多學(xué)科交叉融合視角下交通規(guī)劃課程教學(xué)探索與實(shí)踐

丁川　許曉彤　鹿應(yīng)榮

摘要：交通規(guī)劃是交通工程領(lǐng)域的重要分支，是一門(mén)涉及社會(huì)、自然、經(jīng)濟(jì)、人文、政治、土地利用等多方面的綜合性交叉學(xué)科。交通規(guī)劃作為交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)的必修課，對(duì)于我國(guó)交通運(yùn)輸人才的培養(yǎng)有著較大的影響和作用。目前學(xué)科與學(xué)科之間的影響愈加緊密，管理和經(jīng)濟(jì)學(xué)科的模型方法對(duì)交通問(wèn)題的研究有一定的參考價(jià)值，多學(xué)科交叉融合視角下的授課模式能有效地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力，提高學(xué)生的理性分析和實(shí)踐操作技能。

關(guān)鍵詞：交通規(guī)劃；課程改革；多學(xué)科交叉；綜合素質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）10-0120-03

一、引言

近年來(lái)，我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展非常迅速，城市交通問(wèn)題越來(lái)越突出，對(duì)于交通規(guī)劃人才的需求也越來(lái)越大，這對(duì)于交通運(yùn)輸類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)來(lái)說(shuō)既是機(jī)會(huì)也是挑戰(zhàn)[1]。因此，這就要求交通運(yùn)輸類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)要與時(shí)俱進(jìn)，讓學(xué)生不僅在專(zhuān)業(yè)課程的培養(yǎng)中掌握必需的專(zhuān)業(yè)的技能，而且更要注重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院成立以來(lái)，交通規(guī)劃課程的開(kāi)設(shè)取得了顯著成效，主要講授交通調(diào)查與數(shù)據(jù)分析、交通需求預(yù)測(cè)、交通與土地利用、道路交通網(wǎng)絡(luò)分析、OD反推、交通規(guī)劃實(shí)例等。由于該課程開(kāi)設(shè)時(shí)間尚短，交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)學(xué)生接受的交通專(zhuān)業(yè)課的培訓(xùn)也相對(duì)較少，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往處于被動(dòng)吸收知識(shí)的狀態(tài)，缺乏相應(yīng)的實(shí)踐訓(xùn)練，不能對(duì)交通規(guī)劃的過(guò)程方法整體把握，因而交通規(guī)劃課程的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)仍需改善。隨著高等教育改革的不斷深化，人才培養(yǎng)的目標(biāo)越來(lái)越趨向于綜合型和應(yīng)用型，而學(xué)科與學(xué)科之間的交叉滲透和相互借鑒也是一種必然趨勢(shì)[2]。

為此，本文從教材課件、教學(xué)方式、考核模式三個(gè)方面入手，提出多學(xué)科交叉融合視角下對(duì)交通規(guī)劃這門(mén)課程的改革方案。課程改革思路主要集中在：（1）教學(xué)內(nèi)容與國(guó)內(nèi)外交通領(lǐng)域前沿問(wèn)題接軌，使學(xué)生了解行業(yè)熱門(mén)問(wèn)題并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（2）多組織學(xué)生去交通相關(guān)部門(mén)參觀實(shí)習(xí)，學(xué)習(xí)交通軟件的使用，增強(qiáng)分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力；（3）將管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的優(yōu)良模型和方法引入交通規(guī)劃課程的教學(xué)中，以便學(xué)生更深入地學(xué)習(xí)交通規(guī)劃的分析方法。

二、交通規(guī)劃課程教材和課件改革

交通規(guī)劃課堂教學(xué)的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握交通規(guī)劃的基本原理和基本方法，包括交通需求預(yù)測(cè)的“四階段法”、交通調(diào)查與數(shù)據(jù)分析、城市綜合交通規(guī)劃以及道路網(wǎng)規(guī)劃等。但交通規(guī)劃是一門(mén)實(shí)踐性和交叉性都很強(qiáng)的課程，僅僅掌握教材上的理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此在教學(xué)過(guò)程中教師要善于將理論知識(shí)與實(shí)際的規(guī)劃項(xiàng)目相結(jié)合，并將其他學(xué)科的一些模型和分析方法引入課程教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度分析交通問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)交通規(guī)劃課程教材較多，但是大多內(nèi)容較為單一和陳舊，缺少對(duì)最新交通問(wèn)題案例的分析解讀。改革課程教材，應(yīng)參考國(guó)內(nèi)外交通研究領(lǐng)域的最新成果，不斷更新現(xiàn)有的教材，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)也能時(shí)刻把握住該領(lǐng)域最新的研究方向，鼓勵(lì)學(xué)生多思考，激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的熱情。

在教學(xué)課件方面，傳統(tǒng)的教學(xué)課件往往是對(duì)課本內(nèi)容的概括和提煉，學(xué)生常感覺(jué)枯燥乏味，提不起興趣。多學(xué)科交叉融合視角下的交通規(guī)劃教學(xué)課件應(yīng)該既滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的需求又盡可能地?cái)U(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，讓學(xué)生體會(huì)到?jīng)]有一種學(xué)科是可以孤立地存在的，引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角看待目前存在的交通問(wèn)題，嘗試運(yùn)用其他學(xué)科的模型方法來(lái)分析交通數(shù)據(jù)。另外，在教學(xué)課件中可以適當(dāng)引進(jìn)當(dāng)前熱門(mén)交通話(huà)題供學(xué)生在課堂上討論，激發(fā)學(xué)生研究交通問(wèn)題的興趣。

三、教學(xué)方式的改革

當(dāng)前我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)飛速發(fā)展，鐵路、公路、航空、水運(yùn)的發(fā)展越來(lái)越趨向于高速化、智能化、環(huán)保化和人性化，這就對(duì)綜合型交通規(guī)劃創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)[3]。因此在交通規(guī)劃課程教學(xué)過(guò)程中，要求授課內(nèi)容廣泛、具有較高的理論深度，加強(qiáng)應(yīng)用與實(shí)踐型的教學(xué)，注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。具體教學(xué)方式的改革方法如下：

首先，教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)該僅僅拘泥于交通規(guī)劃課本教材，現(xiàn)如今交通流量、出行時(shí)間、出行速度和客流量等交通參數(shù)的數(shù)據(jù)可以獲取，交通規(guī)劃可以充分利用現(xiàn)有的和歷史的交通數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)未來(lái)的交通狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)和規(guī)劃。因而交通規(guī)劃課程教學(xué)必須利用現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)，融合交通工程學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的分析方法和模型，在教授傳統(tǒng)規(guī)劃理論與方法的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供一個(gè)能夠運(yùn)用新方法去分析交通問(wèn)題和實(shí)踐操作的創(chuàng)新平臺(tái)，這也是整個(gè)交通規(guī)劃課程改革最為核心的部分。通過(guò)交通規(guī)劃實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生能夠深刻理解交通規(guī)劃理論知識(shí)與方法，熟練掌握交通數(shù)據(jù)的采集、處理與分析的方法，熟悉數(shù)據(jù)處理軟件以及交通規(guī)劃仿真軟件的使用，對(duì)城市綜合交通規(guī)劃分析的具體內(nèi)容及步驟也有一定的了解，可以在教師的指導(dǎo)下完成簡(jiǎn)單的實(shí)際交通規(guī)劃項(xiàng)目，并嘗試自主發(fā)現(xiàn)和解決交通規(guī)劃過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題。多學(xué)科交叉融合視角下的交通規(guī)劃課程內(nèi)容體系如圖1所示。

交通規(guī)劃理論知識(shí)與應(yīng)用能力主要包括交通規(guī)劃的研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究過(guò)程的掌握、模型的選擇、模型參數(shù)的確定等[4]；交通數(shù)據(jù)采集能力主要包括確定數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容、方法以及手段儀器等；交通數(shù)據(jù)分析與處理能力主要培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)交通規(guī)劃的要求，從所收集到的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中提取出所需要的信息的能力，其中可能用到經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的一些模型和分析方法，進(jìn)而解釋交通現(xiàn)象，解決交通問(wèn)題；交通仿真模擬能力主要培養(yǎng)學(xué)生利用已經(jīng)獲取的交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)路段上的交通流進(jìn)行仿真與模擬的能力；交通規(guī)劃軟件應(yīng)用能力主要要求掌握典型交通規(guī)劃軟件的使用方法；通過(guò)規(guī)劃成果的展示，可以培養(yǎng)學(xué)生的文字表達(dá)能力、圖紙表達(dá)能力、PPT制作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。在以上各種能力的培養(yǎng)中，學(xué)生主要應(yīng)掌握交通規(guī)劃與仿真軟件TransCAD、交通制圖軟件AutoCAD、地理信息軟件ArcGIS以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS等。

其次，針對(duì)傳統(tǒng)的交通規(guī)劃課堂教學(xué)存在的師生互動(dòng)困難等問(wèn)題，采取問(wèn)題導(dǎo)向式的教學(xué)方式，教師將課程的重難點(diǎn)設(shè)計(jì)成具體的“由淺入深”的系列問(wèn)題，逐步引入交通規(guī)劃理論和模型，啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)交通規(guī)劃理論知識(shí)。通過(guò)“提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題”的教學(xué)思路幫助學(xué)生掌握交通規(guī)劃理論體系的內(nèi)在邏輯，進(jìn)而提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。在這種問(wèn)題導(dǎo)向式的課堂上，學(xué)生會(huì)逐漸學(xué)會(huì)自主思考這些問(wèn)題，嘗試提出解決方案，逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

再次，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)與工程實(shí)踐相結(jié)合，我們可以將教材知識(shí)與已經(jīng)結(jié)題或者正在進(jìn)行的一些項(xiàng)目結(jié)合起來(lái)進(jìn)行案例式教學(xué)。交通規(guī)劃作為交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)的核心課程，與交通工程實(shí)踐有著密切的聯(lián)系。無(wú)論是城市交通規(guī)劃，還是公共交通規(guī)劃、停車(chē)規(guī)劃、道路網(wǎng)規(guī)劃等等這些工程實(shí)踐項(xiàng)目都與交通規(guī)劃課程緊密相關(guān)。教師在授課過(guò)程中還可以創(chuàng)設(shè)“交通規(guī)劃工程項(xiàng)目情景”，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目分析和設(shè)計(jì)，這樣不僅可以提高學(xué)生對(duì)于交通規(guī)劃課程的認(rèn)識(shí)和興趣，也能夠提高學(xué)生的應(yīng)用能力，這對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合型交通規(guī)劃人才具有重大意義。

最后，應(yīng)當(dāng)充分利用當(dāng)今發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)課堂講課的不足。交通規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容中有很多理論模型，如果都是在課堂上“滿(mǎn)堂灌”，難以讓學(xué)生順利地熟悉、掌握這些模型。教師可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，將淺顯易懂的基礎(chǔ)知識(shí)在課堂上結(jié)合案例進(jìn)行講授，而將模型的推導(dǎo)以及相應(yīng)的問(wèn)題和資料上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，不懂的地方還可以和任課教師以及其他同學(xué)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行交流討論，這樣既有利于對(duì)課堂知識(shí)的理解吸收，又加強(qiáng)了師生互動(dòng)，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，改善了教學(xué)效果。

四、考核模式的優(yōu)化

考核模式作為檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程掌握程度的重要手段，是課程能否成功開(kāi)展的重要環(huán)節(jié)。考評(píng)不僅要考查學(xué)生對(duì)教材知識(shí)的掌握程度，還應(yīng)考核學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)。

交通規(guī)劃課程是一門(mén)涉及多門(mén)學(xué)科的課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，傳統(tǒng)的課程考核方式大多是平時(shí)作業(yè)成績(jī)占少部分比重，期末考試成績(jī)占大部分比重。學(xué)生往往敷衍完成平時(shí)作業(yè)，也能通過(guò)考前突擊的方式拿到高分，通過(guò)突擊雖然也能對(duì)課程知識(shí)有所了解，但大多是死記硬背，學(xué)生實(shí)際上沒(méi)有對(duì)課程的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)。而且由于交通規(guī)劃課程本身涉及的知識(shí)面比較廣，許多結(jié)合實(shí)際的交通需求預(yù)測(cè)方法（比如增長(zhǎng)系數(shù)法和重力模型法）的計(jì)算過(guò)程又比較煩瑣，因此期末考試題目的深度不好把握，難以在短短的兩個(gè)小時(shí)內(nèi)對(duì)課程重點(diǎn)內(nèi)容全面考查。對(duì)于依托結(jié)課論文的考核模式，當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)檢索相當(dāng)發(fā)達(dá)，可能會(huì)存在抄襲的現(xiàn)象，學(xué)生論文大都大同小異，流于形式。因此，結(jié)合交通規(guī)劃這門(mén)課程的典型特點(diǎn)，我們決定采取開(kāi)放式的課程考核模式，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程的考核，而不是僅僅依靠最后的期末考試。最終的課程考評(píng)成績(jī)分為以下五個(gè)部分：一是課堂表現(xiàn)，包括學(xué)生在課堂上回答教師提出的思考問(wèn)題、自主提出討論問(wèn)題以及案例討論中的發(fā)言情況等；二是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，交通規(guī)劃過(guò)程中涉及很多軟件的使用，教師根據(jù)講課的進(jìn)度穿插不同的實(shí)驗(yàn)課程，例如教師把通用數(shù)據(jù)（如交通流量數(shù)據(jù)、車(chē)輛速度數(shù)據(jù)等）發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生可以自由發(fā)揮，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理軟件，改進(jìn)現(xiàn)有的交通模型，預(yù)測(cè)交通擁堵、找出交通瓶頸等；三是課程實(shí)踐研究報(bào)告，學(xué)生自由分組，每組5—6人，去實(shí)地開(kāi)展交通調(diào)查，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，找出存在的交通問(wèn)題并提出合理的改善方案，該過(guò)程要明確小組成員分工情況，教師根據(jù)實(shí)際貢獻(xiàn)評(píng)定分?jǐn)?shù)；四是答辯成績(jī)，學(xué)生完成交通數(shù)據(jù)的調(diào)查以及分析建模之后，要能通過(guò)PPT將自己的成果展示給教師和其他同學(xué)，以便大家討論交流、集思廣益，對(duì)自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，該過(guò)程可以有效地鍛煉學(xué)生的PPT制作能力和語(yǔ)言溝通表達(dá)能力，這部分的分?jǐn)?shù)由老師和同學(xué)共同評(píng)定；五是結(jié)合課堂研究性案例討論的課后小作業(yè)，學(xué)生根據(jù)課堂討論將自己對(duì)案例的見(jiàn)解和認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單總結(jié)整理，發(fā)給教師。

通過(guò)對(duì)以上五個(gè)部分的規(guī)范化考核評(píng)定方法，學(xué)生可以較為全面深刻地體會(huì)到交通規(guī)劃的流程和方法，教師也能夠比較全面及時(shí)地了解學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的掌握程度，進(jìn)而可以比較客觀地給出綜合考評(píng)成績(jī)。需要指出的是，交通規(guī)劃這門(mén)課程的考核并不在課程的末期進(jìn)行，而是貫穿于整個(gè)課程教學(xué)的過(guò)程中，考核方式更加注重學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過(guò)程，因?yàn)檫^(guò)程是培養(yǎng)素質(zhì)的重要手段。

五、結(jié)語(yǔ)

多學(xué)科交叉融合是思維創(chuàng)新的源泉，當(dāng)不同的理論方法、學(xué)科相互交叉融合，同時(shí)某種新技術(shù)達(dá)到完善成熟的時(shí)候，往往會(huì)出現(xiàn)方法理論上的突破和技術(shù)上的革新。交通規(guī)劃是一門(mén)多學(xué)科交叉的工程性質(zhì)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不完全適用，根據(jù)國(guó)家對(duì)交通運(yùn)輸類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的技能要求，結(jié)合交通規(guī)劃這門(mén)課程的理論教學(xué)內(nèi)容，建立多學(xué)科交叉融合視角下的交通規(guī)劃課程內(nèi)容體系，通過(guò)多學(xué)科交叉融合式的教學(xué)，學(xué)生能夠整體掌握交通規(guī)劃的全過(guò)程，基本具備交通規(guī)劃所需要的實(shí)踐操作技能和初步的交通規(guī)劃工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，并能夠最大程度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)和思考交通問(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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