西南交大-校企协同的轨道交通机车牵引装备创新人才培养模式

　　1、建设背景

　　随着“交通强国”战略推进，高速铁路轨道交通系统迅猛发展，截至2024年底，全国高铁运营里程突破4.8万公里，稳居全球首位，占全球高铁总里程的三分之二以上，拥有完全自主知识产权的“复兴号”动车组，以350公里的世界最高商业运营时速驰聘大地，每天运行动车组列车达12000余列，大规模铁路安全运输对列车牵引传动、运行控制等核心技术的自主创新提出迫切需求。

　　牵引系统作为列车的“心脏”，其可靠性、智能化水平直接关系到运营安全与效率。在这一背景下，掌握电力电子与电力传动关键技术、培养具备前瞻视野与工程实践能力的高层次人才，成为轨道交通列车电气化装备行业高质量发展的关键支撑。然而，随着技术迭代加速，高校人才培养与企业实际需求之间出现明显脱节。传统研究生教育偏重理论传授，缺乏对产业前沿问题的深入接触，毕业生在解决复杂工程问题、开展系统级研发方面的能力不足。企业面临“引进难、上手慢”的困境，尤其在牵引变流器、列车自动驾驶、故障预测与健康管理等新兴领域，复合型、创新型人才严重短缺。

　　在行业转型与人才需求背景下，西南交通大学电气工程学院依托“电力电子与电力传动”国家重点培育学科，敏锐捕捉到校企协同育人的重要契机。自2000年起，学院组建列车控制与牵引传动研究团队，由国家级教学名师、西南交通大学原副校长冯晓云教授牵头，与中国铁道科学研究院机车车辆研究所(铁科院机辆所)、及其下属企业北京纵横机电科技有限公司(北京纵横)合作，共同开展铁路前沿技术研究与行业领军人才培养，合作承担了国家科技支撑计划、两部联合行动计划、国家重点研发计划等重大项目，深度参与京津城际铁路、京沪高速冲击486.1km/h冲高速试验、大秦铁路重载试验、时速420km列车交会试验等，围绕“车-网电气耦合”、“牵引系统健康管理”、“列车优化操纵控制”等方向开展联合攻关。通过共建科研平台、共担科研课题、共育硕博人才等，逐步构建起“产-科-课-赛”四维融合的培养机制，推动研究生在真实工程场景中锻炼能力、塑造价值。这一合作模式不仅响应了国家“交通强国”战略对高质量人才的迫切需求，也为轨道交通领域产学研融合提供了可复制的典范，持续推动我国牵引传动与列车控制技术迈向自主化、智能化、国际化。

　　西南交大-铁科院创新人才联合培养发展历程

　　2、产学研融合模式与创新点

　　西南交通大学电气工程学院与铁科院机辆所及北京纵横的产学研合作，历经多年实践，共同构建了一套以“全链条嵌入、多维度协同、闭环式培养”为核心的校企联合人才培养模式。该模式深度融合产业需求、科研攻关与教育教学，旨在培养能直面行业真问题、掌握核心技术、具备系统创新能力的高层次专门人才。

　　一、深度融合的联合培养模式与具体细则

　　1)项目驱动的“科研实战”培养机制

　　团队与铁科院机辆所及北京纵横的合作并非停留在协议层面，而是深度嵌入到具体的国家级、企业级重大科研任务中。例如，共同承担“高速列车牵引系统健康监测、故障诊断与安全控制技术研究”(国家自然科学基金高铁联合基金)、“轨道交通列车牵引变流器在线状态监测与健康评估研究”(铁科院开放基金)等30余项科研项目。研究生从入学起即进入项目组，在真实的工程问题和科研前沿中，完成从文献调研、理论建模、仿真分析、半实物实验到现场测试的全流程科研训练。

　　2)“双导师制”下的精准赋能

　　联合培养全面实行“校企双导师制”。校内导师负责把握学术前沿、夯实理论基础、指导方法论;铁科院及北京纵横的专家导师则负责提炼工程需求、提供现场数据、指导技术落地与产品化思维。双导师定期联合组会，共同指导学生选题、研究方案与学位论文，确保研究工作兼具学术创新价值与产业应用前景。

　　3)平台共享的“无缝衔接”实践教学

　　双方共建并共享高端科研平台，如“电力牵引传动系统半实物实时仿真平台”、“列车运行耦合仿真平台”等。学生不仅在校内平台进行算法开发与验证，更有机会进入企业现场，利用其等比例牵引变流系统实验台等工业级设备进行测试，实现了从“学校实验室”到“国家级实验室”的无缝衔接，极大地提升了解决复杂工程问题的能力。

　　二、培养模式的创新之处

　　1)创新点一：从“理论验证”到“需求牵引”的科研范式变革

　　传统培养模式常是“从理论到应用”，而本模式开创了“从产业需求到理论创新，再回归工程应用”的新范式。学生的研究课题直接源于高速铁路中面临的“车网耦合振荡”、“牵引系统PHM(故障预测与健康管理)”等卡脖子问题，使其科研活动自带鲜明的应用属性和价值导向，有效解决了人才培养与行业需求脱节的问题。

　　2)创新点二：构建“产-科-课-赛”四维融合的育人生态

　　本模式超越了简单的“项目合作”，将产业需求、科研活动、课程教学与学科竞赛进行系统性融合。例如，将合作研究中获得的最新成果(如IGBT功率器件应用、数据驱动的故障诊断算法)反哺至《电力牵引传动与控制》等课程;同时，以竞赛(如“互联网+”、“挑战杯”)为出口，激励学生将研究成果转化为创新作品，形成了“产业问题驱动科研、科研成果赋能教学、教学与竞赛激发创新”的良性闭环生态。

　　3)创新点三：实现“人才-技术-产业”的协同增值闭环

　　该模式成功打造了一个可持续的增值闭环。通过联合培养，为铁科院及产业链相关单位输送了大量高质量人才，这些人才成为新技术推广和迭代的生力军。同时，合作产出的专利、算法、软件直接应用于高速动车组实际项目，推动了行业技术进步，最终反哺至更高质量的人才培养中，形成了良性的产教融合循环。此模式不仅显著提升了研究生的工程实践能力与创新精神，更成为推动我国轨道交通牵引传动与控制技术自主创新发展的重要引擎。

　　3、联合培养实践成效

　　新世纪以来，双方立足国家重大战略需求，在技术攻关、人才培养、工程验证等方面形成紧密协同关系。在电气学院冯晓云教授带领下，聚集葛兴来、宋文胜、王青元、杨顺风、苟斌等长期深耕电力电子与牵引控制方向的教师，联合铁科院机辆所及北京纵横公司高速列车牵引制动系统攻关团队，针对高速列车牵引系统中的变流控制、功率器件可靠性、机电耦合振荡等问题，持续承担国家重点研发计划和企业重大项目。通过科研任务带动研究生参与、以项目需求促进课程更新、以工程验证推动理论突破，逐步形成科研育人、实践育才的培养模式。这种“习学融合、能力为先”的培养理念，让学生在真实项目中锤炼本领，成为校企联合培养“实战化”育人成效的直接体现。

　　在与铁科院的合作中，双方建立设备共享、导师共育、课题共担机制。团队学生深度参与“动车组牵引系统服役安全性评估方法研究”、“牵引系统功率模块寿命预测与健康管理”等关键项目，在实际工程环境中完成算法设计、模型仿真和实验验证。2007级研究生韩坤的经历颇具代表性：他被派驻铁科院机辆所实验验证平台，在企业导师指导下参与“CRH3型动车组牵引系统故障建模软件”的迭代优化工作。为获取精准数据，他跟随测试团队连续一个月赴京沪高铁沿线开展跟车试验，每天往返于不同站点记录运行参数，最终主导完成软件中“变流器故障模拟模块”的算法升级。这种“沉浸式”实践培养模式，不仅让学生积累了扎实的工程经验，更让人才与行业需求高度适配——许多学生毕业后留在企业继续承担核心研发任务，培育出以詹天佑成就奖获得者、北京纵横机电公司总经理曹宏发，铁科院机辆所副总工程师，最美铁路人黄金，因在复兴号高速列车科技创新研究中取得重要突破，入选国家卓越工程师团队的谢望玉等为代表的行业领军人才，其职业成就正是校企联合培养“实战化”育人成效的直接体现，也印证了校企联合培养对人才职业发展的强力支撑。

　　依托合作平台，西南交通大学列车运行与牵引控制团队师生在科研成果上持续突破。近年发表SCI/EI论文百余篇，获授权发明专利30余项，登记软件著作权3项，出版专著3部。团队学生连续多年获得国家奖学金和校级优秀毕业论文;课程《牵引传动与控制系统》被列入国家级一流课程建设名单，形成以工程项目为依托、以企业需求为导向的教学新模式。

　　图 校企联合部分合作成果

　　4、取得的社会与经济效益

　　在“交通强国”战略指引下，西南交通大学列车控制与牵引传动研究团队与中国铁道科学研究院机车车辆研究所及北京纵横机电科技有限公司紧密协同，以高速列车牵引传动系统为核心，走出一条从“引进消化”到“并跑领跑”的产学研深度融合之路。该合作不仅在技术上实现了突破，更产生了显著的社会与经济效益。相关成果在行业推广后，显著降低了因功率器件故障导致的运营中断，其优异的性能与可靠性显著降低了列车全生命周期维护成本，取得了降本增效与保障运营的直接经济效益，为高速列车牵引系统安全运行提供可靠保障。

　　5、未来前景

　　面向交通强国、制造强国与“双碳”战略，团队将秉承以“学生成长和发展为中心”，服务国家重大需求，立德树人、科研探真、工程求实、研学求知、教学相长。全力打造中国顶尖、世界一流的列车控制与牵引传动教育与科研创新团队，为我国轨道交通电气化与自动化及其相关领域培养一流人才的建设目标，与铁科院机辆所及北京纵横在更高水平上协同推进电力牵引系统关键技术人才培养。技术方向上，聚焦“高效、轻量、智能、安全”，围绕高功率密度牵引变流器、永磁牵引电机等牵引系统关键部件状态监测与高可靠控制、再生制动与能量管理、基于运行大数据与数字孪生的全生命周期健康管理等开展联合攻关，形成面向工程应用的验证方案。组织模式上，与企业共建“问题清单—联合攻关—示范应用—评估迭代”的闭环机制，依托联合课题、共享研究平台等载体，通过短期驻留、项目轮岗、工程化实践营、毕业课题对接真实工程问题等方式，提升学生的系统集成与工程落地能力，培养能在复杂轨道交通场景中解决实际问题的复合型骨干。评价与保障上，坚持“小步快跑、滚动迭代、边研边试”，以工程落地率、系统可靠性与安全等级提升、标准与平台贡献、知识产权质量与转化、人才成长轨迹等为核心指标，形成可量化、可追踪的协同评价体系。通过上述路径，力争在高速列车牵引系统的若干关键环节形成具有国际竞争力的解决方案，巩固并拓展我国在该领域的技术影响力与产业带动效应。