陳 杰，洪 玲，程曜彥

（同濟大學 交通運輸工程上海市實驗教學示范中心，上海 201804）

2019年9月19日，中共中央、國務院印發(fā)了《交通強國建設綱要》并發(fā)出通知，要求各地區(qū)各部門結(jié)合實際認真貫徹落實。在交通強國建設及新工科、卓越人才培養(yǎng)理念的驅(qū)動下，各交通院校都在積極調(diào)整培養(yǎng)計劃和方案，努力使人才培養(yǎng)目標滿足國家戰(zhàn)略服務能力的要求。同濟大學交通運輸工程上海市實驗教學示范中心（以下簡稱示范中心）依托同濟大學交通運輸工程學科及專業(yè)基礎，通過校內(nèi)外跨專業(yè)實驗教學資源的有效整合，建有道路與機場、城市軌道與鐵道、交通規(guī)劃與管理、交通信息、交通運輸、物流工程和智能網(wǎng)聯(lián)汽車等7個專業(yè)教學實驗室和大學生實驗交通科技創(chuàng)新基地，每年支撐40多門課程近200個實驗項目和50多個創(chuàng)新訓練項目的實驗教學。本文結(jié)合交通強國對人才培養(yǎng)的要求，從教學改革、課程思政、服務創(chuàng)新、科普教育、文化建設等方面概述了示范中心建設進行的探索實踐。

一、示范中心建設探索與實踐

（一）完善實驗教學體系，提升實驗教學廣度與深度

《交通強國建設綱要》明確要求，人才隊伍精良專業(yè)、創(chuàng)新奉獻［1］。這對交通院校對人才培養(yǎng)提出了新要求、新目標。多年來示范中心堅持將精品實驗項目、創(chuàng)新實踐項目等優(yōu)質(zhì)教改成果固化為實驗教學資源，取得了一些成果。但總體來說，各專業(yè)方向現(xiàn)有實驗教學體系形式較為單一、實驗內(nèi)容更新周期較長，實驗項目偏重于驗證型實驗，設計性、綜合性、工程性和創(chuàng)新性實驗考慮相對較少，與新工科強調(diào)的創(chuàng)新意識強、團隊協(xié)作好、學習能力強、綜合素質(zhì)高的培養(yǎng)理念不符，更與交通強國建設對人才的要求有一定差距，實驗教學體系需要進一步改革完善。

示范中心各專業(yè)方向?qū)嶒灲虒W所涉及的實驗技術(shù)、實驗設備、實驗內(nèi)容和教學方式有較大差異，但共同的特點是社會特性和工程屬性特征顯著，學科交叉明顯。針對這一特點，中心各專業(yè)方向?qū)嶒灲虒W人員與系部對實驗教學體系進行了改革完善。以交通信息方向交通信息傳輸原理和交通電子技術(shù)實驗課為例，改革完善的思路是單獨設置實驗課，強化驗證性實驗，增加學生自主綜合設計性創(chuàng)新實驗。驗證性實驗通過在原有實驗內(nèi)容的基礎上增加仿真實驗達到強化目的，使學生建立牢固的基礎知識和基本原理認知。綜合與設計性創(chuàng)新實驗以鍛煉學生綜合運用所學理論基礎知識和技術(shù)知識的能力為目標，實驗內(nèi)容設計體現(xiàn)交通行業(yè)工程應用背景、社會應用場景，培養(yǎng)學生工程實踐意識和社會責任感，實驗方式強調(diào)自主開展、任務驅(qū)動、創(chuàng)新探索、團隊協(xié)作、自主學習［2］。在教學方式上，從過去的教學實驗向?qū)W生自主實驗轉(zhuǎn)變，在教師的指導下，由學生主動地探索和解決實驗過程中的問題。針對不同類型實驗，改革教學模式、考核方法，健全教學質(zhì)量評價體系，全方位優(yōu)化實驗教學方案。由此構(gòu)建起以驗證性實驗為基礎、綜合與設計性實驗為主體、工程實踐性為導向的層次化實驗教學體系［3］。層次化實驗教學體系既提升了實驗教學內(nèi)容的廣度與深度，邏輯上更清晰，也方便將分屬不同課程的實驗項目匯編成冊，便于學生系統(tǒng)學習實踐，進一步凝練提升后也可作為教材出版，在更大范圍內(nèi)服務交通強國建設。

（二）課程思政融入實驗教學，樹立建設交通強國的歷史使命感和社會責任感

《交通強國建設綱要》要求推進優(yōu)秀交通文化傳承創(chuàng)新，加強重要交通遺跡遺存、現(xiàn)代交通重大工程的保護利用和精神挖掘，講好中國交通故事［1］。交通學院畢業(yè)學生的工作去向主要為交通行業(yè)的企事業(yè)單位和科研院所，這些工作崗位關(guān)乎著交通的發(fā)展和交通強國戰(zhàn)略的實現(xiàn)。將思想政治教育融入實驗課程，培養(yǎng)學生的職業(yè)操守、職業(yè)道德、社會責任感和國家榮譽感［4］，激發(fā)學生追求卓越的精神，這對建設交通強國具有非常重要的現(xiàn)實意義。

各專業(yè)方向開設的不少實驗項目與社會、行業(yè)緊密關(guān)聯(lián)。根據(jù)這一特點，鼓勵學生從行業(yè)、職業(yè)和社會等角度系統(tǒng)性思考問題，關(guān)注實驗過程中提出的技術(shù)方案、創(chuàng)新想法如何解決交通運輸工程中的復雜問題、創(chuàng)新應用并服務于社會，將服務社會的理念融入實驗。一些綜合創(chuàng)新和工程實踐實驗需要組建團隊，從實驗選題、團隊組建、計劃制定、實驗分工和實施都由學生自主確定開展，學生自然而然體會到一個復雜的工程不是個人能完成的，需要分工協(xié)作，團隊合作意識因此得到加強。在有些創(chuàng)新實驗過程中難免會有失敗和挫折，需要不斷研究分析和優(yōu)化設計，科研和工程實踐所需要的堅持、努力和創(chuàng)新精神得到體現(xiàn)，這也是交通強國建設所需的勞模精神和工匠精神。結(jié)合相關(guān)實驗課程，引導學生多了解我國交通領(lǐng)域建設現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)、創(chuàng)新應用、“一帶一路”倡議推進情況等，讓學生了解交通運輸與經(jīng)濟民生是緊密聯(lián)系的，打造世界先進的交通強國需要交通人的奉獻和擔當，也是交通人施展才華的大舞臺，以此激發(fā)學生的愛國情懷和責任擔當，引導學生立志投身交通強國建設的偉大征程。

（三）搭建創(chuàng)新實踐環(huán)境，服務大學生實驗交通科技創(chuàng)新基地

《交通強國建設綱要》明確指出，要培養(yǎng)青年科技人才和創(chuàng)新團隊，培養(yǎng)交通一線創(chuàng)新人才［1］?？萍紕?chuàng)新是建設交通強國的核心和關(guān)鍵，具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才則是交通強國建設的第一動力［5］。

在交通強國戰(zhàn)略背景下，筆者所在的學院積極重構(gòu)培養(yǎng)方案。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是重構(gòu)后專業(yè)課程群的重要內(nèi)容，目的是使所有學生都接受創(chuàng)新意識培養(yǎng)和創(chuàng)新指導，加強對大學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［6］。學院建設的實驗交通科技交通創(chuàng)新基地是大學生開展科技創(chuàng)新活動的重要平臺和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑。為了能更好地協(xié)調(diào)創(chuàng)新基地建設所需的各種資源，學院設立領(lǐng)導小組指導基地建設，并在校內(nèi)外聘請了常務專家和特聘專家進行學術(shù)、技術(shù)指導。示范中心各專業(yè)方向?qū)嶒炇覄t為學生提供實驗場地、實驗設備、活動空間，并進行相關(guān)的實驗培訓指導，盡可能將現(xiàn)有教學、科研實驗室對學生開放，最大限度地提高現(xiàn)有設備的利用率和共享能力。在課堂理論教學、實驗教學、學生科技創(chuàng)新實踐三大教育格局中，示范中心搭建了良好的學習和創(chuàng)新研究活動所需環(huán)境，服務學生開展創(chuàng)新實踐、科技競賽、科學研究、創(chuàng)意創(chuàng)業(yè)等實踐活動，有力支持了創(chuàng)新基地的建設和發(fā)展。在示范中心的支持下，在歷屆“全國大學生交通科技大賽”上，所獲一等獎項目占全國的1/5，提升了同濟大學交通運輸學科的地位、辦學特色和競爭力。

（四）探索面向青少年的交通運輸科普教育，培養(yǎng)具備交通專業(yè)潛質(zhì)的青少年群體

2016年召開的“科技三會”上習近平總書記強調(diào)，科技創(chuàng)新、科學普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置［7］。青少年是國家的未來，交通強國是國家戰(zhàn)略，開展青少年的交通運輸科普知識教育對實現(xiàn)交通強國戰(zhàn)略目標至關(guān)重要。

憑借交通運輸工程領(lǐng)域的教育和學術(shù)研究等方面的優(yōu)勢資源，上海市青少年科學創(chuàng)新實踐工作站交通運輸工程實踐站落戶交通運輸工程學院，這是面向上海市中學生重要的交通運輸科普實踐基地。示范中心豐富的科普資源和科普環(huán)境氛圍在科普實踐中起到了不可替代的積極作用。按照立體化、品牌化、特色化建設思路，示范中心積極探索“參觀體驗+科普講座+科普課程+實驗實踐+科學研究”的五維一體科普實踐體系，形成了參觀體驗為切入、科普讀物為輔助、科普課程為主體、課題研究為導向的多樣化、層次化科普教育模式，進站參與實踐活動的學生既獲取了交通科學知識，拓寬了視野，同時也提升了他們的科學素質(zhì)。在創(chuàng)新實踐過程中，帶教教師將交通強國戰(zhàn)略的精要思想和精神潛移默化地傳遞給中學生，有利于中學生群體對于交通強國戰(zhàn)略內(nèi)容的理解和認識，發(fā)揮了學院高層次交通科技人才對青少年成長的引導作用，激發(fā)了中學生報考交通運輸專業(yè)的熱忱，形成高校與中學教育人才培養(yǎng)的雙贏機制［8］，為交通強國建設儲備更多優(yōu)秀人才。

（五）營造實驗室文化，增強學生交通強國意識

大學生是交通強國建設者，他們不僅要掌握先進的交通科學技術(shù)，同時也要樹立建設交通強國的意識。有了交通強國意識，才會在交通強國建設過程中精益求精、改革創(chuàng)新、追求卓越。實驗室文化是校園文化的重要組成部分，也是培育交通強國意識的重要場所。

示范中心根據(jù)實驗室特點，從交通強國意識教育和面向未來交通科技人才培養(yǎng)為出發(fā)點，在制度文化、物質(zhì)文化與精神文化建設上進行探索實踐，營造了良好的交通強國文化氛圍，取得了較好效果。（1）制度文化。根據(jù)中心的特點和學院人才培養(yǎng)目標定位，圍繞教學和安全的實際情況，制定了崗位職責、教學管理、安全管理、學生實驗守則、教學質(zhì)量、工作考核、隊伍建設、信息化建設、創(chuàng)新基地管理等系列規(guī)章制度，完善的規(guī)章制度是示范中心可持續(xù)發(fā)展的重要保障。多年來，示范中心堅持在師生之間宣貫規(guī)章制度，在教學過程中沒有發(fā)生安全事故，在學生中樹立了自覺遵守規(guī)章制度的意識。（2）物質(zhì)文化。物質(zhì)文化主要通過爭取各類經(jīng)費改善實驗教學環(huán)境、更新儀器設備，滿足師生科研和學習的需要。示范中心積極配合院系做好“雙一流”“高峰”“高原”學科建設，修購專項資金等各類經(jīng)費的建設使用方案，提出合理化建議，確保經(jīng)費所購儀器設備專款專用，改善實驗教學環(huán)境，提升實驗教學水平，服務一流交通學科建設。（3）精神文化。實驗中心對實驗室外公共區(qū)域環(huán)境進行了改造，配置了學習桌椅、大屏顯示器，方便學生學習和創(chuàng)新研究團隊投屏討論。對走廊墻壁進行了精心設計，展示各專業(yè)方向?qū)嶒炇业娘L貌和經(jīng)典實驗［9］。在公共區(qū)域一角還陳列展示不同時期師生獲得的各類交通科技大賽獲獎證書和教師出版的教材、論文集等，不定期更新學生在全國各類交通科技創(chuàng)新大賽獲獎課題的方案簡述展板。在精神文化建設過程中，示范中心充分聽取學生建議，形成學生參與實驗室文化建設、享受文化建設成果，以文化育人，成效顯著。良好的實驗室文化激勵學生的學習熱情和探索欲望，促進交通強國意識建立和知識交流，對促進學風建設也有積極作用。

二、示范中心建設展望

《交通強國建設綱要》明確要求，推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合［1］。安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟的智能交通系統(tǒng)將是交通強國戰(zhàn)略的長期戰(zhàn)略需求。這對交通院校的課程設置、實驗支撐平臺建設、實驗項目設計、實驗教學隊伍建設等提出了更高的要求。

同濟大學交通運輸學科是國家一流學科和學校優(yōu)勢特色學科，培養(yǎng)研究型、工程型拔尖創(chuàng)新人才和具有戰(zhàn)略思維的交通運輸領(lǐng)軍人才是學院對人才的培養(yǎng)定位，學生除了要求具備較強的專業(yè)能力，還需要具備良好的工程素養(yǎng)和發(fā)展能力。在課程設置方面，筆者所在學院對各專業(yè)方向的培養(yǎng)方案作了較大調(diào)整，重構(gòu)了課程體系，新建了智能車路系統(tǒng)、無人駕駛列控系統(tǒng)等一批新的專業(yè)課程?；谛碌呐囵B(yǎng)方案和課程體系，示范中心目前正配合系部規(guī)劃建設高精度3D交通實驗系統(tǒng)、虛實結(jié)合的車路協(xié)同實驗系統(tǒng)等一批新一代實驗實訓平臺，以適應新技術(shù)發(fā)展趨勢對學生專業(yè)能力培養(yǎng)的要求。新型實驗項目的設計除了落實卓越人才、新工科的培養(yǎng)理念，將積極探索融入新技術(shù)、綠色、低碳、環(huán)保、安全等交通強國建設提出的新技術(shù)應用要求。產(chǎn)教融合實踐平臺、高水平高質(zhì)量實驗慕課及仿真實驗平臺建設、交通國際化復合人才培養(yǎng)等也是交通強國背景下示范中心面臨的新課題和新任務。實驗教學隊伍是示范中心建設水平的重要代表，中心鼓勵實驗教學人員參加各類新技術(shù)培訓、教學研討會、交通技術(shù)及產(chǎn)品博覽會，到交通行業(yè)、企業(yè)學習新技術(shù)、新設備、新工藝，提升知識應用和工程實踐能力，不斷提高實驗教學人員的業(yè)務水平和發(fā)展能力是示范中心的重要任務。目前，專業(yè)對口、理論豐富、善于實踐的高學歷年輕教師正成為示范中心教學和管理工作的主力軍。

結(jié)語

交通強國戰(zhàn)略是驅(qū)動交通運輸類新工科人才培養(yǎng)體系持續(xù)改進升級的強大動力，實驗教學作為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，必須適應發(fā)展，改革創(chuàng)新。示范中心在探索實踐過程中積累了經(jīng)驗，取得了良好效果，可為同類型示范中心建設提供參考。主動對標交通強國戰(zhàn)略，落實新工科和卓越人才培養(yǎng)理念，不斷推進實驗教學的改革創(chuàng)新，將是示范中心長期需要研究和關(guān)注的課題。