面向新工科建设的“牵引供电”课程科教融合式教学改革
刘秋降吴命利霍静怡
［摘要］軌道交通“牵引供电”课程具有知识点涉及多专业、综合性强、行业发展迅速、知识迭代快等特点，针对当前课程教学中的突出问题，以科研方向的交通强国、“双碳”战略和教学方向的新工科建设为双抓手，提出轨道交通“牵引供电”课程科教融合式教学改革方案。结合行业特色院校的学科优势，充分利用多样化软硬件平台，形成以学生为中心的“牵引供电”课程教学模式，提高学生的思想政治认识水平、自主学习能力、理论分析能力、动手实践能力、工程实践能力等，可为培养多样化、创新型、综合型轨道交通行业人才打下坚实的基础。
［关键词］“双碳”战略；新工科；科教融合；课程改革；牵引供电
［基金项目］2020年度北京交通大学教学改革重点项目“牵引供电系统分析课程建设”
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2023）26-0072-04［收稿日期］2022-11-22
相对于传统工科而言，新工科是一种新的工科教育培养路径，强调以新技术、新产业、新业态和新模式为特征，对我国未来全球竞争力的提升具有重大意义，因此对工程人才培养提出了更高的要求，即要面向产业、面向世界、面向未来［1-2］。随着我国已建成世界上规模最为庞大、环境最为复杂、工况最为多样的轨道交通运行网络，我国轨道交通行业发展的重心已经由大规模建设转入高品质运营的关键阶段。轨道交通以其在国民经济生活中的重要作用以及作为基础设施耗能的巨大体量，在践行我国交通强国、“双碳”战略等一系列国家发展战略中具有引领示范作用［3］。为了顺应新工科对人才培养的要求，适应轨道交通行业发展态势的转变，继续为铁路行业培养适合新时代发展的综合性高水平人才，作为行业特色院校，有必要对相应的课程教学内容和教学模式进行科教融合式一体化教学改革。
轨道交通“牵引供电”课程是电气工程专业本科生的一门理论性与实践性都很强的专业课，是北京交通大学电气工程学院培养铁路特色高层次专业人才的主干课程之一。由于本课程涉及的专业知识综合性强，轨道交通行业新技术发展十分迅速，学生在学习的过程中容易出现掌握知识点较为困难的现象，并且近年来学生的社会实践机会有所减少，学生对工程实际情况的认识明显不足。因此，课程教学组结合当前轨道交通行业在深化高质量发展过程中的新技术、新理念，围绕北京交通大学“四通模式”人才培养方案的指导要求，开展了以交通强国战略、“双碳”战略与新工科建设双驱动的“牵引供电”课程科教融合式教学改革。
一、从技术超越到行业引领担当，增强思政元素切入
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程［4］。我国轨道交通事业经过几代人的共同努力，取得了重大成就，已经成为我国一张亮丽的名片。但是，其发展过程并不是一帆风顺的，从1905年詹天佑主持修建的中国第一条铁路京张铁路，到今天复兴号具有完全自主知识产权并且出口海外，形成中国标准，我国轨道交通事业的蓬勃发展是我国迈向新时代历程的一个缩影。本课程从国家、社会、个人三个层面充分挖掘借助社会主义核心价值观进行教育的育人元素，增强学生对我国新时代建设成就的自豪感和主动担当的使命感，激发对轨道交通行业特别是牵引供电专业的兴趣爱好，树立为集体、社会、国家积极做出贡献的远大目标。结合课程思政把握方向的要求，课程思政要点总结见表1。从表1中可以看出，轨道交通“牵引供电”课程思政设计的主要思路是以点带面，本课程的思政元素和课程教学内容力求做到无缝结合，实现润物无声的效果。
二、依托多个科研软硬件平台，改革课程实践环节
轨道交通“牵引供电”课程教学不仅需要学生掌握牵引供电系统的基本组成和基本原理，更要为理解工程实际问题、开展毕业设计乃至后续研究生阶段的学习打下基础。尤其是在新工科背景下，强调对课程知识的融会贯通，注重应用实践环节、实际操作和对学生能力的培养。因此，本课程要有针对性地提升课程教学实践环节的效果，打造轨道交通“牵引供电”课程实验软硬件平台。本课程通过北京交通大学重点科研设备平台共享系统，加强科研教学的一体化建设，保障学生学习实践内容与行业技能要求相结合，培养学生的创新设计思维，改变被动式培养方式，加强学生知识理论、科研素养培育及实践能力多元融合式培养。根据轨道交通“牵引供电”课程教学内容，改革后的课程科教融合实践体系见图1。
（一）基本原理部分实践
整个课程的教学章节分为《基本原理》《工程问题》《新技术》3个部分。在《基本原理》部分，在牵引供电系统组成的相关章节教学中，采用理论学习+实物课堂+虚拟课堂讲授的联合教学模式，变抽象概念为具体的构造，快速建立对牵引供电系统的直观感受和印象，本课程建设的设备设施实物教学平台与虚拟