关于《线路勘测》课程讲授的几点思考

王英杰

摘要：结合北京交通大学“交通行业特色”的背景，以培养行业紧缺人才為出发点，分析了《线路勘测》课程设置的缘由，并初步探讨了对比教学法和案例教学法在线路设计相关内容授课中的应用。通过实践教学的验证，深得学生好评。

关键词：行业特色；线路勘测；对比；案例

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）09-0151-02

一、引言

北京交通大学作为交通行业的人才培养基地、知识创新源泉、技术革新要塞，在服务国家经济社会发展中做出了卓越的贡献。学校充分发挥交通行业的背景优势，紧紧抓住高速铁路和综合交通运输发展的历史机遇，为行业发展提供理论支持、人才支持和技术支持。为切实履行自身所肩负的历史责任与使命，学校坚持国家战略优先与服务行业发展相结合，以培养行业紧缺人才为出发点，充分调研新时期行业用人单位对人才培养质量的要求，从专业设置、课程建设等方面来完善学科专业体系，做到重点突出、结构合理。

为适应交通工程复合型人才培养的要求，同时满足课程学时压缩减少的现实需要，《线路勘测》课程内容主要涵盖两大部分，第一部分为测量基本知识，第二部分为线路设计。同时，为突出北京交通大学鲜明的交通行业特色，在线路设计部分又包括了公路选线和铁路选线两方面的内容。一般而言，线路设计集总体决策性、实践性和知识性为一体，是一门综合运用理论和专业知识的课程，其涉及道路与铁道工程的各个领域，内容庞杂、理论与实际结合性较强，课程难度较大。学生通过该课程线路设计部分的学习，应掌握线路设计的基本理论，学会运用线路设计的知识和技能从事道路与铁路勘测设计、城市轨道交通施工管理等工程实践，着力培养学生的分析和解决实际问题的能力，为学生毕业后从事交通运输、交通工程相关的铁路道路工程勘测、设计施工和管理等方面的工作打下坚实的基础。作为《线路勘测》课程的教学人员，研究合适的授课方法以提高授课效率，特别是在当下有限的课时内切实保证学生理解、掌握所学知识是值得探讨的课题。

二、对比教学法在超高设置中的应用

对比教学法是把一些有一定联系和差异的教学内容放在一起加以对比分析，找出两者之间的相同点和不同点，帮助学生认识其本质差异。在课程教学中，恰当采用对比教学法既可以帮助学生分析同类问题的共性，便于学生抓住教学内容的本质，又可以通过比较发现各自问题中的特性，有利于学生对相似教学内容的区分并加深理解。在线路设计课程内容中，曲线地段超高设置始终是一个重要内容。在讲授该小节内容时，将公路和铁路曲线超高设置放在一起，并采用对比教学法进行讲授。公路线路设计中超高定义为：“为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。”，如图1（a）所示。而铁路线路设计中其超高定义为：“当列车在曲线上行驶时，由于离心力的作用，将列车推向外股钢轨，加大了外股钢轨的压力，因此需要把曲线外轨适当抬高，使列车的自身重力抵消掉惯性离心力，从而达到两股钢轨受力均衡和磨耗相等以提高旅客舒适感和线路的稳定性。”，如图1（b）所示。

为便于学生理解曲线地段超高设置的概念，首先让学生回忆高中物理的绳拉小球运动模型。一根绳子拉着一个钢球在平面内运动，一旦松开绳子，小球将沿着速度的切线方向向外飞去，这是由于小球在运动过程中始终受到离心力的作用。在曲线上运行的汽车和火车同样也会受到离心力的作用，由此可见在公路和铁路线路设计中曲线地段设置超高的根源是一致的，都是利用车辆的一部分重力来平衡离心力，都是为了保证车俩运行的舒适性和下部结构的稳定性。而不同之处在于，汽车在运行过程中由路面结构支撑，而火车则由轨道结构（含钢轨、轨枕等）支撑。下部结构的不同直接导致了实现车辆倾斜方式的不同，公路上则在横断面上设置外侧高于内侧的单向横坡，而铁路上则通过设置外轨高于内轨来实现。

另外，曲线地段超高计算公式理论性强，且公式推导纷繁复杂，容易使学生产生混淆。为帮助学生理解，仍采用对比教学法来帮助学生辨别公路与铁路曲线地段超高计算的内容。公路线路设计中曲线超高通过超高横坡的形式来实现，其超高坡度的计算公式为ic=v2/（127R）-μ，其中ic为超高横坡，v为车辆运行速度（km/h），R为曲线半径（m），μ为横向力系数。而在铁路线路设计中，曲线超高的计算公式为h=11.8×v2/R（mm），其中h为曲线超高，v为列车运行速度（km/h），R为曲线半径（m）。通过对比分析可以看出，无论公路超高计算还是铁路超高计算都与运行速度v的平方成正比与曲线半径R成反比，追本溯源这是由于离心力计算公式所造成的。同样，不同之处在于各自计算公式的系数不同，这是由公路和铁路下部结构及其上部载运工具的特征所决定的。

结合以上教学实践经验得出，在日常的《线路勘测》教学中，教师可以将相互关联的教学内容放在一起，运用对比教学法进行讲授。通过对比公路和铁路超高的概念及计算公式等知识点，可使教学内容在学生的心里留下深刻的印象，有利于抓住教学内容的本质，从而帮助学生加深对事物的认识和理解。值得指出的是，对比教学法不是简单的就事论事，而是举一反多、对比类推的过程，是学生探索问题和解决问题并发现新问题的有效思维方式。教师在日常的教学工作中，要选择适当的比较对象来明确他们之间的比较点，并积极地引导学生去发现被比较对象之间的关系，启发学生思考并掌握对比思维方法，通过对比求同求异，最终达到学以致用的目的。

三、案例教学法在曲线地段限速中的应用

案例教学法最早应用于法律、医学及工商管理等教学领域，用于讲授这些领域中的重要思想、思维方式及内在原理等。劳伦斯认为：“一个好的案例是一种把部分真实生活引入课堂从而可使教师和全班学生对之进行分析和学习的工具”。由此可见，案例是案例教学法中十分重要的要素，合适案例的选择也就成为了案例教学法的核心内容。以下采用胶济线列车脱轨事故作为案例向学生详细讲解曲线地段限速的相关内容。

胶济线列车脱轨事故描述如下：2008年4月28日4时41分，北京开往青岛的T195次旅客列车运行至山东境内胶济铁路周村至王村间脱线，第9节至17节车厢在铁路弯道处脱轨，冲向上行线路基外侧。此时，正常运行的烟台至徐州的5034次旅客列车刹车不及、最终以每小时70公里的速度与脱轨车辆发生撞击，机车（内燃机车编号DF11-0400）和第1至第5节车厢脱轨。胶济铁路列车相撞事故已造成72人死亡，416人受伤。以上案例安排在讲解完曲线设计要素后进行，此时学生对曲线限速已有了初步认识，再此基础上运用该案例启发学生思考，加深对曲线地段限速的理解。同时，为了加强学生对铁路安全运营意识的认识，在课上要求一名学生朗读以上事故案例，从而吸引所有学生的注意力。待学生朗读完毕后，抛出问题：“为何T195次列车在弯道处会脱轨”，有意识地引导学生思考刚刚教授的曲线限速的内容。在学生思考讨论完毕后，给出正确答案：“T195次旅客列车在限速80公里的弯道路段上实际时速达到131公里，每小时超速51公里，此时机车后面的第9至17位车辆由于离心力过大而脱轨，被甩到了外侧的上行线路上，恰巧与5034次列车发生碰撞引发了该事故。”以上案例教学通过选择胶济线列车脱轨事故这一与学生相对较为熟悉的话题，积极引导学生思考和讨论，既活跃了课堂气氛，又使学生掌握了曲线地段限速的知识点。案例教学法作为教师和学生互动最丰富的教学模式，在学生现有知识的基础之上，通过科学的案例选择，在课堂上采用问答式的讨论方法，加深学生对知识的理解和运用，同时拓展学生的思维方向，激励学生的创新活动。

四、结束语

提高教学质量是高等教育发展的核心任务，是人才培养的核心环节。本文作者结合自身实践教学经历，分别就对比教学法和案例教学法在《线路勘测》教学中的应用进行了探讨。运用以上方法，在传授学生相应知识点的同时，也激发了学生学习的主动性，增强学生学习知识和运用知识的能力。需要强调的是每种教学方法都有其相应的适用条件，在讲授不同的知識点时，要选择与其相适应的教学方法才能达到预期的授课效果。

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