时间：2022-04-19 21:55:06
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一、教案设计要讲求实效
教案设计不能脱离本地学校学生的实际，也要符合教师的实际教学水平。这样，备课目的才有实现的可能，追求教案设计的实效是备课的出发点和归宿。
教案设计的实际效果主要体现在如下几个方面：1、能够突出教学的重点和难点，设计的教学问题具有很强的针对性，是符合本班学生的认知水平，适合学校的教学条件，是可以操作的。2.教案设计能体现现代教育思想，能激发学生的学习热情，充分发挥学生学习的独立性、主动性和创造性，能促使教学活动过程的最优化。
二、教案设计要有各自的特色
备课是为了上好课，由于每位教师各有所长，能力大小不尽相同，在某一个教学阶段各自的侧重点也不一样，因此，教案的设计应追求各自的特色或艺术风格，不搞一刀切。例如新教师通过设计详案熟悉教材，弄清教材的体系，积累教学的经验。又如，开展教科研课题实验的教师，可以精心设计满足实验要求的特色教案。再如，对某一教学环节还不够上水平的教师，可着力在这一教学环节上采用多种设计方案。[教学环节指导入,设问,变式训练,学生小组合作学习等]这样备课要在突出各自特色的同时兼顾教学要求的轻重环节，做到点、面结合，体现一课一得，教师的教案设计和工程师编制的工程设计方案，画家的美术作品，音乐家的美妙乐谱一样具有很强的艺术性和创造性。因此教案设计是否有自己的特色是衡量备课质量的条件之一，应当给予足够的重视。
三、优化教案设计的几点思考
对于小学教学的教案设计，关键的问题是树立什么样的设计观念和设计标准。按照《基础教育课程改革纲要》和义务教育阶段的《课程标准》中所提出的基本理念，从考查课堂教学活动入手，采用对如何评价一节课和如何看待课堂教学活动中学生的表现来进行衡量备课的质量。好的教学设计须具备如下几个基本特征：
1、确定符合实际的内容范围和难度要求。每一节课都应当是有针对性的，没有一个适合任何学生学习的教案设计。教师设计一节具体的课时，都应当把它当作一个创造性的活动，只有根据学生实际和充分考虑当时当地的教学条件，确定恰当的内容范围和难度要求，才能达到预期的教学目标。不考虑学生实际，不分析和利用现有条件的课堂教案设计，不会有好的教学效果。
2、在课堂教学设计中尽可能的为学生创设宽松和谐的学习环境，能多一些安排学生课堂实践活动的机会，让学生在学习过程中体验和经历学习的学科知识。
3、尊重学生的需要，保护学生的自尊心和自信心。不同班级的学生会有不同的特征，同一个班级的学生也存在一定的差异，因此，备课中应尊重不同学生在知识、能力、兴趣等方面的需要。应当有针对性地设计不同层次的问题，不同类型和不同水平的题目，供学生有选择的做，使每一个学生都有机会参与到教学活动中来，都能在学习过程中有所收获。
4、运用灵活的教学方式，适应学生的实际和内容的要求。在教案设计时，教学方法的选择和运用应根据不同年龄和异步发展水平学生的需要，灵活运用且不拘泥某一种方法，做到一法为主，多法为辅。
四、增强创新意识拓宽备课的思路
教案设计是教学活动的重要组成部分，是教师钻研教材的结晶，教案设计的质量是课堂教学的基础。在教案设计时，教师应以《课程标准》和素质教育思想为指导，坚持“依据《标准》源于教材”的原则，根据不同课型，以及不同学生的认知水平和自己已有的教学经验精心设计。遵循学生年龄特点和认知规律，以教材为教学内容，以学生为主体，以学法指导为重点，结合学校、教师自身的特点和优势，充分发挥教师主观能动性，创造性的设计出各具特色的多种多样的实用教案。
1、备详案。适用于刚刚从事教学工作或对所任学科的教材体系不甚了解，或担任教科研课题实验教学的教师。编写详案有利于教师弄清教材的编写体系，掌握基本的教学方法，探索并积累教学经验。详案的设计一般要完成所有的撰写程序：（1）确定教学内容。（2）制定具体、全面的教学目标。（3）制定教学活动探索的重点。（4）准备教具、学具。（5）设计详细的教学过程。（6）撰写教学后记。
2、备简案。适用于从事教学工作多年，对所任年级学科教材体系以及班级情况非常熟悉，并且有一定的教案设计经验的教师。编写简案有利于把教案编写的主要精力用于教学突出位置、关键部位和精彩教学活动的设计上。使每课的教案设计都有新的创意，争取一课一得。
3、备学案。以往的教案一般都设计教师在课堂上的教学内容，很少在教案设计中编写学生如何开展学习活动的计划，要充分体现“学生是学习的主人，教师则是课堂上的组织者、引导者、合作者”，还需要在教案中设计一部分“学案”，使课堂上学生的学习活动开展得有生有色。
4.备“实验课题”的教案。在开展教育科学研究课题的实验教学时，应根据课题实验的要求组织开展教学活动。教案设计同样需要符合该课题的实验要求，例如在开展“异步教学”课题实验时，教案中非常突出教学问题的设计，使得学生在解答自选问题的异步学习过程中求得发展，教案就必须按“六环节教学程序”来设计。
5、备教学线路或复式教案。在山区，边远的农村，有一些复式班和一些多级复式的大单班，一个班至少有二个年级的学生，在我区龙门乡就有一些四至五级的大单班，一堂课要给这么多年级教学，要求编写单式教案是根本无法办得到，更何况这些教师都是一人一校，整曰包班教学，最实用的办法就是备教学线路。这样可使一堂课内每个年级的“动”“静”搭配合理，防止某个年级失控现象的出现。另教师可采取在教科书上圈点的备课形式相配合。对于二级复式班，教师可设计对应式复式教案，课堂教学中使用较为方便。
1.园林设计案例教学应以一定的专业理论为基础：
案例教学是教师和学生一起共同参与对实际设计项目的讨论和分析，要求学生必须掌握一定的基础概念和设计原理，只有对基本理论知识理解透彻才能吃透案例设计意图，从而充分展开分析与讨论，达到教学目的。此外，案例教学需要提前把设计案例和课堂讨论内容通知学生，让他们有充足的时间查阅背景资料，就案例中涉及的内容进行详细的探析，以便对问题作深入的思考，找到问题的关键所在。
2.明确教学目标，精选案例：
课前教师必须明确通过案例教学学生所应达到的专业水平及对学生进行考核的方法和标准。在一个园林案例教学过程中，教学目标可以分解为若干个内容，如环境、功能、布局、规划设计、植物应用、表现等等，教师心中应做到有的放矢，每一教学环节要清楚通过案例教学解决的是哪一层次上的什么问题，还应根据学生学习态度明确课后应达到的具体的专业技术水平。案例的选择是园林设计课堂教学的重要一环。在明确教学目标的前提下，教师应选择自己能够熟练把握且便于学生理解的案例，内容应随理论内容由浅到深。现代新颖、图文兼备、图纸清晰，设计兼具优缺点的典型案例和特色案例都应在考虑范围之内，对于提高学生的学习兴趣和创新能力具有显著效果。
3.营造宽松的学习氛围：
鉴于案例教学是将求知和实践合二为一，因此在园林设计课堂教师应鼓励学生，循循善诱，调动学生积极参与，激发学生的学习兴趣。针对园林设计案例，可以将学生分组讨论，在小组内讨论设计的优缺点，达成共识后再进行组间的讨论，采用辩论形式，讨论场地现状条件、历史文化背景、功能布局、植物配置、表现技法等问题，最后由教师对全过程进行归纳总结，帮助学生将所学知识转化为自己的东西，完成理论与实践的结合。
二、案例教学在园林设计课堂的实践应用
以甘肃正宁县北环路道路绿地景观设计为例，探讨案例教学在城市道路景观设计中的应用。具体分为以下几个阶段实施：
1.回顾道路景观设计的理论知识：
教师应与学生回顾道路景观设计的相关内容，除了各类道路绿地具体的设计要求和注意事项外，还应使同学明白，随着现代城市化进程的加快以及对城市文化品质的追求，道路不仅仅是起到城市的脉络和骨架、保障城市的正常运行的作用，人们对城市道路的理解和需求被大大丰富和扩宽。除了基本的通行功能，道路作为城市景观的视觉走廊，成为城市地方文化、品质和风貌的展示窗口，是人们了解、感受和体验城市生活的绝佳界面。
2.介绍正宁北环路道路景观设计案例：
熟悉项目区的自然条件和场地概况。首先使学生明白案例所处的地理位置和环境特点。该案例实际场地位于甘肃省正宁县庆阳市东南部，属于非常典型的黄土地貌，温带季风性气候，物产丰富，黄土地下蕴藏有大量的煤炭、石油等能源资源。地方传统文化方面，该县具有浓郁地方特色的文化资源，除了黄土文化发源地、民歌摇篮和手工艺制作之乡的美称外，还是革命时期陕甘宁边区的一部分，是老一辈无产阶级革命家出生入死、浴血奋战的红色革命根据地之一。所要规划建设的北环路两侧用地面积约4.2公顷（合63亩），包括路北路南两部分，路北用地为崖壁陡峭的沟壑环境，地势高低不平，形状变化多样，中间大量分布有已经废弃的窑洞，零星分布有榆树、槐树、核桃等大树，还有少量民房等建筑物；道路南侧为中学校园、医院等企事业单位。
3.北环路道路景观设计构思：
如前所述，道路除了具有基本的使用、通行功能，还能作为城市景观的视觉走廊，成为城市地方文化、品质和风貌的展示窗口。因此，该设计针对用地现状条件和环境特点，充分利用正宁原有地形地貌、地方物产，深入挖掘当地历史及民俗文化资源，结合中国传统造园艺术法则，借鉴现代景观设计理念，采用生态设计方法，师法自然，营造和谐融洽、生态健康、持续发展、景观丰富的城市道路休闲娱乐景观环境。自然化、生态化、景观多样化、人文化及人性化是进行该项目规划设计的指导思想和建设目标。
4.北环路道路景观规划设计原则：
在进行场地分析和了解建设方要求的基础上，以城市道路绿地规划设计应遵循的原则指导案例教学。因此学生提前应熟练掌握设计原则内容，以便针对案例提出不同的意见。正宁县北环路道路绿化设计的规划指导原则为：因地制宜，就势成景；保护开发，持续发展；生态和谐，人文特色；科学布局，保障安全；地方风貌，时代形象；合理利用，降低投资。学生可以依据北环路设计背景和城市道路景观设计原则反复思考、揣摩，对该案例设计原则提出自己的意见。
5.景观建设规划布局：
根据城市道路的使用、景观和文化功能，结合场地实际情况，正宁北环路将整个绿化区域规划为“一条景观轴线、一条生态绿廊、六个景观节点”的布局框架。学生可以依据道路景观设计指导思想复核该规划布局是否合理，并提出自己的意见。以下选取“黄土人家”和“民俗文化广场”两个景观节点讨论“因地制宜”和“地方风貌塑造”在北环路道路景观设计中的应用。因地制宜是园林设计首先考虑的因素，指的是园林设计要充分考虑到场地环境特征，利用原有景观要素，在满足设计意图的前提下，工程造价较少的设计。因此在规划设计中，保留基址最西端的崖壁下的窑洞院落，对窑洞内部及院落环境进行重点的改造和装饰处理，完善窑洞内部的水、电、暖、通讯等生活设施，洞口加强装饰处理，体现典型窑洞形象；将院落处理为两级台地，做硬质铺装，靠近路边台地上布置一处辘轳井的装饰小品，突出体现乡村景象；下级台地结合原有核桃、国槐营造凸显北方黄土高原农家窑洞院落的景象。经过这样的讲述，使学生明白通过对原有环境合理的规划，既避免了大量回填土壤的工程内容，节省建设投资，又保留下具有典型地方特色的窑洞景观。具有地方风貌、塑造时代形象是每一座现代园林必备的特征。在现代景观设计理论指导下，运用新技术、新材料，以具有时代气息的景观形式表现当地历史、习俗等地域特色。正宁孕育着极为丰富的文化资源，尤其是地方特色突出的民俗文化资源，如刺绣香包、陇东民歌等等，场地基址东部最大的用地较为平整，正好将其规划为以反映正宁乃至陇东地域民俗为主题的文化活动广场。结合原场地形状特点，从正宁刺绣香包代表性图形中提取双鱼纹样做整个广场布局构架，广场入口区景观借鉴当地代表性建筑牌坊门的造型，结合建筑斗拱形式的四根装饰立柱分列两侧，轴线起点处的长方形种植池内布置十二生肖的造型小品，这些共同构成文化性广场入口区特有的景观环境形象。中心部位设置一尊较大型雕塑，对称布置的花架组合为人们提供休息场所，轴线尽端为以反映民俗文化活动的浮雕景墙，道路布置既完成图案纹样要求，又形成广场的环状交通需要。以上传达给学生的信息是地方风貌如何在园林规划设计得以体现，雕塑、广场、建筑小品等硬质景观是体现文化内涵的最佳形式。
6.植物景观规划：
在课堂理论教学过程中，教师强调植物的配置选择应严格遵循绿地系统多样性的原则，要根据基址所处地区的气候和土壤特点，结合植物的生态学习性，使植物多样性在主干道、交通节点和各个景区得到充分体现，才能把园林植物的多样性落到实处。北环路景观设计绿化选用银杏为行道树，基址北部崖边“桃林探塬”景区密植碧桃和红叶碧桃为主的花木，基址东部山地“秋染翠岗”景区大量种植三角枫、五角枫、樱花，“黄土人家”景区利用原有核桃、国槐、榆树，“生态绿廊”景区多种乔木、灌木和地被植物，做到高低错落疏密有致，形成丰富群落化景观，这都符合园林植物配置的基本原则。
三、课堂讨论
1.图案设计的发展与教学
图案是一门装饰艺术，是制造某一物品之前所要进行的图样和方案的设计，十分接近现在人们所说的设计艺术的概念。而图形是图案的雏形，后者最明显的变化是比前者多发展了现代工业化的设计理念。图形存在的历史很久远，是人们通过绘、写、刻、印等手段进行特殊信息传递与交流的视觉表现形式，它具有说明某种事物或表达、传递某种信息的作用，是人类意识物化的表达，也是人们最早的交流方式之一。图形的发展由来已久，甚至可以追溯到原始社会。当时人们用棱角分明的石头在不同的地方留下符号、笔画、纹理等，以便与同伴分享关于此地的各种信息。而这些具有特殊意义的标志，经过时间的延续，逐渐形成了后来的文字及图形。老子曾说：“古之善为道者，微妙玄通深不可识，夫唯不可识，故强为之容。”将精妙、深邃的道理寓于图案的造型创作之中，再以形象或图式作为媒介表达出来，这充分说明了图形具有记录与传承文化的能力，也是人类意识主动对物体进行深层艺术文化改造活动的体现。现代图案设计可以说是融合传统文化与现代工业技术文明的产物，它既包括时代变迁和社会发展所遗留下的文化遗产，也被现代建筑装饰、商品工业、平面设计等现代科学应用，属于文化与科学的双重范畴。因此，在现代图案设计的教学过程中，教师要充分考虑其艺术性与实用性相结合的特点，在保留其艺术价值时，要积极地传承图案遗留下来的一些传统意义及造型方式。中国传统文化博大精深，艺术、文化的积淀会根据不同时间、地域、宗教等因素形成一些约定俗成的图腾及纹样，而我们有义务了解这些图案所代表的意义，它们是当时社会某些精神文明的物质体现，这对我们鉴赏艺术作品有很大帮助，将其运用到现代设计中，更能提升作品的内涵和深度，得到更好的创新视角。而实用性则更注重商品的市场需求方向，找准主流与支流的需求量，可以更好地融入社会生产生活。
2.艺术设计教学的目的与方法
艺术设计教学的目的是为了培养学生发现美和创造美的能力，并将其熟练运用到服务于人的创作观念中。它需要学生具备丰富的文化内涵以鉴赏美的艺术，也需要学生清楚地掌握事物的规律，以便于利用创新思维能力进行艺术改造。现代美术教育家伊顿说过：“教育是一种勇敢者的探险——尤其是艺术教育，因为它涉及人类的精神创造。”在艺术设计教学中，基础课程与专业设计是相辅相成的存在。基础课程可以提高设计的质量和文化底蕴，学生通过对基础课程的学习，学会对事物的形状、大小、方向建立多角度的观察和临摹，有助于发现其潜藏的内部联系与秩序，从而进行反复的训练，逐步获取把握全局、将杂乱快速整理为有序状态的能力。而这种由“质”到“量”的变化，足以使学生的视野得到开阔，技法有效增加，在丰富知识的同时也开发了创造性设计思维，从而帮助学生在实际运用中得到更好的发展。而专业设计的教学就更为复杂，对全局观念更为注重。艺术设计从手工化到现代工业化的转变迎合了社会发展的方向，所以在艺术专业设计方面，应该考虑到社会需求与工业化的背景条件。其实，现代图案设计与艺术设计教学拥有诸多的契合点，图案的形态、构成、色彩等基本原理对现代艺术设计有较高的启发作用，可以说图形设计为艺术设计教育提供了基础的训练平台，而拥有现代工业化气息的图案设计则可以在此基础上获得指导艺术创作服务于人的设计灵感。
二、现代图案设计对艺术设计教学的影响
1.把握造型美的规律
《图案基础》一书描述：“图案是实用美术、装饰美术、建筑美术方面，关于形式、色彩、结构的预先设计。在工艺材料、用途、经济、生产等条件制约下，制成图样、装饰纹样等方面的统称。”可以说，图案是艺术设计中包含审美与实用的部分。而作为一种艺术表现形式，图案取材于生活中的大小事物，再通过美学的规律进行编排创作，对称、均衡、反复等都是常见的艺术创作手法，线描、淡彩等是常见的创作形式。图案创作不是胡乱编造，而是真实地记录下事物的自然形态，再升华为概括或变形的艺术形象。所以一些经典的图案往往既包含了物质文化的积淀，也有长久以来人们约定俗成的一些创作规律或是对美的认识。在图案教学的过程中，学生可以了解和掌握造型艺术的形式美，并知晓其创造美的规律与途径，如在图案造型的学习中，最常见的是去繁、夸张、求全、组合、巧合、寓意等。这些艺术手法各具特色，学生可以根据需求自由运用，绘制出风格迥异的图案设计形象。去繁的手法能将主题特征高度集中，使形象更为简明扼要；求全能通过一部分反映整体，以小见大；巧合是对几种形象的结构形式进行融合，增加艺术作品的美观与趣味。这些艺术手法完全适用于艺术设计，不论是平面艺术或是装饰艺术，其造型美的规律是相通的，最终都是要完成对美的创造。因此，通过对图案设计的学习，学生能在艺术作品的造型方面获得技巧上的帮助，并熟练地运用到其他形式的艺术设计中。
2.创造性思维与设计灵感
艺术的美是多面的，或细腻含蓄，或奔放粗犷，这就需要我们学会从不同角度、不同方向去欣赏。而创造艺术的过程更是千姿百态，这个过程受到创作者本身的阅历、文化、技艺的限制，更受到其自身思维方式的影响。培养创造性思维能力是艺术设计教育的一个重点，它是学生寻求艺术灵感的助推力，具有帮助其顺畅完成从物质生活向精神艺术转变的加工任务。创造性的思维能力如同一个充满无限可能的盒子，为学生提供了施展艺术才华的空间。现代图案设计拥有对物体进行审美加工的能力，这源于其要求设计者必须对物体进行细致的观察，因为它的创作灵感是源自生活的，然后再把事物转化为美的艺术品，因而可以培养学生的观察力。不仅如此，这种观察能够让学生较快掌握事物的形态、特征，从而以较快的速度获得合适的创作灵感与艺术手段。艺术需要创作者的精神世界支撑其物质形态，鲁道夫•阿斯海姆在《艺术与视知觉》中提道：“视觉形象永远不是对于感性材料的机械复制，而是对现实的一种创造性把握。它把握到的形象是含有丰富的想象性、创造性、敏锐性的美的形象。观看世界的活动被证明是外部客观事物本身的性质与观看者的本性之间的相互作用。”一个圆圈代表什么？是月亮、车轮、硬币、纽扣，是一切圆形物体的可能。那么以不同形式组合在一起的两个或三个圆圈又代表了什么？在对图案的绘制中，富于联想能让艺术作品得到更多的解读，让其具备更多的意义，也为艺术设计带来更多的乐趣。
3.寓情于物的创作形式
世界是多元化的，而生活于此的各族人民都有其独特的历史文化背景，也有独具匠心的表现方式，艺术则是人民物质生活与精神文化的真实反映。中国的图案设计讲求寓情于景的委婉表达，对自然素材的特征进行取舍、提炼，美化其艺术形态，保存其精神，使之获得更凝练、更出神、更纯粹的艺术造型。而这些造型从一定程度上代表了之前原有物体的部分性质，更使观者形成了对某一物体的刻板印象，获得想到某物就产生某种情感的效果。如我国的民间图案“岁寒三友”“五福捧寿”等，都表现了独特的寓意。在图案设计教学中，学生不仅需要学习如何观察图案背后所隐藏和蕴含的人文知识，也要对这些知识有清晰的认识和了解，这对学生的人文素养方面有极高的要求。这些图案对现代艺术设计有着巨大的启发，很多传统纹样被应用于建筑、装饰、广告设计，正是这些充满特殊意义的造型设计给艺术作品带来了更多的内涵和赞赏。而寓情于物的艺术表现形式也被广泛应用于艺术教学领域，通过对图案设计的学习，学生积累了大量宝贵的文化知识，也摸索出了属于自己的艺术创作形式，能熟练地提取前人留下的关于造型美的规律。
结语
从完善国家及区域路网结构，全面促进国家及地区协调快速发展，加快皖西南地区社会经济综合发展速度，早日融入长三角洲地区，全面提升周边区域经济等方面考虑，起着积极作用。
2毛集枢纽互通立交互通区主要技术标准
2.1主线
公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽27m，路面宽22.5m；设计荷载：公路—I级。
2.2相交道路
（合淮阜高速）公路等级：全封闭、全立交、双向四车道高速公路；设计速度：120公里/小时；路基宽28m，路面宽23.5m；设计荷载：公路-I级。
3毛集枢纽互通立交转弯交通量分析
根据交通量预测，主要交通流为永城合肥方向、祁门阜阳方向；次交通流为永城合肥、祁门合肥。
4毛集枢纽互通立交互通区控制因素影响
该互通立交布局的主要因素：合淮阜高速淮河大桥（距主线距离约1130m）、焦岗湖服务区（距主线距离约600m）、50万伏高压线、村庄、焦岗湖规划大堤、100兆太阳能光伏电厂等。
5毛集枢纽互通立交互通方案布局选型
由于受上述各种因素影响，同时考虑互通区相交道路的平纵指标，主线与合淮阜高速交叉处只能位于合淮阜高速的焦岗湖服务区与淮河特大桥之间，但该区域村庄密集，同时焦岗湖服务区与淮河特大桥间的间距又较小（1700m），因此该互通的布局选型存在较大的局限性。下面就互通的远景转弯交通量、工程造价、安全性及社会影响等方面，拟定三个互通方案进行比较。
5.1方案设计一
采用对称的部分苜蓿叶+定向匝道方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。互通布设较紧促，匝道布设符合主转弯交通流向，安全性好；但互通与服务区之间无法设置辅助车道或集散车道相连，需改移服务区，社会影响差，工程总体规模巨大。
5.2方案设计二
采用变异苜蓿叶方案，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。由于合肥祁门及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区分合流点较近，互通与服务区之间需设置贯穿的集散车道做一体化设计。该方案基本满足主交通流需求，两条高速间的交通转换主要通过集散车道转换，对合淮阜的主线交通干扰小；但互通平面指标相对较低，交通组织较复杂，安全性较差，需对焦岗湖服务区匝道进行改造，拆迁量大，社会影响较差，施工期对服务区及合淮阜高速的运营有干扰，工程造价高。
5.3方案设计三
采用双“Y”型方案，互通布设于东南象限，主线及相关匝道与合淮阜高速交叉方式，采用上跨合淮阜高速。该方案祁门阜阳及阜阳祁门方向匝道分流点距服务区的分合流点距离较长，互通与服务区之间设置辅助车道贯通。该方案互通平面指标较高，对合淮阜的主线交通流及服务区干扰小，安全性较好，拆迁量小，社会影响较小，工程造价低；但互通匝道主交通流存在一定绕行。
5.4比选结论
方案三虽然主交通流存在绕行、合淮阜主线驶入服务区车辆与纵三汇入车辆存在交织，但互通远景各转弯交通量较小，同时互通区的匝道平面指标较好，对合淮阜的改造里程短，工程规模及拆迁小，社会影响小，施工期对合淮阜高速及焦岗湖服务运营影响小，安全性好，因此综合考虑方案设计三比较合适。
6结语
摘要：密码技术作为信息安全的核心技术之一，能有效保障信息的私密性、认证性、完备性和不可否认性。针对本科密码学课程的特点，结合南京工业大学信息与计算科学专业教学的实际，讨论课程的教学方法问题：首先分析了密码学课程的内容和特点；其次从知识体系、实践环节、考核方式等几个方面对教学方法和课时安排进行了探讨和设计，并将其应用到密码学课程的实际教学中，取得了较好的教学效果，为同行提供了一定的参考价值。
关键词：密码学教学设计信息安全
近年来，随着信息安全技术的逐步深入人们的日常生活，对信息安全的理论和应用研究逐渐升温。密码技术作为信息安全的理论核心，也为越来越多的人所认可，因此近年来《密码学》成为各类高等院校本科生信息类相关专业相继开设的课程。我校也在2004年面向信息与计算科学专业2001级及其以后年级学生开设了《密码学》的选修课程。本文通过总结作者近6年来在《密码学》课程的教学经验，从知识体系、实践环节、考核方式等几个方面对教学方法和课时安排进行了探讨和设计，给出了教学总结和建议。
1密码学课程的内容和特点
1．1密码学课程的特点
密码学作为一门比较新兴的课程，是集数学、计算机科学以及通信与信息系统等多学科一体的交叉学科，涉及到的内容非常广泛。从内容的联系上讲，密码学可以说是多个学科的一个交汇点，这些学科包括：应用数学、通信、计算机应用、信息处理和电子电路技术等。从应用数学的角度看，密码学是数论、抽象代数、计算复杂度等理论的一种应用；从通信的角度看，密码学是保密通信和通信网络安全的研究内容；从计算机应用的角度看，密码学是数据安全、计算机安全和网络安全的研究内容；从信息处理的角度看，密码是信息处理的一种形式。密码学的研究内容决定了它的交叉性和广泛性，这使密码学从不同的方面得到研究，从而得以不断发展。
1．2密码学课程的内容
就密码学内容而言，密码学主要由密码编码学和密码分析学两部分组成。考虑到本科生的实际情况，我们选择了相对偏重密码编码学的教材。我校采用的是由武汉大学出版社出版，张福泰教授主编的《密码学教程》一书，该书是信息安全系列教材中的一个部分。
密码学教材不论是外文版还是中文版在内容设置上主要包含两大模块：加密、认证J。加密部分主要分为古典密码、私钥密码体制和公钥密码体制；认证部分主要包括数字签名和杂凑函数、密码协议等。各部分体系除了介绍相关的数学知识之外，主要介绍各种典型的密码算法，比如：私钥密码体制主要以数据加密标准(DES)和高级加密标准(AES)为主；而公钥密码体制中，主要以基于大数分解困难问题的RSA算法、基于离散对数困难问题的E1Gamal算法和基于椭圆曲线(ECC)的密码体制；在数字签名方面，主要以RSA数字签名、El—Gamal数字签名和数字签名标准(DSS)为主；密码协议主要以密钥管理协议、密秘分享协议和认证协议为主。这些内容涉及的知识背景和应用背景多，覆盖面广，实践性强，如何合理处理好这些知识点，既要注意点到面，又要重点突出、深入浅出，这就为我们的教学提出了要求。
2教学实践
目前的密码学体系主要是建立在代数学知识基础之上的，考虑到我校信息与计算科学专业的已经学过高等代数和离散数学，对群、环、域的知识已经比较熟悉，所以在密码学课程的数学基础介绍部分就会省下不少的课时。正是因为如此，我们的理论教学就更关注于如何让学生建立密码学的基本概念、基本模型以及基本理论，并最终达到信息安全的立体体系的建立。
我校信息与计算科学专业深知密码学对信息学科的重要性，安排了48学时的教学，其中理论教学32学时，上机实验12学时。下面就是我校《密码学》课程教学内容和课时分配的安排方案。
2．1理论教学
大致教学内容可以分为以下部分：
(1)密码学概述(2学时)。这部分的主要内容包括：密码学的基本概念、密码学的体系结构、发展简史和密码学的应用等等。本部分目的是形成对密码学整体框架的初步印象，为今后的学习打下基础。在这一环节笔者认为让学生对密码学要产生兴趣非常重要，所以对与密码学的应用部分笔者采用了播放纪录片“密码在二战中的重要作用”。事实证明，效果非常好。
(2)古典密码体制(2学时)。这一章节的学习通过让学生描述如果你古代的一个密码学家，对于秘密信息的隐藏你会如果去做展开。从而引出代换密码和置换密码这两大主线。实践表明，这种让学生自主创新的教学方法引起了学生特别大的学习兴趣。
(3)现代分组密码(10学时)。主要内容包括分组密码的设计方法；DES、AES和IDEA加密算法。本部分首先在介绍完本章所需数学知识(有限域上的求模逆运算)的基础上，笔者对与DES算法的学习采用了将学生4人一组的方式，并且选出小组负责人。让他们先自习，如有疑问先小组内部讨论，要求画出DES算法的数据结构图。小组内部解决不了的，再拿出来大家一起讨论。这种学习方式有效的提高了学生的积极性，同时更培养和提高了他们的自学能力。
(4)流密码(4学时)。主要内容包括流密码的原理、有限状态自动机、线性反馈移位寄存器、RC4和流密码算法SNOW2．0。本部分目的是介绍流密码的基本思想和方法。可事先准备好相关代码材料，课堂演示线性和非线性反馈移位寄存器等的实现，效果很好。
(5)公钥密码体制(6学时)。主要内容包括公钥密码的原理；数学基础知识；RSA公钥密码体制；E1Gamal公钥密码体制；D．H密钥协商方案和椭圆曲线密码体制。本部分主要介绍公钥密码的基本思想——单向函数的概念和应用和几个加密算法。由于涉及数论中离散对数、大数分解、平方剩余概念的初步知识，而且相关的数学理论公式繁多，理解起来有一定难度。但这些数学理论应用到加密算法后，都有相应的快速算法，如RSA加密算法中有模密快速算法、大数分解算法，E1Gamal有简单的离散对数算法，并且这些快速算法的程序代码都已经很成熟，仍采用“结合代码讲解算法”的方法，从而利于学生的理解和接受。
(5)密钥管理和Hash函数(4学时)。主要内容包括密钥分配的模式；密钥传送；密钥协商；密钥托管；秘密共享以及Hash函数。这部分的重点是(t，n)门限秘密分享方案。需要讲清楚多项式插值公式。
(6)数字签名和杂凑函数(4学时)。内容包括：数字签名的基本概念；RSA数字签名方案；E1一Gamal数字签名；Schnorr数字签名；数字签名标准(DSS)和椭圆曲线上的数字签名方案。本部分目的是介绍数字签名的原理和各种常见的基本算法。涉及的数学基础与公钥密码相同。课堂实例教学过程中进行现场演示数字签名的使用。另外，可以结合不同的应用环境，给学生多介绍不同的数字签名，如签名、盲签名、群签名等等，以更好地理解签名的认证作用，同时也可以让学生了解该研究方向的前沿知识。
(7)身份识别(2学时)。身份识别的概念；强调身份识别；身份识别协议；本部分目的是介绍身份识别的基本思想和常见协议。具体实验是：验证码的使用，使学生感受到密码学的思想其实就一直在我们身边。
(8)认证理论与技术(2学时)。认证模型；认证常见的攻击和对策；认证协议；Kerberos系统。本部分目的：介绍常见的认证攻击、对策和具体实例。要求学生比较各种协议的优缺点。
2．2实践教学与毕业设计
密码学是信息安全的基础理论课程，同时又是一门实践性很强的学科。在实践教学方面，主要是以实验和课程设计为主，其目的是让学生了解各种密码算法的设计和实现，通过编程实现相应的密码算法，深入理解密码算法的步骤、设计思想，以及每一步对效率的影响。这其中尤其要求学生注意实际实现算法和理论算法之间的差距所在，以及在编程实现中应该注意的问题。
我校的实践教学分为以下四个实验环节：
实验一：Euclid算法实验(2学时)；
实验二：DES算法实验(4学时)；
实验三：RSA算法实验(3学时)；
实验四：Difie—Hellman密钥交换算法实验(3学时)。
这些基础实验环节的实现过程，主要采用的是“一题一验收”的方法。对于每个题目而言，学生在进行实验之前都必须提前交好预习报告；在实验完成之后，统一检查，并形成验证结果报告。对于工作量相对较多的实验(二)，笔者将学生分成4人一小组(和教学环节的小组是同一组)，自由分工合作完成同一个实验。这样既提高了学生密码学的知识热情，也培养了学生的团体协作精神以及掌握软件开发知识的兴趣。在验收实验结果时，要求每组选出一个主答辩人进行答辩，而且还抽查小组其他成员在设计中的具体分工。最后根据理论课表现和实验设计成绩综合评定学生成绩。这种方法模拟了今后学生毕业后工作的模式，让学生提前充分体验，以做好应对以后工作的挑战。
3课程考核
既然密码学是一门专业选修课，这样就有利于我们能够采用灵活多样的考核方式来对学生进行考核。我校这门课程的考核体系大体可分为这样几个部分：实践环节(30％)，科研能力(撰写论文或报告情况)(20％)，平时作业(10％)，期末考试(40％)。我们通过这种方法全方位考察学生学习的综合水平，从而带动了学生整体素质的进一步提高。
(一)反假实际工作中的现状与问题。目前，反假币在我国银行一线柜台中，设机防与人防两道关卡。但基层一线金融机构中具有识别假币技能的专业人才凤毛麟角，能徒手分辨假币的人员也不多，大多是借助验钞机等验钞手段进行鉴别。许多新进人员没有受过真正正规系统培训。能主动、经常参与到反假币工作中达专业级人士更少。
(二)反假货币培训的现状与问题。上述提到的现状和问题，与反假货币培训的现状有着直接的关系。近年，国家加强了对金融机构反假货币培训和考试，但依然存在着金融机构反假货币培训效果参差不齐;反假货币培训细化和员工再培训、新型假货币鉴别的即时培训方面有待提高;为了考试而考试现象较普遍。随着造假技术的复杂多样化，造假手段的更新，机具鉴别假货币的风险性也越来越高。因此，牢牢把好第二道关卡即“人防”关，也是货币反假理念“以真反假，以人为本”的要求。
二、行动导向教学的概念
行动导向教学。是指以行动或工作任务为主导方向的职业教育教学模式。其主要特征是:行动导向教学就是以受训者为中心，以职业活动为依托的教学过程;行动导向教学过程中，重点强调的是受训者的自主性和自我负责意识。行动导向教学的主要内容:针对受训者的生活情境和职业工作，与实践紧密结合，为受训者提供完整工作过程的学习机会，并通过这样的学习行动实现能力的内化与应用。行动导向教学的主要形式:受训者以独立或团队的形式，解决自己或培训者提出的工作任务，受训者自主活动占主导，手脑并用，形成良好的学习态度和习惯，快速掌握知识和技能。
三、反假货币的能力需求分析
(一)行动导向教学方案设计
1.设计反假货币教学知识模块
在反假货币教学中，运用行动导向原则完成教学设计，可以将反假货币知识进行模块归类，并对各模块的内容和重点，结合受训者群体的特点，灵活运用教学方法，引导受训者采用科学方式完成不同工作任务或项目。
2.确定方案设计步骤
运用行动导向教学进行教学方案设计具体可以分为如下三大步骤进行:
(1)落实设计实施的基本条件。行动导向教学方案设计是根据教学实施条件为对象来确定的。因此，落实设计实施基本条件，是教学方案设计的前提条件。如果实施基本条件不具备，教学方案设计将无从下手。基于行动导向教学的反假货币教学设计要确保其落实不能脱离相应的实施条件。教学条件是开展培训教学行动的前提。完整的教学实施条件应该包括:受训者条件、教学条件、合作单位条件和地域条件等。在开展反假货币教学前，应认真调研，将培训教学的实施条件落列出来，直到具备有可按照行动导向教学来开展教学培训的条件后，便可以进行教学任务的分析及教学流程的设计。
(2)明确教学任务。教学任务是能力目标的具体化操作。教学中设定的任务很重要，受训者需要具备的能力目标，都是在教学计划完成的过程中逐步培养出来的。明确教学任务即使明确每节课的授课内容以及受训者需在授课后获得的能力。受训者反假币能力的培养应遵循“知假”到“识假”到“辨假”最后到“反假”的流程。结合反假币教学知识模块，将这一流程进度的推进与教学知识模块及所获能力相铺相成，在这一过程中必须细化和明确每一节课的教学任务和教学目标。如图:
(3)明确教学流程，设计教学课程。明确每一节课的教学任务，创造良好的互动性，注重多方面能力的培养是设计教学课程的关键。在德国职业教育培训中，衡量一堂课的好坏在于受训者从课堂中收获何种启发，掌握何种学习方法，最终获得何种能力。另外，一节好的职业教育课程，应运用多种方法为受训者提供体验完整的岗位工作流程的学习机会。
3.教学方案设计
(1)教学方案设计的总体构想。行动导向教学方案设计，必须紧紧围绕上述“反假币教学知识模块”的总体构想来进行。根据“模块”制度教学计划;确定教学流程，设计教学计划;做好教学的组织实施。根据“模块”的每一个教学步骤，按照行动导向原则设计教学方案。
(2)教学方案设计的基本要求
第一，如何以行动导向原则设计教学方案。转变传统的以讲授法授课的单一形式教学，关键在于转换培训者与受训者的地位以及在整个教学过程中教学方法的灵活运用。首先，培训者和受训者的地位应相互调换。受训者是整个教学活动中的主体，培训者则是受训者在整个学习过程中的伴随者和知识中介，培训者应帮助受训者达到学习知识，掌握技能的目标，并在学习过程中鼓励受训者开展团队合作，实现有效沟通。在实际教学中，培训者设计教学过程和教学情境，协助受训者完成工作任务，并通过评价等有效方式，激发受训者的学习积极性和主动性，创建民主、平等的双向交流学习氛围。其次，转变传统的培训教学方法。行动导向教学设计与教学方法相辅相成，关键是要明确一种授课方式，为受训者提供完整工作过程的学习机会。教学方案的设计应遵循行动导向教学结构流程，即:确定任务、制定计划、讨论决策、实施计划、控制检测、评估反馈6个环节的行为模式。
第二，与传统的讲授教学、“填鸭式”教学不同，行动导向教学的常规形式是受训者分组协作，为完成某个工作任务或项目分工合作，受训者主动参与整个过程，培训者是协调者与引导者。在教学中，常用的具体教学方法包括:头脑风暴法、项目法、案例法、角色扮演法、模拟法、思维导图法、实验法、探究法、知识竞赛法、自学指导法、听说引导法、畅想落实法等等。
第三，在反假货币理论知识和技能的教学中，如何引导受训者使用科学的学习方法，拓展思路和联想能力，减轻对货币反假知识中抽象概念的记忆负担，让受训者在教学中，发挥主观能动性，主动参与学习，认真分析、归纳、总结，寻找一种最适合自己的记忆方式，使受训者短期内迅速掌握货币反假理论知识和技能，为进一步的分组实训和实践奠定好理论知识基础是行动导向教学成败的关键。
(3)教学方案设计的基本方法
①思维导图法:教学中例如“人民币纸币的防伪特征”等记忆量较大的内容可以引导受训者使用该方法，具体做法可以将纸币的“纸张、印刷、油墨”三大防伪特点做成图片，分为三组任务分发给不同小组，然后要求受训者分别找出第五套人民币纸币的“纸张、印刷、油墨”方面的防伪点分别有哪些，鼓励小组分析和讨论，然后按不同小组的任务，将防伪知识点卡片按树状结构将第五套人民币纸币的“纸张、印刷、油墨”具体防伪特点展示在教学的白板中，突出知识结构的层次关系。该方法使受训者积极思考、观察、分类总结，货币防伪知识点不易混淆。
②项目教学法:是一种典型的以学生为中心的行为导向教学方法，可以运用在反假货币的课堂实训模块中。教学中受训者在培训者的指导下参与整个工作任务或项目课题，并按照计划实施分工合作，最终完成项目。例如培训者将“如何向群众宣传第五套人民币的反假货币知识”作为课题任务下发给各小组，在这一过程中，受训者独立学习或分工合作完成信息的收集、方案的设计和项目的实施，其中运用什么方法，如何运用这些方法去完成课题任务由受训者负责，受训者自行安排学习行为，培训者引导其掌握教学计划内的教学内容，例如在完成项目过程中遇到的困难，由培训者指点引导解决等。最后，展示课题任务成果，由小组自评、小组之间互评，培训者做最后总评。
③直观演示法:为配合教学效果和增强受训者对抽象概念的理解力，应讲授或展示一些印刷防伪技术或最新的反假科技，方式可以用直观的视频教程作为内容，一些目前货币鉴伪技术的前沿课题也可以用视频直观的演示给受训者。如果有条件，还可以聘请一些专家，安排一些类似这样的课程。
④联想法:利用联想来增强记忆效果的方法。货币的图案组合，可以用联想法。(如:第五套人民币20元背面的桂林山水图，可以联想到20元正面的花团纹样是水中荷花。)鼓励受训者寻找更多的适合自己的联想模式，快速记忆反假知识点，并将这些联想模式分享给其他受训者。⑤精选法:对记忆材料加以选择、对比和取舍，从而决定重点记哪些，略记哪些的方法。记忆多种外币的防伪特征，可以用精选法。
(二)行动导向教学实施流程
1.课堂导入
反假货币教学课程从理论模块开始。理论模块主要以反假币基础知识为主，内容也最为枯燥，如何掌握受训者的心理活动，保持他们在课堂上的专注力，是上好反假货币理论模块课程的关键。因此，课堂导入很重要，如在最初的开课时，可以用利用人民币作为教学道具，并提出问题。如“你们会分辨真假人民币吗”或“大家平时都是如何分辨真假人民币的”，并请受训者现场演示和解释为什么这样做。这时候，可以让在场的其他受训者参与问题，引起其他受训者的关注和对问题的讨论。最后，由培训者总结出反假币培训课程的意义，即引导现场受训者明确专业身份，增强专业意识以区别于非专业人士，并鼓励受训者接下来慢慢学会专业技能，获得反假币能力。用这样的开始进入课程，为以后的行动导向教学做好铺垫。
2.确认分组，布置任务
这是行动导向教学开始的准备工作，分组和任务将贯穿于行动导向教学的整个过程。分组能够让受训者迅速的具有一定的竞争意识和积极的团队合作意识，布置的任务要依据行动导向教学原则，能够让每一个小组成员有事可做，主动学习争取完成团队总任务。而任务的内容以课堂实训模块最终教学目的为主，可以根据课堂实训教学模块下的教学内容子目录拆分成不同子任务或项目，即课堂实训教学模块内的一个总任务下包括不同课程的子任务或项目。在布置任务课题时，将不同的反假货币教学课题任务做成信息卡片，分发给各个小组，并让其进行讨论。在接受课题任务并进行小组初次讨论之后，用提问等方式引导受训者明确小组课题和的工作任务内容。这种先给出任务，让受训者自己抓取以后的课程中的教学内容，能够引发受训者独立思考和主动学习的行为，也是行动导向教学的根本意义。
3.多种方法的课堂教学，这是保证行动导向教学顺利实施的方法
在教学中教学方法灵活，教学道具多样化，才能激发受训者的兴趣，保持思维的专注。如:在理论知识模块，用探究法和直观演示法让受训者理解和掌握基本的理论知识，牢记纸张防伪、印刷防伪和油墨防伪的概念和特点，尤其是对“凹版”、“凸版”、“平版”等印刷术的了解，可以通过直观演示法，让受训者一目了然，对基础概念的掌握不易混淆。在课堂实训模块，则多运用可分组进行的项目法、情景模拟法等，为加强受训者的参与度与集中力，还可以采用案例法、拼图法、头脑风暴法等。
4.熟悉信息，制定计划
利用教学材料和教学道具，结合多种教学方式，引导受训者自主学习，在教学互动中熟悉掌握本堂课必要的知识和信息，将所获得的信息紧密结合之前的课题任务，进一步制定课题计划，这是行动导向教学成功的关键。
5.独立学习，分工合作
小组按计划实施课题任务，下发的课题任务由小组拆分单元，由个人完成各自单元后再综合。此时，鼓励受训者利用之前所学知识独立完成单元任务，在完成课题期间，可根据受训者的能力灵活分配难度较高的课题，鼓励发挥“传、帮、带”的精神，共同完成任务，这是行动导向教学的实施过程。
6.检查任务完成情况和问题反馈
在小组完成课题任务的过程中，培训者不定时提醒小组成员检查任务的完成情况，是否按计划进行完所有步骤并完成课题，并及时与下发的信息卡片做比较，是否按要求完成了课题任务。如果在课题任务完成中碰到问题，及时反馈给培训者，培训者掌握小组的完成进度，可重新指导受训者，引导其改正方法，从而形成一种循环学习的模式。
7.评价与总结
对小组的课题完成情况采取小组自评、小组互评和教师评价的方式，鼓励不同课题的小组之间交流学习，将小组完成好的方面与不足通过卡片集中展示在白板上，进行二次教学，让其他未接触该课题的小组迅速掌握该课题的知识技能。最后由教师概括本课堂必须掌握的知识、方法和技能。
四、反假货币教学方案设计效果评估
行动导向教学方案设计在实践中运用效果如何，应该在实施之后及时进行评估，为下次培训的开展总结经验，及时修正与完善。反假货币教学应建立多元民主的评价模式，让受训者自己也参与到教学评估中来，也是一种巩固知识的方法。
1、对行动导向教学课程中三大模块评估
每个模块都应该有相对应的教学评估，包括理论知识评估、项目课题完成情况评估和社会职业能力评估等。
2、对项目课题完成情况评估和社会职业能力评估
可以通过小组自评、小组互评、教师评价来完成，让受训者进一步明确自己反假币胜任能力是否有差距。在社会职业能力考核中，通过对受训者参加反假货币宣传的策划、组织、内容、宣传效果等做出评价，对受训者的方法能力和社会能力进行评价。
3、多元民主的评价
交互性的设计内容是目前计算机行业中一个引领潮流的内容，在最开始的时候，并不叫“ID”，而是被称为“(SoftFace)”，往后的发展中才逐渐演变为今天的称呼。而使用人群这一概念的定义却与研发者有着一定的差异，在他们看来，这一项技术就是为了更好地提升产品的使用效果和功能，并且加强用户的使用感受和使用体会，并不断地满足用户的需求。而这一技术的发展也经历了很多的曲折，并且关联着众多的学科知识和内容，正是如此，使得任何一个从事这一项技术开发的人群都要适当的同其他行业的专业人士进行沟通，这样才能更好地完善本技术的升级发展。2什么是游戏？KevinJ.Maroney（2008年雨果奖得主）认为游戏是“一种具有目标和结构的娱乐形式”，EricZimmerman（游戏设计师）认为游戏是“为得到某种结果而进行的有规则的活动”，而我对游戏的理解，就是一种在宽泛意义上看，我们都知道游戏就是一种活动方式，在其中每一个参加者都受到一定条约的限制，并且每一个参与者最终的成绩都可以量化。从严格意义上看，游戏又是一种为了获得最后成功而展开的活动，在这个过程中，每一个参与者都需要遵守一定的规矩，然后去按照游戏的设定完成具体的任务。3
二、研究意义
本课题主要是研究在虚拟现实技术中的交互设计应用。通过对情境认知理论的哲学研究、实现让学生动起来，让学生具有主人翁意识，让学生成为课堂的主体参与者和主导者是当下教育游戏需要重点思考的问题。唯有实现了这样的目标才可以一改以往的老旧教学模式，提升学生的学习热情和提高课堂教学的实际效果。并且，借助教育游戏的成功，来不断地加强学生的能力建设，发掘出学生的领悟能力、团结协作能力、沟通能力、解决问题、发现问题、探究问题等诸多能力，唯有如此，才能真正实现素质教育的目标。
三、理论以及技术运用
1.虚拟现实技术与游戏设计
基于虚拟现实技术的游戏设计是一种结合互联网、计算机及多媒体技术开发的电脑游戏。在游戏中可以由计算机生成多种感觉环境，使使用者产生身临其境的感觉。游戏可以真实再现已经消失的场景，且对具有危险性的破坏场面进行探究，与现实生活中难以接触的生物进行交互等等．这些都在传统教学中不可实现。
2.情境认知理论以及沉浸感
沉浸感简单来说就是让人有一种身临其境的感觉，也就是说这一技术可以使人不单单从视觉和听觉上进入虚拟世界，而是让人以一个整体的形式融入到虚拟现实系统中去，让人们从切身实际出发，真正用身体去感知知识和思维过程。这一特征使得玩家可以在游戏中获得最为客观、真实的感受。也是这样的一个特点，使得玩家不仅可以在视听上获得对视线的满足，也帮助玩家进入其中，从而获得最佳的游戏体验。
3.实现虚拟现实游戏的关键技术
首先，虚拟现实游戏中所需要展示的仿真三维场景和虚拟人物，都需要使用三维建模软件制作。Maya是目前最优秀的三维制作软件之一。无论是建模、渲染、动作都能达到优秀的视觉效果。其次，绘制贴图需要使用的软件是adobe公司的photoshop再次，游戏引擎的选择也是至为重要的一步：本文选择的是Unity3D引擎。Unity3D引擎作为一种三维虚拟现实游戏平台，可以充分、实时的处理大量的三维模型。本文讨论的模型是利用3DMax完成建模和贴图后，形成了模型后，就要把FBX文件导入Unity3D平台中。在这过程中，一定要及时地将3DMax单位计量方式设定为“m”，然后将Y轴方向定为向上的方向，并将“嵌入媒体”项打钩。由3Dmax导出的FBX模型文件后，可将其放入创建好的Unity3D工程目录下的“Assets”文件夹下，此时再打开Unity3D即可发现该模型已被自动导入到工程中，直接将模型文件拖拽到“Sence”窗口下即可直接使用。4他有几大优点:1.综合编辑，unity3D用户界面操作简单，节省工作时间，提高了工作效率；2.资源导入，unity3D支持几乎所有主要文件格式，并能同大部分应用程序协同工作；3.Unity3D中整合了丰富的开发资源，其中包括：地形创建工具、物理引擎、粒子系统，常用脚本等；4.一键，unity3D可以让你的作品在多平台呈现。
四、安全教育问题与设计关系密切
游戏首先一个重要的特征就是娱乐性，作为一种游戏，教育游戏当然也要借鉴游戏的娱乐性。听到游戏会想到轻松；听到教育会想到严肃。正因如此，才使得教学难以收到良好的效果，所以越来越多的教育工作者和游戏开发商开始认识到要将教育与游戏相结合，从而提高学习者的学习积极性，更好的发挥资源，达到寓教于乐的目的。任何一个游戏的设计缺乏了这个元素，那么这个游戏的吸引力就会被降低，而且一旦玩家在进入一个游戏后可以一次性通关，那么该游戏对玩家就不会再有任何吸引力了。
五、结语
1.1定义
城市轨道交通安全工程，是影响城市轨道交通安全建造与安全运营的全部工作的总称。
1.2安全工程的设计范围
安全工程贯穿于各设计研究阶段，这包括：预可行性研究阶段；可行性研究阶段；总体设计阶段；初步设计阶段；施工图设计阶段；后续服务阶段。
1.3安全工程的设计内容
按照“安全第一、预防为主”的方针，在设计中采取有效措施，避免因设计不合理导致城市轨道交通工程在施工和运营中发生安全事故，这就是城市轨道交通安全工程的设计内容。对于下述安全事故，在设计时就应给予充分考虑，以避免或减少事故损失。
1.3.1火灾
在火灾情况下，人员的伤亡，主要有以下几方面：烧死烧伤；高温灼伤；缺氧窒息；烟气中毒；踩踏；不正确逃生方式造成的摔死、摔伤；引发其他并发症等。
1.3.2撞击
撞击事故，包括：车撞车；车撞物；车撞人。
车撞车：追尾事故或乘客列车与其他车辆相撞(当线路不封闭时)。
车撞物：列车与永久性物体相碰，如：在永久性建筑物及构筑物变形、断裂、松动、脱落时，侵入限界，未能及时处理，而导致与列车碰撞或剐蹭；列车与临时性物体相碰。
车撞人：列车与工作人员、乘客、闯入或穿越行车线路者、平交道口抢行者等相碰。
1.3.3电击
产生电击的因素很多，主要有：触及电气设备的带电体(或绝缘破坏)；触及漏电电气设备的外壳(接触电位差超标)；电缆金属屏蔽层感应电压超标等。
1.3.4踩踏
在发生突发客流、突发事件、自动扶梯失控等情形下，处理不当，会造成不同程度的踩踏事故。产生突发客流的因素有：节假日(如北京清明节)、大型群众活动、恶劣气象等。
1.3.5人为袭击等
爆炸、纵火、毒气等。
1.3.6建筑物垮塌
运营期间，车站、隧道、其他建筑物或构筑物发生垮塌
1.3.7其他灾害
针对地震等地质灾害、透水、洪水、雨雪风雾、沙尘等，设计应考虑防震、防淹、防洪、防雷、防风等。
1.4施工期间
城市轨道交通工程，在施工安装期间，也会发生各种各样的安全事故，如：结构开裂、坍塌以及建设项目周边环境出现沉降或坍塌等。施工不当或设计失误会导致这些事故的发生。
1.5设计期间
项目前期决策失误，虽不会直接威胁到人身安全，但会给项目带来财产损失或影响项目经济效益。
二、安全工程的设计原则
主要原则城市轨道交通安全工程的设计，应以下述要求为目标，在正常使用时：
必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险；必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险;必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。
城市轨道交通车辆和运营设备的选择，必须技术成熟、安全可靠、满足功能、维修方便、经济合理。乘客使用或操作的设备，必须易于识别，设置在便于触及的地方，并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。必须为残疾人、老人、孕妇及带领儿童的人在使用该系统时提供安全舒适的措施。应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保障城市轨道交通安全运营的各类发光导向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全标志。对于起火风险大的设施必须加以围护，减少可能的火情蔓延；在对火情及有害燃烧气体与热量控制的基础上，应保障有效疏散措施；铺设在地下车站、隧道及车辆上的电缆应不含卤化物，并避免燃烧时产生有毒气体；一旦发生火灾，通风排烟系统应能进入火灾运行模式，以保障人员疏散或灭火。
三、防火设计的重点提示
在城市轨道交通工程的各种灾害中，火灾是首位的。所谓火灾，是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
3.1火源
在城市轨道交通工程中，引起火灾的火源是多方面的，归结起来，主要有以下几种。了解这些火源，将有利于防火设计。
电气火灾：绝缘老化、违反用电规定、电气设备设计或安装不当、过负荷、电气短路等，都可能导致火灾；生活用火引燃：如烟头等引燃可燃物；生产用火引燃：如施工中由电焊、气割、打磨、切割等的火花或其他火种引燃可燃物；人为破坏纵火。
3.2火灾应急处置预案的编制
在系统投入试运行前，设计单位应协助业主单位编制火灾应急处置预案。
3.3建筑防火的设计要素
疏散通道、疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置；疏散能力；设备及管理用房的门至安全出口的距离。
3.4消防给水与灭火装置的设计要素
消防给水系统、灭火器配置、自动喷水(或喷雾)灭火系统、气体灭火系统、消火栓系统
3.5防烟、排烟与事故通风系统的设计要素
机械防烟、排烟设施的设置、防烟、排烟系统与事故通风的功能、防烟分区的划分、设备的排烟能力、排烟设备的耐热能力、送风量的要求
3.6防灾用电、应急照明与疏散指示的设计要素
消防用电的要求、应急照明的连续供电时间、应急照明的设置、疏散指示标志的设置
四、结语
城市轨道交通安全工程的设计工作，需要给与重点关注。这样做的目的在于，强化城市轨道交通安全工程设计的重要性，使城市轨道交通安全工程的设计更加系统化、程序化、规范化。为实现这个目的，只研究设计导则还不够，还应该建立一套安全工程的设计评价体系。
参考文献：
[1]雷全胜,唐祯敏.城市公交平衡流研究的几个关键问题.综述[J].系统工程学报,2003,18(10):62-70.
[2]城市道路交通规划设计规范(GB50220—95)[S].北京:中国建筑工业出版社,1995.
初中数学学科涵盖的知识内容十分广阔，包括了数的运算、几何图形、文字应用题以及各类函数问题等内容，但从每一范畴的知识内容来看，它都有自己独特的重难点，所以，老师在设计每一部分教学方案时都应该凸显出知识的重难点，一定要避免过于笼统的知识框构，善于从多个角度、多种层面去探究重难点，确保学生在课堂教学设计方案的引导下能够有所侧重地学习。
二、初中数学教学设计方案的具体流程
在分析了学生的学习情况和数学教学内容的前提之下，老师在设计教学方案时也应该考虑课堂教学流程这一大问题，事先确定好整个教学流程，使得老师在实际教学中能够有的放矢、收放自如。本文以苏教版数学七年级上册第五章“走进图形世界”内容为实践案例，老师通过以下具体流程做好课堂教学方案的设计：
1.课前导入
在教授这一章节内容时，老师应该做好课前导入，毕竟图形在生活中十分常见，任何一个物体都具有一定的形状。比如，老师可以在课前提问，“同学们，在日常生活中，大家都见到过什么样的图形？”学生通过短暂思考后，回答出的答案绝对五花八门，诸如类似教室的黑板的长方形，类似水管的圆柱形，类似保险箱的长方体等等，从而顺利导入知识学习。
2.开始学习
此环节的教学内容是教导学生学习新知识、接受新概念的环节，也是学生学习数学新思想的时候，此时老师需要结合具体的教材内容，为学生介绍各种图形，以及各类图形的特点，从而为学生打好基础知识，为后期的学习做好铺垫。
3.基本练习
在学生领悟新知识之后，老师可以利用一些简单、贴合知识内容的题目运用知识内容，让学生将课本内容初步运用到实际问题中，旨在培养学生初步学习知识的技能。这时老师可以举出一些实际的图形实例，鼓励学生来判断，做好基本的练习。
4.提升练习
提升练习是在基本练习的基础上将练习题目难度提高了一个层次，其主要目的是为了巩固学生已学习的基础知识，将零散的知识系统化、理论化，从而提高知识的运用能力。此时，老师就可以在练习题目中逐渐渗透图形的变换、展开和折叠、三视图等内容，锻炼学生的知识迁移能力。
5.课堂讲评
课堂讲评对于初中数学课堂教学来说，是一项不可或缺的环节，它是老师整合、总结教学内容的阵地，也是学生查漏补缺的关键性环节，此环节主要由老师个人的讲评为主，重在总结章节知识重难点，指点学生学习的漏洞和不足，鼓励学生在学习过程中的优秀之处，从而推进课堂教学设计方案的改进。
6.必要测验
