设计火车的专科专业主要包括以下几个方面：
铁道工程技术专业
主要学习内容：铁路选线设计基础、铁路轨道施工与维护、铁路桥梁施工与维护、铁路路基施工与维护、铁路隧道施工与维护、铁路施工组织与概预算等。
就业方向：国有或地方地铁局、铁道工程、工务等技术领域，负责铁路线路、桥梁、隧道等基础设施的施工、监理、维护等工作。
高速铁路相关专业
铁道工程技术：学习高速铁路的建设、维护、监测等方面的知识。
铁道交通运营管理：学习高速铁路的运营、调度、管理等方面的知识。
铁道信号与控制：学习高速铁路信号系统的设计、安装、调试等方面的知识。
铁道车辆运用与检修：学习高速铁路车辆的维护、检修、检测等方面的知识。
铁道车辆工程：学习高速铁路车辆的设计、制造、实验等方面的知识。
城市轨道交通运营管理：学习城市轨道交通（包括地铁、轻轨等）的运营、调度、管理等方面的知识。
其他相关专业
土木工程：虽然主要研究土木工程，但在一些学校，土木工程专业可能会包含一些高速铁路方面的课程。
轨道电源专业（电气化铁路供电）：培养铁路供电设备建设、安装、运行维护、接触网建设与维护、电力调度等方面的专业技术人才。
动车车辆专业：培养电力机车运用与检测、机电设备安装、运行、检修和技术管理等方面的专业技术人员。
线路工程专业：培养铁路线路工程测量与施工、铁路工程监理与质量检验、铁路线路养护与管理等方面的专业技术人才。
电气化铁道供电：学习电工基础、电子技术、牵引变电所、继电保护及自动装置等，未来可从事铁路变电所、城市轨道交通中铁电气化局等工作。
铁道通信信号：学习信号机车、区间信号、驼峰信号、模拟电子技术、数字电子技术等，未来可从事工程局、铁路局、地铁公司、设计院等工作。
机动车辆专业：学习机电结构、机车运用与管理、机车电传动等，未来可从事国家铁路局、地方铁路局、城市轨道交通局、铁路工程局等工作。
高速列车乘务员：培养能够从事地铁安保、动车客服、高速列车乘务员和证书管理的人员，未来可从事高速列车乘务员工作。
铁道机车专业：培养从事铁路机务段、机车检修段（厂）、车辆段、车站、编组场、城市轨道交通行业以及生产企业运输部的机车驾驶、机车检修、地勤与机车保养的高素质技术技能人才。
这些专业涵盖了火车设计、施工、运营、维护等各个方面，学生可以根据自己的兴趣和职业规划选择合适的专业进行深入学习。