“轨道工程理论与技术”研究生课程教学探讨

肖宏 高亮 侯博文 金锋

[摘 要] “轨道工程理论与技术”是道路与铁道工程国家重点学科的研究生主干课程，通过多年实践，其课程讲述内容、授课方法等与当前快速发展的中国轨道交通及铁路现状不相适应，也不符合当前信息化、智能化教学改革理念。详细探讨了目前教学中存在的问题，在此基础上阐述了该课程在研究生教学中应重点建设的内容，分析了应采用的授课方式，并从铁路行业要求较强的分析、解决问题的能力特点出发，针对该课程提出了增加实践性教学环节的建议。

[关键词] 课程建设;研究生教育;重点学科;实践环节

[基金项目] 2019年度北京交通大学研究生优质核心课程建设项目（134704522）;2020年度北京交通大学专业学位研究生教学案例开发项目（275210529143）

[作者简介] 肖 宏（1978—），男，内蒙古巴盟人，博士，北京交通大学土木建筑工程学院教授，博士生导师， 主要从事铁道工程研究。

[中图分类号] G642.41   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）32-0001-05    [收稿日期] 2021-01-30

我国《高等学校中长期科学和技术发展规划（2006—2020）》强调，要充分发挥高等学校在自主创新中的重要作用。具体为：深化高等教育改革，调整高等教育结构，加强重点学科建设;主动适应经济社会发展对各类专门人才的需求，优化学科专业布局，促进学科交叉融合，抓紧培养紧缺人才;创新研究生培养机制，着力培养创新精神与实践能力[1];坚持产学研结合，鼓励和支持高等学校同企业、科研机构建立多渠道、多形式的紧密型合作关系，共同培养创新人才，联合开展创新活动。

我校道路与铁道工程是国家重点学科，轨道结构是道路与铁道工程的三大主干方向之一，开设的“轨道工程理论与技术”研究生课程不仅要考虑本学科自身的发展需求，还应充分考虑外部环境，如技术问题导向、智能信息技术发展、国家交通強国战略及“一带一路”建设等问题。

一、问题的提出

铁路及城市轨道交通是一个系统性工程，主要包括机、车、工、电、辆五大部分，即我们通常所说的机务、车务、工务、电务和车辆，如图1所示。其中，工务部分一般指铁路线路及桥隧设备的保养与维修工作，实行段、车间、班组三级管理制度，下设若干线路车间、桥梁车间、重点维修车间、综合机修车间、运输车间等专业车间。铁路巡道，铁路道口的看守，都属于工务段的职责范围。

在我国的专业设置方面，针对铁路工务的专业主要设置在土木工程和交通运输工程学科，其中桥梁、隧道等放在土木工程专业，铁道工程被设置于交通运输专业中，主要包括选线、路基、轨道三大主干方向。针对铁路工务养护维修的课程，主要是铁道工程专业轨道方向设置的相关课程。我校道路与铁道工程是国家重点学科，其中轨道方向每学年均会开设“轨道工程理论与技术”研究生课程，其定位是在本科阶段已学习并掌握轨道结构基本组成及原理的基础上，进一步学习高速、重载、城市轨道交通等有砟轨道、无砟轨道、轮轨关系、跨区间无缝线路、高速铁路道岔、振动噪声、轨道结构检测与监测、轨道信息化管理及轨道结构新技术等相关内容，拟通过本课程的学习为硕士研究生、博士研究生将来更好地从事铁路和城市轨道交通轨道结构设计、研究、产品开发、施工及轨道管理等打下良好的基础。近年来随着国内外铁路行业的快速发展，该课程的讲授主要面临如下一些挑战。

（一）我国轨道交通发展迅速，人才培养缺口大

我国目前已成为铁路及城市轨道交通大国。截至2019年底，铁路运营总里程超过13万千米;高铁运营里程已达到3.0万千米，超过全球高铁总里程的2/3，成为世界上高铁里程最长、运输密度最高、成网运营场景最复杂的国家，中国高速铁路实现从无到有、从追赶到引领的跨越。城市轨道交通方面，我国已有35个城市开通城市轨道交通运营线路185条，运营里程已达到5761.4千米，建设规模及建设速度列世界第一。我国仍在制定相应的规划性文件，将大力发展轨道交通。2019年9月，中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》。根据该纲要，至2020年，完成决胜全面建成小康社会交通建设任务和“十三五”现代综合交通运输体系发展规划各项任务，为交通强国建设奠定坚实基础;从2021年到21世纪中叶，分两个阶段推进交通强国建设;到2035年，基本建成交通强国。根据《铁路“十三五”发展规划》，我国还将大力发展铁路[2]。而大规模的铁路及城市轨道交通建设，以及随着建设完成投入运营，都需要大量的养护维修的高水平人才。目前，我国高校培养的人才不能满足市场缺口需求。

（二）一般性人才较多，高水平人才较少

调研发现，目前工务工程领域以大中专院校为主力军。但随着科学技术的发展，尤其是工业革命4.0，人工智能的发展，信息化、自动化等推进，铁路行业急需具有先进知识、自我学习能力的高水平人才[3]。此外，随着“一带一路”建设的不断推进，更需要具有良好专业技能及具备良好外语水平的人员[4-6]。这些客观需求应通过加强对高水平人才的培养来实现。

（三）用人单位多元化的需求

近年来，用人单位对人才的需求也发生了改变。例如高速铁路和城市轨道交通领域，由于运营组织的客观影响，均是白天休息、夜里工作，且夜里的视线不好、天窗时间短。同时，线路基础设施在受外荷载影响较大且环境作用剧烈的昼间时，较难掌握其服役状态。这些原因使得信息化、在线监测变得尤为重要。因此，随着铁路及城市轨道交通行业的发展，招聘的人才除了能吃苦耐劳、认真负责以外，还应具有较强的专业化水平，能接受并熟练使用信息化工具系统。此外，铁路作为一个系统，培养的人才还需要和不同部门打交道，因此要求人才应有上下协同、充分沟通的能力。

（四）充分考虑突发因素的影响