以綜合能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的《交通工程學(xué)》教學(xué)改革.doc

1、以綜合能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的交通工程學(xué)教學(xué)改革摘要：交通工程學(xué)作為高校交通工程本科專業(yè)主干課程，其教學(xué)質(zhì)量直接影響后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和學(xué)生能力，本文分別從課堂教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、第三課堂輔助教學(xué)、成績(jī)?cè)u(píng)定四個(gè)層面探討了以學(xué)生綜合能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的交通工程學(xué)課程教學(xué)改革與創(chuàng)新。關(guān)鍵詞：交通工程學(xué)；課堂教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；能力培養(yǎng)作為高校交通工程專業(yè)主干課程， 交通工程學(xué)教學(xué)效果的好壞與學(xué)生的能力高低有著密切聯(lián)系，而現(xiàn)行課程教學(xué)存在課堂教學(xué)沉悶、缺乏師生互動(dòng)、內(nèi)容不能實(shí)時(shí)更新、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)固定、儀器設(shè)備老化等等問(wèn)題，與中國(guó)城市交通現(xiàn)狀、交通技術(shù)發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)，造成授課質(zhì)量不高，學(xué)生思維與創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足，制約課程教學(xué)

2、水平的提高，因此，交通工程學(xué)教學(xué)改革迫在眉睫，從課堂教學(xué)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、第三課堂輔助教學(xué)及成績(jī)?cè)u(píng)定各方面入手，全方位培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。一、課堂教學(xué)（一）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)1. 知識(shí)體系劃分與課時(shí)分配課程涵蓋交通工程的基本概念、交通特性、交通調(diào)查、交通流理論、道路通行能力、交通管理與控制、交通規(guī)劃、停車場(chǎng)規(guī)劃、公共交通、交通安全、交通環(huán)境、智能交通系統(tǒng)、新交通技術(shù)。涉及內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)分散，對(duì)于剛接觸專業(yè)理論的本科生來(lái)講，由于頭腦中缺乏足夠的認(rèn)知，極易感覺(jué)枯燥甚至失去興趣。1作為導(dǎo)論性質(zhì)課程，應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)專業(yè)基礎(chǔ)，而交通流理論、道路通行能力、交通規(guī)劃中復(fù)雜的理論、模型應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，介紹原理即可。另外，為了避免

3、與先修課程間的重復(fù)，還應(yīng)對(duì)常識(shí)性內(nèi)容適當(dāng)取舍，突出教學(xué)重點(diǎn)。為了幫助學(xué)生形成知識(shí)體系，將教學(xué)內(nèi)容分成三大部分：基本理論基本定義、交通特性；研究方法交通流理論、交通調(diào)查與分析、交通管理與控制；專項(xiàng)研究道路通行能力分析、交通規(guī)劃、停車場(chǎng)規(guī)劃、公共交通、交通安全、交通環(huán)境、智能交通系統(tǒng)、新交通技術(shù)。第一部分要全面詳細(xì)， 第二部分則應(yīng)側(cè)重交通調(diào)查方法、交通標(biāo)志與標(biāo)線、 交通控制類型等基礎(chǔ)性內(nèi)容， 第三部分涉及難點(diǎn)，授課時(shí)要簡(jiǎn)化，知識(shí)點(diǎn)放在通行能力含義及分類、交通規(guī)劃步驟、公共交通分類及作用、車輛停放基礎(chǔ)、交通事故成因、交通影響范圍、智能交通產(chǎn)生及發(fā)展等，切忌在模型參數(shù)標(biāo)定、模型推導(dǎo)耗費(fèi)過(guò)多時(shí)間。 52

4、 課時(shí)的分配表如下：表 1 學(xué)時(shí)分配表教學(xué)內(nèi)容 講授課時(shí) 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)課時(shí) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容備注緒論 2交通特性5交通調(diào)查64人工 / 儀器結(jié)合的專項(xiàng) / 綜合調(diào)查交通流理論4道路通行能力 2道路交通規(guī)劃 22交通規(guī)劃軟件操作2交通管理與控制 41交通信號(hào)控制演示交通安全 / 停車場(chǎng)規(guī)劃4道路交通環(huán)境 /its4專題7 5 交通仿真軟件操作 / 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)合計(jì)40 12設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)適當(dāng)、脈絡(luò)清晰、主次分明，充分發(fā)揮課程應(yīng)有作用、取得更好的教學(xué)效果的同時(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2. 結(jié)合生活實(shí)踐與科研項(xiàng)目城市交通問(wèn)題無(wú)處不在，與生活聯(lián)系緊密，課堂教學(xué)過(guò)程中引入常見(jiàn)問(wèn)題，如結(jié)合公交車在若

5、干交叉口處連續(xù)停車問(wèn)題引入干線交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制與綠波交通，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。另外，通過(guò)對(duì)教師完成或在研項(xiàng)目的介紹與分析，能夠強(qiáng)化交通工程理論解決實(shí)際問(wèn)題的重要性， 使研究方法的實(shí)施、 適用性、優(yōu)劣度更具體，抽象的理論得到升華。與生活實(shí)踐和科研項(xiàng)目的融入，有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問(wèn)題的能力。3. 關(guān)注學(xué)科前沿現(xiàn)代科技賦予了交通工程領(lǐng)域無(wú)限可能，尤其近些年計(jì)算機(jī)、通信、遙感和人工智能的發(fā)展不斷豐富交通工程學(xué)科理論體系，研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，新理論、新方法、新技術(shù)頻繁涌現(xiàn)，而教材針對(duì)的是基本原理和方法，無(wú)法實(shí)時(shí)更新，教學(xué)內(nèi)容如若缺少學(xué)科前沿動(dòng)3態(tài)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面受限、對(duì)本專業(yè)發(fā)展認(rèn)識(shí)模糊，既影響授

6、課效果，又不利于后續(xù)的學(xué)習(xí)和科研。鑒于此，應(yīng)關(guān)注交通學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，緊隨學(xué)術(shù)前沿，對(duì)教材進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)充，將近幾年交通工程中研究熱點(diǎn)如交通流檢測(cè)、tdm、brt 、動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、交通仿真、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)檢測(cè)與識(shí)別、快速公交、慢行交通等以專題的形式引入課堂教學(xué)。與新興技術(shù)的結(jié)合，既拓展知識(shí)領(lǐng)域，又能培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)能力與科研能力。（二）教學(xué)方法組合交通工程學(xué)課程極強(qiáng)的系統(tǒng)性、綜合性、動(dòng)態(tài)性特征要求課堂教學(xué)盡可能全面、形象、又不失趣味性，教學(xué)改革需重點(diǎn)考慮現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與多種教學(xué)方法的組合應(yīng)用。1. 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)交通工程中有很多復(fù)雜方法、 模型（跟馳理論、三參數(shù)關(guān)系模型、交通波理論、交通仿真、交通流檢測(cè)等

7、），很難用語(yǔ)言描述，且學(xué)生難以明白。如果能創(chuàng)造生動(dòng)、形象、逼真的教學(xué)情景，將相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容的形式表現(xiàn)出來(lái)，效果比用語(yǔ)言表達(dá)好多了。多媒體技術(shù)形象、 信息量大，能夠把音頻與視頻完美結(jié)合， 圖片、flash動(dòng)畫演示功能詳盡，正滿足此要求。多媒體技術(shù)已是應(yīng)用廣泛教學(xué)形式，在此基礎(chǔ)上各高校紛紛搭建了現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)1 ，網(wǎng)絡(luò)信息的更新速度使得課堂教學(xué)能夠突破時(shí)空障礙，緊隨時(shí)代步伐，更有助于學(xué)生思維向空間領(lǐng)域4的拓展，培養(yǎng)發(fā)散性思維。2. 課堂提問(wèn)針對(duì)現(xiàn)象提出問(wèn)題，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析并得出正確答案，通過(guò)正確的引導(dǎo)有助于學(xué)生科學(xué)研究思維的形成和發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。例如對(duì)于 metrocount560

8、0 氣壓管檢測(cè)裝置，已知“更適用于雙向兩車道的檢測(cè)”，并給出了雙車道的安裝方法，那么用于多車道交通流檢測(cè)時(shí)又該如何安裝呢？單臺(tái)檢測(cè)器能夠同時(shí)檢測(cè)雙向交通？上述問(wèn)題能夠幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)儀器的多種安裝要求及使用條件。3. 開(kāi)放性專題研討研究表明，如果能夠由被動(dòng)消極學(xué)習(xí)者變?yōu)橹鲃?dòng)積極學(xué)習(xí)者，那么其知識(shí)獲取、信息回顧與自我學(xué)習(xí)能力都會(huì)大大提高，也就是說(shuō)積極性是學(xué)習(xí)有效性的重要戰(zhàn)略2 。除利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)之外，還應(yīng)注重師生互動(dòng)，發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時(shí)，以開(kāi)放性專題研討形式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性。要求學(xué)生針對(duì)特定情形或某具體案例進(jìn)行分析并提出見(jiàn)解，集思廣益，個(gè)人思考與分組討論結(jié)合，目的是提高分析和解決

9、問(wèn)題的能力。學(xué)生課前就給定題目提前收集資料并進(jìn)行分析，專題研究過(guò)程先分小組討論并將小組核心意見(jiàn)列出提綱，再由各組代表以專題報(bào)告形式進(jìn)行交流討論，最后教師要及時(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，包括專題涉及知識(shí)點(diǎn)、個(gè)人及小組表現(xiàn)、方案對(duì)策評(píng)價(jià)等等。專題研究結(jié)束后5要求學(xué)生上交總結(jié)報(bào)告，客觀評(píng)價(jià)個(gè)人表現(xiàn)，分析所用研究方法的優(yōu)勢(shì)與不足，幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。專題研討能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)求知欲，培養(yǎng)獨(dú)立工作和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高實(shí)踐能力，這對(duì)畢業(yè)后的工作和深造大有裨益。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新課堂教學(xué)學(xué)生參與程度與廣度因人而異，理論必須經(jīng)過(guò)親身感受才能與實(shí)踐結(jié)合，即實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，因此建議適當(dāng)增加課內(nèi)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

10、學(xué)時(shí)，同時(shí)按照性質(zhì)改革不同類型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與開(kāi)展過(guò)程，多角度深層次發(fā)掘?qū)W生實(shí)際應(yīng)用能力。（一）認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)即傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，組織參觀城市交通調(diào)度指揮中心、交通監(jiān)控中心、交管局、公交公司等，使學(xué)生了解道路交通概況、城市交通組織各環(huán)節(jié)，熟悉交通數(shù)據(jù)從采集、傳輸、處理到發(fā)布的過(guò)程，親身領(lǐng)會(huì)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，體驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與課堂的異同，搞清本行業(yè)就業(yè)環(huán)境。對(duì)于此種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)施過(guò)程中要求學(xué)生帶著問(wèn)題去參觀，查找理論應(yīng)用中存在問(wèn)題或理論與實(shí)踐的矛盾，教師或技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)解答，既能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性和積極性，又能培養(yǎng)學(xué)生觀察與分析能力。進(jìn)行認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)改革的同時(shí)，建議適量精簡(jiǎn)其課時(shí)，增加實(shí)際動(dòng)6手操作型及開(kāi)

11、放性實(shí)驗(yàn)。（二）操作型實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)際操作信號(hào)控制機(jī)、規(guī)劃與仿真軟件、交通調(diào)查儀器等，掌握定量分析工具，提高數(shù)據(jù)采集、處理、分析的能力。操作型實(shí)驗(yàn)要求配套教材，明確給出實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、報(bào)告格式等。1. 交通信息采集與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)人工與儀器調(diào)查相結(jié)合，分別進(jìn)行地點(diǎn) / 區(qū)間車速調(diào)查、路段流量調(diào)查、交叉口延誤調(diào)查、 metrocount 交通流參數(shù)綜合調(diào)查、 nc200交通量及速度調(diào)查。(1) 交叉口機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人交通量調(diào)查采用人工調(diào)查，以分組形式選取城市一條主干線上多個(gè)交叉口，進(jìn)行 12 小時(shí)連續(xù)觀測(cè)，獲取全天交通量資料；(2) 同一主線采用視頻檢測(cè)采集綜合交通數(shù)據(jù)；(3) 地點(diǎn)車速調(diào)查

12、采用雷達(dá)測(cè)速儀，要求同時(shí)測(cè)城市雙向交通車速資料；(4) 人工區(qū)間車速調(diào)查截取城市較長(zhǎng)范圍內(nèi)無(wú)出入口路段進(jìn)行；(5) 同一路段處用氣壓管檢測(cè)器、 nc200 分別進(jìn)行交通流綜合參數(shù)調(diào)查；(6) 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，對(duì)比同一地點(diǎn)數(shù)據(jù)的差別，總結(jié)不同方法優(yōu)劣及適用性。2. 交通規(guī)劃實(shí)驗(yàn)交通規(guī)劃軟件以其實(shí)踐性、專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)在交通領(lǐng)域廣受青7睞，這就要求學(xué)生能熟練應(yīng)用其進(jìn)行城市交通規(guī)劃，因此交通規(guī)劃軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)很有必要3 。要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)軟件基礎(chǔ)知識(shí)，了解界面及步驟，實(shí)驗(yàn)以學(xué)生上機(jī)操作為主，輔以教師講解。主要進(jìn)行交通規(guī)劃軟件的實(shí)際應(yīng)用，即給定現(xiàn)實(shí)或者虛擬路網(wǎng)要素（包括交通區(qū)劃、路網(wǎng)cad 圖、出行基礎(chǔ)

13、數(shù)據(jù)），要求利用 transcad進(jìn)行交通分配。3. 交通仿真實(shí)驗(yàn)交通工程學(xué)研究重點(diǎn)在于交通流理論，即參數(shù)的特性及變化發(fā)展趨勢(shì)，然而現(xiàn)實(shí)的交通流復(fù)雜多變，運(yùn)行狀況無(wú)重復(fù)，難以跟蹤并描述。而交通仿真就是用系統(tǒng)模型來(lái)模擬實(shí)際交通運(yùn)行，跟蹤交通參數(shù)隨時(shí)間、空間的變化，從而反映交通流特征的技術(shù)，目前已在交通系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理中廣泛應(yīng)用 4 。同樣要求提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)室配備仿真軟件的基礎(chǔ)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)主要進(jìn)行交通仿真軟件的應(yīng)用，以 vissim 微觀仿真軟件為例，要求學(xué)生針對(duì)指定城市平面交叉口構(gòu)建虛擬環(huán)境，分別進(jìn)行單點(diǎn)交叉口交通信號(hào)的定時(shí)、感應(yīng)控制仿真；干線交叉口交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制仿真；區(qū)域交通信號(hào)聯(lián)動(dòng)控

14、制仿真。（三）開(kāi)放性、綜合性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)能夠綜合運(yùn)用基本理論、軟硬件設(shè)施的新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，目的是提升學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合水平，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。1. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新在技能型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，增設(shè)交叉口信號(hào)優(yōu)化與仿真實(shí)驗(yàn)、區(qū)域8交通疏解方案設(shè)計(jì)與優(yōu)選實(shí)驗(yàn)、公交線網(wǎng)優(yōu)化與仿真實(shí)驗(yàn)等綜合設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用設(shè)備與軟件，提升專業(yè)知識(shí)和技能。2. 實(shí)施過(guò)程創(chuàng)新改變傳統(tǒng)模式，教師提出實(shí)驗(yàn)要求后以分組的形式由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)大綱和方案， 內(nèi)容、時(shí)間、儀器設(shè)備等均由集體討論后自行選擇；教師指導(dǎo)修訂后再由組內(nèi)進(jìn)行人員的組織與安排，遇到問(wèn)題及時(shí)討論或請(qǐng)教教師，并提交頗有見(jiàn)解的報(bào)告及總結(jié)。比如結(jié)合城市交通樞紐影響區(qū)域交通問(wèn)題，進(jìn)行區(qū)域交通疏

15、解方案設(shè)計(jì)與優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，其中核心部分交通調(diào)查方案、交通疏解方案、仿真系統(tǒng)搭建、設(shè)計(jì)方案交通影響分析、交通組織優(yōu)化等的設(shè)計(jì)均由學(xué)生完成，則不同方案的利弊就非常明確，有利于最佳方案得出。三、第三課堂1. 科研項(xiàng)目融入鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師在研項(xiàng)目、參加全國(guó)交通科技大賽等，將科技創(chuàng)新融入教學(xué)，通過(guò)親身參與切實(shí)培養(yǎng)本科生的科研能力。2. 學(xué)術(shù)報(bào)告與講座邀請(qǐng)資深教師或外聘專家定期舉辦學(xué)術(shù)講座，介紹交通運(yùn)輸工程學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，精析交通領(lǐng)域熱點(diǎn)，幫助學(xué)生擴(kuò)展視野。四、成績(jī)?cè)u(píng)定鑒于傳統(tǒng)考核方式存在如多依賴于卷面、試卷主觀題少、答案固定等弊端 5 ，對(duì)課程考核方式做如下創(chuàng)新：91. 平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定一

16、般參考出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、報(bào)告等，為了培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，定期組織課堂演講、辯論等，并將表現(xiàn)納入平時(shí)成績(jī)標(biāo)準(zhǔn)。2. 注重理論聯(lián)系實(shí)際能力單純記憶性試題分值適當(dāng)調(diào)至55-70%，增加開(kāi)放性試題， 通過(guò)案例綜合分析、觀點(diǎn)闡述等考察學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3. 試題庫(kù)的建立及標(biāo)準(zhǔn)化建立標(biāo)準(zhǔn)化試題庫(kù)，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)使生成的試卷具有同等廣度、難度、區(qū)分度，期末試卷由教務(wù)處隨機(jī)生成。五、結(jié)語(yǔ)現(xiàn)代科技賦予了交通工程更廣闊的發(fā)展前景，計(jì)算機(jī)、通信、傳感器和人工智能的進(jìn)步促使交通理論研究更加深入，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，作為交通領(lǐng)域人才培養(yǎng)基地的高校只有不斷針對(duì)變化及社會(huì)對(duì)交通工程專業(yè)人才的要求進(jìn)行教學(xué)改革與

17、創(chuàng)新，才能夠與時(shí)俱進(jìn)，培養(yǎng)出理論扎實(shí)、技術(shù)過(guò)硬、能力出眾的高級(jí)交通工程人才。參考文獻(xiàn)1 萬(wàn)桂怡 . 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理系統(tǒng)的構(gòu)建 j. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索 ,2009,28(11):204-206.2 周玲 . 高等工程教育的新特征與新發(fā)展 j. 清華大學(xué)教育研究,2010,31(1):113-118.3 秦?zé)?. 交通規(guī)劃軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究 j. 實(shí)驗(yàn)室研究與探10索,2007, 26(2): 50-53.4 胡明偉 . 道路交通分流效益分析及仿真評(píng)價(jià) j. 深圳大學(xué)學(xué)報(bào)( 理工版 ),2009,26(2):174-178.5 趙芳枝 . 以大學(xué)考試改革促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng) j. 北京理工

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