“轨道结构检测技术实验”课程的思考与实践
2014-12-31石嵘李再炜何越磊
石嵘+李再炜+何越磊
摘 要 基于我国城市轨道交通的大力迅猛发展、行业内人才需求迫在眉睫、确保线路安全是确保运营安全的基础，文章分析了“轨道结构检测技术实验”课程形成的背景与动因，探讨了该课程的教学目的和任务，着力强调了该课程的教学内容，通过教学效果的分析，提出深入完善更新本课程的意见和具体方法。以此启发实践教学的深层次思考。
关键词 轨道结构检测技术 教学方法轨道工程
中图分类号：G424 文献标识码：A
Reflection and Practice of "Track Structure Detection
Technology Experiment" Course
SHI Rong， LI Zaiwei， HE Yuelei
（Urban Rail Transit Institute， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）
Abstract Based on the strong and rapid development of China's urban rail transit， the industry demand for talent is imminent， to ensure line safety is to ensure safe operation of the foundation， the analysis of the background and motivation "Track Structure Detection Technology Experiment" course formed， discusses the course teaching purposes and task， strong emphasis on the teaching content of the course， through the analysis of teaching effectiveness， and propose further improve the update of this course views and specific methods. Hope to inspire the deep thinking of practice teaching.
Key words Track Structure Detection Technology; teaching methods; track engineering
随着我国城市轨道交通的大力迅猛发展，目前已经开通运营的城市有北京、天津、 上海、 南京、苏州、杭州、广州、深圳、佛山、重庆、成都、昆明、武汉、西安、沈阳、 大连、长春、哈尔滨、郑州、无锡，2014年内要开通的有长沙、宁波，获批在建（规划）中有青岛、合肥、南宁、福州、南昌、东莞、 贵阳、常州、厦门、兰州、石家庄、太原、温州、乌鲁木齐、徐州。从2003年，由国务院办公厅颁发了《国务院关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》，明确规定了申报发展地铁的城市应达到的基本条件。这些硬性条件是地方财政一般预算收入在100亿元以上，国内生产总值达到1000亿元以上，城区人口在300万人以上。
1 课程形成的背景与动因
城市轨道交通的发展同时也亟需专业性人才队伍服务于建设及运营各个阶段，行业内人才需求迫在眉睫，上海工程技术大学2005年成立了国内第一个城市轨道交通学院，培养上海和全国城市轨道交通方面亟需的交通工程、车辆工程、通信信号工程、运营管理等人才，培养计划从2005年制定之初到2014年，经历了大大小小数次变更调整，以期达到企业需求和跟上行业发展的速度。“轨道结构检测技术实验”是本专业核心课程“轨道工程”对应的实践教学环节，2005-2009的四年培养计划中“轨道工程”对应的实践环节只有“线路工程实习”一项，随着引领城市轨道交通发展的龙头城市上海的运营里程数超过400公里，网络化运营的升级和以安全运营为核心的设计施工理念的转变，确保线路安全是确保运营安全的基础，在2010年培养计划增设了“轨道结构检测技术实验”，继续夯实“轨道工程”核心课程的理论基础和实践能力，确保核心课程的广度和深度（图1，图2）。
图1 图2
图3 实验课程与核心课程的内容逻辑图
2 “轨道结构检测技术实验”课程的教学目的和任务
本实验课程是面向交通工程专业学生的一门实践类课程。本课程的教学目是通过该实验课课内理论教学和实操教学环节使学生进一步加深和完善专业核心课程“轨道工程”的教学内容，掌握轨道结构检测方面的基本知识和专项技能，根据工程背景动手完成一般轨道结构的检测实验，根据检测结果对轨道结构状态做出正确分析与判断，提高学生的学习能力、综合分析能力、动手能力及创新意识，为学生今后的实际工作打下基础，见实验课程与核心课程的内容逻辑图（如图3）。
3 “轨道结构检测技术实验”课程教学内容实施
本校交通工程专业成立9年来不断思考优化调整着培养计划和课程体系，围绕教学目的，结合学校办学理念和专业实验室分步分期购买教学设备的进度设计该实验课教学内容。
到目前，此实验连续开出三届，实验课时数为60课时，8人为一组，在老师回顾并启发延伸实验中所涉及到的概念理论后，分组进行实验设备的认知和学习研究，部分较容易掌握的设备由学生自行完成学习并掌握操作，针对较复杂的设备，先让学生查看使用说明书，再让专业设备工程师进行讲解，而后学生们在实验室进行设备实操，掌握后带到现场采集数据，最后带回室内进行数据整理和分析。endprint
实验一：钢轨探伤试验。学习研究并使用JGT-6M型钢轨探伤仪;观察几种典型伤损的波形图，并记录波形;掌握钢轨探伤小车的探伤原理;理解钢轨内部伤损产生的原因;检索相关论文、研读并调研上海目前钢轨伤损的最新情况;掌握上海运营阶段钢轨伤损的动态;调研我国钢轨探伤技术现状。
实验二：钢轨磨耗测量。学习研究并使用磨耗尺;用磨耗尺检测钢轨轨头磨耗量，选取10个钢轨断面检测并记录检测结果;分析引起钢轨磨耗的主要原因;掌握钢轨波磨产生的原因、种类，波磨对运营的影响，消除波磨的措施。
实验三：轨距、水平、方向测量。学习研究并使用轨距尺、SED-RC2双面电子平直测量仪;按要求测量并记录检测结果;分析引起轨距、水平、方向不佳的原因，并提出整治方案。
实验四：钢轨温度测量。掌握轨溫计的使用;同时测量一天内室外温度数值和钢轨溫数值;对比两组数据，分析温度变化趋势;掌握钢轨温度应力产生的原因;掌握无缝线路温度力引起的危害;掌握解决钢轨温度力的方法。
实验五：轨道交通噪声测量。学习研究并使用TES—1358声级仪;用设备检测室内、车站站台、站厅、车厢内噪声，记录检测结果;分析各种环境下的噪声是否符合现行标准;比较分析不同环境的噪声分布特点;比较分析一个区段车内噪声分布特点。
实验六： 轨道检测模拟实验。学习研究使用我系自行研发生产的大型轨检车模拟系统;掌握轨道不平顺的概念及我们用哪些参数确定轨道的平顺性;理解大型轨检车两种检测原理;调研上海大型轨检车使用状况;掌握轨道检测技术发展历史。
4 对“轨道结构检测技术实验”课程的课后总结
本实验的开出是随着行业及专业发展应运而生的，同时也局限于学校对实验室设备的投资力度。
4.1 实验效果分析
整个实验过程充分调动学生的自主学习研究能力，每个小组推荐一名组长，组长进行任务分配，组长负责给出平时成绩，为了实验按时完成，组长们的学习都走在了前面，组长和组长之间的沟通，组长和组员之间的沟通协调都进一步锻炼了各组组长，组长的责任心充分调动，由于要给出组员的平时成绩，组长要特别注意组员的表现和完成任务的情况，通过上交的平时成绩，看出组长对每位组员的评判都是有区别的，作为大四的课程，分成小组，设立组长如同承担项目设定项目负责人是一样的，因为实验大多数时间都是在室外进行，老师无法做到像课堂内一样关注每个同学，每位组长在实验结束后都是一位有权威、把握实验要求、认真负责完成实验的榜样;由于实验内容涉及仪器的学习操作及室外的检测数据的采集和整理，内容、环节、流程比较复杂，每位组员都必须承担一定的任务，如果其中的环节质量不高会直接影响下一个环节的进行，每位组员在过程中必须表现出色，实验结束后组长找到了志同道合的任务搭档，组员也展现了每个人的长处和特点，在任务里认识到了自己的重要性，每位同学都体会到了肩负任务掌握知识原理周密策划协调工作的重要性，通过两周的实验不仅圆满完成了教学内容，同学们也对未来从事的工作提前演了一场真人秀。
4.2 实验的完善和更新
从课程形成的背景与动因看，随着核心课程“轨道工程”的发展，本实验的内容可以进一步与时俱进，实验设备也可以进一步申购，但目前学分制的改革和学分逐渐减少的要求已经使两周的实验课程减少为一周，目前的实验项目还是保留了两周的内容，需要同学们利用课余时间完成。
从课程的教学目的和任务来看，实验设备的操作有易有难，实验内容有简有繁，实验项目切合实验目的，但课时的减少要求任课老师进一步精简实验项目及内容，如何删减整合是下一步必须要完成的工作。
从课程的实施过程看，老师对课程的把握和设计用心良苦，学生们通过实验课程巩固完善了核心课程的重点和难点，也很好的锻炼了动手动脑能力，每组7-8人，人数偏多，最好5-6人，但因设备套数的不足现在还无法做到，增加实验设备套数，增加带教任课教师人数可以更好的完成实验，提高实验掌握率，更好的关注每位学生。
实验课程围绕其核心课程教学内容，是核心课程内容的投射，实验课程还要体现实践环节综合创新的特有目的;与核心课程授课老师沟通，既要做好配合核心课程内容的继续完善和延伸，又要突出实践环节对学生实践能力的培养。为了更好的掌握知识和理论，更好的紧跟城市轨道交通维护保障的技术发展，作为一个本科以培养工程师为目的的高校，研究提高实践课程的教学目的和任务是我们的教学重点，我们是实践课程也成就了我们的教学特色。
基金项目：上海工程技术大学教学建设项目——《轨道结构检测技术实验》实践教学建设（A1-0601-14-01221-P201410001）
参考文献
[1] 陈秀芳，王午生.轨道工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.1.
[2] 石嵘，司宝华，何越磊.城市轨道交通工务管理[M].北京：中国铁道出版社，2008.7.
[3] 何宗华.城市轨道交通土建设施运行与维修[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.endprint
实验一：钢轨探伤试验。学习研究并使用JGT-6M型钢轨探伤仪;观察几种典型伤损的波形图，并记录波形;掌握钢轨探伤小车的探伤原理;理解钢轨内部伤损产生的原因;检索相关论文、研读并调研上海目前钢轨伤损的最新情况;掌握上海运营阶段钢轨伤损的动态;调研我国钢轨探伤技术现状。
实验二：钢轨磨耗测量。学习研究并使用磨耗尺;用磨耗尺检测钢轨轨头磨耗量，选取10个钢轨断面检测并记录检测结果;分析引起钢轨磨耗的主要原因;掌握钢轨波磨产生的原因、种类，波磨对运营的影响，消除波磨的措施。
实验三：轨距、水平、方向测量。学习研究并使用轨距尺、SED-RC2双面电子平直测量仪;按要求测量并记录检测结果;分析引起轨距、水平、方向不佳的原因，并提出整治方案。
实验四：钢轨温度测量。掌握轨溫计的使用;同时测量一天内室外温度数值和钢轨溫数值;对比两组数据，分析温度变化趋势;掌握钢轨温度应力产生的原因;掌握无缝线路温度力引起的危害;掌握解决钢轨温度力的方法。
实验五：轨道交通噪声测量。学习研究并使用TES—1358声级仪;用设备检测室内、车站站台、站厅、车厢内噪声，记录检测结果;分析各种环境下的噪声是否符合现行标准;比较分析不同环境的噪声分布特点;比较分析一个区段车内噪声分布特点。
实验六： 轨道检测模拟实验。学习研究使用我系自行研发生产的大型轨检车模拟系统;掌握轨道不平顺的概念及我们用哪些参数确定轨道的平顺性;理解大型轨检车两种检测原理;调研上海大型轨检车使用状况;掌握轨道检测技术发展历史。
4 对“轨道结构检测技术实验”课程的课后总结
本实验的开出是随着行业及专业发展应运而生的，同时也局限于学校对实验室设备的投资力度。
4.1 实验效果分析
整个实验过程充分调动学生的自主学习研究能力，每个小组推荐一名组长，组长进行任务分配，组长负责给出平时成绩，为了实验按时完成，组长们的学习都走在了前面，组长和组长之间的沟通，组长和组员之间的沟通协调都进一步锻炼了各组组长，组长的责任心充分调动，由于要给出组员的平时成绩，组长要特别注意组员的表现和完成任务的情况，通过上交的平时成绩，看出组长对每位组员的评判都是有区别的，作为大四的课程，分成小组，设立组长如同承担项目设定项目负责人是一样的，因为实验大多数时间都是在室外进行，老师无法做到像课堂内一样关注每个同学，每位组长在实验结束后都是一位有权威、把握实验要求、认真负责完成实验的榜样;由于实验内容涉及仪器的学习操作及室外的检测数据的采集和整理，内容、环节、流程比较复杂，每位组员都必须承担一定的任务，如果其中的环节质量不高会直接影响下一个环节的进行，每位组员在过程中必须表现出色，实验结束后组长找到了志同道合的任务搭档，组员也展现了每个人的长处和特点，在任务里认识到了自己的重要性，每位同学都体会到了肩负任务掌握知识原理周密策划协调工作的重要性，通过两周的实验不仅圆满完成了教学内容，同学们也对未来从事的工作提前演了一场真人秀。
4.2 实验的完善和更新
从课程形成的背景与动因看，随着核心课程“轨道工程”的发展，本实验的内容可以进一步与时俱进，实验设备也可以进一步申购，但目前学分制的改革和学分逐渐减少的要求已经使两周的实验课程减少为一周，目前的实验项目还是保留了两周的内容，需要同学们利用课余时间完成。
从课程的教学目的和任务来看，实验设备的操作有易有难，实验内容有简有繁，实验项目切合实验目的，但课时的减少要求任课老师进一步精简实验项目及内容，如何删减整合是下一步必须要完成的工作。
从课程的实施过程看，老师对课程的把握和设计用心良苦，学生们通过实验课程巩固完善了核心课程的重点和难点，也很好的锻炼了动手动脑能力，每组7-8人，人数偏多，最好5-6人，但因设备套数的不足现在还无法做到，增加实验设备套数，增加带教任课教师人数可以更好的完成实验，提高实验掌握率，更好的关注每位学生。
实验课程围绕其核心课程教学内容，是核心课程内容的投射，实验课程还要体现实践环节综合创新的特有目的;与核心课程授课老师沟通，既要做好配合核心课程内容的继续完善和延伸，又要突出实践环节对学生实践能力的培养。为了更好的掌握知识和理论，更好的紧跟城市轨道交通维护保障的技术发展，作为一个本科以培养工程师为目的的高校，研究提高实践课程的教学目的和任务是我们的教学重点，我们是实践课程也成就了我们的教学特色。
基金项目：上海工程技术大学教学建设项目——《轨道结构检测技术实验》实践教学建设（A1-0601-14-01221-P201410001）
参考文献
[1] 陈秀芳，王午生.轨道工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.1.
[2] 石嵘，司宝华，何越磊.城市轨道交通工务管理[M].北京：中国铁道出版社，2008.7.
[3] 何宗华.城市轨道交通土建设施运行与维修[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.endprint
实验一：钢轨探伤试验。学习研究并使用JGT-6M型钢轨探伤仪;观察几种典型伤损的波形图，并记录波形;掌握钢轨探伤小车的探伤原理;理解钢轨内部伤损产生的原因;检索相关论文、研读并调研上海目前钢轨伤损的最新情况;掌握上海运营阶段钢轨伤损的动态;调研我国钢轨探伤技术现状。
实验二：钢轨磨耗测量。学习研究并使用磨耗尺;用磨耗尺检测钢轨轨头磨耗量，选取10个钢轨断面检测并记录检测结果;分析引起钢轨磨耗的主要原因;掌握钢轨波磨产生的原因、种类，波磨对运营的影响，消除波磨的措施。
实验三：轨距、水平、方向测量。学习研究并使用轨距尺、SED-RC2双面电子平直测量仪;按要求测量并记录检测结果;分析引起轨距、水平、方向不佳的原因，并提出整治方案。
实验四：钢轨温度测量。掌握轨溫计的使用;同时测量一天内室外温度数值和钢轨溫数值;对比两组数据，分析温度变化趋势;掌握钢轨温度应力产生的原因;掌握无缝线路温度力引起的危害;掌握解决钢轨温度力的方法。
实验五：轨道交通噪声测量。学习研究并使用TES—1358声级仪;用设备检测室内、车站站台、站厅、车厢内噪声，记录检测结果;分析各种环境下的噪声是否符合现行标准;比较分析不同环境的噪声分布特点;比较分析一个区段车内噪声分布特点。
实验六： 轨道检测模拟实验。学习研究使用我系自行研发生产的大型轨检车模拟系统;掌握轨道不平顺的概念及我们用哪些参数确定轨道的平顺性;理解大型轨检车两种检测原理;调研上海大型轨检车使用状况;掌握轨道检测技术发展历史。
4 对“轨道结构检测技术实验”课程的课后总结
本实验的开出是随着行业及专业发展应运而生的，同时也局限于学校对实验室设备的投资力度。
4.1 实验效果分析
整个实验过程充分调动学生的自主学习研究能力，每个小组推荐一名组长，组长进行任务分配，组长负责给出平时成绩，为了实验按时完成，组长们的学习都走在了前面，组长和组长之间的沟通，组长和组员之间的沟通协调都进一步锻炼了各组组长，组长的责任心充分调动，由于要给出组员的平时成绩，组长要特别注意组员的表现和完成任务的情况，通过上交的平时成绩，看出组长对每位组员的评判都是有区别的，作为大四的课程，分成小组，设立组长如同承担项目设定项目负责人是一样的，因为实验大多数时间都是在室外进行，老师无法做到像课堂内一样关注每个同学，每位组长在实验结束后都是一位有权威、把握实验要求、认真负责完成实验的榜样;由于实验内容涉及仪器的学习操作及室外的检测数据的采集和整理，内容、环节、流程比较复杂，每位组员都必须承担一定的任务，如果其中的环节质量不高会直接影响下一个环节的进行，每位组员在过程中必须表现出色，实验结束后组长找到了志同道合的任务搭档，组员也展现了每个人的长处和特点，在任务里认识到了自己的重要性，每位同学都体会到了肩负任务掌握知识原理周密策划协调工作的重要性，通过两周的实验不仅圆满完成了教学内容，同学们也对未来从事的工作提前演了一场真人秀。
4.2 实验的完善和更新
从课程形成的背景与动因看，随着核心课程“轨道工程”的发展，本实验的内容可以进一步与时俱进，实验设备也可以进一步申购，但目前学分制的改革和学分逐渐减少的要求已经使两周的实验课程减少为一周，目前的实验项目还是保留了两周的内容，需要同学们利用课余时间完成。
从课程的教学目的和任务来看，实验设备的操作有易有难，实验内容有简有繁，实验项目切合实验目的，但课时的减少要求任课老师进一步精简实验项目及内容，如何删减整合是下一步必须要完成的工作。
从课程的实施过程看，老师对课程的把握和设计用心良苦，学生们通过实验课程巩固完善了核心课程的重点和难点，也很好的锻炼了动手动脑能力，每组7-8人，人数偏多，最好5-6人，但因设备套数的不足现在还无法做到，增加实验设备套数，增加带教任课教师人数可以更好的完成实验，提高实验掌握率，更好的关注每位学生。
实验课程围绕其核心课程教学内容，是核心课程内容的投射，实验课程还要体现实践环节综合创新的特有目的;与核心课程授课老师沟通，既要做好配合核心课程内容的继续完善和延伸，又要突出实践环节对学生实践能力的培养。为了更好的掌握知识和理论，更好的紧跟城市轨道交通维护保障的技术发展，作为一个本科以培养工程师为目的的高校，研究提高实践课程的教学目的和任务是我们的教学重点，我们是实践课程也成就了我们的教学特色。
基金项目：上海工程技术大学教学建设项目——《轨道结构检测技术实验》实践教学建设（A1-0601-14-01221-P201410001）
参考文献
[1] 陈秀芳，王午生.轨道工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.1.
[2] 石嵘，司宝华，何越磊.城市轨道交通工务管理[M].北京：中国铁道出版社，2008.7.
[3] 何宗华.城市轨道交通土建设施运行与维修[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.endprint
