高速鐵路線路檢測課程的教學(xué)改革探索

梁學(xué)忠

(天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300240)

確保鐵路運(yùn)輸安全是鐵路運(yùn)輸企業(yè)永恒的主題。鐵路線路設(shè)備是鐵路運(yùn)輸業(yè)的一種基礎(chǔ)設(shè)備，它的好壞直接關(guān)系到鐵路運(yùn)輸?shù)哪芰土熊囘\(yùn)行的安全。由于鐵路線路設(shè)備暴露在大自然中，常年經(jīng)受著風(fēng)雨凍融和列車荷載的作用，造成軌道幾何尺寸不斷發(fā)生變化，路基及道床也不斷產(chǎn)生變形，鋼軌、聯(lián)結(jié)零件及軌枕不斷產(chǎn)生磨損，而使線路設(shè)備技術(shù)狀態(tài)不斷地發(fā)生變化。鐵路工務(wù)部門的一個重要職責(zé)就是要經(jīng)常保持線路設(shè)備的完整和質(zhì)量均衡，保證列車以規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運(yùn)行，并且要盡量延長設(shè)備的使用壽命。因此，合理地養(yǎng)護(hù)線路，確保線路的質(zhì)量是保證工務(wù)部門安全生產(chǎn)的前提，同時也是保證鐵路運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)。它對增長企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、保障人民的生命財產(chǎn)安全、提高國民生產(chǎn)總值都有著重要的意義。對鐵路線路的檢測決定著線路的設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的變化規(guī)律及其程度，線路檢測技術(shù)的水平直接決定著線路的養(yǎng)護(hù)和維修工作的進(jìn)行。所以如果沒有線路檢測，就不能確保線路的質(zhì)量狀態(tài)，也就沒有鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩a(chǎn)。

“高速鐵路線路檢測”課程是高職高速鐵道工程技術(shù)專業(yè)必修的一門專業(yè)課程，是學(xué)生從業(yè)能力形成的關(guān)鍵課程，主要介紹鐵路線路靜態(tài)、動態(tài)檢查，以確定線路病害類型，評定線路的質(zhì)量狀況。

我校自2009年開設(shè)了高速鐵道工程技術(shù)專業(yè)以來，隨著我國高速鐵路的發(fā)展，鐵路線路檢測知識的更新，高速鐵路線路檢測課程隨著要求的變化不斷進(jìn)行著改革。

一、 課程在專業(yè)要求上的變化

(一)教學(xué)計劃要求的變動

2009年至2018年“高速鐵道工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)進(jìn)程表”中對“高速鐵路線路檢測”的要求如表1。

表1 2009-2018教學(xué)進(jìn)程表的要求

從表1中可以看出，主要的變化有以下幾個方面：

第一，該課程作為一門職業(yè)技術(shù)課程，從為核心專業(yè)課及為專業(yè)崗位技能服務(wù)的專業(yè)基礎(chǔ)課即一般專業(yè)課，逐步發(fā)展為滿足就業(yè)崗位所必須掌握的課程即專業(yè)核心課。

第二，該課程從一門專業(yè)課，逐步發(fā)展為兩門專業(yè)課。

第三，該課程從以講授為主的專業(yè)課，逐步發(fā)展為以實際操作為主的技能訓(xùn)練課。

第四，課程的名稱也在逐步適應(yīng)并突出體現(xiàn)高速鐵路的發(fā)展變化。

第五，隨著每年的專業(yè)總學(xué)時的不同，該課程的學(xué)時也在不斷調(diào)整。該課程的學(xué)時占專業(yè)總學(xué)時的變化比例如圖1。

圖1 每年該課程學(xué)時占專業(yè)總學(xué)時的百分比

(二) 課程性質(zhì)和名稱的變化

從2009級到2011級，主要是在鐵道工程技術(shù)專業(yè)的鐵路線路檢測課程的基礎(chǔ)上增加一些高速鐵路的基本知識，課程名稱沒有變化，課時也變化不大。

在2012級開始嘗試增大高速鐵路線路檢測的內(nèi)容，減少普速鐵路線路檢測的比例，課程總學(xué)時增加并且加大了實驗實訓(xùn)的學(xué)時，課程的名稱也作了改動。

為了深入落實十八大加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的要求，從2013級開始，該課程從一門課變成了兩門課，專門有一周的時間進(jìn)行高速鐵路軌道精調(diào)的實訓(xùn)，講授原理性的內(nèi)容進(jìn)一步減少，學(xué)生參與實踐操作的課時進(jìn)一步增加。

在2015年，國務(wù)院決定每年5月的第二周為“職業(yè)教育活動周”。為了進(jìn)一步落實中共中央政治局常委、國務(wù)院總理李克強(qiáng)作出的重要批示“加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育，是發(fā)揮我國巨大人力優(yōu)勢，促進(jìn)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的戰(zhàn)略之舉”，2016級開始，“高速鐵路線路檢測”課程由職業(yè)技術(shù)課變?yōu)榧寄苡?xùn)練課，要求在一體化教室和實訓(xùn)基地進(jìn)行授課。

從2017級起，該課程變?yōu)榱烁咚勹F道工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。2018級，為了增強(qiáng)學(xué)生在工程單位的職業(yè)能力，增加了教學(xué)內(nèi)容，修改課程名稱為“高速鐵路軌道精測與檢測”。

二、適應(yīng)要求，全面改革

(一)教學(xué)內(nèi)容和教材的改革

為了適應(yīng)教學(xué)計劃的要求，課程的教學(xué)內(nèi)容和采用的教材也在不斷發(fā)生著變化。

從2009級到2011級，采用的教材與鐵道工程專業(yè)相同，由中國鐵道出版社出版，成都鐵路局重慶職工培訓(xùn)基地編寫的《軌道檢測技術(shù)》。主要講授線路檢測的意義與發(fā)展，軌道不平順的原因分析與管理，線路靜態(tài)檢查的傳統(tǒng)方法，軌道檢查儀的檢查原理，添乘儀、車載式線路檢查儀和軌道檢查車的檢查原理。講的基本上都是原理性的內(nèi)容，由于是高速鐵道工程專業(yè)，所以補(bǔ)充講授高速鐵路線路精測網(wǎng)的概念。教學(xué)安排的實訓(xùn)內(nèi)容主要是課本復(fù)習(xí)思考題的講解，整個教學(xué)活動都是在教室。

在2012級，上課時增加了一本教材，《高速鐵路精測控制網(wǎng)及無砟軌道板精調(diào)測量技術(shù)》王桔林主編，中國鐵道出版社出版，主要講授高速鐵路控制網(wǎng)的布設(shè)及測量方法和高速鐵路軌道板鋪設(shè)時的精確調(diào)整、復(fù)核的測量新技術(shù)。但這本教材使用后教師感覺內(nèi)容較少，以后就沒有再采用。

在2013級，由于學(xué)校購進(jìn)了新的設(shè)備，在實訓(xùn)課時增加的要求下，在原有教材的基礎(chǔ)上補(bǔ)充新的實際操作的內(nèi)容，主要有電子道尺的使用和南方高鐵精調(diào)小車的使用，同時實訓(xùn)課時不再以書后作業(yè)為主而是動手操作。

在2014級和2015級，為了進(jìn)一步提高學(xué)生綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，以提高學(xué)生的實踐技能和職業(yè)的能力為目標(biāo),又增加了精測網(wǎng)CPIII點(diǎn)復(fù)測的實訓(xùn)內(nèi)容。

從2016級起，由于高速鐵路線路檢測和高鐵軌道精調(diào)都是技能訓(xùn)練課，所以將“線路靜態(tài)檢查的傳統(tǒng)方法、軌道檢查儀、添乘儀和軌道檢查車”的內(nèi)容都改為了實訓(xùn)操作，講課時在軌道實訓(xùn)基地或計算機(jī)實訓(xùn)室，采用自編教材。

(二)教學(xué)方式和考核方式的改革

從2009級到2012級，教師上課時按照書本的內(nèi)容進(jìn)行講解，采用傳統(tǒng)的授課方式，在教室上課，布置的作業(yè)都是書后的復(fù)習(xí)思考題，大部分都是問答題，有一少部分計算題，考試采用傳統(tǒng)紙質(zhì)試卷，閉卷考試。沒有學(xué)生現(xiàn)場實際操作的過程。

從2013級到2015級，教材上原理性的內(nèi)容壓縮課時，補(bǔ)充增加實際操作的講解和示范，取消了書后復(fù)習(xí)思考題的作業(yè)，作業(yè)改為學(xué)生對實際操作過程的記錄和感受，取消了傳統(tǒng)紙質(zhì)試卷考試，原理性知識采用抽題口試，實作性內(nèi)容采用現(xiàn)場考核。

從2016級起，原理性的知識都改為了實訓(xùn)操作，根據(jù)不同的教學(xué)模塊，采取不同的教學(xué)方法，有的在計算機(jī)實訓(xùn)室進(jìn)行軟件的實際操作，有的在軌道實訓(xùn)場結(jié)合儀器講解并實際操作，不再有紙質(zhì)作業(yè)，所有的考核都是實際操作，根據(jù)不同的教學(xué)模塊，采取不同的考核方法，上機(jī)考試隨機(jī)出題和現(xiàn)場操作。

(三) 以賽促學(xué)，提升興趣

為了積極響應(yīng) “國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定”的文件精神：堅持以立德樹人為根本，以服務(wù)發(fā)展為宗旨，以促進(jìn)就業(yè)為導(dǎo)向，適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)方式變革以及社會公共服務(wù)的需要，深化體制機(jī)制改革，統(tǒng)籌發(fā)揮好政府和市場的作用，加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)，深化產(chǎn)教融合、校企合作，培養(yǎng)數(shù)以億計的高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才。在2016年我院與北京力鐵軌道交通設(shè)備有限公司聯(lián)合舉辦了第一屆“力鐵”杯天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院高速鐵路精調(diào)精測技能大賽，在2017年和2019年的職業(yè)教育活動周中又舉行了第二屆和第三屆。高速鐵道技術(shù)專業(yè)的學(xué)生在2017年參加“南方高鐵杯”第三屆全國職業(yè)院校高速鐵路精測精調(diào)技能大賽中取得團(tuán)體二等獎，在2019年第四屆大賽中取得團(tuán)體一等獎。從2018年起，同學(xué)們還組織了高速鐵路軌道精調(diào)的社團(tuán)。

通過組織競賽和社團(tuán)活動，促進(jìn)了同學(xué)之間的學(xué)習(xí)交流，增強(qiáng)了同學(xué)間的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識，提升了同學(xué)們對高速鐵路線路檢測課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的意愿，從而達(dá)到提升自覺學(xué)習(xí)的能力，提高自己的技術(shù)技能，適應(yīng)工作崗位的人才培養(yǎng)目標(biāo)。通過參加競賽，使得許多學(xué)生獲得獎勵，學(xué)習(xí)的信心、實習(xí)的能力和工作的能力都得到了提高，同時還提高了學(xué)生的就業(yè)率，部分學(xué)生在自己的工作崗位上起到了關(guān)鍵性的作用，成為單位的技術(shù)骨干。

(四) 加強(qiáng)校企合作，提高教師水平，推進(jìn)教學(xué)改革

為了適應(yīng)課程的性質(zhì)和教學(xué)內(nèi)容的變化要求，授課教師深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，一方面了解企業(yè)的實際需求，一方面學(xué)習(xí)現(xiàn)場的實際操作經(jīng)驗，一方面從現(xiàn)場搜集資料充實教學(xué)內(nèi)容。

為了將軌道檢查儀的內(nèi)容由強(qiáng)調(diào)理論知識系統(tǒng)性的理論教學(xué)改變?yōu)閷嵺`教學(xué)，任課教師從現(xiàn)場收集制作軌道檢查儀的現(xiàn)場操作視頻、實際采集的數(shù)據(jù)和配套的分析軟件。

對于添乘儀的部分，學(xué)校于2015年購進(jìn)了一臺世恒SY-5型便攜式線路檢查儀，但沒有購買相應(yīng)的配套軟件，任課教師就聯(lián)系已畢業(yè)的學(xué)生，找從事這方面工作的人員，學(xué)習(xí)并搜集軟件的使用方法，使得在教學(xué)中同學(xué)們拿著儀器操作之后，通過對數(shù)據(jù)的分析來理解儀器起到的作用。

對于軌道檢查車的內(nèi)容，任課教師利用學(xué)校舉辦各種鐵路專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)班的機(jī)會，加強(qiáng)與培訓(xùn)學(xué)員的相互溝通，既了解到對軌檢車資料的運(yùn)用方法，又取得現(xiàn)場的實測數(shù)據(jù)和分析處理軟件。在教學(xué)中，任課教師根據(jù)現(xiàn)場的實測資料，隨機(jī)抽取病害位置來考核學(xué)生分析核對病害里程的處理能力，做到對于每個學(xué)生考核的知識點(diǎn)相同但考核的題目不同。

對于電子道尺的內(nèi)容，由于電子道尺的價格比普通道尺高很多，學(xué)校于2010年購進(jìn)了4把，2013年又新增7把。但是電子道尺使用頻繁，學(xué)校組織的培訓(xùn)班學(xué)員也要使用，而學(xué)校又沒有定期送到檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢校，造成性能良好的電子道尺數(shù)量不多，相對于大約40個學(xué)生的教學(xué)班，數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)的需要。電子道尺在使用時與普通道尺的區(qū)別除了精度高、數(shù)字顯示之外，最關(guān)鍵的是要與配套處理軟件相互作用才能發(fā)揮出它的長處。為了解決數(shù)量不足的教學(xué)矛盾，任課教師自學(xué)計算機(jī)編程語言，編寫了“電子道尺模擬練習(xí)系統(tǒng)”并取得國家版權(quán)局頒發(fā)的計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書，學(xué)生可以在計算機(jī)實訓(xùn)室每人一臺計算機(jī)通過軟件的操作來學(xué)習(xí)電子道尺的使用。

對于高速鐵路軌道檢測的內(nèi)容，學(xué)校于2012年購進(jìn)了一臺廣州南方高速鐵路測量技術(shù)有限公司生產(chǎn)的絕對測量小車，使用時需要與全站儀相互配合，校園內(nèi)有一段接近80米長的高速鐵路線路，兩側(cè)有六個CPⅢ點(diǎn)，學(xué)生實訓(xùn)的時候就用這一臺小車去測量這一條線路。測量時小車位置兩人，全站儀位置兩人，其他同學(xué)只能在旁邊看著，只能是一組測完再輪下一組。小車的使用主要是專用筆記本電腦上精調(diào)軟件的操作，而精調(diào)軟件是必須帶軟件狗才能運(yùn)行的，并且與小車設(shè)備相連后才能采集數(shù)據(jù)，軟件狗只有一個，所以每次的測量只能有一個人去操作精調(diào)軟件。這種情況造成教師講課的時候只能有幾個人才能看到操作的過程，老師講得困難學(xué)生也學(xué)得費(fèi)勁。為了解決這個問題，任課教師經(jīng)過努力，編寫了“南方高鐵精調(diào)小車采集軟件模擬練習(xí)系統(tǒng)”并取得計算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書，學(xué)生在計算機(jī)實訓(xùn)室每人一臺計算機(jī)通過軟件的操作來學(xué)習(xí)并檢驗精調(diào)軟件的使用。

三、今后的改革設(shè)想

雖然經(jīng)過這么多年的努力，高速鐵路線路檢測課程改革取得了很大的成效，但還有一些需要解決的問題。

各種線路檢測設(shè)備都是價格昂貴的專用電子產(chǎn)品，因此設(shè)備少而學(xué)生多的矛盾是必然存在的，那么如何有效利用好現(xiàn)有的設(shè)備去滿足教學(xué)的需要就是今后課程改革的一個方向。

現(xiàn)在課程的考核已經(jīng)沒有了統(tǒng)一紙質(zhì)的試卷，都是實際操作性的考核，許多考核項目是已知數(shù)據(jù)隨機(jī)生成，完全杜絕了相互抄襲的可能，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但同時增大了教師評判的工作量，所以如何加強(qiáng)課程考核評卷的自動化是課程改革的另一個方向。

為了培養(yǎng)學(xué)生對鐵路線路進(jìn)行檢測分析的能力，本門課程讓學(xué)生通過實際的儀器操作和相關(guān)軟件的運(yùn)用及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析處理來深入理解線路檢測的基本知識，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，最終提高了學(xué)生的技能，增強(qiáng)職業(yè)的競爭力。