”实践教学内容及支撑体系，并进一步从加强师资队伍建设、实践教学教材建设及考核评价管理方面建立其保障体系。对交通运输行业人才的培养和终身教育，具有積极的引导作用。
参考文献：
[1] 郑亮，张云丽. 综合交通大数据分析平台教学系统设计[J]. 物流科技，2016（7）：147-149.
[2] 张英贵，张云丽. 铁路区域计算机联锁试验教学系统设计[J]. 物流科技，2016（3）：137-139.
[3] 于岩.“五模块—五平台”实践教学体系的构建与实施——以福州大学材料科学与工程学院为例[J]. 教育改革与实践，2016（2）：80-83.
