時間:2022-12-04 05:35:23
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交通工程學是一門新興的橫斷科學,是把道路、車輛和人以及與此三者有關的環境綜合在統一的體系中一起進行研究和應用,是一門綜合性很強的學科。它涉及的學科多,社會科學方面有法學、社會學、心理學、經濟學、管理學等,自然科學方面有數學、動力學、物理學、汽車學、預測學等,具有很強的實踐性。
2、特點。
交通工程學從其研究內容及應用來看,具有以下幾個特點:l)系統性:交通是一個多目標、多約束的大系統,因此交通工程學是運用系統分析和系統工程原理來分析問題、解決問題;2)綜合性:交通工程學涉及社會科學和自然科學,是跨學科的綜合性知識體系;3)動態性:交通系統是一個動態系統,即交通系統隨時間和空間的變化而隨機變化,因此在交通狀態分析過程和控制中,應注意進行動態分析;4)實踐性:交通工程所面臨的問題,多來自交通設計和交通管理實踐,交通工程理論的形成是不斷反復實踐的結果,因此,交通工程學的應用和發展,始終離不開交通管理和工程實踐。
3、問題的提出。
《交通工程學》是研究交通規律及應用的一門技術學科,通俗地講是研究人、車、路三者關系的學科。
因此,在交通工程的教學中,一方面應注重基本概念、基本理論、基本原理的學習和研究,另一方面應注重教學實踐環節,特另縱我校交通工程專業的培養目標來看,更應加強實踐動手能力及運用所學知識解決交通管理實際問題的能力。
二、實踐的必要性
《交通工程學》是一門理論性和實踐性很強的學科,把交通工程學的基本知識、基本理論、基本技能應用于交通管理實踐,使行車安全、迅速、經濟、舒適和低公害,是學習交通工程學的根本目的。隨著現代交通的進一步發展,國家急需優秀交通管理人才。因此,交通工程學的教學工作不僅要傳播交通工程的基礎知識和專業知識,使學生掌握基本理論、方法和技術,而且還要培養學生獨立的、綜合的實踐能力,能夠運用所學知識分析和處理實際問題。交通工程學教學實踐環節提供了一條加強學生實踐能力的重要途徑,使形式化的知識向內在化的能力轉變。無論是從教學內容,還是從交通管理的實際需要,進行交通工程學教學實踐都是非常必要的。
三、教學實踐
由于我校交通工程專業是新建專業,沒有經驗可言,但在(交通工程學)教學中設置實踐環節卻是教研室全體教師一致的意見。我們借鑒了一些學校的教學方法,如西南交通大學在教學中增設交通調查,中國人民警官大學在教學中增設課程設計……,我們即在教學中增設了“城市交叉通調查”,目的在于培養同學們的實踐動手能力,培養同學們相互協作的精神,培養同學們應用所學理論解決實際問題的能力。
在今年的交通工程本科生(99級1、2、3班共87人)《交通工程學》教學中,特別安排出8學時交通調查。
內容:在某一地點作周期調查,掌握交通量隨時間推移的變化規律。措施:在選定交叉口人口道設置4組(每組5一6人)交通調查點,對交叉口的汽車交通量作連續人工調查。
地點:百貨大樓;漢龍橋;天津橋;富臨橋。
時間:2001.11.9(星期五),上午8:00一下午4,00。
要求:在調查結束后
1.每組交“統計結果表”一份;
2.每一交叉“交叉通量”圖一張(A4);作“1日內(8小時)交通變化圖”1張(米格紙);
3.每一交叉口寫出“交通調查報告”論文1份;(3000字);
4.每一同學寫出與調查內容有關的“交通調查報告”1份。(要求800字以上)
四、教學實踐效果
1、突出合作性。
進行交通調查是在事先選擇好的交叉口進行的(百貨大樓、漢龍橋、天津橋、富臨橋),均為十字交叉口,每一人口需5一一一6名同學共同合作,才能得到準確、完整的實驗數據,任何一名同學或幾名同學配合不協調,都會造成實驗結果的不準確,不能反映實際交通狀況,只有共同合作,分工到人,認真對待才能圓滿完成調查任務。論文寫作過程中的數據整理工作是以小組為單位進行的,因此,教學實踐實質上也鍛煉了同學們的集體觀念,這對進行交通管理工作是個很好的基礎訓練。
2、鞏固基礎知識。
教學實踐和前提是學生必須對所學基礎知識準確掌握,如果沒有學好基礎知識,就無法正確進行交通調查,更談不上完成高質量的論父寫作。通過實際操作與現場教學指導緊密結合,教師對學生不明白的問題,可當場進行指導,通過現場講解,學生對基礎知識的掌握更扎實。
3、培養獨立工作能力。
學生在搜集原始資料、統計調查資料、制圖和論文寫作過程中,必須綜合運用所學基本知識的理論,全方位、多層次地進行各步工作獨立完成的教學實踐基本要求。這對學生獨立工作能力的培養具有及其重要的意義。
4、提高實踐動手能力。
實踐動手能力一直是教學工作中的薄弱環節,從社會需求及教學要求來看,都應該重視并提高這種能力。社會不需要高分低能的人,需要的是懂理論,懂技術、動手能力和創造能力強的合格大學生。因此,教學實踐又是一種提高學生實踐動手能力最有效的必要手段。
5、增強分析間題、解決問題的能力。
學生通過資料統計及實際交通狀況,發現問題,并進行具體分析,最后提出切實可行的治理方案。這無疑是提高了分析、解決問題的能力,對今后走向工作崗位具有深遠的指導意義。
五、論文評審及實踐總結
由于該實踐環節要求小組寫出總結性論文,每一同學寫出與實踐相關的調查報告,不規定具體的報告形式和內容要求,所以同學們寫出的論文豐富多彩,即有緊扣調查內容的報告,也有發現其它問題的報告,如交通管理、信號裝置的配置、接近交叉口的停車場影響交叉口的通行能力、機動車與非機動車的相互干擾、違章行駛、交警執法存在的問題等等,同學們通過親身參與實踐,從現場發現間題并提出了解決問題的辦法。交通工程教學實踐結束兩周舉行論文講評工作。指導教師對優秀的文章在全班進行講評,內容包括實驗方法、資料收集、數據及結果分析,特別是對論述深度、層次、邏輯、結論的正確性及路口幾何尺寸圖的質量等方面進行詳細的說明;對一般的文章指出不足之處,目的是通過優秀與一般文章的比較,讓學生端正學習態度,重視教學實踐環節,掌握論文的寫作方法,為今后的畢業設計打下良好的基礎。本次講評還針對有些同學提出問題及解決問題的辦法展開討論,既為提出問題的同學找到了更多的解決問題的辦法及評價指標,又讓更多的同學開擴了思路。
1、性質。交通工程學是一門新興的橫斷科學,是把道路、車輛和人以及與此三者有關的環境綜合在統一的體系中一起進行研究和應用,是一門綜合性很強的學科。它涉及的學科多,社會科學方面有法學、社會學、心理學、經濟學、管理學等,自然科學方面有數學、動力學、物理學、汽車學、預測學等,具有很強的實踐性。
2、特點。交通工程學從其研究內容及應用來看,具有以下幾個特點:l)系統性:交通是一個多目標、多約束的大系統,因此交通工程學是運用系統分析和系統工程原理來分析問題、解決問題;2)綜合性:交通工程學涉及社會科學和自然科學,是跨學科的綜合性知識體系;3)動態性:交通系統是一個動態系統,即交通系統隨時間和空間的變化而隨機變化,因此在交通狀態分析過程和控制中,應注意進行動態分析;4)實踐性:交通工程所面臨的問題,多來自交通設計和交通管理實踐,交通工程理論的形成是不斷反復實踐的結果,因此,交通工程學的應用和發展,始終離不開交通管理和工程實踐。
3、問題的提出?!督煌üこ虒W》是研究交通規律及應用的一門技術學科,通俗地講是研究人、車、路三者關系的學科。因此,在交通工程的教學中,一方面應注重基本概念、基本理論、基本原理的學習和研究,另一方面應注重教學實踐環節,特另縱我校交通工程專業的培養目標來看,更應加強實踐動手能力及運用所學知識解決交通管理實際問題的能力。
二、實踐的必要性
《交通工程學》是一門理論性和實踐性很強的學科,把交通工程學的基本知識、基本理論、基本技能應用于交通管理實踐,使行車安全、迅速、經濟、舒適和低公害,是學習交通工程學的根本目的。隨著現代交通的進一步發展,國家急需優秀交通管理人才。因此,交通工程學的教學工作不僅要傳播交通工程的基礎知識和專業知識,使學生掌握基本理論、方法和技術,而且還要培養學生獨立的、綜合的實踐能力,能夠運用所學知識分析和處理實際問題。交通工程學教學實踐環節提供了一條加強學生實踐能力的重要途徑,使形式化的知識向內在化的能力轉變。無論是從教學內容,還是從交通管理的實際需要,進行交通工程學教學實踐都是非常必要的。
三、教學實踐
由于我校交通工程專業是新建專業,沒有經驗可言,但在(交通工程學)教學中設置實踐環節卻是教研室全體教師一致的意見。我們借鑒了一些學校的教學方法,如西南交通大學在教學中增設交通調查,中國人民警官大學在教學中增設課程設計……,我們即在教學中增設了“城市交叉通調查”,目的在于培養同學們的實踐動手能力,培養同學們相互協作的精神,培養同學們應用所學理論解決實際問題的能力。在今年的交通工程本科生(99級1、2、3班共87人)《交通工程學》教學中,特別安排出8學時交通調查。內容:在某一地點作周期調查,掌握交通量隨時間推移的變化規律。措施:在選定交叉口人口道設置4組(每組5一6人)交通調查點,對交叉口的汽車交通量作連續人工調查。地點:百貨大樓;漢龍橋;天津橋;富臨橋。時間:2001.11.9(星期五),上午8:00一下午4,00。要求:在調查結束后
1.每組交“統計結果表”一份;
2.每一交叉“交叉通量”圖一張(A4);作“1日內(8小時)交通變化圖”1張(米格紙);3.每一交叉口寫出“交通調查報告”論文1份;(3000字);4.每一同學寫出與調查內容有關的“交通調查報告”1份。(要求800字以上)
四、教學實踐效果
1、突出合作性。進行交通調查是在事先選擇好的交叉口進行的(百貨大樓、漢龍橋、天津橋、富臨橋),均為十字交叉口,每一人口需5一一一6名同學共同合作,才能得到準確、完整的實驗數據,任何一名同學或幾名同學配合不協調,都會造成實驗結果的不準確,不能反映實際交通狀況,只有共同合作,分工到人,認真對待才能圓滿完成調查任務。論文寫作過程中的數據整理工作是以小組為單位進行的,因此,教學實踐實質上也鍛煉了同學們的集體觀念,這對進行交通管理工作是個很好的基礎訓練。
2、鞏固基礎知識。教學實踐和前提是學生必須對所學基礎知識準確掌握,如果沒有學好基礎知識,就無法正確進行交通調查,更談不上完成高質量的論父寫作。通過實際操作與現場教學指導緊密結合,教師對學生不明白的問題,可當場進行指導,通過現場講解,學生對基礎知識的掌握更扎實。
3、培養獨立工作能力。學生在搜集原始資料、統計調查資料、制圖和論文寫作過程中,必須綜合運用所學基本知識的理論,全方位、多層次地進行各步工作獨立完成的教學實踐基本要求。這對學生獨立工作能力的培養具有及其重要的意義。
4、提高實踐動手能力。實踐動手能力一直是教學工作中的薄弱環節,從社會需求及教學要求來看,都應該重視并提高這種能力。社會不需要高分低能的人,需要的是懂理論,懂技術、動手能力和創造能力強的合格大學生。因此,教學實踐又是一種提高學生實踐動手能力最有效的必要手段。
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-4634(2012)02-0083-02
0 引言
雙語教學是我國高等教育與國際接軌,迎接新世紀挑戰和教育改革發展的必然趨勢,教育部從2001年開始倡導本科教育要進行雙語教學,并于2003年將推進雙語教學的要求寫入“高等學校教學質量與教學改革工程”綱要。在教育部的推動和要求下,各高校都相繼開設了雙語課。
《交通工程學》作為交通工程專業的必修課和專業基礎課,牽涉面廣,涵蓋內容多,知識體系涉及到現代高新技術及學科前沿,很多高等院校交通工程專業將該課程設為雙語教學課程,力圖使學生掌握專業知識的同時,提高英語運用能力。如果實施雙語教學效果好,會使學生從中受益,不僅獲得該課程本身的精髓,還能提高英語閱讀及英語思維的能力,也為后續專業課雙語教學打下基礎;但是如果教學效果不好,則會導致學生基礎知識不扎實,影響后續專業課的學習,并且使他們對雙語教學及英文資料產生畏懼,所以在進行交通工程學雙語教學時一定要慎重。
1 交通工程學雙語教學存在的問題
雖然部分高校開展交通工程學雙語教學取得了一定的成績,但是通過調查及相互交流發現,該課程實施雙語教學過程中仍然面臨著一些問題,歸納起來集中表現在以下幾個方面。
1.1 學生感覺難度很大,興趣不高
影響雙語教學效果的主要因素有:(1)交通工程學一般在大二下學期開課,這正是公共基礎課(數學、物理等)向專業基礎課和專業課過渡的特殊時期,面臨許多全新的概念和內容,學生不能馬上適應,感覺學習起來難度很大;(2)學生本身英語水平有限,用英語講授會使得他們聽不懂看不懂,大部分學生還沒有通過英語六級,即使過了英語六級,由于中國固有的應試教育模式,他們的聽說能力仍然有一定的差距,而雙語教學需要的恰恰是學生的聽和說的能力;(3)開設交通工程學雙語課時,學生還未接觸交通工程專業英語,很多專業詞匯都不懂,也造成其聽說水平不高;(4)這個時期學生壓力大,負擔重,每天從早到晚課程幾乎都是排滿的,所以學生課下沒有時間預習和復習,再加上課堂上聽不懂,形成惡性循環,久而久之,也就缺乏積極性而喪失學習的信心了;(5)學生認為畢業后能用英語的地方不多,畢竟交通工程專業畢業的學生大部分都留在國內某個單位工作或繼續讀研,所面對的工作伙伴和學習環境都是以中文為主要交流語言,真正用英語思維來學習和工作的機會不多,所以興趣不大。由于以上因素,部分學生不愿上雙語課,個別的甚至會排斥雙語教學。
1.2 教師力量薄弱
除了學生因素以外,雙語教學中教師的地位也是舉足輕重的,要想使雙語教學效果好,這就需要教師一方面擁有豐富的交通工程專業知識,另一方面應具備相當高的英文水平。雖然目前從事交通工程學雙語教學的教師很多都具有博士學歷或是教授,但由于歷史原因,他們所接受的英語教學模式仍然是讀寫能力訓練,因此,他們的英語聽說能力和口頭表達能力欠佳。這樣一來,教師備課的大部分精力都花在英語上,小部分精力才用到專業知識的更新上,造成專業知識和英語的錯位,長期下去,勢必會造成教學質量下降。同時,由于教師的英語水平可能導致雙語教學變成簡單的英文翻譯課,這也是影響雙語教學效果的另一主要因素。
1.3 雙語教學目標不明確
雖然提倡交通工程學雙語教學是為了與國際接軌,讓學生在獲取專業知識的同時,提高他們在實際生活中使用英語的能力,為今后在該領域進行國際交流打下一定基礎,但是,這個目的似乎不能讓人信服。正如前面所述,畢業之后真正用到英語的機會甚少,即使用到英語,也應該是在基礎英語學習中要解決的,而不是通過一兩門專業課的雙語教學就能實現的,所以,實施雙語教學過程中目標模糊,往往只是為了應付各種教學評估及檢查,沒有起到真正的雙語教學目的。
1.4 教材匱乏及教學模式呆板
雙語教學一般會選用英文原版教材,但是由于東西方文化、經濟、社會生活等方面的差異,部分內容和背景不適合中國國情,使得學生理解起來比較困難,同時由于不同學校課程設置體系及專業研究方向不一樣,偏重的教學內容也會不一樣,找到一本好的、適合本校學生的教材很不容易。這也會影響雙語教學的實施效果。
目前,部分院校交通工程學雙語教學模式呆板,比如規定雙語授課比例必須達到50%以上,將此作為雙語教學考核的一項重要指標,完全不考慮學生和教師的實際情況。暫且不說老師是否能做到,就學生層面來講,大部分學生英語聽說水平不高,不可能要求他們用英語思維,這簡直是荒謬之舉。為了應付考核,往往是教師在臺上努力用英語講解,而臺下的學生好比聽天書,一頭霧水。這樣只會造成教師的“教”和學生的“學”脫節,這也是影響雙語教學效果的一個重要原因。
2 交通工程學雙語教學建議
在交通工程學雙語教學過程中,要確保雙語教學能取得雙贏,即專業基礎與英語水平雙豐收,極力避免專業知識沒學好,甚至專業知識和英語都沒學好的局面??梢詮囊韵聨讉€方面進行探討。
2.1 明確對雙語教學的認識
實施雙語教學之前,對學生進行動員,做好雙語教學的宣傳工作,使學生明確雙語教學目的,從思想上先接受交通工程學雙語教學。
2.2 選用合適教材及參考書
要想雙語教學效果好,一本好的教材是前提。一般會選用國外原版英文教材,目前大多數院校使用的都是美國Roger P.Roess等編寫的TRAFFIC ENGINEERING這本教材,但是正如前面分析所述,由于國內外各方面的差異,建議在此教材基礎上適當補充一些符合中國國情的內部講義,從而在教學過程中既能保證英文教材的“原汁原味”,又能反映學科前沿動態。
2.3 采用靈活的教學模式
一般來講,雙語教學模式有3種形式:(1)教師講授以漢語為主,穿插使用一些常規的英語課堂用語;(2)教師以英語講解為主,對較難的專業知識輔以漢語解釋和說明;(3)教師全部用英語講授,學生用英語回答問題,并且用英文完成作業。
在實際操作過程中,應根據自身條件和教學內容特點,采用靈活多變的講授模式,如難度小的英文講解,難度大的中文講解,難度適中的半中文和半英文講解,不要盲目跟風,不要讓教學模式流于形式,要講究實效,要讓學生學好專業知識的同時,提高英語水平。雙語課是不同于專業英語和英語課的,它強調對專業知識的理解和應用。例如,
在交通工程學具體教學過程中,可先用學生熟悉的英文詞匯介紹本門課的意義與內容,加之多媒體動畫和國際前沿研究的介紹,用學生感興趣的知識調動其學習積極性和參與熱情,從而弱化學生對英語的恐懼,使學生從心理上適應本課程的“雙語教學”形式,激發他們對專業知識的求知欲望。再者考慮到學生的英文水平,對于交通流理論及通行能力等理論性強、公式多、學生不易理解掌握的重、難點章節宜用中文講述。對于城市交通系統等偏重人文科學、概述為主、比較容易理解和接受的章節用全英文講述。其他介于兩者之間的則可以采取雙語教學,雙語教學時中英文比例也要因地制宜。中英文比例最初采用中文多英文少,慢慢過渡到中英文對半,當學生習慣雙語教學環境并對大部分課程專業名詞熟悉之后再逐步過渡到全英文教學。另外在英文講解過程中,應注意觀察學生的反應,是否完全理解或者半知半解,或者是完全不懂,如有必要,可用中文重復講解一遍,畢竟該課程的教學目的是讓大家理解和掌握專業知識。
2.4 改革教學方法和教學手段
由于外文原版教材篇幅大、內容多,加上學生外語水平有限,理解起來有一定的難度,甚至部分學生會覺得枯燥,因此,教師可以指導學生對某部分重點內容進行精讀,而其他內容泛讀了解即可。同時,在原始板書講授的基礎上,可以引進多媒體等先進教學手段,利用動畫、最新圖片、視頻短片向學生展示教學內容,做到圖文并茂,既能引發學生的學習興趣,又可以使學生更好地理解所講授的知識和原理。比如停車設施規劃與設計、交通安全、交通環境等學生認為比較枯燥的知識,利用圖片展示和播放視頻可以讓學生對所學知識一目了然,比起老師一味講授效果要好得多。像城市交通系統、ITS等展示交通發展新動態、代表學科前沿的內容,用生動的圖片或視頻講解能提高學生的學習興趣。但是,也不能完全依賴于多媒體,比如某些重要名詞或生詞建議用板書寫,能夠加深學生的印象。再如第三章交通調查,人工調查法盡可能用板書引導學生掌握調查方法、步驟;第四章交通流理論,第五章道路通行能力中某些公式推導也建議用板書來引導學生理解。
教學過程中還應注重平時教學,課堂上的師生互動,讓教師的教和學生的學結合起來,從而達到教學目的。比如,教師可以每次下課時指定下一堂課的內容讓學生提前預習,上課之前,對上一節課內容進行提問,鼓勵學生用英語簡潔回答,課堂上采用提問或討論的方式和學生交流,鼓勵學生用英文回答,多給他們創造外語學習環境,課下引導學生復習,用課后作業進行學習效果反饋,作業也要求用英語完成。通過學生反饋實時調整教學方法。
2.5 提高教師自身水平
教師方面,一方面可以引進交通工程專業的外籍教師,另一方面,可以將本校教師送出國進修,提高教師口語表達能力,從而提高雙語教學質量。
2.6 開設雙班,學生自主選擇
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)02-0160-02
一、前言
空管專業作為交通運輸工程學科下的一個重要分支,隨著我國航空運輸業的迅猛發展,該專業在交通領域中的重要性也在逐步增強。與此同時,越發復雜的空域結構環境、頻繁出現的空中交通擁擠態勢、大面積的航班延誤等現象,亟須培養具有更高素質的空管專業人才。
《交通工程學》從系統工程的角度,將人、車、路、環境、能源作為有機整體進行研究。目前,大部分交通運輸專業都開設了該門課程,但對于空管專業來說,該課程的開設仍處于空白狀態。本文就《交通工程學》在空管專業開設的必要性及該課程的開設思路進行探討。
二、《交通工程學》在空管專業開設的必要性
該部分主要從“大交通”的發展環境、空管人才的培養以及空重交通理論研究等3個方面,闡述《交通工程學》在空管專業中開設的必要性。
1.“大交通”運輸發展趨勢的需要。交通行業包括:鐵路運輸業、民航運輸業、道路運輸業、水上運輸業、管道運輸業等。目前,我國交通業的發展主要表現為上述各運輸子業“各自為政”的現象。然而,由于我國交通業的高速發展,“大交通”的格局逐漸形成,各種運輸方式的協調發展和綜合利用已經成為交通運輸業發展的重要特征[1]。在國家“十二五”國家發展規劃中,明確提出推進綜合交通運輸體系的建設。如何將各種運輸方式有機結合,促進綜合運輸樞紐合理布局和各種運輸方式優勢互補,構建綜合交通運輸體系,成為“交通人”需要解決的重要問題之一。
可見,通過開設《交通工程學》這門課程,可使學生掌握道路交通方面的基礎理論知識,培養學生具有“大交通”的理念,使其成為綜合交通的復合型人才,以適應現代綜合交通發展的需要。
2.培養空中交通管理人才的需要。以往,空管專業課程重點解決空中交通中技術層面的問題,重點培養管制技能,側重解決民航業的微觀層面問題(沖突解脫、航班排序)。隨著民航業的快速發展,這種培養重點已不再適用,需要從較宏觀的角度,解決空中交通管理中的問題,這就要求培養學生系統工程的思想。
《交通工程學》最重要的方法論基礎就是系統分析和系統工程,以系統工程原理來分析和解決交通領域中工程(Engineering)、教育(Education)、法規(Enforcement)、環境(Environment)、能源(Energy)和經濟(Economy)等六“E”方面的問題[2]。通過該課程的開設,可培養空管專業學生系統工程的思想,從系統工程的角度去分析和解決空管方面的問題。
3.空中交通基礎理論研究的需要。由于空中交通領域比較成熟的基礎理論較少。而對于道路交通的研究較早,形成了較為成熟的理論體系?!督煌üこ虒W》中涵蓋了關于交通特性分析技術、交通調查方法、交通流理論、道路通行能力分析技術、道路交通系統規劃理論、道路交通系統管理技術與管理規劃、交通安全技術、靜態交通系統規劃方法、交通系統的可持續發展規劃方法等方面的理論方法[3]。
通過此課程的開設,可將空管專業學科知識與該學科相融合,利用道路交通一些理論方法,來解決空管方面的問題,提高學生的創新能力。例如,可以借鑒該課程中的“四階段”法,對未來空中交通量的分配情況進行預測。
三、《交通工程學》的教學思路
面向空管專業的學生,《交通工程學》的教學目標、教學內容、教學模式以及教學考核方式都要發生相應的變化,利于空管人才的培養。
1.課程定位。該課程是一門理論基礎課程,是該專業其他課程順利開展的奠基石。空管專業作為交通運輸專業的一個重要分支,因此,該課程應該作為空管專業的必修課程,并且該課程的學習應該安排在專業學習的第一學期進行。
2.建設目標。該課程的建設目標是依托現有的教學資源和人才優勢,拓展空管專業學生的知識面,能夠將道路交通方面的理論知識應用到解決空管問題當中,提高空管專業學生的基礎理論素養、創新能力、實踐能力、綜合處理問題的能力,不斷提高教學質量,將該課程建設成為校級精品課程,甚至市級精品課程。
3.教學內容?!督煌üこ虒W》的教學內容要根據空管專業的特點進行適當調整。該課程所包含的知識點較多,涉及社會學、心理學、管理學、運籌學以及計算機技術等很多方面[4]。對于空管專業的學生,需要對該課程的內容進行深加工,將教學內容進行分層處理。交通特性分析、交通流理論等內容可以作為該課程的核心內容,同時作為重點、難點進行講授;其他內容如停車場規劃、道路環境保護等內容,可以作為輔助知識進行講授,也可引導學生自學。
4.教學模式。由于《交通工程學》涉及的基本概念、公式較多,如果單純照本宣科,會導致學生不愿意學,老師不好教的尷尬局面。尤其對于空管專業的學生來說,本來對于道路交通就比較陌生,這一問題就更容易出現。因此,要采用靈活多變的教學模式,從而帶動學生的積極性,提高教學效果。(1)關聯教學法。面向空管專業的《交通工程學》教學模式,首當其沖應該采用關聯教學模式,即將道路交通的理論知識與空管問題相關聯。該模式一方面可以激發學生對該課程學習的興趣,意識到該課程的重要性,引導學生由被動學變為主動學;另一方面,可以培養學生的創新能力,加強學生對所學知識的橫向聯系能力,學會如何將道路交通的理論應用到空管中去。例如,在講授車輛的排隊論模型時,可以將其應用到跑道頭航班等待排隊問題、航空器空中盤旋等待問題,加深對理論知識的理解。(2)案例教學法[5]。案例教學法就是以實際道路交通以及空管方面的案例為題材,通過運用交通工程學的理論知識,對案例進行分析,給出解決方案。首先可調動學生學習該課程的興趣;第二可培養學生的探究能力,將理論知識融入到空管案例,提高知識的真實性和實用性;第三學生在解決案例時,通過查閱相關的理論知識,可增大學生對知識的理解,培養學生的學習、創新能力。例如,可以引入空中交通網絡規劃的案例,引導學生如何運用道路交通網絡規劃的知識來解決空中交通網絡規劃,提高學生對交通需求預測以及交通量分配方面知識的理解、掌握及其運用能力。(3)理論與實踐互動法?!督煌üこ虒W》是一門實踐性很強的課程,教師可以在講授完基礎理論之后,通過實際調查,觀看有關視頻等手段,增進學生對理論知識的理解與消化。例如在講授完交通調查的基本理論方法之后,可開展相應的實踐活動。如要求學生統計某機場進場、離場的飛機流量,觀察高峰小時飛機流量的變化趨勢,同時還可以調查航班延誤情況,分析延誤原因,給出減少航班延誤的措施。這樣更有助于交通工程理論與空管的實際相結合。
5.考核方式。該課程的考核方式主要由三部分組成。第一部分是平時考核,即根據學生平時出勤及課堂表現給分;第二部分是期末考核,即以閉卷考試的形式,考查學生掌握知識的情況;第三部分是課程設計考核,通過小組分組的形式,考查學生運用所學知識解決實際問題的能力。分別設定三部分的權重,通過加權求和得出最終的考核成績。
四、結束語
《交通工程學》在空管專業的開設是“大交通”運輸發展趨勢、培養空中交通管理人才、進行空中交通基礎理論研究等方面的需要。本文結合空管專業及《交通工程學》課程的特點,探討了面向空管專業《交通工程學》的開設思路,對該課程在空管專業的具體開展提供重要的指導意義。
參考文獻:
[1]張國伍.交通運輸領域的學科建設和人才培養[J].交通運輸系統工程與信息,2006,6(6):6-13.
[2]王煒.交通工程學[M].南京:東南大學出版社,2011.
[3]齊新宇,魏金,麗閏巖.交通工程學精品課程建設思路[J].大學教育,2013,(12):66-68.
[4]李輝,吳冰花.交通工程教學改革探討[J].科教文匯,2010,(6):57-58.
[5]葉玉玲,劉慧敏.《交通運輸政策》課程教學改革研究[J].教育教學論壇,2012,(31):15-17.
Primary Exploration on Teaching Mode of "Traffic Engineering Theory" in ATM Majors
LI Shan-mei,WANG Chao
交通工程學是研究道路交通中人、車、路、環境之間的關系,探討道路交通規律,建立交通規劃、設計、控制和管理的理論和方法以及有關的設施、裝備、法律和法規等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒適的一門技術科學。作為一門獨立的學科,是以1930年美國交通工程師學會成立作為其誕生標志。而我國交通工程學科的起步較晚,產生于20世紀80年代初[1]。
1 課程簡介
在我院,《交通工程學》課程是交通運輸專業本科生的專業必修課,涉及到的相關學科知識比較多,課程內容覆蓋面較廣,包括交通特性、交通調查、交通流理論、道路通行能力、交通規劃、交通安全、交通管理、靜態交通系統、交通環境保護等內容,幾乎涵蓋了交通工程學科的方方面面[2]。結合我院“現場工程師”的人才培養定位,本課程內容以交通工程的基本概念、基本理論、基本方法和應用技術為主。
由于交通工程學涉及內容豐富,現行教材版本較多,且多是側重于理論教學,對于獨立學院的本科教學來說則不易把握,筆者結合幾年的教學實踐,從教學內容、教學方法、教學評價幾個方面進行思考與總結。
2 教學內容
交通工程學是把人、車、路、環境及能源等與交通有關的因素綜合在道路交通這個統一體中進行研究,既研究了交通發生、發展、時空分布、運行特性,又研究了交通政策、法規、管理等內容,是一門兼有自然科學與社會科學雙重屬性的綜合性學科,具有鮮明的綜合性、系統性、交叉性和社會性等特征。
在我院交通運輸專業的課程教學中,突出“現場工程師”的人才培養定位,對教學內容進行合理優化組合,突出重點難點,以適應教學要求。
2.1 課堂理論教學
2.1.1 優化更新教學內容
在課堂理論教學過程中,一方面優化教學內容,從交通工程的基本概念、基本理論入手,使學生通過對基本概念、基本理論的掌握為后續課程打下基礎,主要內容包括:交通特性、交通調查、交通流理論、通行能力分析等。另一方面,注重教學內容的更新,將教材中沒有及時更新的內容進行修訂,如《城市道路設計規范》(CJJ37―90)更新為《城市道路工程設計規范》(CJJ37―2012)。同時,及時關注學科最新發展動態,將最新研究成果引入到課堂教學中來,激發學生的學習興趣,拓展知識面。
2.1.2 優化知識結構
在我院的交通工程的教學中,所選用的教材為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,內容涵蓋較廣,涉及知識點較多,這對于我院的人才培養目標來說稍有不適,因此在教學過程中,對知識結構還需進一步的取舍優化。首先,將本課程的主要內容劃分為三部分:第一部分為基礎部分,包括交通特性、交通調查、道路交通流理論和通行能力分析;第二部分為應用部分,包括交通規劃、交通安全、交通管理、靜態交通系統和交通環境保護;第三部分為發展動態,包括交通仿真、ITS等。
在課堂的教學過程中以第一部分為主要教學內容,第二部分在后續的課程中將深入學習,本課程只做簡單介紹,第三部分由學生根據自身學習興趣作為拓展知識。
2.2 實踐教學內容
在第一部分的教學中,教材更側重于基本概念、基本理論、基本方法的理論介紹,而對實際操作技能的強調不夠。若在教學過程中也只是重點介紹理論知識,而缺乏相應的實踐操作,那么學生就會感覺抽象、枯燥無味,很難抓住重點和難點。因此在教學過程中還應注重理論與實際相聯系,加強對實際操作能力的培養。筆者在教學過程中附加擬定了相應于課程內容的實踐任務,做到理論課與實踐課同步跟進,加強學生對基本知識的理解與掌握。如以交通量、速度、密度(占有率)為調查對象,進行交通調查試驗,加深學生對交通流三個基本參數概念的理解與掌握。
3 教學方法
在教學過程中,經常采用的教學方法很多。當對于本課程來說,涉及的基本概念、基本理論較多,內容豐富且不易掌握;而對于獨立學院的學生來說,理論基礎較為薄弱,學習能力參差不齊,分析問題、解決問題的能力不夠強,且缺乏實踐經驗,對生活中的交通現象也缺乏關注。因此需要在教學過程中運用多種教學手段和方法,因材施教、因學施教,加強理論與實際的聯系,多舉實例,充分調動學生的積極性,以達到較好的教學效果。
啟發式――通過教師引導,促進學生積極思考。教學過程中,通過設置相關的引導性問題,引導學生積極思考問題、解決問題,將已知知識轉化為學生的具體知識,進而轉化為學生的實踐能力。
案例法――與實踐相結合,引導學生綜合運用理論知識。如:在學生掌握基本調查方法后,精選實際調查案例講解,引導學生對案例中的成敗得失分析討論,傳授學生間接經驗,使理論與實踐有機結合。
討論法――進行課堂討論,學生主動思考。引導學生觀察交通現象,針對道路交通現象進行描述,在課堂中展開討論,加強課堂互動,激發學生的學習主動性,在探討中將知識點提煉、升華。
實驗法――設置實訓課程,理論與實踐相聯系。在學生基本掌握相關理論知識與方法之后,設置與課程內容相一致的實訓課程,要求學生按照實訓要求,運用基礎理論知識,在實訓室或實際的道路上完成相應的實訓內容。將課堂所學的理論知識運用到道路交通的實際中去,進而加深其對知識的理解與掌握。
4 教學評價
傳統的《交通工程學》的考核方式為平時考核30%加上期末閉卷考試70%。平時考核一般是側重于對平時作業與課堂出勤的評價,期末閉卷考試側重于基礎理論知識和基本技能的考查,能考查學生的基礎理論知識的掌握程度[4]。而很多學生為了通過考試采用死記硬背的方式,雖然通過考試,但并不是真正地掌握了課程知識。
為了加強學生對基礎知識的理解,真正掌握相關專業知識,在教學評價這一環節,改變傳統的評價方法,將學生的學習成績分布到各個學習階段之中去,包括課后作業、階段性考核、課內實踐、綜合運用能力考核與期末考試五個部分。
課后作業,考察學生對所學知識的理解與掌握,通過課后作業也可加強學生對相關知識的鞏固,占10%;階段性考核,一般以章節為單位做隨堂小測驗,考查學生對章節重點內容的掌握,進一步鞏固階段性學習成果,占20%;課內實踐,考查學生對重點難點的了理解掌握與運用,通過實訓課程及實訓報告考核,占30%;綜合運用能力,考察學生運用綜合多種理論、模型解決實際工程問題,要求學生綜合運用所學知識去分析道路交通之中的各種交通問題,提出自己的見解,更具有開放性、綜合性、探究性等特點,且沒有固定、統一的答案,需要學生綜合歸納,靈活運用所學知識,占10%;最后是期末考試,仍采用閉卷考試的方式,主要考查對基本概念、基本理論的理解與掌握,占30%。
5 結語
交通工程學作為一門具有兼有自然科學與社會科學雙重屬性的綜合性學科,要求學生能夠掌握相關基本理論,并且能夠用相應的理論、模型去分析解決道路交通中的實際問題。對于獨立學院的本科教學中,更是要求學生具備較高的解決實際問題的能力。因此在實際的教學過程中,應根據人才培養目標的要求,結合學生的特點,積極改變教學思路,探索適合的教學方法,提高學生的創新實踐能力。
【參考文獻】
[1]王煒,過秀成.交通工程學[M].東南大學出版社,2011.
自從2008年第一批90后考入大學后,現在的大學里,90后已經成為主體,和70后、80后相比,他們具有更為強烈的自主意識,而且思維活躍、個性鮮明,喜歡特立獨行,喜歡追求新事物,喜歡選擇與眾不同的方式去獲取社會的關注,具備更多地獲取豐富資源的方式且樂于通過自身實踐獲取知識[2]。他們絕大多數是獨生子女,從小受到家庭的百般呵護與寵愛,生活環境優越、物質條件富足,多數沒有經受過生活的磨煉,心理素質偏弱,抗挫折能力較差。90后大學生生活在知識經濟時代,學習模式發生了巨大的變化,他們普遍擁有各種電子產品,獲取信息更加快捷,知識量也更加豐富,而且在知識結構的復雜性和多樣性方面甚至不遜于自己的老師,這就給課堂教學提出巨大挑戰。
針對他們這些特點,我們對《交通工程學》的教學工作做了必要的改革,課時分配適當調整,教學方法適時更新,課程考核更加靈活。實踐證明這些措施收到了較好的成效,對現在高校提出的培養應用型、技能型人才培養目標起到了積極的推動作用。
一、加強課堂教學管理,樹立以人為本的教育觀念
90后大多為獨生子女,父母寄望很大,從小接觸的知識面廣、思想獨立且獨具個性,在家時生活學習上家長干涉較多,一旦進入生活、學習相對自由寬松的大學,一部分學生迷失了奮斗的目標,一部分學生認為應該放松一下,隨之出現逃課、聽課不認真、課堂紀律差等問題,為有效約束學生,上課考勤是必不可少的。
點名是上課考勤簡單的一種方本文由收集整理式,但這只是“堵”,“疏”才是最可行的。教師可通過課堂提問的方式考查學生,也可以針對90后活潑開朗、善于表現自我等性格特點,在課堂上設置一些小型的交通主題討論會[3],比如可以討論當前公交車的弊端及改進意見、交叉口信號燈的設置、交通事故和違規行駛、停車場的設置和管理等,通過這些學生熟悉而又值得思考的主題,引導學生積極主動地參與課堂教學,啟發學生的創造性思維,形成一個良好的、互動的學習氛圍,既起到課堂考勤的作用,又培養了學生應用交通工程專業知識解決實際交通問題的能力,還可以讓教師了解學生在課堂上掌握知識的情況,從而在后面的教學中查漏補缺,調整教學節奏,改進教學方式和教學方法。
早在1996年,聯合國教科文組織就明確提出:教育應當把人作為發展的中心。高校教育的目的不是升學,也不應僅是謀生,而是為了個人更多的知識儲備及個人能力的充分發揮,為了社會的和諧發展。因此高校教師應該樹立以人為本的教育理念,以學生為中心,充分肯定他們的優點,給予他們相對自由的空間發揮其自主性和創造性。徹底改變傳統的注入式、填鴨式教學方式,采用啟發討論式教學,讓學生樂于參與其中,通過有問有答的引導,促使學生思考,廣泛地調動學生的學習積極性,讓他們在輕松自由的課堂教學環境,敢于提出自己的見解和看法,充分地發揮自身的創造活力。
二、選用合適的教學方法,強化實踐教學環節
90后大學生知識層面高,信息接收面廣,對電子產品依賴性強,而現在的《交通工程學》教材大都只匯集了本課程的基本知識點,而且里面介紹的一些方法已經落伍,和現在的應用不掛鉤。所以教學時授課內容不能只局限于教材,教師應及時了解本領域的最新動態,及時學習本領域的最新成果,并適當地增補于授課內容中。本課程涉及范圍較廣,信息量大,授課時應采用多媒體教學,課件制作時以交通為主題,采用圖片、動畫、視頻等多種方式來反映相關主題,增加教學的形象性、直觀性和趣味性,吸引90后學生的注意力,激發學生的學習興趣。
90后大學生具有強烈的參與意識,喜歡競爭且個性獨立。根據這些特點,在專業課程教學過程中,可以加入一些實踐環節,比如在交通調查部分學習階段,可以組織學生對當地的一些重要道路和交叉口進行調查,獲取這些地段的交通流參數,到了交通流理論學習后,可以指導學生應用相關理論對自己當初收集的數據進行分析,往后學習了信號燈的設置后,還可以此為基礎,進行信號燈的配時計算,停車場的設計也有了數據支持??梢哉f實踐教學貫穿著整個教學過程。關鍵是讓學生積極參與到專業課程的自主學習中,鼓勵學生自己動手,激發學生的興趣和好奇心,培養學生專業知識學習的興趣,引導學生學習和工作的方向,逐漸形成以知識積累為主,實踐能力培養為輔的教育模式。還可以根據學生實際情況,首先在小范圍內建立學習興趣小組,組織他們到生產基地實習,鼓勵他們在實踐過程中回頭尋找理論依據。
90后從小生活條件優越,加之從小課業任務重,很多學生動手能力差,與人協作少,抗挫折能力較差,在實踐教學之初,統一給他們定一些相對容易實現的目標,讓學生首先自我肯定,樹立信心。對專業知識掌握較好的學生可以提出更高的要求,教師在實踐教學過程中給予適當的提示和幫助。90后大學生對自身的發展和未來獲得一份滿意職業的需求比父輩們更加迫切,在實踐教學中可恰當給予就業指導意見,并適時強調該課程的重要,這也是提高學生學習興趣的一種行之有效的辦法。同時,為了鍛煉90后學生的自理能力,在實踐過程中提倡學生自我管理,自我教育。
三、完善教師人格素養,改進教學方式
教師的人格是全部教育的基礎,現代教師不應僅是“傳道授業解惑”,傳遞給學生的還應包括文化品位、人文關懷,以及對生命的尊重。因此,教師,特別是理工科出身的教師,更應在思想深度、文化品位、語言表達、交往藝術、甚至服飾著裝等方面提升自己,加強自身的修養,以教師的人格浸潤學生的人格,激起學生心靈溝通的欲望。
在此基礎上,授課教師應在專業知識素養、教學方法方式改革、學生考試考核方法改革等方面付出更多的精力,進行更多更深入的研究、探索和實踐。教師的專業能力和教學組織能力、授課藝術會直接關系到90后學生的學習態度,教師只有吃透教學內容,在課堂上才能做到收放自如,游刃有余,若能適當地增添一些幽默引起學生聽課的興趣,再調動學生參與教學的積極性就不難了。
四、主動溝通交流,構建和諧師生關系
師生關系是支撐教育大廈的基石,要順利地保質保量地完成教學任務,首先要構建和諧的師生關系。教師應把師生交流作為一項重要的工作和職責去完成,可在課后即興交談,可以參加一些學生的集體運動,還可利用學生感興趣的東西加強交流和溝通,比如借助留言板、討論區、qq群、人人網、微博等方式[3]。通過各種途徑傾聽他們的聲音,走進學生、信任學生、了解學生[4]。當然,90后大學生具有強烈的自主意識,他們更愿意主動與教師進行交流,這使師生相互了解更為容易。
五、理論實踐結合,選用靈活機動的考核方式
1 系統工程學教學難點
系統工程學課程教學體系包括課堂理論教學、實驗教學和課程設計三個部分。課堂理論教學主要教學系統工程的方法論及具體的系統工程技術;實驗教學主要是驗證系統工程技術,如系統分析、系統預測及系統評價等;課程設計則是綜合利用所學系統工程方法解決交通運輸具體問題。
一方面,在理論教學中,諸多原理的學習以及模型的計算(如層次分析法、線性回歸模型的構建與檢驗等)對學生來抽象且枯燥,自然也就成為學生學習的難點。另一方面,實驗教學和課程設計內容雖然相對具體,學生通過實踐可以較快地掌握相關知識,但這兩部分內容在傳統設置中往往比較零散,僅針對單個知識點,而沒有形成一個前后連貫的實踐體系,因此學生雖然可能掌握局部知識點,但無法構建系統工程方法論的完整全局體系,從而在課程設計過程中總會呈現或多或少的形而上學問題。
2 CDIO工程教育模式
CDIO (conceive, design, implement, operate),是近年來國際工程教育改革的最新成果,是構思、設計、實施和運作的合稱,且將其體現在學生培養的全生命周期、旨在通過項目帶動培養學生的工程實踐能力的一種工程教育模式[1,2]。CDIO是“做中學”的一種模式,是對以課堂教學為主的教學模式的改革。CDIO的特點主要體現在:
(1)以系統的思想培養人才。CDIO模式打破學科、專業、文理之間的限制,在教學工程中首先統一確定培養目標,明確工程師的目標與技能,界定工程師的社會責任,要求學生能在特定要求下實現對行業項目的構思、設計、實施和運行。
(2)以綜合素質培養為導向。CDIO模式在實施過程中不僅培養學生的專業素質,更將培養目標融入到具體的項目中,要求學生在學習過程中不斷加強與他人的溝通協調能力。
(3)以產業需求為基準。CDIO模式要求學生以項目為中心,開展理論與實踐學習,使學生能將學科知識融入到真實的項目實施中。CDIO模式中所運用的項目均來源于行業產業,因此是不斷滿足產業變化的工程教育模式[3,4]。
3 基于CDIO的應用型本科交通運輸類專業系統工程學教學改革方案
(1) 基于項目的課堂理論教學
理論教學是系統工程學教學的首要環節,傳統方法往往按照課本順序依次講解,教師以實踐案例為基本時間軸,依次講解實踐案例所用到的系統工程方法論的具體技術。例如,通過針對公交車服務質量評價實踐案例的講解,重點依次講解公交系統與要素、公交系統分析、公交系統優化、公交系統評價指標的選取、公交系統評價等知識點。理論教學中所講解的實踐案例均來源于教師團隊的科研項目。
在課后作業的布置中,更加注重使得學生理解系統工程方法論的運用。每5人一組,為每組分配不同的項目,要求每組學生之間充分討論,對課堂所講到的知識點進行驗證及運用。
(2) 基于項目的實踐教學
在實驗教學和課程設計中,同樣采取分組形式,為各組學生分配不同的項目,各組之間互不相同。系統工程學實驗目前共6學時,均為驗證型實驗,要求所有學生獨立完成。而課程設計中,為每組分配的項目則是一個完整的系統工程項目,要求每組學生通過內部合作完成,在具體的實施過程中,要求每一名學生通過內部協調,獲得各自不同的具體分工,完成1-2個知識點,最后所有人的完成內容綜合成課程設計報告。
(3) 成績評定
摘 要:實施大學生科研訓練計劃是提高大學生創新能力,增強學生綜合素質,滿足社會人才發展需要的重要措施。本文以西南交通大學電氣工程學院開展“大學生科研訓練計劃”為例,論述了學院開展“大學生科研訓練計劃”的做法、特點。同時針對實施過程中存在的問題,提出了解決辦法和建議。
關鍵詞:大學生科研訓練計劃 實施 建議
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)31-0079-02
一、引言
北京工業大學自1979年創辦交通工程學科以來,始終堅持“工管兼容”的發展方向,經過多年的積極探索和不斷改革,已初步形成以交通規劃、交通安全、交通信息工程與控制和交通仿真四個模塊為主的教學體系。為了滿足當今社會的需要,為了培養綜合應用人才,在理論教學的基礎上,特別針對本科三年級學生在第六學期開設了為期三周的《交通工程課程設計》。該課程是一門非常重要的實踐課程,旨在通過本環節的學習鞏固學生的理論認知、鍛煉學生的綜合應用能力以及培養學生解決實際問題的能力。由于傳統的教學方式過多地注重學生的理論知識,實踐教學環節安排較少,導致學生理論知識與實踐相脫節,學生對交通工程的認識往往僅局限于理論層面,對一些基本概念的意義理解不深。近年來,實踐環節的比例有所提升,實踐教學也越來越受到重視。然而,實踐課程中的教學方法直接影響著教學質量。好的教學方法能夠激發學生的自我能動性,能夠更好地鍛煉學生的實際應用能力。相反,不恰當的教學方法可能造成學生的懈怠,浪費學生的時間。本文結合教學實踐,對《交通工程課程設計》的教學方法進行了探討,并給出了一些改革的建議。
二、《交通工程課程設計》的必要性及定位
目前,國內開設交通工程相關的課程設計的學校很多,大多數主要依托于交通工程學理論課程[1][2],因此實踐的內容相對集中。我校目前該專業的畢業設計環節多以研究類課題為主,側重于培養學生的創新能力[3]。因此,結合本專業的具體情況,在學生學習過多門專業理論課程的基礎上,有必要開設一門課程設計,培養和鍛煉學生的綜合應用能力。交通工程是以研究交通規律以及交通系統中人、車、路等之間關系為基礎的一門交叉學科,側重于綜合應用的工程技術學科。因此,交通工程課程設計的定位應立足于培養綜合應用性人才,從整體的高度促進學生理論知識的系統化和條理化,努力使學生融會貫通各門相關課程的主要知識,避免相關知識的相互脫節。
三、實踐內容制訂的原則
課程設計所要完成的內容,是鍛煉學生綜合應用能力的主要途徑。課程設計內容的組織和安排直接影響著教學的質量。根據本校的實際情況,結合專業的發展方向,以下幾點原則對制訂實踐內容起到了積極的作用。
1.綜合性。課程設計所涉及的內容應涵蓋本專業主要理論課程的重點知識。在體現知識全面的同時,應突出重點和難點,尤其是在理論教學過程中發現的較為抽象的知識點,應努力通過本環節的教學,得以加深認知。在制訂任務要求時,應考慮通過特定環節,來培養學生多角度分析實際問題以及綜合應用知識解決問題的能力,循序善誘學生通過綜合措施解決實際的交通詬病。所提交的設計成果能真實地反映學生掌握理論知識的情況和綜合應用的能力。
2.系統性。課程設計內容的組織和安排要合理系統。在組織安排一次課程設計的過程中,須考慮各知識點之間的前后關聯,體現各知識點之間應用的體系關系,摒棄各知識點相互脫節的“孤島效應”,加強學生對本專業知識體系的認知。
3.真實性。課程設計內容的真實有助于提高學生解決實際問題的能力。應選取真實的路網、路段、路口,讓學生通過調查了解實際交通現狀及需求,并對交通現狀進行科學的評價。結合設計任務要求,基于實際調查情況,綜合運用所學知識完成交通工程設計。真實的交通工程環境,能幫助學生減少理論知識與實際問題的相互脫節,能幫助學生提高應用知識去解決實際問題的能力。
4.自主性。充分發揮學生的主觀能動性。在該課程設計的全過程中,邀請學生代表一同制訂課程設計內容、進度安排、考核指標等相關環節,爭取學生的全面參與,充分調動學生的積極性。培養學生在課程設計中,主動觀察發現問題以及積極自主探求解決方案的能力。
5.集體性。提出這一原則不僅僅是因為課程設計的學時少內容多,更深的原因是團隊合作的精神是現代工程技術人員應具備的素質之一。因此,有必要對學生進行分組,每組學生自主分工,協同完成規定的設計任務。
6.連貫性。課程設計內容的制訂須具有一定的連貫性。每一屆學生設計的內容在大體一致的情況下,不斷完善改進,適應本專業的動態演變進程。
四、教學方法的設計
教學方法是為了達到期望的教學目標,完成規定的教學任務,在教學過程中所運用的手段和方法。課程設計無論是教學目標,還是教學任務,都與理論課教學不同,而且不同專業的課程設計又有著不同的行業背景,因此需要針對特定的課程設計制訂相應的教學方法。在《交通工程課程設計》教學中,傳統的教學方法不同程度上忽視了以下幾個方面:
1.主體性。在傳統的教學方法中,教師在教學過程中扮演著核心角色,在課程設計內容、教學需求、材料準備等方面都是“一手操辦”。教師應該努力嘗試“權力下放”,讓學生在整個教學過程中盡可能地多參與各個教學環節的設計,使學生真正成為教學的主體。
2.差異性。在以往的教學中,學生們都是按照統一的教學模式完成課程設計。學生的差異性不僅表現在興趣方面,而且也表現在實際操作能力、理論知識等方面。因此,無論在分組上,還是具體分工上都應考慮學生的個體差異性。遵照“因材施教”的原則,制訂適用于各組情況的具體教學方法,對于能力較強的小組,教學重點可以更側重于學生的創新能力,而對于能力較差的小組,應以加強學生的實際操作能力為主。
3.綜合性。課程設計的教學環境顯然比理論課的教學環境豐富,因此可以采用多種教學方法,并將這些教學方法根據實際教學情況有機地綜合在一起,有助于學生更好地完成實踐任務。
為了彌補上述不足,在制訂教學方法時可以考慮將項目教學法、模擬教學法和案例教學法綜合起來應用。學生盡可能地全程參與課程設計教學活動的所有環節,通過相對完整獨立的虛擬項目,在營造與實際工作相近的環境中,主動積極地完成課程設計。
五、教師安排及指導
良好的師資指導力量是保證該課程設計質量的重要前提之一。由于《交通工程課程設計》涉及面較廣,突出培養學生的綜合應用能力和解決實際問題的能力,因此可以采取老中青相結合的師資組織形式。具有豐富經驗的老教授作為課程的負責人,與中年教師一同從專業及課程的整體發展進行規劃和建設,并一同帶領青年教師完成課程設計的具體指導工作。同時,通過課程設計的指導教學,老教師又起到了對新教師傳幫帶的作用,促進了師資隊伍和課程建設的可持續發展。此外,相對穩定的指導教師團隊,對課程設計過程中的問題和發展能有較為深入的了解,因此有助于實現對該課程的進一步完善。在課程設計過程中,指導教師采取分組指導和集中答疑的方式進行教學指導。學生以分組形式合作完成同一課程設計任務。每組指派一名指導教師,負責指導學生的日常設計工作,確保學生在實踐中的安全,及時解決學生的突發問題,幫助學生準備實地調查的儀器設備,針對學生的具體問題進行個別輔導。在課程設計的不同階段末,安排了所有指導老師統一對所有參加學生進行的集中答疑。集中答疑不僅是為了監督和檢查學生進展的情況,更重要地是為了了解實際中超越學生所學知識和能力的問題,幫助學生分析難點和關鍵問題,講解學生普遍存在的認知不足的知識點,起到釋疑解惑的目的。
六、進度安排
科學合理的進度安排可以提高整體教學的效果。首先需依據課程設計的教學大綱以及要求理順課程設計的環節和步驟,并在此基礎上合理規劃課程設計的進度,努力做到前緊后松,在有限的時間內,確保學生能夠順利完成課程設計。在實施過程中,根據學生實際完成各環節的具體情況,在確保各環節的教學質量前提下,靈活適當調整課程設計的進度。
七、成績評定
首先,要合理確定考核內容,努力使考核內容能夠較為真實地反映學生個人綜合應用知識的能力,對于學生的創新思想應給予一定的肯定。可通過分組匯報的形式,每組代表利用多媒體手段向所有指導老師和學生對完成情況進行簡明扼要的介紹,各組所有成員均可回答指導老師或其他學生的問題。通過這種方式來鍛煉學生做學術匯報的能力。除匯報外,成績還應從學生的設計成果、主觀能動、平時表現等方面做出評定。各位指導教師在分別給出成績后,還可參考其他組學生的意見,確定學生的最終成績。
本文首先對《交通工程課程設計》的必要性及定位、以及實踐內容制訂的原則進行了討論,并結合以往交通工程課程設計的教學經驗,對教師安排及指導、進度安排、成績評定、反饋機制方面提出了改進的建議.
參考文獻:
一、系統科學和交通工程學概述
一般系統論認為,系統是指相互聯系、相互制約的若干組成要素結合在一起并具有特定功能的有機整體。[3]系統科學指的是以系統為研究對象的一門學科,它通過描述“一般系統”的特征、類型及演化規律等,試圖揭示系統的對應或相似性以及同構性等共性問題。[1]該學科從系統的角度,運用系統的方法去考察認識整個世界,是具有橫斷學科性質的新科學,[2][4]在許多領域都有著重要的影響和應用。系統科學包含的內容較多,如一般系統論、信息論、控制論、運籌學和系統工程、耗散結構理論、超循環理論和突變論、非線性科學等。[2]20世紀80年代以來,由于系統科學在社會生產生活中發揮了不可替代的作用,因此受到了國內外很多學者的廣泛關注,其研究工作也得到了進一步發展和完善,如協同學說的創立、錢學森的系統科學體系和復雜性研究以及混沌理論的新發展。[2]系統科學的產生和發展在具體的應用領域給我們帶來重要影響的同時,也使我們的思維方式產生了重大的改進。它利用數學工具,使人類的思維方式從定性概括開始向定量描述發展,從而更能精確揭示自然和社會現象的一般規律。
交通工程學是隨著交通科技的發展,為解決日益嚴重的交通問題而興起的一門學科。其主要的目的是揭示交通運輸這一社會活動的基本規律,從而能夠提高交通的效率,節約資源和社會成本。它所研究的內容對提高公路和道路的交通性能起著至關重要的作用,因此具有廣闊的發展和應用前景。[5]揭示了交通工程的研究內容,它是研究道路交通中各種交通現象基本規律及應用的一門學科,它是以人為主體、以交通流為中心,以道路為基礎,將三方面的有關內容統一在交通系統的環境中進行研究,通過交通規劃、設計運營管理等方法,提高道路的通行能力和運輸效率,降低能源消耗與運輸費用,從而達到安全經濟的目的。
從上面對于系統科學和交通工程的研究內容來看,兩個學科都是力圖揭示自然現象的一般規律,從而能夠進一步利用這一規律,為人們的決策服務,因此兩個學科從總體目標上來說是一致的。由于交通系統是一復雜系統,研究交通系統的非線性現象和復雜性特征一直是交通科學研究的熱點和重點。系統科學的發展為現代交通科學的研究和應用奠定了堅實的理論基礎,它為交通工程的研究提供了諸多的研究方法和思路,有力的推動了交通工程的發展。因此系統科學和交通工程學有著緊密的聯系。
近年來,隨著交通科學的發展,很多高校都開設了交通工程教學課程。但在教學過程中,由于一些教師對系統科學與交通工程間的關系理解不深,往往忽視了交通工程教學過程中系統科學方法的介紹,使學生僅僅學到了書本上的內容,知識面不能合理的拓寬,從而限制了學生思維和創新能力的發展。鑒于此,在講授交通工程課程過程中,引入系統科學的研究思想和方法,對于開拓學生的視野是非常必要的。
二、淺談交通工程課堂教學中納入系統科學的必要性
現代交通工程的發展是建立在交通科學發展的基礎上。隨著當今科學技術的迅速發展,交通科學不斷和其它科學(特別是系統科學)交叉,產生了許多新理論和新方法。同時,這些新理論和新方法在實際的交通工程應用中不斷得到豐富和發展。為了培養能適應信息社會發展的創造性人才,特別是提高學生的綜合素質,培養學生的創新精神和實踐能力,必需在交通工程的課堂教學中,融入現代交通科學的發展。系統科學作為現代交通科學發展的重要理論基礎之一,將其納入交通工程課堂教學是十分必要的。
將系統科學的現展融入交通工程的課堂教學,首先可以激發學生的學習興趣和情感。例如,在講授交通安全評價方法時,常規的方式是介紹課本上的方法,如絕對評價法、事故率評價法、模型評價法等。事實上系統科學中的評價方法有多種,并不僅限于書本上的內容。為了激發學生的興趣,可以介紹一些評價方法的發展,如層次分析法、屬性綜合評價方法以及模糊綜合評判方法。并針對不同的評價方法,介紹其特點和適用范圍,比較其優缺點。通過這樣的比較和介紹,不僅可以使學生對所學知識一目了然,對學生興趣的培養也有很好的促進作用。
其次,將系統科學的方法融入交通工程的課堂教學,也可以調動學生學習的主動性,達到教與學的目的。傳統的課堂教學中,教師依據書本,逐步說明學習內容。這種導入,學生往往感到枯燥乏味,難以引起學生的情感共鳴。如果在課堂教學中,引用一些重要的科學進展或是重大的實際應用,可消除這種十分沉悶的教學氛圍。
另外,在交通工程的課堂教學中,引進系統科學的現展,可以擴大學生的知識面,提高學生專業知識水平?,F代社會的科學研究是不斷發展的,教材上的知識只是對過去研究的總結,教師在課上介紹最新的研究進展,可以有效地擴大學生的視野,而且能將學生直接帶到學科的前沿,為他們今后的進一步學習和定位具有重要的指導意義。 三、交通工程課堂教學與系統科學發展有機整合的嘗試和建議
1.實驗教學與課堂教學結合。隨著國民經濟和社會的發展,高校人才的培養必須適應經濟全球化和科學技術快速發展的需要。面對這種需要,實驗教學顯得尤更為重要。目前,“交通工程”實驗教學的大部分內容更新很慢,已不適應現代交通科學的發展。授課教師可以根據系統科學和交通工程中的相關內容,補充一些先進的、有代表性的實驗內容。并有效的利用學校交通工程實驗室的平臺,通過實驗的方法讓學生掌握交通現象形成的機理及解決的過程。這樣可以解決傳統課堂教學中不能解決的重點、難點內容。
結合交通工程的專業特點,介紹現代系統科學在交通工程的應用。這樣,可以大大豐富傳統教學的內容,同時擴大了學生的知識面,以及畢業后適應社會需要的能力。同時,可以組織學生參觀一些現代化交通工程的實驗室,或是參觀一些工程應用的現場。例如,教師在講授交通流理論中關于交通模擬模型時,可以組織學生參觀一些交通工程的實驗室,重點介紹一些應用系統科學中的交叉方法建立的交通模型。通過平臺演示,讓學生直接感受到系統科學在交通工程中的重要地位。這樣既使學生掌握了新知識,又增強了學生的能力。
2.啟發式教學的應用。結合書本內容,遵循系統原則介紹一些系統科學的新進展及一些重大應用方法,培養學生對相關知識的融會貫通。為此,可以采用啟發式的教學模式,即提出問題、分析問題、解決問題的教學方式。這樣不但會使學生對教學目的有個清晰的認識,也會讓問題變得更加容易理解。例如,我們在講授交通預測時,通常的方式是首先提出問題,如交通預測的難點在什么地方?存在什么樣的問題?通過什么樣的方式去解決?之后分析問題的本質,包括問題涉及的相關要素,不確定因素等,如汽車的保有量,出行頻率,出行時間等。最后在學生理解的基礎上,介紹出行預測模型。實際上,系統科學中預測模型具有多樣性,而課本上介紹的不會很全面。因此,可以進一步介紹系統科學中新的方法在交通預測中的應用,如基于混沌和神經網絡的方法。這樣的教學過程,不僅能夠把問題講解的很清晰,對學生的理解和知識的拓寬都是有幫助的。
3.讓學生主動參與課堂教學。組織學生積極參加課外查詢、課堂討論等活動。課外查詢一些有關系統科學和交通工程的相關內容,課內教師可以組織學生討論。這樣可以充分調動學生參與教學活動的積極性,激發學生的質疑精神、探索精神。例如,教師在教授交通流特性分析時,可以先讓學生課外查閱相關文獻,掌握和了解應用非線性系統理論研究交通流特性的方法,然后組織學生課堂討論,最后教師進行課堂總結。這樣可以把學生的積極性充分調動起來,同時讓他們參與到課堂教學中。讓學生自己獨立地解決問題,培養學生的科學精神。以此不斷提高學生的實踐能力和創新能力。在此過程中,授課教師需做一些必要的課外輔導工作。
四、結束語
總之,在教學過程中,除了講授傳統的“交通工程”基本理論和基礎知識外,還要注意對系統科學方法的創造性傳授。這樣的教學不僅反映了系統科學的發展動態和最新研究成果,又能與交通工程的實際結合,達到教與學的目的。
參考文獻
1 齊磊磊.論“系統科學”與“復雜性科學”之異同.系統科學學報,2008.16(4):31~34
2 周樹杰.系統科學的形成與發展初探.哲學百家,2006:155~157
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)31-0070-02
交通工程作為一門新興的交叉學科,其內容幾乎涉及到了現有的所有學科。理所當然地,數學也在交通工程學中得到了廣泛地應用,并且愈加得到了交通領域從業者的重視。但是,在相關課程教學中,相對于其他學科而言,數學由于內容抽象,教師往往難以把數學特點(概念、定理、性質)和交通工程應用性的專業特點結合起來(特別是與實際問題結合),再加上學習難度大,自然影響了學生的學習興趣,難以保證教學效果,在面對實際問題時,學生不知該如何應用所學數學知識解決問題。因此,如何提高交通工程中數學教學質量,提高學生分析問題、解決問題的能力已經成為交通工程專業數學教學中迫切需要解決的問題。為此,本文從交通工程中的數學教學定位和教學目的入手,結合專業特點,論述通過創新教學模式和學生考核方法等途徑實現教學目的。
一、交通工程中的數學教學定位
交通工程中的數學教學和作為基礎學科的數學(如高等數學、線性代數)定位應該區別開來,這是把握交通工程中數學教學問題的關鍵。對于基礎學科而言,數學課程的定位是為學生提供學習后繼專業課程和在未來的工作實際中所必需的數學基礎。而交通工程中的數學問題定位是使學生能夠運用數學的思想和方法解決實際交通問題的能力方面得到培養和訓練。換言之,交通工程中的數學是分析工具,是定量地描述交通現象的特征和狀態的方法。交通工程中的數學教學目的是培養學生應用數學來解決交通問題能力,強調數學知識的應用,強調運用數學知識來認識、解釋和解決交通問題。因此,交通工程中的數學教學應該注意培養學生三種能力:一是數學建模的能力。數學工具是量化分析工具,其最大特點是從量化的角度來解釋客觀世界事物發展的規律。因此,對于交通問題應改變過去以定性、確定性、唯一性等的思維習慣,培養學生不確定性、系統性、復雜性等思維方式和建模能力,從根本上拓寬解決問題的思路。二是操作能力和實踐能力。交通工程是工程科學和管理科學交叉學科,建立的數學不僅能很好地描述和解釋交通工程問題,還應具有可操作性,而不能僅僅停留在理論水平。因此,應注意培養學生的可操作能力,特別是計算能力。三是解釋能力。數學作為抽象的分析工具,當其與交通專業結合起來,數學模型中的參數就被賦予了一定的物理意義。
二、創新教學模式,提高學習興趣
按照教學理論,教學設計成功與否對教學效果有著很大的影響作用[1]。因此,在講授內容之前,按照教學設計的理論要求,筆者在每次授課之前都要按照教學大綱的要求對教學目的、授課對象和教學目標進行分析。交通工程學是一門實踐性很強的學科,這是該學科不同于一般學科的一個特點。此外,數學在交通工程學中是作為分析的手段出現的,無論是交通流理論還是交通預測中的數學問題,側重的是應用數學的知識來解決交通問題。因此,在教學過程中側重于對學生應用數學工具解決實際問題能力的培養是交通工程中數學教育的一個重要目標。此外,學習交通工程的學生畢業后多數從事交通實踐工作,對學習的內容期望更側重于對實際問題的分析。筆者曾針對授課的內容做過兩次調查,共調查了46人次,結果表明:約70%以上的學生更希望老師在教學過程中結合實際案例進行教授。調查還發現,20%以上的學生要求教學過程中有互動性。在傳統的數學教育中,由于數學內容相對枯燥,老師對教學中的互動問題是很難解決的,而學生對交通中的數學教學提出互動要求說明了互動教學是可以實施的?;谏鲜鲈?,筆者在講授有關交通中的數學問題時,運用了4W教學模式。即提出問題(what)、分析問題(why)、解決問題(How)和解釋問題(How)的教學模式。通過把問題逐步引申的方式,吸引學生對問題的關注,增強學生學習的興趣。首先提出問題,就是在講解應用某種數學方法時,通過設置一定的背景來引出要解決什么樣的問題。設置問題時要注意學生對問題的熟知程度,并且問題直觀,能一下吸引學生的注意力。其次,引導學生,并和學生一起分析問題。在分析問題的過程中,注意結合數學方法和解決問題的聯系,使數學方法的引入做到“水到渠成”,而不是生搬硬套。再次,引入數學模型,即解決問題。在這一步中,關鍵是解釋清楚數學模型描述的對象和問題之間具有某種意義上的“相似性”。這實際上是數學抽象模型的還原過程。最后,解釋問題。這主要是引導學生如何用分析結果來解釋交通問題,并為進一步驗證結果合理性。由于交通工程中的數學問題是與實踐結合比較密切的,因此,最終得到的結果是否與專業知識(或經驗知識)一致,是檢驗方法正確與否的關鍵,也是培養學生興趣的關鍵。如果最終的結果不能解釋交通現象,則會降低學生對問題的興趣。
三、注重教學方法,提高學習動力
1.以簡馭繁、層層深入。交通工程中的數學問題與純數學問題有著很大的不同,交通工程中的數學問題一般有著實際背景,通過對背景知識的講解,形象、直觀地描述出問題所在,使學生從復雜的數學推導中解脫出來,更易于學生的理解和接受。例如,筆者在講授交通流理論中車頭時距分布相關知識時,從最簡單的自由流車頭時距分布(負指數分布)開始,隨后介紹有約束的車頭時距分布(M3分布)。通過講解車輛運行條件的變化,來逐步引入不同的交通流運行參數,從而給出不同的模型。此外,數學知識本身具有一定的層次性。一般是由易到難,由簡單到復雜。因此,在組織交通工程中的數學教學問題時也應結合數學這一特點。層層推進,既增加了學生的好奇心,也使得知識層次性較強,更容易使學生容易理解。
2.注重理論與實踐結合。交通工程中的數學問題,一般與交通流理論結合得比較密切。交通流理論由于數學知識內容較多,難度較大,內容相對枯燥等特點,許多同學沒學到這部分內容時,都多少感到有點吃力,從而產生一種惰性。筆者在調查時也發現,如果把理論和實際結合,用實際問題來說明理論,則學生會較感興趣,教學效果也會好一些。這樣,通過與實際問題的結合,使學生產生了很大的興趣。
3.以練代考,講評結合。數學是以分析方法和分析工具的形式融合在交通工程中的。為了培養學生運用數學知識解決實際問題能力,在講授相關知識后,結合知識點和實際問題,設計一些作業題。根據學生作業情況和出現的問題,邀請學生和教師一起講評,在講評過程中,采用老師和同學互動的方式,讓同學們自己評價,對于好的見解給予肯定,對于出現的錯誤也予以指出。另外,強調數學參數在實際問題中的物理含義,并與描述的現象相結合,讓學生體會到數學在交通工程中應用價值,進一步提高學習興趣。
4.科學的考核方法。交通工程中的數學問題一般都有實際的應用背景。學生掌握數學工具,用其分析和解決交通問題是最終目的。因此,在交通工程中數學教學考核中也應反映這一本質特點。為此,考核指標和考核方法應具有一定的針對性。可按照如下方式設計考核體系:一是學生的平時作業成績(30%),通過布置一定的作業,不僅可鍛煉學生動手能力,還可以加深對知識理解;二是是期末考試(40%),通過考試評價學生對知識點的掌握情況和運用能力,找出薄弱環節,以便對原教學設計進行調整和改進。因此,在整個的考核方法中,實際是以“以練代考”為核心的教學方法體現。
交通工程中的數學教學有著自身的一些特點和方法,這些特點和方法的掌握與運用,可以更便于同學們對知識的理解和接受,從而提高教學效果。而這些特點和方法也會隨著社會的發展而變化。因此,交通工程中的數學教學方法的總結和歸納是個不斷積累的過程。本文提出的觀點和看法只是根據自己僅有的教學實踐和調查總結出來的,還有待進一步的提煉和總結,以便更好地促進教學工作。
參考文獻:
[1]中國系統工程學會和上海交通大學.錢學森系統科學思想研究[M].上海:上海交通大學出版社,2007.