关键词:铁路信息化 信息技术 专业设置 课程体系 教材体系 师资队伍
一、引言
铁路是国家“十一五”规划纲要提出要优先发展的领域之一。早在1995年召开的铁道部科技大会上,就指出铁路的发展最终取决于现代化,而铁路信息化是铁路现代化的主要标志。铁路信息化是指在统一规划及有序组织下,充分利用国内外先进的信息技术与网络资源,深入开发、运用各种信息资源及信息系统,逐步实现铁路市场经营、运输生产、社会服务、运行维护和管理决策等方面的现代化。将信息技术广泛应用于铁路生产经营的各项活动中,改造传统产业,提高铁路运输生产率与竞争力。面对铁路信息化建设的需要,信息技术人才将在铁路行业承担信息化建设的核心任务。
北京交通大学是教育部直属的院校之一,依托铁路现代化的发展有悠久的历史和良好的基础,长期开展与铁路的信息化相关的多项研究,并跟踪各项铁路信息化建设标准。根据铁路信息化的需要,铁路行业也出现了具有明显特征的人才需求:通过对计算技术的选择、应用和集成,创建优化的信息系统并对其运行实行有效的技术维护和管理;掌握实施系统集成的技能;能系统地分析、确定和阐明用户的需求,有良好的沟通和交流能力;能将不同的技术集成到与铁路相关的应用系统(运输、调度、票务等)中并使系统和所属组织机构的日常运作整合。
针对铁路特色的行业需求,2007年初在北京交通大学计算机与信息技术学院开始启动“铁路信息技术”专业方向设置的相关研究。该专业的目标就是通过高等教育的专业水平,培养具备优良素质的铁路信息化建设的专门人才。该专业的设置是基于教育部的计算机专业发展战略研究中信息技术专业方向规范及IEEE-CS/ACM 的CC2004增设的信息技术(Information Technology,IT)这个新专业方向,同时也适应了“国家应逐步下放专业设置权,让高校自主设置专业”、“实行多样化的专业设置方式,拓宽专业化的形式和途径”等多种高校本科专业设置的改革思路。
二、国内外相关专业的设置分析
自2003年始,教育部计算机教学指导委员会计算机专业教学分委员会同时启动了3项工作:计算机专业发展战略研究,制定计算机专业办学规范(以下简称“规范”),制定计算机专业办学评估办法。并提出了以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议:
(1)在“计算机科学与技术”专业名称下,鼓励不同的学校根据社会的需求和自身的实际情况,为学生提供不同类型(但都要达到本科水平)的教学计划和培养方案;(2)将3种不同的类型归纳为4个不同的专业方向,即研究型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)。
规范中指出信息技术“这样一种知识结构是足够丰富的,有其独立存在的教育学意义”,“我们鼓励学校制定并执行和本规范相容,同时也有自己特色的培养方案”。
与此同时,IEEE-CS/ACM 的ComPuting Curricula 制定的一个类似的卷,在计算机科学、计算机工程、软件工程之外,称为信息技术(Information Technology)。
韩国铁道大学(KRNC)是韩国唯一的铁路专业大学,三年制专科。目前共分为7个系,其中有和铁路信息技术专业相关的管理信息系统系,该系主要在综合铁路信息系统领域培养核心专业人才,并辅以实训,为铁路及相关行业培养专门人才。
国外以“Information Technology”直接命名专业的还有美国印第安纳州立大学(ISU)信息技术专业、美国中密歇根大学(CMU)信息技术专业、英国吉尔福德学院(GuildfordCollege)计算与信息技术专业、爱尔兰国立高威大学信息技术专业等。上述专业的培养目标归纳起来主要有以下几方面。
基本能力:包括对信息技术领域的核心技术和概念能熟练运用;能系统地分析、确定和阐明用户的需求;设计高效实用的信息技术解决方案,并善于将该解决方案和用户环境进行整合。
专业综合素质:包括能鉴别和评价当前流行的和新兴的技术,根据用户需求评估其适用性;能分析技术对个人、组织、社会带来的影响,包括伦理、法律和政策等各方面问题;具有独立思考和解决问题的能力。
交流沟通能力:能够撰写有效的提案、报告、简报、文档等;熟练的口头及计算机方式的表达交流技巧;能通过口头和书面的方式,运用恰当的专业词汇和客户、用户及同伴进行有效的交流和沟通;具有终身学习的意识。
上述专业的定位大多为本科教育,要求修满总学分120以上,开设的课程除了基础常规的计算机科学的课程,还有与信息技术培养目标相适应的课程,如统计学(Introduction toStatistics)、系统分析设计、人机交互基础(Foundations of Human ComPuter Interaction )、GIS导论(Introduction to GeograPhic Information Systems)、系统操作和管理(System OPeration andAdministration)、网络管理(Network Management and OPerations)、电子商务(e-Commerce)、信息化时代的伦理道德(Ethics in the Information Age )、行为科学(Behavioral SciencePersPective)、言语交际基础(Foundations of SPeech Communication)等。此外,该专业还应通过获得学分强调实习或参与实际项目的重要性。
国内高校目前设置的相关专业完全符合IEEE-CS/ACM CC2004标准意义上的“信息技术”专业方向的并不多,大部分高校,如东南大学、北京大学、武汉大学、上海交通大学、西安电子科技大学等,都开设有信息安全专业、网络工程专业、电子商务专业等,一般隶属于电子信息工程系、软件学院、管理学院信息管理与信息系统系等。其中,中国铁道科学研究院(简称铁科研)的交通信息工程及控制专业设置有铁路领域与信息技术相结合的研究方向,即交通信息传输理论与技术,交通信息处理、集成、理论与技术。但是,作为研究机构,铁科研的交通信息工程及控制专业主要针对研究生(硕士、博士)培养。
总的来说,目前国内外信息技术专业方向的设置情况,还存在以下问题:
(1)信息技术的专业培养定位尚不明确,尤其是国内;
(2)尚没有现代铁路与信息技术相结合的本科培养体系。
三、专业方向定位
规范中明确鼓励学校制订并执行和规范相容,同时也有自己特色的培养方案。本专业方向的特色是现代铁路的信息化建设,即在参照规范的精神和要求基础上,制订符合自己特点的培养方案。
(1)培养目标。适应铁路信息领域需要的德、智、体、美、劳全面发展的,面向铁路不同专业企业、机关事业单位等部门,牢固掌握计算机信息技术及交通信息领域所需的基础理论和专业技能,具有一定创新精神和实践能力的管理型、应用型的中高级人才。
(2)教学模式。以目前急缺的铁路信息化建设岗位专业技术需要的能力为依托,以整个交通运输领域信息技术相关重点为长远目标,重点将计算机信息技术基本知识和基本技能与铁路信息化建设中必需的相关知识紧密结合,将最新技术融入教学过程中。改革教学模式,以应用为主,重视实践教学,努力培养学生的综合素质。
(3)学制。作为计算机科学与技术的二级学科,侧重于铁路行业的计算机应用,从第三学年开始相关课程的教学。目前我校的计算机与信息技术学院的本科阶段已经开设了大部分的计算机专业基础常规课程。并从第五学期开始开设了计算机科学和计算机工程两个专业方向。本专业方向将定位在本科阶段第三学年第一、二学期和第四学年的第一学期。也就是在学生入校两年中学习一般的课程(包括信息技术的导论课程和常规的计算机必修课程)之后,聚焦于与铁路专业更为紧密的高级信息技术课程。
四、课程体系的设置
规范中给出了对于信息技术专业人才的界定标准:与计算机科学人才相比,对他们没有探索新的计算理论的要求,也没有设计复杂算法的预期;与计算机工程人才相比,不要求他们了解微处理器设计的细节,也不要求他们具备设计新型计算机系统的能力;与软件工程人才相比,不要求他们懂得系统的软件测试,也不指望他们参与大型软件的编写。对他们的核心要求是能够熟练地应用各种软、硬件系统知识构建优化的信息系统,他们应了解各种计算机软、硬件系统的功能和性能,更善于系统的集成和配置,更有能力管理和维护复杂信息系统的运行。
因此,在与我校三年级开设的两个专业方向的课程内容进行互补的基础上,铁路信息技术专业方向的课程体系的建设主要原则和内容如下。
(1)以能力培养为主要目的,首先是目的,然后才是技术内容。在课程的开设上必修的内容尽量小,专业课程内容的设置有相对稳定性和灵活性。
(2)本着信息技术专业方向对实践环节的重点要求,将最新的铁路应用技术引入课堂教学,充分调动学生的自主学习能力,通过基础理论知识与实际应用、现场需求的碰撞,引导学生积极创新。通过必修、选修和实习的合理组织,学生能够在专业课学习之外,得到充分实践训练。先期开设该专业方向的系列铁路特色课程,包括现代铁路信息技术导论(必修)、铁路运营维护支撑信息技术(选修)、铁路信息系统集成与应用(必修)、铁路信息技术综合实践(选修)等。
(3)搭建一流的综合实践平台。对学生动手能力的培养将贯穿本专业的整个课程体系。
从计算机基础理论的学习到铁路信息化专门知识,都有相应的配套实践环节;从计算机基本技能操作到铁路信息化实际应用实训,均给学生提供充分的实习机会。充分利用计算机与信息技术学院的综合实验室、北京交通大学Oracle 铁路信息技术实验室,努力为本专业方向课程体系建设一整套模拟综合实践环境。
(4)重点课程建设。今后几年,本专业方向要建成23门学院的重点课程,建成12门市、部级的重点课程。
(5)精品课程建设。今后5年,铁路信息技术专业方向要有23门学院的精品课程,有12门市、省级的精品课程。
(6)教学方式。把创造应用能力的培养作为重点,教、学、做合一。
(7)考评方式。以铁路行业信息化岗位能力为重点,知识、能力、技能考核并重,能力、技能考核为主。毕业时,除必须掌握计算机方向的专业技能,还应该通过一些相关实践课程的认证考试(如Linux 认证考试、Oracle ERP 认证考试)。
五、教材体系的建设
有关铁路调度、通信、运输的出版物不少,但是与铁路信息化相关的公开出版物着实不多,且由于国内外缺乏现代铁路与信息技术相结合的本科培养模式,因此教材体系是本专业方向的另一项重要内容。
教材体系建设的几点原则如下。
(1)各门基础课程尽量选用教育部推荐的教材或获得省部级以上奖励和公认水平较高的教材。
(2)没有统编教材的课程,准备结合本专业方向(主要面向铁路信息化应用的实际情况),根据教学计划和教学大纲要求编写有专业方向特色教材、教参和讲义。
(3)教材的编写应突出铁路特色,注意系列教材中各教材之间的层次性和内容关联性,以及概念术语的统一。
(4)与和行业有关单位合作编写针对性强、有特色的部分专业教材。
(5)根据学生的反馈,适时调整教材,增加其适用性、合理性和科学性。
结合铁道部人事司组织的“铁路信息技术特色教材”编写工作,通过积极的筹备,配合本专业方向建设的系列教材编撰工作已经启动。铁道部人事司、信息办和运输局等相关单位非常支持,系列教材将由北京交通大学总牵头,西南交通大学、兰州交通大学、大连交通大学联合共同完成。
系列教材共11本,按照教材内容的先导关系和讲授的时序关系,将11本教材分成4个层次,其层次关系如下。
(1)第一层次:铁路信息技术导论、铁路信息技术标准化及应用、铁路信息资源管理与规划、铁路信息系统架构。
(2)第二层次:铁路信息系统工程、铁路信息安全技术。
(3)第三层次:铁路运营维护信息技术、铁路信息系统应用技术、铁路信息系统集成与应用。
(4)第四层次:铁路智能信息处理技术、铁路运营系统计算机仿真。
每一层次为后续层次提供概念、术语、内容的依据。