問(wèn)題導(dǎo)向的交通控制案例課程教學(xué)

趙靖

（上海理工大學(xué)管理學(xué)院，上海 200093）

摘要：針對(duì)新形勢(shì)下工學(xué)專(zhuān)業(yè)課程理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，在分析了問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)模式在教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)總結(jié)三個(gè)階段教學(xué)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以交通控制案例課程為例，重點(diǎn)從問(wèn)題設(shè)計(jì)、問(wèn)題引導(dǎo)和成果展示三個(gè)方面介紹了具體的教學(xué)安排。有助于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、提高學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)同度并提升學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：專(zhuān)業(yè)課；教學(xué)模式；問(wèn)題導(dǎo)向；大學(xué)教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）52-0091-02

一、引言

對(duì)于理論與實(shí)踐聯(lián)系緊密的工學(xué)專(zhuān)業(yè)課程，為了提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，在設(shè)置理論課程之外，往往要單獨(dú)配置案例課程。但在實(shí)際教學(xué)中，出現(xiàn)的案例課程往往是理論課程簡(jiǎn)單重復(fù)，或者過(guò)分強(qiáng)調(diào)案例而與理論知識(shí)缺乏聯(lián)系，難以達(dá)到通過(guò)案例鞏固理論知識(shí)并綜合應(yīng)用的教學(xué)目的。問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)是一種新型的教學(xué)方式，它以問(wèn)題為中心和驅(qū)動(dòng)力，圍繞問(wèn)題組織教學(xué)活動(dòng)。教師提出需要研究討論，加以解決的矛盾或疑難，學(xué)生需要綜合所學(xué)知識(shí)，通過(guò)較為復(fù)雜的智力活動(dòng)，才能解決問(wèn)題。早在18世紀(jì)，盧梭就提出教師應(yīng)該把學(xué)生引導(dǎo)到問(wèn)題的邊緣，鼓勵(lì)學(xué)生自己去思考，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決問(wèn)題的能力。之后，哲學(xué)家波普爾、心理學(xué)家杜威、理學(xué)家布魯納、教育學(xué)家馬赫穆托夫、醫(yī)學(xué)家巴羅斯等人先后提出了“問(wèn)題理論”、“教學(xué)五步”、“問(wèn)題一發(fā)現(xiàn)法”、“問(wèn)題教學(xué)”和“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”等一系列圍繞問(wèn)題組織或設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)的理論。并且通過(guò)多年來(lái)的反復(fù)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)其在活躍課堂氣氛，形成良好師生互動(dòng)關(guān)系，激發(fā)學(xué)生興趣，進(jìn)而啟迪學(xué)生的心智方面的良好教學(xué)效果?？紤]到參加案例課程的學(xué)生都是經(jīng)過(guò)了專(zhuān)門(mén)的理論知識(shí)教育，為了增加案例課程與前期理論課程的聯(lián)系緊密度，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，現(xiàn)引入問(wèn)題導(dǎo)向這種教學(xué)方式。本文以交通控制案例課程為例，研究其具體的教學(xué)策略。

二、問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)要點(diǎn)

教學(xué)活動(dòng)可分教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)總結(jié)三個(gè)階段。采用問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)，在上述三個(gè)階段中需要注意以下教學(xué)要點(diǎn)。

1.教學(xué)準(zhǔn)備階段。對(duì)問(wèn)題導(dǎo)向的相關(guān)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行全面周到的考慮，具體要點(diǎn)包括：①知識(shí)梳理。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，分析其相互關(guān)系，為系統(tǒng)地設(shè)置問(wèn)題做好理論準(zhǔn)備。②問(wèn)題設(shè)計(jì)。分層次地設(shè)置問(wèn)題，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)，從運(yùn)用單一知識(shí)解決基礎(chǔ)問(wèn)題向知識(shí)的綜合運(yùn)用解決復(fù)雜問(wèn)題發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生具有獨(dú)立思考、使用技術(shù)語(yǔ)言進(jìn)行溝通、團(tuán)結(jié)協(xié)作克服技術(shù)難題能力的教學(xué)目的。

2.教學(xué)活動(dòng)。這一環(huán)節(jié)需要教師與學(xué)生間形成良好互動(dòng)，共同完成教學(xué)任務(wù)，具體要點(diǎn)包括：①任務(wù)布置。每5—8個(gè)學(xué)生組成一個(gè)研究小組，在課程的每個(gè)階段，清晰地將所需解決的問(wèn)題呈現(xiàn)給學(xué)生。②理解問(wèn)題。教師呈現(xiàn)問(wèn)題之后，應(yīng)視學(xué)生的能力水平和反饋情況給予學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，包括提示相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、參考書(shū)目、考慮因素、相關(guān)信息收集方法、解決問(wèn)題的步驟等。③探究問(wèn)題。通過(guò)分工協(xié)商，對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行資料收集、分析處理直至解決問(wèn)題。④定期反饋。學(xué)生定期匯報(bào)進(jìn)展情況，教師給予點(diǎn)評(píng)和必要的指導(dǎo)。這一方面可使學(xué)生對(duì)任務(wù)的完成情況有持續(xù)的清醒的認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生及時(shí)自我糾偏；另一方面，也可使教師及時(shí)了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，從而可憑借學(xué)生的反饋信息提供必要的指導(dǎo)。

3.評(píng)價(jià)總結(jié)。綜合整個(gè)教學(xué)過(guò)程，對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)和教學(xué)效果客觀(guān)、公正地做出評(píng)價(jià)，具體要點(diǎn)包括：①成果展示。學(xué)生確定解決方案后，以書(shū)面報(bào)告和匯報(bào)的形式進(jìn)行成果展示。②教學(xué)效果檢驗(yàn)。以書(shū)面或答辯的形式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。③成績(jī)綜合評(píng)定。將學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)與學(xué)習(xí)成果相結(jié)合，實(shí)行教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、互評(píng)相結(jié)合的方法，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)、團(tuán)結(jié)協(xié)作地完成整個(gè)教學(xué)任務(wù)。

明確了問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)模式各階段的要點(diǎn)，下文將以交通控制案例課程（研究生專(zhuān)業(yè)課）為例，進(jìn)行教學(xué)安排的介紹。

三、問(wèn)題設(shè)計(jì)

在教學(xué)準(zhǔn)備階段，如何在知識(shí)梳理的基礎(chǔ)上進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)是問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)模式取得良好效果的基礎(chǔ)。根據(jù)交通控制案例的先修課程——交通控制課程的教學(xué)任務(wù)，主要學(xué)習(xí)的控制方式包括單個(gè)交叉口定時(shí)信號(hào)控制、單個(gè)交叉口感應(yīng)信號(hào)控制、環(huán)形交叉口信號(hào)控制、干線(xiàn)交叉口聯(lián)動(dòng)信號(hào)控制和區(qū)域交通信號(hào)控制。需要掌握交通控制類(lèi)別及其選擇依據(jù)、相位相序設(shè)置方法、黃燈時(shí)長(zhǎng)、綠燈間隔時(shí)長(zhǎng)、損失時(shí)間、信號(hào)周期、綠燈時(shí)長(zhǎng)分配、相位差等關(guān)鍵控制參數(shù)計(jì)算方法。為了使案例課程與先前的理論教學(xué)良好地銜接，同時(shí)給學(xué)生逐漸適應(yīng)問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)的過(guò)程，問(wèn)題被劃分為基礎(chǔ)型問(wèn)題和綜合型問(wèn)題兩大類(lèi)，分兩個(gè)階段布置。其中，基礎(chǔ)型問(wèn)題主要通過(guò)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)信號(hào)控制參數(shù)確定的共性問(wèn)題有一個(gè)較為完整的回顧和總結(jié)；綜合型問(wèn)題需要學(xué)生根據(jù)實(shí)際案例，綜合運(yùn)用交通控制的相關(guān)理論，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、數(shù)據(jù)處理、方案制定、評(píng)價(jià)分析這一過(guò)程，形成一份完整的分析報(bào)告。問(wèn)題的設(shè)定及所涉及的知識(shí)點(diǎn)如表1所示。

四、問(wèn)題引導(dǎo)

在教學(xué)活動(dòng)階段，教師的主要任務(wù)在于通過(guò)適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，協(xié)助學(xué)生理解問(wèn)題、探究問(wèn)題并解答問(wèn)題。在交通控制案例課程中，對(duì)基礎(chǔ)問(wèn)題和綜合問(wèn)題，分別可通過(guò)推薦參考讀物和分析重點(diǎn)影響因素引導(dǎo)學(xué)生探尋問(wèn)題的解決思路。對(duì)于參考讀物，根據(jù)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)水平，分為教材、現(xiàn)行規(guī)范、專(zhuān)著手冊(cè)三大類(lèi)。教材：提供最基礎(chǔ)的分析方法，選用人民交通出版社的《交通管理與控制（第四版）》；現(xiàn)行規(guī)范：提供本行業(yè)的行為準(zhǔn)則，包括道路交通信號(hào)燈設(shè)置與安裝規(guī)范（GB14886-2006）、道路交通信號(hào)燈（GB14887-2011）、城市道路交通信號(hào)控制方式適用規(guī)范（GAT527-2005）、人行橫道信號(hào)燈控制設(shè)置規(guī)范（GAT851-2009）。上述規(guī)范主要對(duì)各種交通方式信號(hào)燈的設(shè)置條件及控制方式進(jìn)行了規(guī)定。國(guó)內(nèi)外專(zhuān)著手冊(cè)：提供先進(jìn)的思路理念，包括《城市交通控制》、《交通信號(hào)控制指南——德國(guó)現(xiàn)行規(guī)范》（RiLSA）、《Highway Capacity Manual 2010》、《Manual on Uniform Traffic Control Devices》，主要對(duì)交通控制優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹。對(duì)于綜合問(wèn)題，明確問(wèn)題的解決思路最為關(guān)鍵，因此可從所需完成的工作和主要影響因素兩個(gè)方面給予學(xué)生引導(dǎo)。本課程中除常規(guī)的交叉口幾何尺寸、車(chē)道數(shù)和各流向流量外，針對(duì)復(fù)雜交叉口定時(shí)信號(hào)控制應(yīng)特別對(duì)通行模式、渠化設(shè)計(jì)和行人自行車(chē)交通進(jìn)行考慮；針對(duì)城市干道線(xiàn)協(xié)調(diào)控制則應(yīng)對(duì)交叉口間距、交叉口間關(guān)聯(lián)性和機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行速度予以關(guān)注。

五、成果展示

研究成果的展示也是科研及技術(shù)人員重要的能力，為了提高學(xué)生使用技術(shù)術(shù)語(yǔ)描述方案及語(yǔ)言表達(dá)溝通能力，在成果展示環(huán)節(jié)中要求學(xué)生提交研究報(bào)告，并以匯報(bào)答辯的形式介紹方案。教師可對(duì)成果展示的形式給予指導(dǎo)。對(duì)于交叉口幾何布置、信號(hào)相位相序、信號(hào)配時(shí)、多交叉口線(xiàn)協(xié)調(diào)控制以及方案評(píng)價(jià)，可采用AutoCAD、Synchro以及Vissim等繪圖及交通仿真軟件實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。

六、小結(jié)

本文通過(guò)對(duì)交通控制案例課程教學(xué)改革的探索，在對(duì)問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)模式進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出一套具體的操作方法，實(shí)踐表明，本模式具有如下特點(diǎn)。

1.增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。讓學(xué)生能清晰感受到理論課程學(xué)習(xí)各個(gè)部分在工程實(shí)踐中的具體應(yīng)用，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中，培養(yǎng)選擇合適技術(shù)方法，確定解決方案的能力。

2.提高學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)同度。參與能提高認(rèn)同度，通過(guò)師生角色發(fā)生轉(zhuǎn)變，教師提供學(xué)習(xí)的平臺(tái)和必要的指導(dǎo)，學(xué)生成為研究的主體，相比教師單方面灌輸知識(shí)，更能提高學(xué)生對(duì)于課程的認(rèn)同度，從而使學(xué)生變要我學(xué)為我要學(xué)，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

3.提升學(xué)生的綜合能力。通過(guò)分組完成特定問(wèn)題，一方面提高了學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，另一方面培養(yǎng)了學(xué)生協(xié)作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力以及人際交往能力，使綜合素質(zhì)得到進(jìn)一步提升。

4.增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果反饋的及時(shí)性。通過(guò)學(xué)生在問(wèn)題解答過(guò)程中的實(shí)踐嘗試和教師的理論指導(dǎo)，主要反復(fù)實(shí)踐-理論-實(shí)踐的循環(huán)，學(xué)生對(duì)自身學(xué)習(xí)狀況有了持續(xù)的清醒的認(rèn)識(shí)，通過(guò)不斷地自我糾偏，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的領(lǐng)悟力。

當(dāng)然，對(duì)于教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，在實(shí)踐中仍存在諸多問(wèn)題，例如不同學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和對(duì)問(wèn)題的理解把握能力存在一定差異，教師應(yīng)在學(xué)生分組、解決問(wèn)題的方法引導(dǎo)以及對(duì)學(xué)生完成進(jìn)度及問(wèn)題反饋等方面做好更為充分的準(zhǔn)備，需要在今后實(shí)踐中不斷總結(jié)完善。

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