基于研究型教學(xué)的鐵道工程類大學(xué)生創(chuàng)新計劃項目探討

時瑾

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

關(guān)鍵詞：鐵道工程；創(chuàng)新實驗；實踐教學(xué)；科研技能

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

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃是教育部“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”建設(shè)項目中，針對大學(xué)生所建立的影響最大的項目之一。自從大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃推廣以來，對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了強(qiáng)化，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的積極性，得到了學(xué)校和社會的廣泛認(rèn)同。

一、鐵道工程類大創(chuàng)計劃特點

鐵道工程專業(yè)主要是培養(yǎng)從事鐵路工程設(shè)計、施工、管理以及科學(xué)研究等方面的高素質(zhì)人才。近年來我國鐵路建設(shè)進(jìn)展速度很快，各鐵路單位對鐵道工程專業(yè)人才的需求量也比較大，就業(yè)市場要求畢業(yè)生在鐵道工程行業(yè)要具有工程實踐應(yīng)用能力以及相應(yīng)的工程素質(zhì)。

依托大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃，以鐵道工程為專業(yè)背景，開展創(chuàng)新性實驗，可以使學(xué)生充分體驗和了解工程相關(guān)問題的解決過程，有利于激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，有助于充分實現(xiàn)創(chuàng)新能力和個性化培養(yǎng)的目標(biāo)。

鐵道工程專業(yè)是交通運輸工程學(xué)科的主干專業(yè)之一，鐵道工程大學(xué)生創(chuàng)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(shè)施，同時也指修建鐵路各個階段（勘測設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)、改建）所運用的技術(shù)。鐵道工程最初包括與鐵路有關(guān)的土木（軌道、路基、橋梁、隧道、站場）、機(jī)械（機(jī)車、車輛）和信號等工程。隨著建設(shè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)一步分工，其中一些工程逐漸形成為獨立的學(xué)科，比如機(jī)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(xué)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(yè)涵蓋領(lǐng)域的廣泛性，大學(xué)生創(chuàng)新實驗選題涉及的知識面必然較為寬泛，涉及的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識包括：高等數(shù)學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、矩陣分析、土力學(xué)、巖石力學(xué)、車輛工程等，涉及的專業(yè)知識包括：線路設(shè)計、軌道工程、路基工程、站場與樞紐、橋梁工程、隧道工程、工務(wù)工程等。由此可見，鐵道工程類大學(xué)生創(chuàng)新實驗是融會貫通大學(xué)期間所學(xué)的鐵路方向?qū)I(yè)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(shè)、運營以及管理工作都是與鐵道工程密切相關(guān)的行業(yè)，因而面向工程實踐是鐵道工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。

結(jié)合當(dāng)前我國鐵路發(fā)展的大背景，以實際工程為基礎(chǔ)，梳理遴選大學(xué)生創(chuàng)新實驗選題。近年來，北京交通大學(xué)鐵道工程類大學(xué)生創(chuàng)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(xué)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(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合統(tǒng)籌能力、實踐能力和知識綜合應(yīng)用能力，充分訓(xùn)練了學(xué)生的工程思維。

（三）新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)更新快

自從新中國成立以來，我國十分重視鐵路建設(shè)的發(fā)展，特別是本世紀(jì)以來，我國鐵路實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。鐵道工程技術(shù)伴隨著鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展進(jìn)行著不斷的更新。

從設(shè)計手段來看，上世紀(jì)90年代以來，各大設(shè)計單位陸續(xù)實現(xiàn)了計算機(jī)輔助設(shè)計，經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)了各具特色的設(shè)計軟件系統(tǒng)，設(shè)計過程自動化程度日臻完善。與此同時，國外先進(jìn)的勘測設(shè)計一體化系統(tǒng)也得到不斷的應(yīng)用，設(shè)計手段更趨于豐富。當(dāng)前，設(shè)計系統(tǒng)正向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

從工程結(jié)構(gòu)來看，為了滿足高速、重載鐵路的運輸需求，線路結(jié)構(gòu)部件的服役性能得到不斷提高。從軌道結(jié)構(gòu)來看，近年來我國持續(xù)研發(fā)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(shù)的不斷發(fā)展，我們可以預(yù)見，性能優(yōu)越的工程結(jié)構(gòu)將會不斷地涌現(xiàn)。

大學(xué)生創(chuàng)新實驗應(yīng)該注重在當(dāng)前的工程中將新結(jié)構(gòu)新技術(shù)進(jìn)行融合，努力做到與時俱進(jìn)，提高學(xué)生在未來工作或者研究工作中的競爭力。

二、大創(chuàng)項目實施過程中存在的問題

結(jié)合近年來筆者指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新項目的經(jīng)驗，對大學(xué)生創(chuàng)新項目存在的問題進(jìn)行了梳理，如下。

1.選題過于寬泛，難以聚焦主要問題。大學(xué)生創(chuàng)新項目主要是針對大二、大三的本科生，這些學(xué)生申報的積極性相對較高，但是由于本專業(yè)剛剛?cè)腴T，還難以做到對大學(xué)生創(chuàng)新項目問題的科學(xué)把握。根據(jù)近年的情況來看，題目設(shè)置大、聚焦問題多并且復(fù)雜的選題，學(xué)生最后往往難以完成。

2.項目執(zhí)行過程中管理意識薄弱。大學(xué)生創(chuàng)新項目執(zhí)行期限為一年，學(xué)生立項成功以后，往往會出現(xiàn)松懈的情緒，不能夠主動地和導(dǎo)師進(jìn)行持續(xù)、有效地溝通，導(dǎo)致難以實現(xiàn)工作進(jìn)度的推進(jìn)。

3.項目與學(xué)生教育教學(xué)計劃相脫離。目前本科階段按寬口徑招生，在大學(xué)生創(chuàng)新實驗階段中，學(xué)生還沒有完全確定專業(yè)方向，學(xué)生在完全確定專業(yè)方向以后，有可能會導(dǎo)致教學(xué)計劃和大學(xué)生創(chuàng)新項目的脫離，專業(yè)知識與技術(shù)的優(yōu)勢不能得到充分的發(fā)揮，因而導(dǎo)致項目內(nèi)容不能得到深入地擴(kuò)展，項目達(dá)不到預(yù)期的效果，同時專業(yè)所學(xué)得不到實踐。

4.考核評價方式不能反映學(xué)生實質(zhì)能力的提升。不同類別的大學(xué)生創(chuàng)新項目所解決的問題和成果有所差異，要達(dá)到的目標(biāo)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(xué)的評價反饋機(jī)制。

三、大學(xué)生創(chuàng)新項目過程管理對策

針對大學(xué)生創(chuàng)新項目實施過程中存在的一些問題，在實際中應(yīng)該明確目標(biāo)，確立主導(dǎo)思想和改革思路，統(tǒng)籌規(guī)劃、合理安排，建立了切實可行的對策。

（一）注重選題和任務(wù)的科學(xué)性

大學(xué)生創(chuàng)新實驗要重點資助選題科學(xué)、思路新穎、具有創(chuàng)新性和探索性、研究方案以及技術(shù)路線可行、實施條件有保障的項目。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，認(rèn)為在課題的選擇上應(yīng)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(chuàng)新空間并且可以實施的選題；其次應(yīng)該以學(xué)生目前所掌握的理論和專業(yè)知識為基礎(chǔ)，以鍛煉動手能力和學(xué)習(xí)科研方法為出發(fā)點設(shè)計課題；第三，項目選題應(yīng)該注意取材于實際工程，讓學(xué)生能夠從實際工程項目中去提煉科學(xué)問題，鍛煉綜合能力。例如，以大學(xué)生創(chuàng)新項目“基于車激響應(yīng)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(nèi)容聚焦于采用車輛響應(yīng)反演剛度，學(xué)生設(shè)計現(xiàn)場測試方案，獲得鋼軌響應(yīng)，進(jìn)而結(jié)合有限元計算和理論預(yù)估反演得到路基剛度。通過該項目實施使得學(xué)生對鐵道工程專業(yè)加深了了解，鍛煉了解決工程問題的能力。

（二）加強(qiáng)項目執(zhí)行過程中的過程管理

強(qiáng)化大學(xué)生創(chuàng)新項目各個環(huán)節(jié)的指導(dǎo)和管理，構(gòu)建全過程質(zhì)量保證體系。大學(xué)生創(chuàng)新項目實施以前要制定可行的任務(wù)書，指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)向?qū)W生講解各個階段需要完成的任務(wù)，通過申報說明會向?qū)W生聲明選題和專業(yè)方向的關(guān)系，明確培養(yǎng)目標(biāo)；實施過程中要按照進(jìn)度計劃把任務(wù)分解到每周，要求學(xué)生按周計劃開展工作；通過讓學(xué)生加入到導(dǎo)師課題組，集中辦公、聯(lián)合協(xié)作機(jī)制推進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新項目的執(zhí)行。

（三）建立合理的成果評價機(jī)制

大學(xué)生創(chuàng)新項目的開題、中期以及最終驗收階段不僅應(yīng)該重點考核學(xué)生對項目內(nèi)容完成的情況和創(chuàng)新點，更應(yīng)該綜合學(xué)生的平時表現(xiàn)、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(yīng)該盡量選擇從事與選題方向相關(guān)的一線科研人員，專家組選定后應(yīng)該盡量減少人員的變動。

四、結(jié)語

我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，為鐵道工程專業(yè)的本科教學(xué)提供了新的機(jī)遇，同時也提出了更高的要求，進(jìn)行研究型教學(xué)已經(jīng)成為必然，然而大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃為開展本科生研究型教學(xué)提供了新的契機(jī)。實踐表明，大學(xué)生創(chuàng)新實驗深化了研究型教學(xué)，提高了學(xué)生自主設(shè)計和科研創(chuàng)新能力。

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