冯天军 梁春岩 吴立新

(吉林建筑大学交通科学与工程学院，长春 130118)

0 引言

我国在交通工程领域起步较晚，学科发展相对滞后，相关的理论知识还不够系统、深入，实用性受到一定限制．为解决日益突出的交通问题［1］，深化交通工程专业知识学习，培养专门的高精尖人才，需要开设相关专业课程，而《交通工程设施设计》是本专业的核心课程．

王艳等［2］总结了《交通工程设施设计》课程的性质和发展方向，鼓励采用多种手段教学，适当增加实践教学环节，并提出了进一步改善措施;朱海燕［3］指出，课堂教学应分为5个阶段进行，即新课导入、创设情境、任务实施、任务评价、小结及作业．这些学者对教学模式做了一些有益的探索研究，但对《交通工程设施设计》课程特点分析不够深入，提出的课堂教学方法针对性不强．

1 课程特点

《交通工程设施设计》是交通工程专业的一门必修课程，培养学生具有独立动手设计的能力［4］，课程主要包括安全设施、管理设施、服务设施、道路景观及绿化设施、机电设施等［5］，各章节前后联系不紧密，体系相对松散，具有多课程交叉、规范指导性强、部分设施抽象难懂等特点．

1．1 多课程交叉

《交通工程设施设计》是一门多门课程的交叉课程，涵盖了交通安全、交通管理、交通规划和交通流理论等知识，授课前要求学生具备基本的交通工程、道路工程及交通管理等知识．护栏设计中要求学生有一定的数学、物理知识基础，对车辆与护栏碰撞进行受力分析，计算交通标志所受的风荷载、重力荷载、弯矩、扭矩等，从而确定护栏型式和材料强度．同时，确定护栏强度还应考虑交通流的一些基本特性，如碰撞速度、碰撞角度、碰撞车辆质量等，将交通状态用数学模型描述，由于学生缺少对交通流的观察，对数学建模的过程了解不够深入［6］，故需要一定的讲授方法．在交通标志和标线章节，主要讲述标志和标线的设置条件和形式，以及交通标志的受力分析，涉及交通管理与控制的相关知识．此外，机电系统涉及电气、概率论、通信技术等基础知识．因此，本课程综合性强，涵盖多门学科及课程知识，学习难度较大．

1．2 规范指导性强

本课程涉及的规范是通过理论推导和实践总结后形成的成果，具有较强的实用性、指导性．本专业的规范经过几次调整，目前基本能够满足教学生产需求．如《道路交通标志和标线》，1985年第一次出版，分别在1999年和2009年进行了两次改版，对标志和标线分类进行了较大调整，增加了标线颜色、样式，重新界定了部分标线尺寸．《公路交通安全设施设计细则》中给定了若干种护栏形式，供在不同护栏设计条件下选用，其好处一是经过理论计算、实践经验确定护栏形式，有效发挥护栏的作用;二是尺寸标准，方便设计、制造、安装以及日后破损的维修，节约成本．

1．3 部分设施抽象难懂

课程出现一些比较抽象、难于理解的设施或系统，学生未曾接触过，进而增加了教学难度．如监控系统、监控单元、信息提供平台等工作原理和结构复杂;通信系统中，通信层次、数据交换、传输制式等原理包含通讯的相关知识已修课程未有介绍．

2 教学模式

针对本课程的特点，本文重点研究了以下5种教学模式，阐述每种模式的涵义，切实提高教师课堂的教学质量，激发学生的学习热情，获得良好的教学效果．

2．1 应用现代技术

在课堂讲授过程中，适当采用多样化的教学手段，作为板书的有益补充．多媒体技术具有信息量大、音频与视频完美结合，以及图片、flash动画演示功能详尽，因此采用多媒体授课，能够更加形象直观地展示一些抽象设施形态、再现设施受力变形过程，了解设施的功能、形状，使学生从枯燥晦涩的教材中解脱出来．随着科技的不断进步，手工绘图已逐渐淡出．在课堂上，引导学生利用绘图软件(如Autocad)或专业的交通工程设施设计自动化成图软件(如纬地软件)进行设计．专业设计软件具有良好的交互界面，操作简单，修改容易，能够增强学生的学习兴趣和建立学好专业课的信心，促进相互交流．强调采用信息化教学手段，适应现代化教学需求，提高教学水平．多媒体技术已应用广泛，网络信息更新快速，使课堂教学突破时空障碍，紧随时代步伐，有助于学生思维纵向拓展，形成发散式思维．

2．2 注重模型推导

本课程部分章节含有计算模型，通过模型推导，挖掘深层次的本质规律，提高学生的理解程度．对初学者来说模型推导是枯燥乏味的，也是困难的．如何能激起学生的学习兴趣，这对教学提出了较高要求．在实际讲解过程中，通过多媒体还原事物的内在变化规律，通过图形展示物体受力、位移、速度等的内在关系，从而建立理论模型．例如，在交通标志进行受力分析过程中，根据交通设施受力状态进行数学建模求解，确定设施的几何尺寸、标志立柱基础埋深，选取合适的标志板材料、立柱材料．对安全护栏的受力分析中，归纳车辆与护栏的碰撞速度、碰撞角度、碰撞位置，确定护栏的有效高度和强度，从而选择合适的护栏类型，尽量将交通事故严重度降到最低．

2．3 优化设计点评

本课程涉及大量的设施设计，要求学生有较强的动手能力．在停车场设计和交通标志标线章节中，适当布置课后设计作业．学生通过实地调查，根据给定的设计资料，结合相关规范、标准及设计案例，绘制设计图纸．在绘图过程中，同学相互之间共同磋商，集思广益，以小组的形式提交设计作业．课堂上，老师和同学有针对性的对提交的作业进行点评，指出设计的可取之处和不满足规范要求的地方，同时建议学生如何修改优化设计．通过这样的点评，激励学生向更优秀的设计方向追求，达到共同提高设计水平的目的．

2．4 阐述规范含义

规范是先前成果的集成和总结，具有普遍推广应用的价值．在利用规范进行设计时，需要向学生阐述规范条款的由来．如《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)、《公路交通安全设施设计规范》(JTG81-2006)，车辆与护栏碰撞角度，规定小汽车是20°．这个具体数值，是如何得出的没有详细说明或理论推导．通过阐述规范含义，使学生了解规范的作用，为设施设计提供充分依据．除了介绍国内相关的工程规范以外，还在课堂上介绍国外工程规范，讲解二者不同的设计标准，并深入剖析二者数据不同的缘由．如法国高速公路路侧水泥混凝土护栏中钢筋配置简单而且数量较少，而我国护栏的配筋较为复杂，分析产生这些差异的原因，提高学生理解规范的能力，为以后工作奠定良好的专业基础．

2．5 展示设计成果

在课堂授课时，经常以道路规划设计院的设计图纸为范本，讲解交通工程设施的设置条件、设置依据、结构形式、几何尺寸等，与规范进行对照，找出缺陷和不足，力争使学生的设计与工程实际案例接近，增强学生的观察能力，进而提高他们的动手能力．

以上5种课堂教学手段是相互交叉运用的，一般情况下采用几种方法联合教学，如学生设计与设计院的成果进行对比，领会设计思路，找出学生的设计问题并提出改进措施．

3 结语

本文阐述了《交通工程设施设计》课程的3方面特点，并据此对课堂教学模式进行了充分探讨，结果表明文中研究的5种课堂教学模式效果较好，有助于探索一条适合《交通工程设施设计》教学的有效方法，为本课程教学提供有力的理论指引和实践尝试．

［1］程 琳，王 炜，过秀成．交通工程专业人才培养模式研究［J］．高教发展与评估，2006(22):58-61．

［2］王 艳，赵贵峰．“交通工程设施设计”课程教学体会与思考［J］．科技文汇，2011(7):59-60．

［3］朱海燕．《交通工程设施设计》教学探讨［J］．卷宗，2013(7):94．

［4］冯天军，吴立新，梁春岩．交通工程专业学生工程能力提升策略［J］．吉林建筑工程学院学报，2013，30(2):72-74．

［5］孟祥海，李洪萍．交通工程设施设计［M］．哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2012:1-3．

［6］陈队永，温少芳．“交通工程设施设计”课程信息化教学设计的优化［J］．中国电力教育，2012(7):61-62．