梁婷婷
1 引言
目前,我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級,急需創(chuàng)新性、應(yīng)用型的高素質(zhì)的人才。因此,應(yīng)用型大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)該培養(yǎng)出能把某一方面成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實際的生產(chǎn)、生活和社會服務(wù)中的技術(shù)技能型人才。“交通分析理論”是交通工程專業(yè)的核心課程,課時48學(xué)時,是一門交叉課程,側(cè)重系統(tǒng)思維和交通專業(yè)素養(yǎng)的初步培養(yǎng)[1],對交通工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)不可或缺。為保證培養(yǎng)出滿足經(jīng)濟社會發(fā)展、企業(yè)行業(yè)對人才的要求優(yōu)秀學(xué)生,必須提高交通工程專業(yè)學(xué)生的實踐能力、綜合素質(zhì)能力。因此,在新工科背景下,結(jié)合課程特點及應(yīng)用型大學(xué)的培養(yǎng)方向,對“交通分析理論”課程進行教學(xué)改革研究,能夠為該課程在新時期教學(xué)改革工作提供思路,有利于培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的應(yīng)用型交通人才。
2 課程特點及存在的問題
2.1 課程特點
“交通分析理論”是一門交叉學(xué)科,綜合系統(tǒng)工程、運籌學(xué)、交通工程學(xué)等課程的內(nèi)容。覆蓋內(nèi)容范圍較廣,涵蓋系統(tǒng)工程、線性規(guī)劃、交通預(yù)測方法、交通系統(tǒng)評價與決策方法和建模與仿真,側(cè)重于交通系統(tǒng)的應(yīng)用講授,促使學(xué)生以系統(tǒng)工程的思想解決交通系統(tǒng)問題。多學(xué)科交叉的知識儲備能幫助學(xué)生在處理交通系統(tǒng)問題時,做到實事求是以及全面思考實際的問題,更好地實現(xiàn)交通可持續(xù)發(fā)展。此外,本課程涉及很多概念、原理,這些理論貫穿哲學(xué)思想,與經(jīng)濟社會的發(fā)展息息相關(guān),反映出較強的抽象思維,可以很好地鍛煉學(xué)生的思維能力,有利于提高學(xué)生的邏輯性。
2.2 課程教學(xué)存在的問題
(1)多門學(xué)科交叉,先驗知識要求較高?!敖煌ǚ治隼碚摗焙w高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、系統(tǒng)工程、交通工程、圖論、建模與仿真等內(nèi)容,上課前需要學(xué)生掌握相關(guān)的先驗知識,需要學(xué)生有較強的自主學(xué)習(xí)能力,導(dǎo)致部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,較難跟上理論學(xué)習(xí)進度。
(2)課程側(cè)重理論教學(xué),且多為傳統(tǒng)教學(xué)講授,學(xué)生興趣不高。由于該課程理論難度大,重復(fù)性內(nèi)容較多,部分原理性內(nèi)容僅簡單帶過,學(xué)生學(xué)習(xí)不夠深入,且“滿堂灌”的教學(xué)方式,會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?!敖煌ǚ治隼碚摗闭n程應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生針對實際交通問題的系統(tǒng)思維能力,能根據(jù)案例特點制定解決問題的步驟和方法,能綜合應(yīng)用交通調(diào)查、交通工程學(xué)等課程的知識,解決實際問題,但僅通過理論教學(xué)的講授并不能達到要求。
(3)缺少實踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生應(yīng)用能力不強?!敖煌ǚ治隼碚摗闭n程并無實踐課時,重點強調(diào)知識的系統(tǒng)性,重理論而輕實踐。例如,針對建模與仿真部分的內(nèi)容,多數(shù)依賴教師講解介紹原理及步驟,學(xué)生并沒有實際動手操作應(yīng)用,知識僅僅停留在書本層面上。一方面過程講解較為單調(diào)乏味,學(xué)生興趣不強,知識掌握不熟練;另一方面,缺乏實踐環(huán)節(jié),僅僅通過死記硬背理論知識的學(xué)習(xí)方式,不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析思維能力和相應(yīng)的實際應(yīng)用能力,沒有獲得應(yīng)有的工程能力和科技創(chuàng)新能力,與應(yīng)用型大學(xué)的培養(yǎng)方向不符,不滿足社會應(yīng)用型人才的需求,也不利于學(xué)生今后職業(yè)生涯的發(fā)展。
(4)缺乏強有力的師資隊伍。目前,大部分的專業(yè)老師入職前并無社會工程經(jīng)驗,僅有學(xué)校的教育經(jīng)驗,入職后也沒有積極與社會交通行業(yè)企業(yè)聯(lián)系,實踐經(jīng)驗不足,對學(xué)生的指導(dǎo)能力有限,不能很好引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注行業(yè)先進技術(shù),不能及時認識當(dāng)今社會迫切需要解決的行業(yè)難題以及采用的技術(shù)。因此,必須加強專業(yè)教師的實踐經(jīng)驗的鍛煉,建立強有力的師資隊伍,才能更好培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)和社會發(fā)展的高質(zhì)量人才。此外,現(xiàn)有的課程思政元素與課程教學(xué)并未達到“鹽溶于水”的目標(biāo)。因此專業(yè)教師在思政教學(xué)方面也有待提升,應(yīng)將思政元素自然融入課堂教學(xué)。
3 課程教學(xué)改革研究
3.1 明確課程教學(xué)目標(biāo)
“交通分析理論”課程內(nèi)容較多,應(yīng)明確本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo),圍繞目標(biāo)展開教學(xué)。
課程目標(biāo)1:通過交通系統(tǒng)概念和供需平衡的學(xué)習(xí),掌握交通系統(tǒng)分析的基本概念、主要內(nèi)容、主要分析方法、意義,同時掌握交通供給與需求分析,能進行交通供需靜態(tài)平衡與動態(tài)平衡、交通供需失衡分析的短缺與供需序失衡的分析[2]。
課程目標(biāo)2:掌握出行鏈、活動鏈與出行活動鏈的概念以及表述形式,能從一條出行活動鏈中的提取需要的信息,熟悉交通出行決策過程,熟悉交通系統(tǒng)預(yù)測方法的概念、基本類型,掌握回歸預(yù)測、時間序列、馬爾科夫鏈、蒙特卡羅等交通系統(tǒng)預(yù)測方法。
課程目標(biāo)3:掌握交通系統(tǒng)評價的基本概念、熟練使用層次分析法、模糊綜合評價法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對交通運輸系統(tǒng)進行評價;熟悉交通系統(tǒng)決策的基本概念、掌握確定型決策、風(fēng)險型決策、不確定決策等決策方法,能選擇最優(yōu)的決策方案。
課程目標(biāo)4:掌握交通系統(tǒng)分析方法概念、交通分析系統(tǒng)要素,理解交通分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型,掌握交通大數(shù)據(jù)分析、交通態(tài)勢推演分析等交通系統(tǒng)分析方法;熟悉交通系統(tǒng)仿真的基本步驟,掌握非機動車仿真、車輛行為仿真,車路協(xié)同仿真等的流程。
課程目標(biāo)5:掌握交通系統(tǒng)狀態(tài)概念、構(gòu)成要素、分析內(nèi)容以及交通系統(tǒng)可靠性主要內(nèi)容,能從宏觀、中觀、微觀三個層面對交通狀態(tài)進行識別,能根據(jù)速度、V/C、最大服務(wù)交通量等指標(biāo)確定服務(wù)水平,分析不同可靠性性之間的關(guān)系,熟悉交通系統(tǒng)新技術(shù)及其應(yīng)用。
課程目標(biāo)6:掌握VISSIM仿真軟件的操作,掌握單指標(biāo)評價、復(fù)合指標(biāo)評價、綜合指標(biāo)評價等評價方法,能選擇合適的評價指標(biāo)(如行程時間、延誤、排隊長度和停車次數(shù)等),能夠在VISSIM仿真軟件中進行設(shè)置并提取出來進行對比分析。
3.2 提高專業(yè)教師的知識量,調(diào)整教學(xué)方式
應(yīng)用型大學(xué)的課程建設(shè)強調(diào)教師具有一定的行業(yè)企業(yè)經(jīng)驗背景,課程建設(shè)很大程度上取決于教師的知識容量,高水平的教師對于課程目標(biāo)的落實是非常重要的。本課程綜合多門學(xué)科,其應(yīng)用與特定的經(jīng)濟、社會及文化背景有著密切關(guān)系,為確保能持續(xù)培養(yǎng)出應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新性的人才,一方面,高校教師應(yīng)到企業(yè)掛職鍛煉、或者到國內(nèi)外重點高校學(xué)習(xí)深造,不斷提高自身的知識,積極主動地學(xué)習(xí)交通領(lǐng)域代表性的科技應(yīng)用及輸出形式,積極參與交通工程建設(shè)與新技術(shù)的推廣轉(zhuǎn)化,有利于豐富課堂教學(xué),提升執(zhí)教能力,為學(xué)生提高良好的指導(dǎo)。另一方面,與企業(yè)加強合作,聘請校外實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)人才,擔(dān)任校外導(dǎo)師或者指導(dǎo)實踐課程,促進產(chǎn)教融合[3]。
此外,目前的大學(xué)生基本為00后,任課教師應(yīng)根據(jù)00后學(xué)生的心理特征,調(diào)整教學(xué)方式,不能以照本宣科、平鋪直述的方式講授內(nèi)容。例如,(1)可以提升教學(xué)內(nèi)容的引入方式,在講授原理及概念的時候,適當(dāng)講授起源,調(diào)動學(xué)生的感性認識,從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。(2)提高教師的語言表現(xiàn)力,為提高00后學(xué)生對本課程的興趣,教師要弄懂學(xué)生的思維習(xí)慣,了解學(xué)生的興趣點,在講授過程中添加切近學(xué)生日常的詞匯,提升語言感染力,增加學(xué)生的課堂參與度。(3)為保證學(xué)生更好學(xué)習(xí)本課程,教師除了采用傳統(tǒng)講授方法外,還應(yīng)靈活運用翻轉(zhuǎn)課堂、項目驅(qū)動、情景分析、案例教學(xué)等方法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中增加對本專業(yè)的認識以及興趣,并鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。
3.3 調(diào)整課程結(jié)構(gòu),豐富實踐教學(xué)
應(yīng)用型大學(xué)一定要著眼于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力[4],能夠把課堂學(xué)的原理方法轉(zhuǎn)化工作實踐中,因此必須培養(yǎng)學(xué)生原理轉(zhuǎn)化實踐的能力,實踐教學(xué)是很好的方式,因此有必要豐富實踐教學(xué)。實踐教學(xué)可以通過課內(nèi)實踐和競賽兩個方面。
3.3.1 課內(nèi)實踐內(nèi)容及要求
擬增設(shè)一定學(xué)時的課內(nèi)實踐的內(nèi)容,實驗內(nèi)容有利于加強理論內(nèi)容的轉(zhuǎn)化,使理論和實踐有機結(jié)合。實驗內(nèi)容包括:
①總體評價與優(yōu)化方案,在學(xué)校周圍選定合適的交叉口(或路段)進行調(diào)查,結(jié)合周邊用地和交通狀況對交叉口(或路段)進行總體評價,提交交叉口(或路段)優(yōu)化設(shè)計方案,并用層次分析法或模糊綜合評價法選擇最優(yōu)方案[5-6]。
②微觀交通仿真(車輛行為仿真-跟馳模型和換道模型、非機動車仿真、車路協(xié)同仿真),熟練使用掌握常用的微觀仿真軟件,如VISSIM,并能根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù),進行交叉口(或路段)仿真模擬。
3.3.2 大學(xué)生競賽
調(diào)動學(xué)生參與競賽、教師指導(dǎo)學(xué)生競賽的雙向積極性,鼓勵學(xué)生多參加各種交通工程專業(yè)各項科技大賽,包括全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、交通大賽等,有效激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情,啟迪學(xué)生的智慧和創(chuàng)新意識,能有效提高學(xué)生綜合理解課程原理;教師指導(dǎo)競賽過程中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、現(xiàn)代工程工具和智能仿真技術(shù)工具,自主設(shè)計解決方案,強化學(xué)生原理轉(zhuǎn)化實際應(yīng)用的能力。
3.4 融入課程思政內(nèi)容
以立德樹人為根本任務(wù),在課程教學(xué)內(nèi)容中合理融入思政元素,幫助培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認同感和使命感,增強學(xué)生的科學(xué)探索和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和責(zé)任意識,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神,使學(xué)生在學(xué)習(xí)工程技術(shù)的同時,能夠正確樹立和踐行社會主義核心價值觀,積極投身到祖國發(fā)展事業(yè)中,為建設(shè)交通強國貢獻力量[7]。
(1)系統(tǒng)分析的思想體現(xiàn)在各個方面,大到交通強國建設(shè)工程和脫貧攻堅工程體現(xiàn)社會主義制度集中力量辦大事的優(yōu)越性,小到路網(wǎng)交通態(tài)勢分析、交通問題治理等體現(xiàn)以人為本、交通可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)觀理念,讓學(xué)生了解我國從古至今人們對系統(tǒng)分析思維的應(yīng)用,有助于激發(fā)其民族自豪感和自信心,理解并掌握科學(xué)的世界觀和方法論,具有良好的思想品德和社會公德,具有家國情懷和社會責(zé)任感。
(2)通過交通系統(tǒng)分析實例,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的研究能力、表達能力和團隊合作精神及在團隊中發(fā)揮作用的能力,幫助學(xué)生掌握如何將工匠精神和工程倫理運用于系統(tǒng)分析過程中。
(3)強調(diào)科學(xué)研究方法、批判性思維與辯證思維的培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生多角度看問題,透過現(xiàn)象看本質(zhì),促進科學(xué)價值觀的建立。
3.5 優(yōu)化考核方式
應(yīng)用型大學(xué)旨在培養(yǎng)出促進經(jīng)濟社會發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的重任,因此應(yīng)用型大學(xué)的“交通分析理論”考核不能僅通過期末考試的分數(shù)來決定,應(yīng)以增強自主學(xué)習(xí)能力、提高創(chuàng)新能力和實踐能力為目標(biāo)。因此,應(yīng)從多角度對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行考核,課程總成績=平時成績(20%)+實踐成績(40%)+期末考試成績(40%),其中:
(1)平時成績:考勤(10%)+課堂表現(xiàn)(30%)+作業(yè)(30%)+隨堂測驗(30%)。其中課堂表現(xiàn)可根據(jù)學(xué)生對各章節(jié)主題討論的情況,給予得分。
(2)實踐成績=課內(nèi)實踐(60%)+競賽(40%),培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力。課內(nèi)實驗以2-3人一組,分工協(xié)作完成課內(nèi)實踐任務(wù),并在課堂上匯報各組的成果,教師根據(jù)實驗報告邏輯性、方案可行性、報告完整度、匯報效果進行評分。以賽促學(xué),根據(jù)比賽等級及獲獎情況給予得分,未參與學(xué)生不得分,由于競賽周期較長,因此在第三學(xué)期初,以文件形式通知學(xué)生,鼓勵學(xué)生積極參加競賽,凡在第六學(xué)期前參加的數(shù)學(xué)建模競賽和交通相關(guān)比賽均算。競賽包括“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國交通科技大賽、數(shù)學(xué)建模大學(xué)等。
(3)期末考試=客觀題(30%)+主觀題(70%),客觀題考核學(xué)生對基本概念、原理的理解記憶,主觀題考核學(xué)生對實際案例的分析、計算、應(yīng)用能力。
4 結(jié)語
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)教育背景下,對“交通分析理論”進行教學(xué)改革,有利于落實本課程的培養(yǎng)目標(biāo),提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),促進學(xué)生的就業(yè)與實踐能力的發(fā)展,推進應(yīng)用型高校的教育教學(xué)改革,有著重要的顯示意義。本文根據(jù)“交通分析理論”的特點,本文從明確課程教學(xué)目標(biāo)、提升專業(yè)教師的知識面和教學(xué)方式、豐富實踐教學(xué)、融入課程思政內(nèi)容、優(yōu)化考核方式等方面進行教學(xué)改革研究,提高學(xué)生課程參與度,鍛煉學(xué)生實踐和知識應(yīng)用能力,促使學(xué)生更好地掌握本課程的知識,使得學(xué)生未來適應(yīng)工作需要,同時也為交通工程其他專業(yè)課的教學(xué)改革提供思路。
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