面向公安交通管理的智能交通系統(tǒng)概論教學方法改革研究

朱 茵

(中國人民公安大學交通管理工程系,北京 102614)

1 引言

進入 21世紀,公安交通管理領域的專業(yè)教育既面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),又有著良好的發(fā)展機遇,在科技強警的大背景下,能夠勝任公安交通管理的復合型人才將成為決定公安交通管理事業(yè)發(fā)展成敗的關鍵問題之一。在公安交通管理人才培養(yǎng)觀念上,人才是多層次、多方面、多規(guī)格的,在公安交通管理人才的綜合素質和能力的培養(yǎng)上,要培育出的是復合型、應用型的人才。

對于公安交通管理部門而言,智能交通系統(tǒng)建設和應用要體現(xiàn)科技為交通管理服務的宗旨,目的是緩解城市交通堵塞和控制公路交通秩序,為改善交警執(zhí)法形象、提高執(zhí)法效率、規(guī)范執(zhí)法行為提供技術保障。目前,很多公安基層管理部門在社會防控系統(tǒng)建設的大格局下,結合本地社會經濟發(fā)展的特點和道路交通設施建設、通行的實際狀況,積極、穩(wěn)妥地進行智能交通系統(tǒng)的建設,在建設中強化系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)共享和公安交管信息系統(tǒng)的應用。而智能交通系統(tǒng)的建設與順利開發(fā)將涉及到大量該領域復合型人才的需求。如何使得未來培養(yǎng)的交通管理人才能夠勝任這一需求,將會成為公安高等院校培養(yǎng)人才的重要目標之一。因此,本文將從教學方法角度,探索如何使得智能交通系統(tǒng)的本科教學更加適應基層公安交通管理部門對該領域人才的需求,為未來公安交通管理部門科技化、信息化、智能化建設提供更好的人才保障。

目前,國內外教學方法的改革主要體現(xiàn)在如下幾個方面:一是注重協(xié)作能力的培養(yǎng),即不僅培養(yǎng)學生共同探索問題的合作能力,而且還要提高團隊的協(xié)調能力,對關鍵問題的突破既發(fā)揮個體的獨立創(chuàng)新能力,又要提高團隊的整體協(xié)調與合作,有助于快速解決難題;二是注重實戰(zhàn)應用能力的培養(yǎng),即通過大量的實驗模擬環(huán)境,提供學生的動手能力,增強日后工作的實戰(zhàn)能力;三是注重創(chuàng)新性的培養(yǎng),即通過讓學生多讀、多看、多學,把握全方位知識,靈活運用、主動創(chuàng)新,提出創(chuàng)新性的思想,并利用即有的知識去解決。通過合理的教學方法設計,輔助以科學的教學內容講解,就會使得學生在有限的時間內快速把握知識的精髓。

2 智能交通系統(tǒng)概論教學方法改革研究

智能交通系統(tǒng)概論是一門綜合性很強的學科,從所涉及的關鍵技術而言,涵蓋了計算機技術、通信技術、顯示技術、檢測技術、監(jiān)控技術等,從所涉及的系統(tǒng)而言,涵蓋了公路、水路、鐵路、航空、管道等多種運輸方式。從公安交通管理業(yè)務的應用而言,涵蓋了信號控制系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、指揮中心系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)等。其教學內容既有實戰(zhàn)性的內容,也有理論性較強的章節(jié)。自 2004年以來,該課程做了教學內容的改革探討,并取得了一系列的成果,在教學大綱上進行了多次調整,主要教學內容涵蓋:智能交通系統(tǒng)綜述、智能交通系統(tǒng)體系結構、邏輯架構與物理架構、智能交通綜合信息平臺、智能交通系統(tǒng)標準、智能型綜合運輸系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)應用以及智能交通系統(tǒng)綜合評價等。

然而,如此豐富的內容,試圖在僅僅幾十個學時內,讓學生完全掌握智能交通系統(tǒng)的精髓,采用傳統(tǒng)的滿堂灌的教學方法講授上述內容,肯定是無法實現(xiàn)讓學生真正具有領悟智能交通、運用智能交通的能力。因此,在教學方法上要根據(jù)實際情況加以改革。首先把講授、輔導與自學結合起來,重視培養(yǎng)學生獲得知識,運用知識的能力。其次,試行講座式教學,在教師的引導下,積極調動學生參加講座、辯論,通過雙邊活動的開展,培養(yǎng)學生的理解能力。再次是把教學與教研結合起來,注重教學設備及教學手段的更新,真正實現(xiàn)“科教強警”。

(1 )將傳統(tǒng)的理論性內容轉變?yōu)橐龑浇虒W方法

前文已經論述,智能交通系統(tǒng)盡管是一門實戰(zhàn)性、專業(yè)性很強的學科,同時其隱含的關鍵技術、關鍵理論等相關理論性內容,也較為繁雜。因此,為了增加學生的學習興趣,并能夠在學習過程中及時發(fā)現(xiàn)學生在該領域所存在的某些問題,教師可將課堂教學的系統(tǒng)性講授變?yōu)橐龑灾v授,啟發(fā)式講授。教師對教學內容只作簡單的、啟發(fā)式、引導性講解,并對其產生的歷史背景和社會基礎進行介紹,同時指定課外閱讀材料,安排學生寫論文或進行課堂討論,最后由教師進行小結,對學生文章中或討論時所涌現(xiàn)的觀點和暴露的問題,進行綜合評點。在引導性、啟發(fā)式教學過程中,教師教學的重點不是簡單地將結論性的知識告訴學生,而是調動學生的學習積極性、主動性和獨立思考的能力,引導、啟發(fā)學生對教學內容的主動追求。通過教師的引導、啟發(fā),學生自己的閱讀、思考和討論、交流,學生對教學內容的掌握就不是點狀或線狀,而是輻射狀。同時由于是主動學習,因而其對知識的消化程度是比較深的,記憶也將非常深刻。例如,在智能交通系統(tǒng)綜合信息平臺一章中,教師將平臺相關基本概念以及信息融合、信息挖掘、信息存儲等關鍵技術與理論引入后,要求學生針對國內外的智能交通綜合信息平臺收集資料,陳述各個國家、國內各個基層部門所開發(fā)的智能交通系統(tǒng)綜合平臺的相同點與不同之處,從而總結其未來發(fā)展的趨勢與應該注意的問題,以及在開發(fā)綜合信息平臺之中都融合了哪些具體的技術,如何實現(xiàn)的,等等。通過這樣一系列的引導,使得學生在積極動手配合的過程中,提出具體問題,主動思考問題,加深了對該領域內涵的理解,并及時解決了很多同學在該領域中存在的一些困惑。該方法具體實施的示意圖如下所示:

圖1 引導式基礎理論教學方法示意圖

(2 )注重實驗環(huán)節(jié)的加強,構建情景模擬式教學環(huán)境

公安交通管理有其特殊性,公安交通管理也不同于一般的交通運輸管理,其根本任務是維護道路交通的“安全、暢通和有序”。公安交通管理的實踐教學不僅要培養(yǎng)學生的法律基本素養(yǎng)和通用執(zhí)法能力,還要培養(yǎng)融合法學理論和交通工程理論綜合解決公安交通管理問題的公安交通管理實戰(zhàn)能力。

而智能交通管理系統(tǒng)實驗教學是公安交通管理實踐教學進行的相關實驗之一,也是現(xiàn)代公安交通管理部門提高交通管理水平的重要方向。如何使得學生能夠在未來工作的崗位適應并熟練應用相關智能交通管理系統(tǒng),將是該實驗教學課程的重要目標。為此,根據(jù)實際情況可以重點建設以具有廣泛發(fā)展前景的 RFID智能交通監(jiān)控系統(tǒng)為重點的智能交通管理實驗教學系統(tǒng),同時進一步構建目前各大基層部門廣泛應用的智能交通管理系統(tǒng)的電子警察系統(tǒng)、122接處警系統(tǒng)以及交通事件自動識別軟件系統(tǒng)、機動車駕駛人管理軟件系統(tǒng)等相關硬件與軟件子系統(tǒng)、由各類車輛檢測器(波頻、磁頻、視頻等)組成動態(tài)交通信息采集系統(tǒng)、基于 PLC的交通控制實驗教學平臺等,上述系統(tǒng)不僅可以使學生更好地理解智能交通管理系統(tǒng)的精髓與內核,理解該系統(tǒng)的基本原理,還可以使其更快更好地投入到基層公安交通管理的實踐中。具體主要建設內容涉及到的硬件系統(tǒng)包括:電子警察系統(tǒng)、122接處警系統(tǒng)、動態(tài)交通信息采集系統(tǒng)、以 PLC為主控單元的交通信號控制裝置。軟件系統(tǒng)包括:交通事件自動識別軟件系統(tǒng)、機動車駕駛人管理軟件系統(tǒng)、交通信號 PLC控制程序。

RFID智能交通監(jiān)控系統(tǒng),可應用于公安交通管理、交通規(guī)劃、電子收費、車輛安全與輔助駕駛、緊急事件與安全、運營管理、自動公路、綜合運輸?shù)阮I域,已成為必然的趨勢。RFID智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術是電子車牌技術,電子車牌技術是智能交通管理系統(tǒng)的一個重要的基礎性建設項目,是汽車智能交通管理的前端信息平臺。電子車牌所存貯的信息需按公安部的統(tǒng)一要求,做到標準化和數(shù)字化,為政府相關職能部門,特別是公安部門實現(xiàn)對車輛的靜、動態(tài)管理提供新的技術和信息平臺。RFID智能交通監(jiān)控系統(tǒng)包括地面基站和電子車牌兩大部分。地面基站對“通過”的車輛上的電子車牌進行微波通信動態(tài)訪問,采集該電子車牌中的信息,通過網絡傳送到數(shù)據(jù)管理中心,進行車輛的實時監(jiān)控,道路交通信號控制、交通誘導、交通堵塞的處理。形成了一個可對車輛實施大區(qū)域(在全市、全省范圍內)、全方位(沿道路的所有走向)、多層次(各種關卡、收費口、路邊巡邏點)、無接觸(不驚擾司乘人員)的檢查、管理與監(jiān)控的多功能綜合系統(tǒng)。

PLC(Programmable Logic Controller-可編程邏輯控制器)是一種新型工業(yè)控制自動化裝置,它與 3C技術(Computer,Control,Communication)相結合,專為工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。采用 PLC技術對交通信號進行控制,不僅提高交通控制系統(tǒng)的可靠性,減少故障率,而且控制靈活。PLC的控制功能取決于編制的程序,在一臺 PLC上可以集中不同的控制功能。同時,PLC本身具有通訊聯(lián)網功能,易于構建城市路網的交通信號控制系統(tǒng),從而對路網中的交通信號統(tǒng)一進行協(xié)調管理,實現(xiàn)智能化、科學化的交通管理。

通過上述實驗系統(tǒng)的構建,實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的情景模擬,從而在增強了學生的動手能力之外,進一步增強了學生主動學習、主動探索的興趣。

(3 )綜合性講座貫穿常規(guī)教學環(huán)節(jié)

在常規(guī)教學環(huán)境中,增加豐富的綜合性講座內容,使學生隨時能夠將課上所學知識,與實際豐富的國內外綜合案例、國內外智能交通領域發(fā)展進程中遇到的問題,解決的方法,得到的經驗與教訓有機結合,從而增強學生的感性認識與學習興趣,使得學習更有針對性。

例如,在講授國內外智能交通系統(tǒng)建設一章中,涉及到美國、日本、歐洲的一些經典案例,以及國內具體的信號控制系統(tǒng)、卡口系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)等內容的介紹。單純介紹原理、軟硬件構成等,學生會覺得很枯燥,不知道如何在基層工作中發(fā)揮。此時及時開展智能交通系統(tǒng)相關綜合性講座,介紹智能交通系統(tǒng)世界大會的最新產品,并結合一些基層實戰(zhàn)部門開發(fā)的一些正在運行的系統(tǒng),以及開發(fā)過程,使得學生對于上述理論就會有更實質性的把握與理解,增強了課上教學的效果。

3 進一步注意的問題

(1 )注重教學方法改革的漸進性與持續(xù)性

教學方法的改革與探索不是一蹴而就的,需要不斷地總結實施過程中的經驗與教訓,對于實施過程中取得良好效果的教學方法,繼續(xù)加以提煉,使其持續(xù)發(fā)展;對于教學過程與預期的教學效果具有一定差距的,及時組織教學團隊,共同探討所采用教學方法的不足之處,分析學生學習過程中存在的問題,從中調整教學方法中不適合的地方。例如,可以采取每個月或每 2周組織一次教學方法研究活動,針對教師上課過程中學生的反應效果以及智能交通系統(tǒng)概論課程的特點,并進一步結合公安交通管理的實戰(zhàn)需求,全面分析,制定教學方法的實施計劃,建立不同階段下教學方法與學生學習效果的對應關系分析圖,從而快速直觀地得到當前實施的教學方法的優(yōu)勢與不足,抓住問題的關鍵,使得學生的學習效果與教學方法的改革有機地結合起來。

(2 )注重教學方法改革的實戰(zhàn)性

我們培養(yǎng)的學生未來工作直接進入公安交通管理實戰(zhàn)部門,因此,教學方法的實施,應緊扣實戰(zhàn)性需求這一目標,充分發(fā)揮案例教學的優(yōu)勢。在教學方法上,將案例教學以不同情景模擬的形式展示給學生,讓學生對所提出的案例有更多的感性認識,同時結合理論內容的穿插講解,使得學生能夠在大量豐富的案例中獲取基礎理論知識的理解與關鍵技術的把握,在堅實的專業(yè)基礎上,能夠應對未來公安交通管理實戰(zhàn)性與創(chuàng)新性復合人才的需求。

(3 )注重教學方法改革的創(chuàng)新性

教學方法的改革不是一成不變的,在教學方法的實施過程中,始終建立教學方法評價的反饋機制,通過教學團隊的互相聽課、互相談論評價,建立有機的反饋機制,并不斷地從外部環(huán)境交流中,吸取新的教學方法,融入到實施的教學方法與手段中,使得教學方法的實施永遠保持開放的環(huán)境,具有前沿性與創(chuàng)新性。

4 教學方法改革實施效果分析

在上述理論研究探討的基礎上,在實施教學改革過程中,為了能夠客觀地了解學生的學習狀況,特別選擇了兩個班級的學生進行問卷調查,共發(fā)問卷82份,實際收回問卷 79份。調查的主要內容包括:所采用的教學方法對培養(yǎng)學生學習興趣是否有提高、對學生的全面理解課程內容是否有幫助、構建情景模擬式教學環(huán)境是否有助于對綜合性實戰(zhàn)系統(tǒng)的理解與運用、是否喜歡綜合性智能交通系統(tǒng)領域講座等。通過問卷調查,71%的同學認為所采用的教學方法有利于興趣的提高,83%的同學認為對全面理解課程內容有幫助,79%的同學認為構建情景模擬式教學環(huán)境有助于對綜合性實戰(zhàn)系統(tǒng)的理解與運用,91%的同學喜歡綜合性智能交通系統(tǒng)領域的講座。

通過上述分析,可以看出在智能交通系統(tǒng)概論課程中,依托教學方法的合理設計,取得了良好的教學效果:學生普遍對該課程的學習產生了興趣并具有了更為積極的學習態(tài)度;對于綜合性和實用性很強的智能交通系統(tǒng)建設有了更為深刻的理解,并能夠通過合理的實驗教學環(huán)境模擬,有助于學生對于實戰(zhàn)應用系統(tǒng)的運用能力的提高,形成了學習興趣濃厚、學習態(tài)度端正、相關理論掌握扎實、實戰(zhàn)運用能力增強的良性循環(huán)狀態(tài)。這種學習方式尤其能提高學習成績相對落后的學生的學習積極性,使這些原本學習興趣不濃、學習不夠努力的學生的學習成績大大提高。

5 結語

學生知識的儲備,離不開教師的教學與指導,合理的教學方法的實施將會使學生對于知識的理解與利用得到充分的展示。因此,本文從教學方法改革與實施過程中應該注意的一些問題等方面進行了探討與研究,并在該課程的教學中得到了進一步的應用,通過本課程教學團隊的有計劃的應用,得到了很好的教學效果。

[1] 朱茵,王軍利,周彤梅.智能交通系統(tǒng)導論[M].北京:中國人民公安大學出版社,2007.

[2] 薛永剛,樊建榮.高校課堂教學改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].山西經濟管理干部學院學報,2006,14(4):7-9.

[3] 董志峰.互動式教學:高校課堂教學改革的突破口[J].甘肅政法學院學報,2002,(4):88-91.

[4] 張家艷,鄭璐.大學課堂教學與改革[J].中國高教研究,2003,(10):91-92.

[5] 范欽珊.以內容方法技術為重點深化課堂教學改革[J].中國高等教育,2004,(1):35-37.