李　曄　吳　兵

摘要：本文以“交通控制與管理”課程為例，設(shè)計基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的研究型教學(xué)模式：以大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地為平臺，研究性學(xué)習(xí)為驅(qū)動力，通過教材的系列立體化、教學(xué)力量的多元組合化以及研究驅(qū)動型實踐教學(xué)，支持創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地；研究型教學(xué)模式；“交通控制與管理”課程

一、教學(xué)模式改革背景

“交通控制與管理”是交通運輸類本科專業(yè)教育的一門主干專業(yè)課程，是同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院學(xué)科平臺課程之一，在同濟大學(xué)本科交通工程專業(yè)、交通運輸專業(yè)、物流工程專業(yè)及土木工程專業(yè)(道路方向)作為必修主干專業(yè)課開設(shè)。“該課程全國首先于1981年在同濟大學(xué)交通工程專業(yè)碩士學(xué)位研究生課程中開設(shè)，1986年同濟大學(xué)招收全國首屆交通工程專業(yè)本科生，“交通控制與管理”課程被列為該專業(yè)的必修課程，1987年交通部高等學(xué)校道路、橋梁、交通工程專業(yè)教材編審委員會在上海召開會議，會議決定“交通控制與管理”列入全國交通工程專業(yè)教學(xué)計劃，為必修主干課，同時列為公路與城市道路專業(yè)選修課”。同濟大學(xué)一直非常重視該課程的教學(xué)改革與建設(shè)，力爭在全國交通運輸類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中發(fā)揮作用與形成特色。

2003年國家開始在高校中推行大學(xué)生創(chuàng)新基地建設(shè)，以開放實驗室為基礎(chǔ)的交通工程專業(yè)教學(xué)基地作為同濟大學(xué)首批大學(xué)生創(chuàng)新基地啟動。“大學(xué)生創(chuàng)新基地通過構(gòu)建以強化學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的多元化創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺，成為高校組織與引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、科學(xué)研究與設(shè)計創(chuàng)新的重要教學(xué)場所”。大學(xué)生創(chuàng)新基地建設(shè)不僅僅是實驗室、實習(xí)基地等教學(xué)條件的建設(shè)、開發(fā)和改善，更主要的是要實現(xiàn)教學(xué)理念、教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。同濟大學(xué)交通工程大學(xué)生創(chuàng)新基地為交通工程專業(yè)教學(xué)提供一流的基于計算機仿真的虛擬交通環(huán)境數(shù)字化學(xué)習(xí)(E-learning)平臺。相應(yīng)交通工程專業(yè)教學(xué)結(jié)構(gòu)也將由傳統(tǒng)的教師+教材+學(xué)生向以虛擬交通環(huán)境為平臺，以交互式信息系統(tǒng)為媒介，教師與學(xué)生互動的全新教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?！敖煌刂婆c管理”作為該基地支持的主要課程之一，在為“交通控制與管理”教學(xué)深化改革提供堅實基礎(chǔ)和難得機遇的同時，也對教學(xué)模式和教學(xué)方法提出了新的要求。

同濟大學(xué)的辦學(xué)方向是“綜合性、研究型、國際化”。其交通運輸工程學(xué)院所依托的交通運輸工程學(xué)科為國家一級重點學(xué)科。學(xué)院每年承擔(dān)大批國家級基礎(chǔ)研究項目，科研經(jīng)費以千萬元計，同時也在國家公路、鐵路、港口、機場、城市交通等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及奧運會、世博會等大型活動中，承擔(dān)重要的科研咨詢?nèi)蝿?wù)，是同濟大學(xué)研究型院系與學(xué)科的典型代表?！把芯啃痛髮W(xué)應(yīng)該遵循研究型教學(xué)模式，實行教學(xué)與研究相結(jié)合，人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)有機結(jié)合”。研究型教學(xué)不僅僅在研究生教育中有，在本科生教育階段也應(yīng)發(fā)揮作用，“研究訓(xùn)練是研究型教學(xué)模式的主要驅(qū)動力，是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極探索和創(chuàng)造性研究的動力”?！把芯啃徒虒W(xué)在改革本科教育體系、提升本科教學(xué)質(zhì)量方面可以發(fā)揮重要作用”。因此，如何發(fā)揮科學(xué)研究、學(xué)科建設(shè)在“交通控制與管理”課程教學(xué)中的引領(lǐng)作用，也是基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的“交通控制與管理”研究型教學(xué)模式設(shè)計與實踐的重要考慮。

二、基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的研究型教學(xué)模式設(shè)計

在前述背景與指導(dǎo)思想下，經(jīng)過5年建設(shè)與實踐，同濟大學(xué)“交通控制與管理”課程形成了一個“以研究性學(xué)習(xí)為主要驅(qū)動力，以大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地為平臺，以多元組合化教學(xué)力量為保障”的理論實踐一體化主干專業(yè)課研究型教學(xué)模式。

1同濟大學(xué)交通工程大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地

交通工程學(xué)是一門實踐型學(xué)科。由于交通問題的復(fù)雜性，最突出的是隨機性和動態(tài)性，無法類似建筑設(shè)計和橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計那樣通過實體模型進(jìn)行實驗分析，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對交通問題的解決很難把握。近年來，由于實時數(shù)據(jù)采集技術(shù)、仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家的交通工程教學(xué)逐漸發(fā)展成“實驗交通工程學(xué)”，運用計算機仿真技術(shù)將交通運行原始現(xiàn)場移植到交通仿真實驗室，采用國際流行的交通工程專業(yè)分析與設(shè)計軟件，為教學(xué)提供案例，可重復(fù)再現(xiàn)、學(xué)生可反復(fù)理解、師生可充分互動的交通工程實驗環(huán)境。

同濟大學(xué)交通工程大學(xué)生創(chuàng)新實踐基地的核心就是以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、與國際水平接軌、利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)面向全國開放的交通工程實驗教學(xué)中心。實驗教學(xué)中心采用先進(jìn)的動態(tài)視頻技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，引進(jìn)并集成多個國外宏、中、微觀一體化交通仿真軟件，建立虛擬“交通工程現(xiàn)場化”教學(xué)條件。

2基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的研究型教學(xué)模式

“交通控制與管理”課程教學(xué)模式的指導(dǎo)思想為：夯實基礎(chǔ)理論，強化能力培養(yǎng)，拓展專業(yè)視野，激發(fā)創(chuàng)新意識?！敖煌刂婆c管理”課程教學(xué)模式設(shè)計的總體思路為：將課程設(shè)置系列化、立體化，以創(chuàng)新基地作為主要平臺，以創(chuàng)新課題為頂層的研究性學(xué)習(xí)作為激發(fā)學(xué)生興趣的主要驅(qū)動力，投入多元組合的教學(xué)師資力量，逐步逐級地實現(xiàn)知識傳授、理解問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的教學(xué)目標(biāo)。基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的研究型教學(xué)模式設(shè)計要點如下：

(1)以研究性學(xué)習(xí)為主要驅(qū)動力，以大學(xué)生創(chuàng)新基地為依托，以多元組合化教學(xué)力量為保障，實現(xiàn)理論實踐教學(xué)的一體化。

(2)以知識傳授、理解問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的分級目標(biāo)為主線，進(jìn)行系統(tǒng)化課程體系設(shè)計與系列化教材編寫。

(3)形成由主講教師、輔助教師、課程輔導(dǎo)研究生助教、一線交通管理人員等組成的多元組合化教學(xué)力量。

(4)以課堂、創(chuàng)新平臺、交通控制與管理現(xiàn)場等組成“知識一實踐一創(chuàng)新”逐級訓(xùn)練與引導(dǎo)的立體化實踐教學(xué)路徑。

(5)以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體、以知識點為基礎(chǔ)、以問題為中心，實施開放式的教學(xué)模式。

三、基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的研究型教學(xué)模式建設(shè)與實施

基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的“交通控制與管理”研究型教學(xué)模式主要通過教材建設(shè)、師資力量配備以及研究驅(qū)動型實踐教學(xué)等三方面進(jìn)行建設(shè)與實施。

1課程設(shè)置與教材建設(shè)系列化

設(shè)計理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計三位一體的課程體系，理論教學(xué)立足于夯實基礎(chǔ)理論，實驗教學(xué)著眼于強化能力培養(yǎng)，課程設(shè)計則以拓展專業(yè)視野和激發(fā)創(chuàng)新意識為目標(biāo)。

及時更新《交通管理與控制》教材，力爭將最新的交通控制與管理理念、前沿知識及時編入教材。1995年，同濟大學(xué)楊佩昆教授根據(jù)多年的科研成果、教學(xué)經(jīng)驗和上課講義，主編出版了我國首部《交通管理與控制》教材，結(jié)束了我國在“交通控制與管理”課程教學(xué)中沒有專門教材的歷史。此后，2002年針對以人工智能技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)為核心的現(xiàn)代高新技術(shù)在交通控制與管理中的應(yīng)用；2005年針對以交通需求管理和智能交通系統(tǒng)為標(biāo)志的現(xiàn)代交通管理理念與控制技術(shù)；2009年

針對交通控制與管理實踐中以人為本、資源節(jié)約與環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展理念的貫徹落實，分別出版了教材的第二、三、四版，緊跟時代精神與技術(shù)發(fā)展對教材進(jìn)行及時更新。

對應(yīng)課程體系設(shè)置，編制系列化教材。編寫《交通控制與管理實驗指導(dǎo)書》，將教材中關(guān)鍵理論與知識點案例化，借助于交通工程大學(xué)生創(chuàng)新基地實驗手段反復(fù)進(jìn)行分析，使學(xué)生加深對問題的理解。編寫《交通控制與管理課程設(shè)計手冊》，將經(jīng)典的實際工程和科研項目進(jìn)行簡化、集約化，與理論教學(xué)的知識點相銜接。手冊加強基本理論、現(xiàn)場調(diào)查、交通觀測、交通設(shè)計及應(yīng)用能力等各個環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使課程基礎(chǔ)理論教學(xué)與實際應(yīng)用能力訓(xùn)練相統(tǒng)一，作為培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。激發(fā)創(chuàng)新意識。編寫《交通控制與管理創(chuàng)新課題選題指南》，以當(dāng)前交通控制與管理中的熱點、難點問題為依據(jù)，結(jié)合每年的大學(xué)生交通創(chuàng)新大賽及全國大學(xué)生交通科技大賽，發(fā)布選題指南，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力。

2配置多元組合化教學(xué)力量與相應(yīng)教學(xué)手段

構(gòu)建“以知識點為基礎(chǔ)，以問題為中心、以主講教師為主導(dǎo)”的互動式理論教學(xué)模式，課堂教學(xué)精講基本知識點、重點知識以及知識邏輯關(guān)系，同時每堂課都針對知識點提出相關(guān)問題，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行討論，發(fā)表見解，加強、深化學(xué)生對重點內(nèi)容的理解和掌握。充分利用研究生助教資源組織實驗教學(xué)，每5～6名學(xué)生為一組，由研究生助教進(jìn)行實驗課程的設(shè)計、組織與講評，凸顯個性化教學(xué)。以實際工程或科研課題為背景的課程設(shè)計教學(xué)，由輔助教師與研究生助教共同組織學(xué)生對現(xiàn)實中的交通問題展開分析，尋求解決問題的途徑和方法，鍛煉發(fā)散性思維。由主講與輔助教師擔(dān)任指導(dǎo)，學(xué)生針對身邊的交通問題進(jìn)行分析，提出改善建議，撰寫課程小論文，研究成果進(jìn)行交流，由教師或一線交通警察進(jìn)行點評。發(fā)揮精品課程網(wǎng)頁作用，拓展課堂空間，為學(xué)生提供豐富的課程資源，提供師生在線交流平臺。

加強教學(xué)過程階段考查(包括課外作業(yè)、課堂測驗與討論、課程設(shè)計等)，改革考核方式、方法。以課外作業(yè)為例，既把課外作業(yè)作為提升學(xué)生知識能力水平的手段，納入課程教學(xué)的必各環(huán)節(jié)，重點加強綜合性較強的研究型、設(shè)計型習(xí)題、案例和項目設(shè)計，適當(dāng)安排一些“無標(biāo)準(zhǔn)答案”的開放式作業(yè)。同時，也把課外作業(yè)作為課程學(xué)習(xí)效果考核的重要手段，通過科學(xué)制定作業(yè)管理和批改程序，合理確定作業(yè)成績占課程總成績的比例，使教師對課程學(xué)習(xí)的效果有了更全面的把握。

3實施知識、實踐、創(chuàng)新逐級訓(xùn)練與引導(dǎo)的研究驅(qū)動型實踐教學(xué)

以當(dāng)下交通控制與管理難點、熱點問題為依據(jù)，結(jié)合每年的全校、全國大學(xué)生交通創(chuàng)新大賽及大學(xué)生綜合素質(zhì)訓(xùn)練計劃(SITP)，發(fā)布選題指南，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，訓(xùn)練、鞏固學(xué)生解決問題的創(chuàng)新能力。遵循“知識一實踐一創(chuàng)新”逐級訓(xùn)練與引導(dǎo)的立體化實踐教學(xué)路徑，實踐性教學(xué)主要通過以下四條途徑：

(1)組織學(xué)生參加交通觀測。通過現(xiàn)場交通觀測，認(rèn)識交通現(xiàn)象，配合典型交通案例分析，了解解決交通問題的思路和主要技術(shù)；針對交通觀測中發(fā)現(xiàn)的問題，形成對交通問題的描述，并運用所學(xué)知識提出交通改善建議和措施方案。通過運用多媒體手段，將許多交通現(xiàn)象和交通管理設(shè)施直接在課堂上展示，彌補單純書面教材的不足，可以深入說明現(xiàn)代交通控制與管理的理念與技術(shù)。

(2)開設(shè)實驗課。熟悉掌握交通應(yīng)用軟件，通過交通工程大學(xué)生創(chuàng)新基地交通實驗研究中心，運用國外先進(jìn)交通仿真軟件建立交通仿真模型。分析和解決有關(guān)交通問題，利用交通工程大學(xué)生創(chuàng)新基地虛擬“現(xiàn)場”既有對現(xiàn)場交通問題高度濃縮的優(yōu)勢，教師還可以不斷改換問題邊界條件，反復(fù)訓(xùn)練多種復(fù)合條件組合下的交通解決方案，從而形成鞏固提高分析問題、解決問題的能力。

(3)開設(shè)課程設(shè)計課程。依托實際工程項目或科研課題中的相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)會運用課程中學(xué)的理論知識解決實際工程問題。

(4)進(jìn)行研究型創(chuàng)新項目訓(xùn)練。全國大學(xué)生交通科技大賽是國內(nèi)舉辦的以大學(xué)生為主體參與者的全國性、學(xué)術(shù)型的交通科技創(chuàng)新競賽項目。首屆由同濟大學(xué)發(fā)起，現(xiàn)已由國內(nèi)交通工程學(xué)科強勢高校輪流舉辦了4屆。在參加全國大賽之前，學(xué)校還要舉辦選拔賽，每年均有“交通控制與管理”方面的項目參加并獲獎，使其成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的動力、專業(yè)創(chuàng)新靈感的重要源泉，也鍛煉了學(xué)生的團隊合作能力，成為研究型教學(xué)模式的主要驅(qū)動力。

四、基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的研究型教學(xué)模式教學(xué)效果

實踐表明，基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的“交通控制與管理”研究型教學(xué)模式對培養(yǎng)“理論基礎(chǔ)實，實踐能力強，創(chuàng)新精神好”的創(chuàng)新型人才具有突出效果。自2003年以來，該教學(xué)模式在同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院5屆550名本科生“交通控制與管理”課程教學(xué)中應(yīng)用。5年多來，建立了1個基于大學(xué)生創(chuàng)新基地的交通工程實驗研究中心(交通工程仿真實驗室)；《交通管理與控制》教材被列入普通高等教育“十一五”國家規(guī)劃教材，獲2007年度上海市優(yōu)秀教材三等獎；“交通控制與管理”課程2005年成為同濟大學(xué)校級精品課程，2006年獲上海市精品課程；“交通控制與管理”課程教學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新課題獲同濟大學(xué)及全國大學(xué)生交通科技大賽各類獎項5項。