基于研究型教學的鐵道工程類大學生創新計劃項目探討

時瑾

摘要：開展鐵道工程創新實驗活動是保證研究型教學效果的有力手段。本文通過分析了鐵道工程類大學生創新實驗的特點，梳理了大學生創新項目實施過程中存在的問題，并且提出了相應的對策，以期望為國內的類似專業的大學生創新實驗計劃提供借鑒和參考。

關鍵詞：鐵道工程；創新實驗；實踐教學；科研技能

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0216-02

大學生創新創業訓練計劃是教育部“高等學校本科教學質量與教學改革工程”建設項目中，針對大學生所建立的影響最大的項目之一。自從大學生創新創業訓練計劃推廣以來，對學生的創新能力進行了強化，提高了學生學習知識的積極性，得到了學校和社會的廣泛認同。

一、鐵道工程類大創計劃特點

鐵道工程專業主要是培養從事鐵路工程設計、施工、管理以及科學研究等方面的高素質人才。近年來我國鐵路建設進展速度很快，各鐵路單位對鐵道工程專業人才的需求量也比較大，就業市場要求畢業生在鐵道工程行業要具有工程實踐應用能力以及相應的工程素質。

依托大學生創新性實驗計劃，以鐵道工程為專業背景，開展創新性實驗，可以使學生充分體驗和了解工程相關問題的解決過程，有利于激發學生發現問題、解決問題的能力，有助于充分實現創新能力和個性化培養的目標。

鐵道工程專業是交通運輸工程學科的主干專業之一，鐵道工程大學生創新實驗具有如下特點。

（一）涉及知識面廣

一般來講，鐵道工程主要是指鐵路上的各種土木工程設施，同時也指修建鐵路各個階段（勘測設計、施工、養護、改建）所運用的技術。鐵道工程最初包括與鐵路有關的土木（軌道、路基、橋梁、隧道、站場）、機械（機車、車輛）和信號等工程。隨著建設的發展和技術的進一步分工，其中一些工程逐漸形成為獨立的學科，比如機車工程、車輛工程、信號工程。另外一些工程則是逐漸歸入各自的本門學科，如橋梁工程、隧道工程。鐵道工程一詞狹義地指鐵路選線、鐵路軌道、路基和鐵路站場及樞紐。

由于鐵道工程專業涵蓋領域的廣泛性，大學生創新實驗選題涉及的知識面必然較為寬泛，涉及的專業基礎理論知識包括：高等數學、材料力學、結構力學、矩陣分析、土力學、巖石力學、車輛工程等，涉及的專業知識包括：線路設計、軌道工程、路基工程、站場與樞紐、橋梁工程、隧道工程、工務工程等。由此可見，鐵道工程類大學生創新實驗是融會貫通大學期間所學的鐵路方向專業知識的良好載體。

（二）與工程實踐融合度高

高速鐵路、重載運輸以及城市軌道交通工程建設、運營以及管理工作都是與鐵道工程密切相關的行業，因而面向工程實踐是鐵道工程專業的培養目標。

結合當前我國鐵路發展的大背景，以實際工程為基礎，梳理遴選大學生創新實驗選題。近年來，北京交通大學鐵道工程類大學生創新選題全部是依托京滬高速鐵路、山西中南部鐵路、青藏鐵路、北京地鐵等國家地方的重大工程，學生在本科階段就可以介入了解具體工程問題的分析、實驗，加深了學生對專業的認識，培養了學生的綜合統籌能力、實踐能力和知識綜合應用能力，充分訓練了學生的工程思維。

（三）新結構、新技術更新快

自從新中國成立以來，我國十分重視鐵路建設的發展，特別是本世紀以來，我國鐵路實現了跨越式的發展。鐵道工程技術伴隨著鐵路建設事業的發展進行著不斷的更新。

從設計手段來看，上世紀90年代以來，各大設計單位陸續實現了計算機輔助設計，經過多年的發展，已經開發了各具特色的設計軟件系統，設計過程自動化程度日臻完善。與此同時，國外先進的勘測設計一體化系統也得到不斷的應用，設計手段更趨于豐富。當前，設計系統正向智能化、網絡化的方向發展。

從工程結構來看，為了滿足高速、重載鐵路的運輸需求，線路結構部件的服役性能得到不斷提高。從軌道結構來看，近年來我國持續研發了滿足高速鐵路需求的CRTSⅠ型、CRTSⅡ型、CRTSⅢ型板式的無砟軌道。為了滿足城市軌道交通減振降噪的要求，鋼彈簧浮置板軌道、減振墊式浮置板軌道、梯形軌枕等的新型減振軌道得到了大量地采用。隨著鐵路技術的不斷發展，我們可以預見，性能優越的工程結構將會不斷地涌現。

大學生創新實驗應該注重在當前的工程中將新結構新技術進行融合，努力做到與時俱進，提高學生在未來工作或者研究工作中的競爭力。

二、大創項目實施過程中存在的問題

結合近年來筆者指導大學生創新項目的經驗，對大學生創新項目存在的問題進行了梳理，如下。

1.選題過于寬泛，難以聚焦主要問題。大學生創新項目主要是針對大二、大三的本科生，這些學生申報的積極性相對較高，但是由于本專業剛剛入門，還難以做到對大學生創新項目問題的科學把握。根據近年的情況來看，題目設置大、聚焦問題多并且復雜的選題，學生最后往往難以完成。

2.項目執行過程中管理意識薄弱。大學生創新項目執行期限為一年，學生立項成功以后，往往會出現松懈的情緒，不能夠主動地和導師進行持續、有效地溝通，導致難以實現工作進度的推進。

3.項目與學生教育教學計劃相脫離。目前本科階段按寬口徑招生，在大學生創新實驗階段中，學生還沒有完全確定專業方向，學生在完全確定專業方向以后，有可能會導致教學計劃和大學生創新項目的脫離，專業知識與技術的優勢不能得到充分的發揮，因而導致項目內容不能得到深入地擴展，項目達不到預期的效果，同時專業所學得不到實踐。

4.考核評價方式不能反映學生實質能力的提升。不同類別的大學生創新項目所解決的問題和成果有所差異，要達到的目標就不一樣，對成果考核沒有形成有效的分類評價體系，缺乏科學的評價反饋機制。

三、大學生創新項目過程管理對策

針對大學生創新項目實施過程中存在的一些問題，在實際中應該明確目標，確立主導思想和改革思路，統籌規劃、合理安排，建立了切實可行的對策。

（一）注重選題和任務的科學性

大學生創新實驗要重點資助選題科學、思路新穎、具有創新性和探索性、研究方案以及技術路線可行、實施條件有保障的項目。根據筆者的經驗，認為在課題的選擇上應該把握如下幾點：首先項目研究的問題不易過多，要將需要解決的某一問題精心推敲，選擇具有創新空間并且可以實施的選題；其次應該以學生目前所掌握的理論和專業知識為基礎，以鍛煉動手能力和學習科研方法為出發點設計課題；第三，項目選題應該注意取材于實際工程，讓學生能夠從實際工程項目中去提煉科學問題，鍛煉綜合能力。例如，以大學生創新項目“基于車激響應的鐵路路基剛度反演”為例，這一項目取材于我國重載鐵路路基病害檢測問題，研究內容聚焦于采用車輛響應反演剛度，學生設計現場測試方案，獲得鋼軌響應，進而結合有限元計算和理論預估反演得到路基剛度。通過該項目實施使得學生對鐵道工程專業加深了了解，鍛煉了解決工程問題的能力。

（二）加強項目執行過程中的過程管理

強化大學生創新項目各個環節的指導和管理，構建全過程質量保證體系。大學生創新項目實施以前要制定可行的任務書，指導教師負責向學生講解各個階段需要完成的任務，通過申報說明會向學生聲明選題和專業方向的關系，明確培養目標；實施過程中要按照進度計劃把任務分解到每周，要求學生按周計劃開展工作；通過讓學生加入到導師課題組，集中辦公、聯合協作機制推進大學生創新項目的執行。

（三）建立合理的成果評價機制

大學生創新項目的開題、中期以及最終驗收階段不僅應該重點考核學生對項目內容完成的情況和創新點，更應該綜合學生的平時表現、答辯成績、開題以及中期檢查等來做出全面的評價。評審專家組的選擇也應該盡量選擇從事與選題方向相關的一線科研人員，專家組選定后應該盡量減少人員的變動。

四、結語

我國鐵路事業的發展，為鐵道工程專業的本科教學提供了新的機遇，同時也提出了更高的要求，進行研究型教學已經成為必然，然而大學生創新實驗計劃為開展本科生研究型教學提供了新的契機。實踐表明，大學生創新實驗深化了研究型教學，提高了學生自主設計和科研創新能力。

參考文獻：

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