面向案例式及國(guó)際化教學(xué)的智能交通課程改革

馬曉磊

摘要：《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》是一門涉及了車輛、交通、運(yùn)輸、道路、通信、控制等多學(xué)科交叉的課程，同時(shí)也是一門特別重視與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。傳統(tǒng)的黑板教學(xué)以及文字講解已經(jīng)無(wú)法滿足課程的教學(xué)要求，因此，對(duì)于課程的教學(xué)改革是完全有必要的。而更加強(qiáng)調(diào)與實(shí)踐相結(jié)合同時(shí)又能與國(guó)際接軌的案例式以及國(guó)際化的教學(xué)改革方案符合課程的教學(xué)要求。

關(guān)鍵詞：智能交通運(yùn)輸系統(tǒng);課程改革;案例式教學(xué);國(guó)際化

中圖分類號(hào)：G642.0;U491 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2016）41-0087-03

引言

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)得到了很好的發(fā)展，無(wú)論是從人們的日常生活還是整個(gè)國(guó)家發(fā)展的角度上來(lái)看，交通運(yùn)輸這個(gè)行業(yè)都扮演著日益重要的角色?？梢哉f(shuō)，構(gòu)建一個(gè)安全、便捷、高效、經(jīng)濟(jì)的交通運(yùn)輸體系，已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家能否實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展的先決條件。

與大多數(shù)其他的行業(yè)發(fā)展軌跡類似，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展也是緊跟著時(shí)代發(fā)展的步伐，融入了各個(gè)時(shí)期最頂尖的科學(xué)技術(shù)。從最初的狹義的僅僅針對(duì)于人的交通，到人、車、路的結(jié)合，再到海陸空三位一體的全方位立體式的交通運(yùn)輸布局，交通運(yùn)輸不斷的向前發(fā)展。當(dāng)下的交通行業(yè)正在進(jìn)行一場(chǎng)新的科技變革--智能化，這個(gè)全新的概念，正在逐步滲透進(jìn)交通運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)方面。毫無(wú)疑問(wèn)，智能化將是21世紀(jì)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展方向，全面實(shí)現(xiàn)智能化將是所有交通人都為之努力奮斗的目標(biāo)。正是在這樣的背景之下，《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這個(gè)學(xué)科應(yīng)運(yùn)而生，并且很快就成為了各大高校以及研究所的研究熱點(diǎn)。

北京航空航天大學(xué)作為國(guó)家重點(diǎn)的985、211高等院校，自然就該時(shí)刻把握住前沿的科學(xué)技術(shù)發(fā)展方向，而交通科學(xué)與工程學(xué)院作為北航專業(yè)于交通運(yùn)輸行業(yè)的院系，對(duì)于交通運(yùn)輸智能化的研究也自然也就責(zé)無(wú)旁貸了。《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這門課的開設(shè)也正是學(xué)院推崇智能交通的一個(gè)舉措，是學(xué)院緊跟科學(xué)前沿，大力發(fā)展智能交通研究的一個(gè)縮影。

只是隨著教學(xué)的深入，《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這門課的一些問(wèn)題也逐漸暴露了出來(lái)，作為一門涉及了車輛、交通、運(yùn)輸、道路、通信、控制等多學(xué)科交叉的課程，它的特點(diǎn)可概括為“概念多、理論多、內(nèi)容多、無(wú)法理論聯(lián)系實(shí)際”，而由于國(guó)內(nèi)的對(duì)于智能交通的研究起步相對(duì)較晚，各方面的技術(shù)與理論研究都不是很成熟，國(guó)內(nèi)已有教材往往無(wú)法反映該領(lǐng)域國(guó)外發(fā)展的最新進(jìn)展，且宏觀研究介紹偏多，實(shí)用案例偏少，使學(xué)生無(wú)法直觀的對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行理解。而在考核方式上，很多時(shí)候都過(guò)于單一，很多學(xué)生沒有真正理解智能交通系統(tǒng)的核心。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段以及考核方式已無(wú)法滿足《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》的教學(xué)要求，有必要對(duì)《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》課程進(jìn)行一次全方面的梳理。

“物競(jìng)天擇，適者生存”，如果人總以固定不變的思維去思考不斷變化的事物，是不適合生存在這個(gè)瞬息萬(wàn)變的社會(huì)的。高等教育的國(guó)際化是世界高等教育發(fā)展的三大趨勢(shì)之一，其中最典型的例子就是美國(guó)，作為一個(gè)移民國(guó)家，國(guó)際化是美國(guó)研究生教育的一個(gè)顯著特點(diǎn)，也是其研究生教育成功的關(guān)鍵因素。作為本方案的兩大亮點(diǎn)，案例式教學(xué)以及學(xué)科國(guó)際化，具有很強(qiáng)的時(shí)代特征，有針對(duì)性地解決了如今的教學(xué)中脫離實(shí)際、無(wú)法與國(guó)際接軌的問(wèn)題，符合智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的課程特點(diǎn)。

為此，本文從教材課件、教學(xué)方式、考核模式3方面入手，提出綜合案例式教學(xué)以及國(guó)際化教學(xué)的課程改革方案。

一、智能交通教材及課件改革

前文提到，由于我國(guó)對(duì)于智能交通的研究起步要比國(guó)外晚，所以如果繼續(xù)采用原有的國(guó)內(nèi)的教材會(huì)導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與國(guó)際研究成果脫軌，這對(duì)于一門新興的學(xué)科來(lái)說(shuō)，影響是巨大的。所以，在原有的教材之外，應(yīng)該不定期的給學(xué)生印發(fā)最新的關(guān)于智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的研究成果，與課本相互配合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本知識(shí)的同時(shí)也能時(shí)刻把握住該行業(yè)最新的前進(jìn)方向，激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的熱情。

同時(shí)，由于智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)是一個(gè)綜合的平臺(tái)，融合了很多當(dāng)下最前沿的科學(xué)技術(shù)以及新的概念，這些是這門課的重點(diǎn)與難點(diǎn)所在。因此，在教學(xué)中，需要強(qiáng)調(diào)交通大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)及人工智能等先進(jìn)技術(shù)及概念在智能交通系統(tǒng)中的地位以及作用，同時(shí)在日常的教學(xué)中可以常穿插這些新技術(shù)實(shí)際運(yùn)用的視頻資料，讓學(xué)生能夠?qū)@些新技術(shù)新概念有一個(gè)更加直觀的認(rèn)識(shí)，有利于教學(xué)的開展。

除此之外，為了使學(xué)生能更加準(zhǔn)確的對(duì)國(guó)外的研究成果進(jìn)行學(xué)習(xí)，課程中應(yīng)該加大英語(yǔ)教學(xué)的比重，采用全英文的PPT對(duì)課程進(jìn)行講授，同時(shí)在講課中穿插口語(yǔ)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的熟悉程度，實(shí)現(xiàn)雙語(yǔ)教學(xué)，這無(wú)論是對(duì)于學(xué)生英語(yǔ)水平的提高還是課程的深入開展都有很大的好處。

二、教學(xué)方式的改革

完整的智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)，由很多不同的模塊組成，涵蓋了大量的軟硬件設(shè)施，而實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵就在于對(duì)產(chǎn)生的海量的數(shù)據(jù)的收集、處理以及分析。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，僅僅從宏觀的角度對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程進(jìn)行概括性的介紹，學(xué)生很難真正理解智能化的含義，教學(xué)顯得過(guò)于機(jī)械化，降低了學(xué)生的求知欲望，教學(xué)效果大打折扣。因此，對(duì)于教學(xué)方式的改革就變得很有必要。

首先，教學(xué)內(nèi)容不要僅僅拘泥于課本，可以采用已經(jīng)結(jié)題或者正在進(jìn)行的一些項(xiàng)目為例，結(jié)合課本的知識(shí)進(jìn)行案例式教學(xué)，這是整個(gè)課程改革最為核心的部分。每堂課上，根據(jù)顯示案例，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，討論問(wèn)題，直到最終解決問(wèn)題，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性。這樣就彌補(bǔ)了課本上教學(xué)事例不足的缺陷，通過(guò)實(shí)例加深了學(xué)生對(duì)于很多基本概念以及技術(shù)應(yīng)用的理解，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際的結(jié)合。案例式教學(xué)的整個(gè)教學(xué)流程如圖1所示。

其次，作為一門工程性質(zhì)的學(xué)科，《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》更加強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的動(dòng)手能力，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是提高學(xué)生動(dòng)手能力最好的方式。在平時(shí)的教學(xué)中插入實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生對(duì)一些軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，例如R語(yǔ)言、Java、TransCAD等，可以讓他們親身體會(huì)到很多數(shù)據(jù)的具體處理流程，有利于他們更容易的理解智能交通的內(nèi)涵。

最后，在教學(xué)中可以充分利用學(xué)校的地緣優(yōu)勢(shì)，定期組織學(xué)生到各個(gè)與智能交通相關(guān)的單位以及企業(yè)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，對(duì)比課堂知識(shí)與實(shí)踐運(yùn)用的共同點(diǎn)與差異，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)以及研究熱情。

三、優(yōu)化課程考核模式

考核模式是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于課程掌握程度的重要手段，能否因地制宜地選擇考核模式是課程能否成功開展的重要環(huán)節(jié)。

《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》是一門新興的大融合的學(xué)科，無(wú)論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式都和以往的傳統(tǒng)學(xué)科存在著很大的區(qū)別。而在考核模式上，傳統(tǒng)的僅僅依托最終考試的考核模式對(duì)于這門學(xué)科是不適用的。首先是因?yàn)椤吨悄芙煌ㄟ\(yùn)輸系統(tǒng)》所涉及的知識(shí)面太廣，它本身就是一門涉及多門學(xué)科的課程，如果僅僅依靠考試對(duì)最終的成績(jī)進(jìn)行評(píng)定，這會(huì)造成題目的跨度過(guò)大，題目的深度也不好把握，而若是主要針對(duì)于基本概念的考核的話，又不利于學(xué)生對(duì)智能交通的深層次的理解。其次，傳統(tǒng)的考試方式很容易使學(xué)生死記硬背知識(shí)，帶來(lái)的結(jié)果往往是“分?jǐn)?shù)高，理解少”，不利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握。而對(duì)于另外一種依托論文的考核模式，由于目前的網(wǎng)絡(luò)檢索很發(fā)達(dá)，容易造成抄襲的現(xiàn)象，使課程考核往往流于形式。因此，針對(duì)《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》這門課的特點(diǎn)，尤其是增加了案例式教學(xué)內(nèi)容后，對(duì)考核模式進(jìn)行優(yōu)化變得非常有必要。

在充分考慮了該門課程的特點(diǎn)之后，我們決定采取開放式課程設(shè)計(jì)形式，在傳統(tǒng)考試的基礎(chǔ)上，加上課堂展示以及課堂互動(dòng)評(píng)分兩部分，這樣在考察了學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握的情況下還能考察他們對(duì)于所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用水平，最大程度地提高了學(xué)生的自主能動(dòng)性。具體的方案為：首先，在平時(shí)的案例教學(xué)中，老師根據(jù)同學(xué)對(duì)于所提問(wèn)題給出的答案的正確與否以及討論問(wèn)題時(shí)的課堂參與程度給出相應(yīng)的課堂分?jǐn)?shù);其次，最終的課堂展示，其實(shí)這也算是案例式教學(xué)的一種特殊的體現(xiàn)形式，教師把通用數(shù)據(jù)（如交通事故數(shù)據(jù)，交通流量數(shù)據(jù)）發(fā)放給學(xué)生，不對(duì)題目作過(guò)多的要求，學(xué)生可以自由發(fā)揮，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去完成一個(gè)小型的項(xiàng)目，例如利用統(tǒng)計(jì)方法找出事故成因，或預(yù)測(cè)交通擁堵，在項(xiàng)目完成時(shí)，每名學(xué)生都要通過(guò)做英文匯報(bào)的形式在課堂上展示其研究成果，并由老師及其他學(xué)生針對(duì)所作項(xiàng)目進(jìn)行提問(wèn)，指出其優(yōu)缺點(diǎn)，并共同進(jìn)行打分;最后，在課堂展示完成之后，再針對(duì)智能交通的一些重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)以及概念進(jìn)行考試，題目形式可以相對(duì)開放自由，學(xué)生可以結(jié)合自己對(duì)于智能交通的理解以及所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行作答。最終的考核分?jǐn)?shù)由以上幾項(xiàng)綜合評(píng)定，而其中的課堂展示的部分將是所有考核的重中之重。這樣的開放式的課程設(shè)計(jì)模式不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)能力。

四、結(jié)語(yǔ)

《智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)》是一門綜合性的工程性質(zhì)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不完全適用，結(jié)合課程的自身特點(diǎn)以及交通運(yùn)輸專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革是非常有必要的?；诖?，本文提出了從智能交通教材及課件的改革、教學(xué)方式改革、優(yōu)化課程考核模式3個(gè)方面著手的改革思路，其中的重點(diǎn)就在于提升課程的國(guó)際化水平以及大力實(shí)施案例式教學(xué)，在把握住整體知識(shí)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，緊跟國(guó)際智能交通的發(fā)展潮流，充分將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，最大程度發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考問(wèn)題的自主性與積極性，取得的教學(xué)效果符合預(yù)期。

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Making a Case-based and International-oriented ?Reform in an Lntelligent Transport Systems Course

MA Xiao-lei

（BeiHang University，Beijing 100191，China）

Abstract：As a special subject emphasizing on the combination of discipline and practice，Intelligent Transport Systems （ITS） is also an interdisciplinary course involving vehicles，traffic，transport，road，communication，and control. Traditional blackboard-oriented and text-oriented teaching methods have been unable to meet the requirements of the course curriculum;therefore the curriculum reform for this course is absolutely necessary. Fortunately，an international education reform program based on case learning fits well with the requirements of teaching curriculum，which values the combination of discipline and practice and also can confirm with the international standard.

Key words：intelligent transportation systems;curriculum reform;case-based learning; international