馮天軍 梁春巖 吳立新

(吉林建筑大學交通科學與工程學院，長春 130118)

0 引言

我國在交通工程領域起步較晚，學科發(fā)展相對滯后，相關的理論知識還不夠系統(tǒng)、深入，實用性受到一定限制．為解決日益突出的交通問題［1］，深化交通工程專業(yè)知識學習，培養(yǎng)專門的高精尖人才，需要開設相關專業(yè)課程，而《交通工程設施設計》是本專業(yè)的核心課程．

王艷等［2］總結(jié)了《交通工程設施設計》課程的性質(zhì)和發(fā)展方向，鼓勵采用多種手段教學，適當增加實踐教學環(huán)節(jié)，并提出了進一步改善措施;朱海燕［3］指出，課堂教學應分為5個階段進行，即新課導入、創(chuàng)設情境、任務實施、任務評價、小結(jié)及作業(yè)．這些學者對教學模式做了一些有益的探索研究，但對《交通工程設施設計》課程特點分析不夠深入，提出的課堂教學方法針對性不強．

1 課程特點

《交通工程設施設計》是交通工程專業(yè)的一門必修課程，培養(yǎng)學生具有獨立動手設計的能力［4］，課程主要包括安全設施、管理設施、服務設施、道路景觀及綠化設施、機電設施等［5］，各章節(jié)前后聯(lián)系不緊密，體系相對松散，具有多課程交叉、規(guī)范指導性強、部分設施抽象難懂等特點．

1．1 多課程交叉

《交通工程設施設計》是一門多門課程的交叉課程，涵蓋了交通安全、交通管理、交通規(guī)劃和交通流理論等知識，授課前要求學生具備基本的交通工程、道路工程及交通管理等知識．護欄設計中要求學生有一定的數(shù)學、物理知識基礎，對車輛與護欄碰撞進行受力分析，計算交通標志所受的風荷載、重力荷載、彎矩、扭矩等，從而確定護欄型式和材料強度．同時，確定護欄強度還應考慮交通流的一些基本特性，如碰撞速度、碰撞角度、碰撞車輛質(zhì)量等，將交通狀態(tài)用數(shù)學模型描述，由于學生缺少對交通流的觀察，對數(shù)學建模的過程了解不夠深入［6］，故需要一定的講授方法．在交通標志和標線章節(jié)，主要講述標志和標線的設置條件和形式，以及交通標志的受力分析，涉及交通管理與控制的相關知識．此外，機電系統(tǒng)涉及電氣、概率論、通信技術等基礎知識．因此，本課程綜合性強，涵蓋多門學科及課程知識，學習難度較大．

1．2 規(guī)范指導性強

本課程涉及的規(guī)范是通過理論推導和實踐總結(jié)后形成的成果，具有較強的實用性、指導性．本專業(yè)的規(guī)范經(jīng)過幾次調(diào)整，目前基本能夠滿足教學生產(chǎn)需求．如《道路交通標志和標線》，1985年第一次出版，分別在1999年和2009年進行了兩次改版，對標志和標線分類進行了較大調(diào)整，增加了標線顏色、樣式，重新界定了部分標線尺寸．《公路交通安全設施設計細則》中給定了若干種護欄形式，供在不同護欄設計條件下選用，其好處一是經(jīng)過理論計算、實踐經(jīng)驗確定護欄形式，有效發(fā)揮護欄的作用;二是尺寸標準，方便設計、制造、安裝以及日后破損的維修，節(jié)約成本．

1．3 部分設施抽象難懂

課程出現(xiàn)一些比較抽象、難于理解的設施或系統(tǒng)，學生未曾接觸過，進而增加了教學難度．如監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控單元、信息提供平臺等工作原理和結(jié)構(gòu)復雜;通信系統(tǒng)中，通信層次、數(shù)據(jù)交換、傳輸制式等原理包含通訊的相關知識已修課程未有介紹．

2 教學模式

針對本課程的特點，本文重點研究了以下5種教學模式，闡述每種模式的涵義，切實提高教師課堂的教學質(zhì)量，激發(fā)學生的學習熱情，獲得良好的教學效果．

2．1 應用現(xiàn)代技術

在課堂講授過程中，適當采用多樣化的教學手段，作為板書的有益補充．多媒體技術具有信息量大、音頻與視頻完美結(jié)合，以及圖片、flash動畫演示功能詳盡，因此采用多媒體授課，能夠更加形象直觀地展示一些抽象設施形態(tài)、再現(xiàn)設施受力變形過程，了解設施的功能、形狀，使學生從枯燥晦澀的教材中解脫出來．隨著科技的不斷進步，手工繪圖已逐漸淡出．在課堂上，引導學生利用繪圖軟件(如Autocad)或?qū)I(yè)的交通工程設施設計自動化成圖軟件(如緯地軟件)進行設計．專業(yè)設計軟件具有良好的交互界面，操作簡單，修改容易，能夠增強學生的學習興趣和建立學好專業(yè)課的信心，促進相互交流．強調(diào)采用信息化教學手段，適應現(xiàn)代化教學需求，提高教學水平．多媒體技術已應用廣泛，網(wǎng)絡信息更新快速，使課堂教學突破時空障礙，緊隨時代步伐，有助于學生思維縱向拓展，形成發(fā)散式思維．

2．2 注重模型推導

本課程部分章節(jié)含有計算模型，通過模型推導，挖掘深層次的本質(zhì)規(guī)律，提高學生的理解程度．對初學者來說模型推導是枯燥乏味的，也是困難的．如何能激起學生的學習興趣，這對教學提出了較高要求．在實際講解過程中，通過多媒體還原事物的內(nèi)在變化規(guī)律，通過圖形展示物體受力、位移、速度等的內(nèi)在關系，從而建立理論模型．例如，在交通標志進行受力分析過程中，根據(jù)交通設施受力狀態(tài)進行數(shù)學建模求解，確定設施的幾何尺寸、標志立柱基礎埋深，選取合適的標志板材料、立柱材料．對安全護欄的受力分析中，歸納車輛與護欄的碰撞速度、碰撞角度、碰撞位置，確定護欄的有效高度和強度，從而選擇合適的護欄類型，盡量將交通事故嚴重度降到最低．

2．3 優(yōu)化設計點評

本課程涉及大量的設施設計，要求學生有較強的動手能力．在停車場設計和交通標志標線章節(jié)中，適當布置課后設計作業(yè)．學生通過實地調(diào)查，根據(jù)給定的設計資料，結(jié)合相關規(guī)范、標準及設計案例，繪制設計圖紙．在繪圖過程中，同學相互之間共同磋商，集思廣益，以小組的形式提交設計作業(yè)．課堂上，老師和同學有針對性的對提交的作業(yè)進行點評，指出設計的可取之處和不滿足規(guī)范要求的地方，同時建議學生如何修改優(yōu)化設計．通過這樣的點評，激勵學生向更優(yōu)秀的設計方向追求，達到共同提高設計水平的目的．

2．4 闡述規(guī)范含義

規(guī)范是先前成果的集成和總結(jié)，具有普遍推廣應用的價值．在利用規(guī)范進行設計時，需要向?qū)W生闡述規(guī)范條款的由來．如《道路交通標志和標線》(GB5768-2009)、《公路交通安全設施設計規(guī)范》(JTG81-2006)，車輛與護欄碰撞角度，規(guī)定小汽車是20°．這個具體數(shù)值，是如何得出的沒有詳細說明或理論推導．通過闡述規(guī)范含義，使學生了解規(guī)范的作用，為設施設計提供充分依據(jù)．除了介紹國內(nèi)相關的工程規(guī)范以外，還在課堂上介紹國外工程規(guī)范，講解二者不同的設計標準，并深入剖析二者數(shù)據(jù)不同的緣由．如法國高速公路路側(cè)水泥混凝土護欄中鋼筋配置簡單而且數(shù)量較少，而我國護欄的配筋較為復雜，分析產(chǎn)生這些差異的原因，提高學生理解規(guī)范的能力，為以后工作奠定良好的專業(yè)基礎．

2．5 展示設計成果

在課堂授課時，經(jīng)常以道路規(guī)劃設計院的設計圖紙為范本，講解交通工程設施的設置條件、設置依據(jù)、結(jié)構(gòu)形式、幾何尺寸等，與規(guī)范進行對照，找出缺陷和不足，力爭使學生的設計與工程實際案例接近，增強學生的觀察能力，進而提高他們的動手能力．

以上5種課堂教學手段是相互交叉運用的，一般情況下采用幾種方法聯(lián)合教學，如學生設計與設計院的成果進行對比，領會設計思路，找出學生的設計問題并提出改進措施．

3 結(jié)語

本文闡述了《交通工程設施設計》課程的3方面特點，并據(jù)此對課堂教學模式進行了充分探討，結(jié)果表明文中研究的5種課堂教學模式效果較好，有助于探索一條適合《交通工程設施設計》教學的有效方法，為本課程教學提供有力的理論指引和實踐嘗試．

［1］程 琳，王 煒，過秀成．交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究［J］．高教發(fā)展與評估，2006(22):58-61．

［2］王 艷，趙貴峰．“交通工程設施設計”課程教學體會與思考［J］．科技文匯，2011(7):59-60．

［3］朱海燕．《交通工程設施設計》教學探討［J］．卷宗，2013(7):94．

［4］馮天軍，吳立新，梁春巖．交通工程專業(yè)學生工程能力提升策略［J］．吉林建筑工程學院學報，2013，30(2):72-74．

［5］孟祥海，李洪萍．交通工程設施設計［M］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社，2012:1-3．

［6］陳隊永，溫少芳．“交通工程設施設計”課程信息化教學設計的優(yōu)化［J］．中國電力教育，2012(7):61-62．