張?zhí)旌? 王鵬 李清富

[摘要]本文通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行仿真模型的制作，探索將沙盤(pán)模型制作應(yīng)用于專業(yè)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的道路勘測(cè)課程教學(xué)，形成獨(dú)特的體驗(yàn)式教學(xué)方法，在體驗(yàn)式教學(xué)中增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)使同學(xué)們?cè)谀M實(shí)踐中學(xué)習(xí)新的知識(shí)，使得教學(xué)更加直觀。

[關(guān)鍵字]道路勘測(cè) 體驗(yàn)式教學(xué) 沙盤(pán)模型

引言

體驗(yàn)式教學(xué)模式是指教師以一定的理論為指導(dǎo)，讓學(xué)生親身去感知、領(lǐng)悟知識(shí)，并在實(shí)踐中得到證實(shí)，從而使學(xué)生成為真正自由獨(dú)立、情知合一、實(shí)踐創(chuàng)新的“完整的人”的教學(xué)模式。體驗(yàn)式教學(xué)模式構(gòu)建的理論依據(jù)是情知教學(xué)論、現(xiàn)代學(xué)習(xí)觀和現(xiàn)代教學(xué)論，其實(shí)現(xiàn)條件是創(chuàng)設(shè)適宜的情境，提供學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì)和場(chǎng)所，提高教師的素質(zhì)。體驗(yàn)式教學(xué)模式是一種新的現(xiàn)代教學(xué)模式，它的存在、發(fā)展、完善要靠廣大教育工作者的共同努力方能實(shí)現(xiàn)。本文試圖探索將這一方法應(yīng)用于道路橋梁專業(yè)《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)。

道路勘測(cè)設(shè)計(jì)是大學(xué)道路橋梁專業(yè)的一門(mén)主干專業(yè)課，主要介紹公路與城市道路設(shè)計(jì)和勘測(cè)的基本理論、原理和實(shí)用方法，內(nèi)容包括道路等級(jí)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定，平面、縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)，道路選線與城市道路網(wǎng)規(guī)劃，道路定線和外業(yè)勘測(cè)等。該課程實(shí)踐性很強(qiáng)，并與理論緊密結(jié)合，其教學(xué)質(zhì)量的高低，直接影響學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。針對(duì)該課程的特點(diǎn)，必須強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合，合理設(shè)置實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，積極改進(jìn)教學(xué)方法，方能取得良好的教學(xué)效果。

一、課程實(shí)踐教學(xué)目前存在的問(wèn)題

該課程的實(shí)踐教學(xué)僅有課程設(shè)計(jì)，一般是讓學(xué)生在給定的地形圖上進(jìn)行簡(jiǎn)單的道路線形設(shè)計(jì)，沒(méi)有與工程實(shí)際相接觸，造成所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)踐聯(lián)系不緊密。多數(shù)工科院校實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)不完善，學(xué)生實(shí)習(xí)也大多是走馬觀花，浮于表面，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力的效果?？梢?jiàn)加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)是目前課程教學(xué)急待解決的問(wèn)題。仿真模型也稱沙盤(pán)模型，沙盤(pán)是根據(jù)地形圖或?qū)嵉氐匦?，按照一定的比例用泥沙、木板等各種材料堆制而成的模型。沙盤(pán)模型最初應(yīng)用在軍事上，常供研究地形、敵情、作戰(zhàn)方案、組織協(xié)調(diào)動(dòng)作和實(shí)施訓(xùn)練時(shí)使用?，F(xiàn)在，沙盤(pán)模型在人們的實(shí)際生活中隨處可見(jiàn)，例如城市概貌、模擬場(chǎng)景、樓盤(pán)模型等等，它能夠直觀表達(dá)建筑物相對(duì)位置、大小、整體景物之間的關(guān)系，具有良好的演示效果。將仿真沙盤(pán)模擬應(yīng)用到道路勘測(cè)設(shè)計(jì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，將一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程利用仿真沙盤(pán)模型模擬現(xiàn)場(chǎng)，將設(shè)計(jì)過(guò)程動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)出來(lái)，形成獨(dú)特的體驗(yàn)式教學(xué)，使同學(xué)們?cè)谀M實(shí)踐中學(xué)更加輕松的學(xué)到知識(shí)。仿真沙盤(pán)模型模擬設(shè)計(jì)過(guò)程可以使同學(xué)們?cè)隗w驗(yàn)式教學(xué)中自己發(fā)現(xiàn)工程勘察、設(shè)計(jì)、施工等過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。因此，進(jìn)行仿真沙盤(pán)模型應(yīng)用于教學(xué)的研究是必要的，并具有一定的理論和實(shí)踐意義。

二、體驗(yàn)式教學(xué)實(shí)踐實(shí)例研究

（一）總體方案的設(shè)計(jì)

根據(jù)道路橋梁專業(yè)不同的課程可以設(shè)計(jì)不同的沙盤(pán)模型制作方案，盡可能包含課程講述過(guò)程中涉及的概念。本文以線形模型為例講述《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程的實(shí)踐教學(xué)體驗(yàn)。在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中，線形設(shè)計(jì)是一個(gè)突出的難點(diǎn)。由于沒(méi)有具體的實(shí)踐，教師只能通過(guò)一些圖片加以講解，抽象的概念學(xué)生往往難以透徹理解。如果通過(guò)親自嘗試制作公路線形模型，就能較好的解決這個(gè)問(wèn)題。山區(qū)公路沙盤(pán)模型設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平原區(qū)、山嶺區(qū)、丘陵區(qū)選線工作，道路路基路面設(shè)計(jì)等，這些模型的制作涉及面廣，要求掌握的道橋?qū)I(yè)知識(shí)較多，難度系數(shù)高，可以充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，有利于加深學(xué)生理解更全面的道橋?qū)I(yè)知識(shí)點(diǎn)，以下以制作山區(qū)公路仿真沙盤(pán)模型為例表述模型制作的過(guò)程。

（二）總體方案的制定

通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，結(jié)合交通工程道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，最終確定一條行經(jīng)平原、山嶺、丘陵區(qū)域的公路選線設(shè)計(jì)和模型制作。按照老師推薦選定的山區(qū)地形圖，結(jié)合山區(qū)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，首先紙上選線定線，參考課本線形設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)容，進(jìn)行山嶺區(qū)、微丘區(qū)、重丘區(qū)、平原區(qū)公路線形的布置設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)地形考慮橋梁的設(shè)置，要求進(jìn)行橋型選擇和布置，然后進(jìn)行沙盤(pán)模型的制作，模型的制作包括：山嶺區(qū)、微丘區(qū)、重丘區(qū)、平原區(qū)公路的線形制作，道路路基路面設(shè)計(jì)制作，河流的制作以及橋梁的制作。

（三）方案流程圖設(shè)計(jì)

在模型制作之前，編寫(xiě)設(shè)計(jì)方案，畫(huà)工藝流程圖，并提供效果圖。通常，模型設(shè)計(jì)制作工藝流程如下圖1所示。

圖1：仿真沙盤(pán)模型制作方案流程圖

三、體驗(yàn)式仿真模型制作流程

（一）地形的制作

主要采用重量輕、易切割，易鑲嵌、不易變形泡沫材料制作山體，輔助材料有人工膠合板、泡沫板、硬紙板、石膏等。具體制作方法：

一是根據(jù)垂直比例尺大小確定等高距、材料的厚度，以及基礎(chǔ)等高線。

二是等高線的標(biāo)描、復(fù)印與剪裁工作。用彩筆進(jìn)行標(biāo)描，對(duì)等高線進(jìn)行綜合取舍，在強(qiáng)力海綿材料上復(fù)印等高線時(shí)要按由低到高的順序，并標(biāo)明層數(shù)，然后逐層進(jìn)行沿線切割。

三是山體的粘釘工作。用乳膠漆將底層的“梯田”準(zhǔn)確粘貼于底盤(pán)上，然后逐層進(jìn)行疊加粘接，層與層之間套合不好的地方要隨時(shí)用剪刀或手術(shù)刀進(jìn)行修整。對(duì)于河流、湖泊，當(dāng)用有機(jī)玻璃作原料時(shí)，先把湖藍(lán)色有機(jī)玻璃壓在基準(zhǔn)起算面底下，用乳膠等粘牢，由此構(gòu)成地貌雛形。

（二）公路選線設(shè)計(jì)制作

按照平原區(qū)、山嶺區(qū)、丘陵區(qū)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照計(jì)算的數(shù)值比例對(duì)沙盤(pán)模型中平原區(qū)、山嶺區(qū)、丘陵區(qū)的公路進(jìn)行制作，先用陶泥在已經(jīng)選好的路線上進(jìn)行鋪設(shè)，再用石膏和白乳膠涂抹路面，使路面平整光滑，然后用灰色噴漆對(duì)制作好的路面進(jìn)行顏色渲染，使道路模型更顯逼真。

（三）修整與美化

沙盤(pán)模型制作初步完成后，請(qǐng)專業(yè)課老師和道橋?qū)I(yè)的同學(xué)們進(jìn)行評(píng)比，然后以調(diào)查問(wèn)卷的形式，讓老師和學(xué)生提出沙盤(pán)的修改意見(jiàn)，按照老師和學(xué)生的建議，對(duì)沙盤(pán)模型進(jìn)行修整、美化，沙盤(pán)模型完成。

圖2：道路線形的沙盤(pán)模型

四、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)道路橋梁專業(yè)《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程體驗(yàn)式實(shí)踐教學(xué)的研究，試圖探索將實(shí)踐與課堂結(jié)合的新的教學(xué)模式。體驗(yàn)式教學(xué)在國(guó)內(nèi)還是剛剛興起，對(duì)體驗(yàn)式教學(xué)的研究雖然較多，但也處于剛起步階段。大多對(duì)體驗(yàn)式教學(xué)的研究還停留在對(duì)體驗(yàn)式教學(xué)的特征、價(jià)值及其實(shí)現(xiàn)途徑的探討，只有極個(gè)別的研究者開(kāi)始關(guān)注體驗(yàn)式教學(xué)模式的建立。將體驗(yàn)式教學(xué)應(yīng)用于道路橋梁專業(yè)還是一個(gè)有益的探索。沙盤(pán)模型制作與研究，彌補(bǔ)了以往《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課堂表現(xiàn)手段的不足，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就能以實(shí)際制作模型的形式直觀全面反映出所學(xué)專業(yè)知識(shí)的概念，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量，值得推廣。下一步應(yīng)完善和規(guī)范交通工程構(gòu)件模型庫(kù)，加強(qiáng)模型制作技術(shù)在交通工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程的應(yīng)用研究，為在教學(xué)中全面推廣這一教學(xué)方法打下基礎(chǔ)。

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[3]胡尚峰，田濤.體驗(yàn)式教學(xué)模式初探.教育探索，2003.11

（作者單位：鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院 道路橋梁與渡河工程專業(yè) 河南鄭州）