高校科研如何真正反哺教学,培养出契合时代需求的创新应用型人才?南宁学院用一系列扎实的育人成果给出了自己的答案。科研与学科建设处协同各二级学院持续推出“科研育人”典型案例系列报道。该系列将深入教学一线,深度挖掘各二级学院将前沿科研成果、创新思维与研究方法有机融入课堂、实验与实践环节的生动实践,呈现科研赋能教学、提高应用型人才培养质量的南院方案。“科研育人”典型案例系列报道第1期报道交通运输学院陈建球博士“共建实验平台 提升学生实践动手能力”的主要做法和取得的成效。该案例依托中央引导地方科技发展资金项目《交通基础设施智能运维及健康监测平台》,实施范围面向交通运输专业大二、大三、大四学生及交通、信息、人工智能、大数据等方向的专任教师,产学研合作共建实验平台,开展教学科研创新合作。
一、主要做法
1.与广西交控智维科技发展有限公司(以下简称“交控智维”)签订技术合作协议,约定人才培养、实验室建设、科研合作的内容。交控智维是上市公司交控科技股份有限公司与南宁轨道科创投资有限公司共同出资成立,是轨道交通智能运维领域的领头企业,认定了“高新技术企业”、“科技型中小企业”、“瞪羚企业”、“自治区专精特新中小企业”,所研发产品运用于全国24个城市,70条轨道线路,国际业务包括越南河内2号线,铁路包括包神铁路、朔黄铁路,另承接南宁地铁4、5号线通信、信号、自动售检票专业系统维护与1、3号线自动售检票设备维护。与交控智维的合作,为科研和教学提供了强大的团队力量、前沿的技术、丰富的教学资源。
2.合作开发设计了轨道交通基础设施智能运维及健康监测平台,研究平台设置在校内实训室,为师生开展科研及教学实践提供了条件。基于半实物仿真技术搭建了与现场一致的轨道交通基础设施智能运维平台,平台可开展大数据分析,离线的数据来自采集来自现场,学生科对数据进行分析,提取故障特征,使学生“真学真做”。
3.基于研究方法和科研平台,结合课程内容,创新教学方法及内容,涉及交通运输专业3门专业课程。将先进的故障诊断及故障预测方法引入《交通运营管理实训》课程,定量故障诊断技术结合道岔控制电路的课程内容,使学生通过课程了解了先进技术的应用;将数字孪生的概念引入《列车运行控制系统》,通过仿真技术应用,使学生更直观的理解抽象的概念;将项目研究和应用的方法与学生毕业设计(论文)结合,引入故障树分析法、基于语义的人工智能分析法等指导交通运输专业学生的毕业设计(论文)。
4.不定期开展专项培训,提升学生专业知识的应用能力。通过邀请具有丰富现场经验的企业技术人员为学生开展短期的专项培训,培训案例和设备均与现场的应用设备设施一致,使学生有机会了解现场的应用情况,更好的将专业知识与实践结合。
5.产学研用合作,积极推荐学生到相关企业工作。衡量教学质量的一个手段是企业对学生的认可,学生通过研究平台、与现场一致设备的时间和数据分析、企业技术人员的培训等,从学、动手实践、设计到就业无缝的衔接。

轨道交通关键信号设备智能运维及健康监测实验平台

学生在做实验
二、取得的主要成效
1.建成了具有可扩展功能的轨道交通基础设施智能运维平台,为学生开展实践及试验提供了条件。基于智能运维平台,快速设置故障,通过两种方式让学生排查故障,一种是基于万用表的人工排查,一种是基于数据分析的智能分析,在平台上学生可设置任意位置的电路断线故障,获得故障数据,进行故障特征提取,提高了学生的分析能力。
2.交通运输专业每年毕业设计(论文)中有不少于10篇与智能运维相关,基于大数据、人工智能、数据孪生的技术,且取得较好的成绩。2017级李玉伟同学的毕业论文《ZD6电动转辙机动作电路曲线分析》、、2018级刘倡同学的毕业设计《南宁地铁4号线列车动态调度调整方案设计》、2019级陈青兰同学的毕业设计《基于ATS系统故障情况下未自动触发进路解决方案设计》获评优秀毕业设计(论文)。
3.已开展了2场专项培训,培训师生100人次,培训师资大部门来自交通运输专业毕业后到相关企业工作的学生。联合佛山交控科技股份公司、广西交控智维科技发展有限公司开展了“城市轨道交通通信信号基础及应用培训班”、“城市轨道交通全自动运行系统车辆运行与维护资格培训班”,培训师资均是来自合作企业中具有丰富现场经验的技术人员,其中大部门是由我们自己培养的交通运输专业已经毕业的学生。
4.平均每年有3位同学到相关企业担任项目实施工程师,从事智能运维实施及优化的高薪技术工作,且获得了企业的肯定。截止目前部分同学已经在企业中担任重要的岗位,如2019级陈青兰担任成都地铁27号线智能信号项目数据组组长;2018级黄泳钦担任深圳地铁7号线信号系统设备故障智能运维项目副总经理;2017级傅贵担任深圳地铁10号线信号系统设备故障智能运维项目副总经理;2016级的谢宝镇担任深圳地铁10号线车载设备智能化改造项目副总经理;2015级的古世杰担任香港地铁迪士尼地铁线信号设备升级改造项目部经理。


城市轨道交通全自动运行系统车辆运行与维护培训班