交通運輸工程專業(yè)實驗教學(xué)體系與實驗室建設(shè)方案研討

婁筑琴

（東南大學(xué) 交通學(xué)院交通運輸實驗室，南京 210096）

交通運輸工程專業(yè)實驗教學(xué)體系與實驗室建設(shè)方案研討

婁筑琴

（東南大學(xué) 交通學(xué)院交通運輸實驗室，南京 210096）

交通運輸工程專業(yè)實驗室建設(shè)在專業(yè)人才培養(yǎng)中起著重要作用。本文探討了高校交通運輸專業(yè)實驗教學(xué)體系的層次、結(jié)構(gòu)和具體項目設(shè)計內(nèi)容，闡述了實驗室建設(shè)的具體目標(biāo)和建設(shè)方案。

交通運輸；實驗室；實驗教學(xué)體系；建設(shè)方案

1　引 言

交通運輸業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)體系中處于領(lǐng)先地位。隨著我國交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，需要培養(yǎng)大批高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)和管理人才。高校交通運輸工程專業(yè)的設(shè)置，旨在培養(yǎng)具備現(xiàn)代交通運輸工程的規(guī)劃、設(shè)計、組織與管理知識及相關(guān)開發(fā)能力的人才，以滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門對于交通運輸決策、規(guī)劃、建設(shè)、組織、指揮、運作、維護(hù)及管理的需求。

與一般工程專業(yè)一樣，交通運輸工程專業(yè)教學(xué)體系包含理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個部分。而鑒于交通運輸工程專業(yè)具有很高的實踐性，其中的實驗教學(xué)過程對于培養(yǎng)工程專業(yè)人才的綜合能力具有十分重要的作用。因此，必須建設(shè)一個與現(xiàn)代交通運輸業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的教學(xué)實驗室，并在教學(xué)過程中進(jìn)行有效管理，才能確保教學(xué)質(zhì)量、最大限度地提高教師與學(xué)生的科研服務(wù)能力。

高校教學(xué)實驗室的基本要求應(yīng)包括：建立一個科學(xué)、先進(jìn)的實驗平臺，層次結(jié)構(gòu)分明，系統(tǒng)功能合理，安全、環(huán)保、節(jié)能，高效管理與運作，方便學(xué)生開展科研活動，能以煥發(fā)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸業(yè)的實際需求及發(fā)展方向。

2　交通運輸專業(yè)實驗教學(xué)體系層次

交通運輸工程的涵蓋面很廣，包括了多種運輸方式和多個組成部分，現(xiàn)代交通運輸工程還涵蓋了智能交通系統(tǒng)（ITS），交通運輸工程與物流工程也在交叉融合中迅速發(fā)展。

鑒于交通運輸工程的廣泛性，每個高校交通運輸工程專業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重點各有不同，高校應(yīng)根據(jù)自身的專業(yè)目標(biāo)及研究重點，策劃一套具有自身特色的課程體系，避免人才的一般化或同質(zhì)化。交通運輸工程專業(yè)的實驗教學(xué)體系，既要和具體的專業(yè)課程緊密配合，又要滿足系統(tǒng)化的要求，使學(xué)生通過實驗教學(xué)過程的實戰(zhàn)訓(xùn)練，更加深入地理解本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識，同時又提升實踐能力和創(chuàng)新潛力。交通運輸專業(yè)實驗教學(xué)體系的層次包含以下幾個部分。

2.1基礎(chǔ)認(rèn)知層面

這是實驗教學(xué)體系的第一階段，即通過一系列演示性實驗，結(jié)合專業(yè)認(rèn)識實習(xí)，使學(xué)生對交通運輸工程專業(yè)有全面的認(rèn)識理解，初步了解交通運輸行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

2.2理論驗證層面

這是實驗教學(xué)體系的第二階段，即結(jié)合交通運輸工程專業(yè)課程的專業(yè)理論，通過驗證性實驗，增強學(xué)生對基本概念、理論的理解和掌握，提高學(xué)生對專業(yè)理論的學(xué)習(xí)興趣和分析問題的能力。

2.3操作應(yīng)用層面

這是實驗教學(xué)體系的第三階段，即在理論驗證的基礎(chǔ)上，引入成套的、系統(tǒng)的交通運輸工程專業(yè)軟硬件，運用真實的作業(yè)流程和數(shù)據(jù)，開設(shè)操作型和應(yīng)用性的實驗項目，使學(xué)生理解并掌握交通運輸工程的各組流程及作業(yè)方法。

2.4設(shè)計研究層面

這是實驗教學(xué)體系的第四階段，在學(xué)生掌握了交通運輸工程專業(yè)基礎(chǔ)理論及基本操作的基礎(chǔ)上，進(jìn)入設(shè)計型項目和研究性課題，引導(dǎo)他們運用科學(xué)方法提出或設(shè)計實驗方案，并對實驗方案及實驗結(jié)果的正確性進(jìn)行驗證，從而提高其科研水平及創(chuàng)新能力。

3　交通運輸實驗室實驗教學(xué)體系的構(gòu)建及實驗項目的設(shè)計

構(gòu)建一個完整的交通運輸實驗教學(xué)體系及其涵蓋的實驗教學(xué)項目，應(yīng)以已有的專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系為依據(jù)；同時根據(jù)本高校的專業(yè)重點，系統(tǒng)策劃實驗內(nèi)容，以編制規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的實驗教學(xué)方案。以東南大學(xué)為例，我校交通運輸專業(yè)采用“理論教學(xué)、科學(xué)研究、實踐創(chuàng)新”相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，以旅客運輸與貨物運輸工程為重點、物流工程為延伸、汽車運用工程為補充，以培育具備客貨運輸與物流工程的規(guī)劃、設(shè)計、組織與管理等方面知識及相關(guān)開發(fā)能力，能從事客貨運輸系統(tǒng)的規(guī)劃、組織、指揮、決策以及物流系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計與管理的高級工程技術(shù)及管理人才為目標(biāo)，其交通運輸專業(yè)實驗項目的名稱及類型見表1。其中，旅客運輸?shù)呐囵B(yǎng)重點是道路運輸體系，貨物運輸則結(jié)合物流學(xué)和國際貿(mào)易，側(cè)重于道路運輸和水路運輸系統(tǒng)為主的綜合運輸體系。圍繞上述目標(biāo)，面對若干具體專業(yè)課程，本實驗教學(xué)體系的結(jié)構(gòu)包含以下幾個部分。

3.1客運管理模擬實驗

該類實驗項目的開展以道路運輸體系為主，內(nèi)容包括城際道路客運和城市公交客運，通過eBus客運管理系統(tǒng)和智能公交調(diào)度系統(tǒng)的運用，認(rèn)識和體會城際公路客運站和城市公交調(diào)度系統(tǒng)平臺的系統(tǒng)功能、運營計劃、調(diào)度、報表管理、數(shù)據(jù)分析、終端遠(yuǎn)程管理、票務(wù)管理、車隊管理、結(jié)算管理、參數(shù)配置等環(huán)節(jié)。

3.2貨物運輸管理模擬實驗

運用本實驗室配套的貨物運輸管理實驗教學(xué)平臺，構(gòu)建多方位的實驗項目，內(nèi)容包括：集裝箱碼頭管理、堆場管理、貨物海運代理業(yè)務(wù)、船代業(yè)務(wù)、電子口岸管理、集裝箱運輸管理、倉儲管理等環(huán)節(jié)。通過該平臺，模擬國際貨運系統(tǒng)的各項作業(yè)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生解決實際問題的能力；此外，本實驗室還具備SQL SERVER、ACCESS等開發(fā)平臺，學(xué)生可在教師指導(dǎo)下進(jìn)行貨運及物流系統(tǒng)的功能定位、設(shè)計，并最終完成所需的軟件開發(fā)項目。

3.3物流和供應(yīng)鏈實驗

現(xiàn)代物流工程是貨物運輸業(yè)務(wù)的延伸。鑒于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于物流專業(yè)人才需求的不斷增長，東南大學(xué)努力培養(yǎng)物流工程學(xué)生的實踐能力，擴(kuò)展本科生的就業(yè)面，本實驗室設(shè)立了適應(yīng)于相關(guān)專業(yè)的物流和供應(yīng)鏈的一系列實驗項目，包括認(rèn)識實驗演示、系統(tǒng)流程分析、物流理論驗證、物流系統(tǒng)設(shè)計等環(huán)節(jié)。應(yīng)用Arena、AutoMod、LOGWARE、CAD、MatLab軟件，學(xué)生可進(jìn)行物流系統(tǒng)的分析、驗證和設(shè)計。

3.4載運工具運用類實驗

本校交通運輸專業(yè)，載運工具的運用以汽車教學(xué)實驗為主。實驗室配備有實驗車輛、模擬駕駛儀、側(cè)滑臺、燈光儀、尾氣分析儀、震動與噪聲檢測系統(tǒng)等設(shè)施，可進(jìn)行相關(guān)課程實驗、SRTP實驗和本科生學(xué)科競賽等實驗項目。

表1　交通運輸專業(yè)實驗項目名稱及其類型

4　交通運輸實驗室建設(shè)方案

研究型大學(xué)的交通運輸實驗室，既應(yīng)圍繞現(xiàn)有交通運輸專業(yè)課程和實驗教學(xué)體系而構(gòu)建，又要具備高層次、多樣化、開放性和創(chuàng)新性，使實驗室有效地為教學(xué)服務(wù)，同時，能為學(xué)生的課外科研活動和課題研究項目提供條件，為師生提供有利于知識溝通和學(xué)術(shù)交流的優(yōu)良環(huán)境。實驗室建設(shè)的工作重點包含以下幾個方面。

4.1圍繞目標(biāo)，服務(wù)教學(xué)

實驗室的規(guī)劃和布局要緊緊圍繞具有自身特色的人才培養(yǎng)目標(biāo)，實驗室的軟硬件配置要緊密結(jié)合實驗教學(xué)體系和實驗項目，布局清晰合理，主導(dǎo)方向明確。例如，以載運工具運用和汽車構(gòu)造為主導(dǎo)方向的實驗室布局，重點建設(shè)汽車實驗教學(xué)平臺，如汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚摗⑵嚈z測診斷、汽車運用等；以鐵路運輸系統(tǒng)為主導(dǎo)方向的實驗室布局，則以鐵路機(jī)車設(shè)備、信號設(shè)備和鐵路運輸組織為重點。

4.2實驗系統(tǒng)軟硬件配置均衡，設(shè)施功能適宜

交通運輸專業(yè)的實驗系統(tǒng)既需要配備合理的硬件設(shè)施，進(jìn)行相關(guān)的演示、操作、研究、功能設(shè)計等項目，也需要構(gòu)建配套的軟件系統(tǒng)，以及相對應(yīng)的局域網(wǎng)絡(luò)，便于進(jìn)行流程仿真、系統(tǒng)分析、軟件開發(fā)等實驗環(huán)節(jié)。

4.3確保實驗室設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)

交通運輸實驗室建設(shè)需要大量的經(jīng)費，因此，必須在注重建設(shè)的同時，注重設(shè)備、設(shè)施及其軟件的維護(hù)保養(yǎng)。應(yīng)對現(xiàn)有的實驗設(shè)施，建立合理的使用、管理制度，科學(xué)規(guī)范地操作，制定并實施維護(hù)保養(yǎng)計劃。實驗室每年應(yīng)能得到一定的經(jīng)費，用于設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)。

4.4實驗室設(shè)施的定期升級

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的不斷優(yōu)化和更新，實驗室軟硬件設(shè)施應(yīng)定期升級，以便能跟上科技及經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，與時俱進(jìn)，持續(xù)為學(xué)生提供緊密結(jié)合當(dāng)前科技發(fā)展需求的實驗教學(xué)條件，實現(xiàn)實驗室的高層次、創(chuàng)新性進(jìn)步。

4.5建設(shè)開放性的實驗室

現(xiàn)代的實驗室，應(yīng)實踐開放化管理，“服務(wù)于教學(xué)、科研，教學(xué)、科研提供實驗室的實力”，通過實驗室的高效管理與運作，打造良好的教學(xué)科研環(huán)境，為培養(yǎng)一流人才創(chuàng)造有利條件。

東南大學(xué)的交通運輸專業(yè)實驗室構(gòu)建工作，根據(jù)本校交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合交通運輸專業(yè)實驗教學(xué)體系層次和結(jié)構(gòu)，近幾年來，陸續(xù)建設(shè)了客運管理模擬實驗室、貨物運輸管理模擬實驗室、汽車運行性能檢測實驗室、模擬駕駛實驗室、汽車構(gòu)造實驗室（共建），且日臻完善。同時，本實驗室又配置了認(rèn)識實驗演示區(qū)，包括綜合客運交通樞紐模型、綜合物流園區(qū)模型、立體倉庫和堆垛設(shè)備、自動化分揀線（共建）等。學(xué)生在參觀認(rèn)識實驗演示區(qū)后，對交通運輸系統(tǒng)的原理、操作、使用，可增強感性認(rèn)識，深化理性認(rèn)識。東南大學(xué)交通運輸實驗室結(jié)構(gòu)和功能見表2。

目前，我校交通運輸專業(yè)教學(xué)實驗條件還相對薄弱，實驗設(shè)施有待進(jìn)一步建設(shè)，為此，需要結(jié)合學(xué)科“十三五”發(fā)展規(guī)劃以及本專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，加強實驗室建設(shè)，增添必要的儀器設(shè)備，以充實實驗教學(xué)體系，以更好地開展設(shè)計研究性實驗，進(jìn)一步提升教學(xué)和科研水平。

5　結(jié) 語

交通運輸工程專業(yè)具有很強的實踐性，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)在專業(yè)人才培養(yǎng)中起著重要作用。本文所探討的高校交通運輸專業(yè)實驗教學(xué)體系的層次，實驗室的結(jié)構(gòu)和具體功能及實驗室建設(shè)的構(gòu)想。

表2　東南大學(xué)交通運輸專業(yè)實驗室結(jié)構(gòu)和功能

主要參考文獻(xiàn)

［1］馮樹民.交通運輸工程［M］.北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2004.

［2］毛海軍，王蘇芳，李旭宏，等.高校物流實驗室的現(xiàn)狀分析與改革建設(shè)方案［J］.實驗室研究與探索，2004（8）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.188

G642.423

A

1673-0194（2015）20-0251-02

2015-08-27

東南大學(xué)教改項目（2013-109）。