杜風 77 期特別報導

杜鵑花節鐵道模型展示與教育推廣

黃仲瑋、呂佳璁、黃紹原

土木系交通組鐵道運輸研究團隊、土木系軌道科技研究中心

前言：

又到了杜鵑花盛開的時節，配合花季的到來，校方每年三月份同時也展開一系列杜鵑花節的活動，其中最受到矚目的便是於臺大綜合體育館舉辦的學系博覽會，每每都會吸引許多高中生和家長前來參觀，希望藉由這個機會來認識和了解臺大的各個科系，並在未來升學選擇科系時有更明確的方向。也因為如此，每個科系都把握這個難得的機會大力宣傳自己科系的特色與發展，希望讓參與者留下深刻難忘的印象。

土木系交通組鐵道運輸研究團隊繼2010、2012年參與杜鵑花節活動之後，今年再度有機會展出鐵道模型。為了這次的鐵道模型展示，本團隊從去年秋天即開始籌備，添購了最夯的輕軌模型，希望能呈現出包含高速鐵路、傳統鐵路、捷運與輕軌系統等完整的鐵道模型。跑在軌道上的火車模型、逼真的軌道設施和街道模型，吸引了許多來參觀的人駐足觀賞。工作人員賣力的介紹和解說，並提供參觀的大朋友和小朋友親自操作模型的機會，以寓教於樂的方式，讓大家更加認識土木系與交通組。本文將帶大家瞭解這次「鐵道模型展示與教育推廣」的籌備與展演過程。

圖1 鐵道運輸研究團隊於展覽現場合照

鐵道模型購置與更新：

土木系的鐵道模型最早建置於2009年，而2010年、2012年分別為了杜鵑花節展演增加了許多不同的鐵道車輛模型（t5_3.html）。針對本年度的杜鵑花節，我們再次有機會更新模型設施，主要新增了兩項設施：鐵路平交道模型與輕軌系統模型。這兩項設施對於整個鐵道模型的場景影響相當大，所以我們幾乎是完全重新設置了鐵道模型的擺設，包含車站、軌道、路面以及房屋等等。此外，由於新購買的輕軌模型也與路面相連接，但是與現有路面的厚度、顏色等卻不完全相同，因此我們使用了珍珠板增加厚度，並在舊有路面貼上新的顏色，讓新舊路面看起來完全一致。以下分別就新購置的鐵道模型以及模型更新過程說明。

(一) 平交道模型：

鐵路平交道事故一直是臺鐵系統的最大風險之一，為了藉由鐵道教育推廣機會宣導鐵路平交道安全，今年本團隊特別購買了一組平交道模型做為教學的教材。此模型包含一個平交道座、四個感應軌道和四條感應線路。平交道的運作方式為光感應式，感應軌道上各有一個感應器，另外在平交道座上與軌道連接處也裝有感應器，兩處的感應器利用感應線路連接而產生連動，當感應器感應到光線變化時，平交道柵欄便會放下，同時平交道的紅燈會開始閃爍，並發出叮咚叮咚的聲響，一直到另一頭相連接的感應器感應到光線不再變化時，平交道柵欄才會升上來。平交道模型感應列車通過的機制與實際的平交道有所不同，但整個運作的效果卻是很逼真的。

圖2 平交道模型零件（左圖）與組裝後的樣子（右圖）

(二) 輕軌系統模型：

高雄與淡海輕軌計畫正在如火如荼的進行中，輕軌系統無疑是當下臺灣最夯的鐵道話題。因此本團隊另一個模型更新的重點即為加入輕軌系統模型。本次購買的輕軌模型包含軌道模型、路面模型和兩組輕軌列車。輕軌軌道與一般傳統鐵路和高速鐵路的軌道最大的不同點，就在於輕軌軌道是嵌入於路面之中，使鋼軌頂面與路面的高度相同，因此輕軌與公路車輛可以一起分享路權。模型是日本富山輕軌列車的縮小版，與真實的輕軌列車十分相似，構造也非常精細。輕軌列車在過彎時列車兩節車廂之間的連接裝置會讓車廂跟著移動，並且在行駛時車廂內的電燈會亮起。富山輕軌列車總共有紫、藍、綠、草綠、黃、橙、紅七種顏色，非常的繽紛，而本團隊所購買的車輛為紫色與藍色兩種顏色的列車。

圖3 輕軌軌道與路面（左圖）和富山輕軌列車模型（右圖）

(三) 模型更新：

這次模型更新添購了平交道模型與輕軌系統模型，由於原始基座不能改變，因此必須在原模型中挪出一部分的空間給新加入的模型模組。我們先縮短了本來模型中側式車站的長度，將平交道模型擺放在車站之前；輕軌模型則是擺放在整個模型的中間，與原本的公路街道與民房混合。首先要處理的是線路的部分，這兩個模型都有各自的線路需要連接，包括平交道的感應線路、平交道的電源線以及輕軌模型的控制線，為了保持美觀，因此必須將這些線路利用鑽孔的方式藏在模型座的下方。在確定線路的位置以及新購的模型都固定之後，接下來則是要將原有的模型與新購的模型組合在一起，包括平面軌道、車站月台、道路和街景。這個部分花了我們許多時間做更新，主要是因為輕軌模型的形狀已經固定為橢圓狀，造成輕軌模型擺放後原有的道路必須重新擺設，進而產生非常多細節上的問題，包括重新擺設後下方的木板會露出來、輕軌路面的圖案與原有道路的圖案不連貫、輕軌路面與原有的道路高度不一等等。更新的過程中不巧又碰上零件損壞，在大家花費了好幾週的時間努力之下，總算趕在展出之前完成模型的更新。

圖4 更新過程中模型的擺設位置

模型搬運與組裝：

鐵道模型平常常態展示於系館三樓，為了杜鵑花節，我們需要將龐大的鐵道模型搬到臺大體育館，這項搬運工作一直以來都是浩大且困難的。這次杜鵑花節我們考慮到搬運的方便性，自行設計且製作了搬運平台，經過我們的組裝，可以將鐵道模型的底板拆成兩塊，分別透過兩塊木板搬到杜鵑花節會場。同時又利用木塊組裝成L型，並固定於木板的四個角落，以避免搬運時模型滑動掉落。

圖5 黃紹原同學（左）製作L型木板而王劭暐同學（右）將其固定於底板

到了杜鵑花節前兩天，我們召集了壯丁們一起搬運模型，大約需要四到六人輪流搬運比較不會疲累。最辛苦的是杜鵑花結束的當天，辛苦一天的工作人員在完成展演後，還要將模型搬回土木館，真的是相當辛苦。

圖6 龐大的模型需要分為兩部份搬運至會場

鐵道教育推廣準備工作：

雖然杜鵑花節展演只有兩天，但本團隊在教學方面的規劃與籌備足足將近兩個月之久。從一開始整體活動的規劃、教具的設計與準備、乃至於與模型講解結合，搭配上有獎徵答的活動，每次的開會與討論都激發出工作人員不同的想法，也能讓我們規劃出更有效也更全方位的教學方式，透過適切的內容將我們的理念傳達出去，希望在寓教於樂之際，能夠增進參觀者對於鐵道運輸的了解與熱愛。

在整個事前準備的過程中，最讓我們頭疼也讓我們花了最久的時間在討論上面的，就是整體活動的規劃，包含教學方式的設計、如何利用有獎徵答吸引觀眾、以及將上述兩個部份做結合。經過討論之後，我們決定先以一位主講人加上有獎徵答的活動，吸引觀眾前來參觀，再搭配一些有趣的鐵道概念引發觀眾的興趣，接著讓教學人員個別進行更深入的解說，這樣能夠讓來參觀的家長與學生，更容易感受到本團隊精心的設計，下圖（圖7）就是我們設計的展覽時程。

圖7 教學與模型展示時間表

在確定了整體活動的規劃之後，接著就是設計教學用具，我們利用之前杜鵑花節所使用的海報為底稿，進行了些許的修改，將教學的內容分成四大部分。第一部分為鐵道運輸演進歷史，包含了基本的鐵道運輸演進，從十九世紀開始發展的蒸汽火車，一直到現今法國高速鐵路締造了每小時574.8公里的最高速度，以及鐵道系統在台灣的發展，從最初的傳統鐵路，一直到縱貫南北的高速鐵路，以及區域性的捷運系統等，也顯示出臺灣鐵道運輸發展的進步。

圖8 鐵道運輸演進歷史

第二部份為基礎設施與車站介紹，鐵道運輸的基礎設施是列車能夠安全運行的基礎，因此對於鋼軌與車輪之設計，可以說是相當的重要。鋼軌的介紹包含了鋼軌的形狀、受力方式等、以及為了改變列車行進方向而設計的道岔與橫渡線，而車輪的介紹則包含輪緣與踏面之形狀以及轉向架之設計，除此之外還有車站與調車場之介紹。

圖9 基礎設施與車站介紹

第三部份為車輛介紹，從鐵道車輛之動力來源，接著分別介紹動力集中式與動力分散式兩者之差別，再搭配各種鐵路機車頭以及客車與貨車車廂之介紹，讓大家對於鐵道運輸另外一個主角有更深入的了解。

圖10 鐵路車輛介紹

最後一部份為平交道安全宣導，包含了平交道的基本設備，如限高架、遮斷裝置、警報裝置等，以及通過平交道時應該注意的事項，如停、看、聽與保持淨空，最後說明當車輛或是有障礙物掉落在軌道上面時，應該依照按、推、跑此三步驟來處理，以維護列車以及平交道上人員之安全。

圖11 平交道安全宣傳

我們教學的內容與素材可以說是相當的豐富，但是考慮到時間因素，因此在講解過程中先對部分內容進行簡介，再依照觀眾對於講解內容感興趣的程度，決定是否進一步就細部的內容做講解。而如果觀眾對於鐵道運輸有想要更進一步的認識，我們也提供了土木系軌道科技研究中心的聯絡方式，讓觀眾能夠更進一步獲得鐵道運輸的相關知識。

圖12 實體教學海報

而另一方面，為了增加參與者學習的欲望，我們亦規劃準備了小禮物，特別感謝臺灣鐵路管理局提供我們很多平交道安全的文宣品及紀念品，包含資料夾、墊板、原子筆、以及太魯閣號鑰匙圈，這些文宣及紀念品，將搭配我們的傳單，以及透過教學與有獎徵答的方式贈送給觀眾。

圖13 臺鐵局提供之文宣品及贈品 – 資料夾、墊板、原子筆

圖14 臺鐵局提供之精美紀念品 – 太魯閣號鑰匙圈

最後一部份則是將教學與模型操作互相結合，我們藉由觀眾對於鐵道模型的好奇，引發他們的興趣，從而介紹鐵道運輸相關的知識，同時我們也在有獎徵答的活動中，透過搶答問題，讓參與者將我們教學的知識融會貫通，激發他們對於鐵道運輸的喜愛，並且透過操作模型的機會，更進一步提升對於鐵道運輸的熱情，同時也讓觀眾在與實物接觸之後，更能體會知識並不只是單純的靠文字與圖片就能完全理解的，透過實物的接觸與操作更能夠融會貫通。此次杜鵑花節為了讓觀眾操作模型，我們利用之前設計之紀念書籤上的圖案為底稿製作操作票券，其設計的主題為「進入臺大土木」。利用土木系館以及太魯閣號列車製圖，象徵列車在月台上靜靜等候，即將搭載著每個人的夢想出發，然而莘莘學子在升學之際面臨迷惘的時候，杜鵑花節的活動就是右側這張車票，搭載著每個人各自的理想啟程。在兩天的活動中，儘管大家都相當忙碌，但是看到參與觀眾認真聆聽的表情，操作模型的愉悅，讓我們感覺這一切都是值得的。

圖15 模型操作票券

展覽過程與分享：

經過一到兩個月的漫長準備，展出的這天終於到來。今年土木系的佈景是「捷運劍潭站」，正好是與交通組有關聯的主題。雖然籌備過程中，我們都有模擬展演過，但第一天早上開始時還是不免有些手忙腳亂，不過在大家熟悉了整個流程之後就慢慢的步上軌道，每個人各自負責不同的工作並互相配合，讓展覽可以很順利的進行。

圖16 今年土木系以捷運劍潭站為主題，並改名為「土木工程站」

圖17 模型解說吸引許多觀眾，快樂的聆聽生動有趣的解說

圖18 校長與教務長巡視杜鵑花節展場時一同參觀鐵道模型

活動流程就按照我們事先安排的展演時間表（圖7）照表操課，每個整點講解開始前10分鐘工作人員會開始在攤位附近宣傳整點的模型講解，等待整點一到，負責講解的人會用10 ~ 15分鐘介紹這次展出的鐵道模型，包括三種鐵路系統（高速鐵路、傳統鐵路、輕軌）以及軌道設施（車站、平交道、道岔、橫渡線），講解結束後的有獎徵答會選出五位觀眾有操作模型的機會。

圖19 觀眾專心的聆聽解說且踴躍的搶答

在模型操作的部份，首先我們會先講解如何使用軌道控制器，讓參與者熟悉控制軌道與列車的方式，也可以體驗一下列車的速度感，接著參與者要完成我們設計的一系列任務，包含列車轉換軌道、停站、維持適當的速度等，完成任務後才可獲得精美的太魯閣號鑰匙圈。活動期間也有許多小朋友跟著爸爸媽媽來現場看鐵道模型，看到一個個小朋友操作模型時興奮而且專注的表情，對我們來說相當的有成就感。

圖20 小朋友們非常專心的聆聽模型操作解說

在每個整點模型講解之間間隔的時段，除了準備隨時更換不同時段的列車之外，我們也會有一部份的工作人員在攤位附近為同學或家長介紹交通組和鐵道相關的知識，利用軌道模型和列車模型作為教材，讓他們能夠更實際的了解鐵道運輸的運作方式。

圖21 工作人員非常專注的將列車擺放至模型上

圖22 工作人員利用海報和傳單為參與者介紹鐵道知識與土木系

結語：

為期兩天的杜鵑花節鐵道模型展示活動圓滿結束。從模型的解說與操作，到鐵道知識的傳播，我們不僅成功推廣相關知識，更引起了許多參與學生對於土木系的興趣。同時工作人員也透過參與這次的活動，獲得了莫大的成就感，更加熱愛這塊領域。特別是看到一個個小朋友操作模型時興奮而且專注的表情，讓我們猛然驚覺，當初我們對鐵道運輸的興趣與熱愛，不也是那麼小的時候就開始的嗎？希望我們有如催化劑激發出他們心中的火花，未來對於土木交通有澎湃的熱誠與熱情！