交通工程專業(yè)課程實驗體系設(shè)計與改革

臧曉冬

摘要：以提升學(xué)生實踐能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，從完善實驗環(huán)節(jié)、重構(gòu)實驗內(nèi)容體系入手，重新審視學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)的主體作用，改革實驗教學(xué)手段和方法，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，將實驗教學(xué)延伸到課堂以外，讓學(xué)生參與實驗的全過程。改革評價體系，以配合實驗方法和實驗內(nèi)容的改革，使學(xué)生成績的評價方法和評價指標(biāo)更加完善，從而大幅提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；自主學(xué)習(xí)；創(chuàng)新人才；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）52-0246-02

交通工程學(xué)屬于綜合性交叉學(xué)科，其基礎(chǔ)理論涉及到數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、工程學(xué)、心理學(xué)、法學(xué)等諸多領(lǐng)域，因而交通工程專業(yè)的專業(yè)課程體系相對比較復(fù)雜，包括交通流理論、交通調(diào)查、道路通行能力分析、交通管理與控制、交通設(shè)施設(shè)計等，交通工程學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法論，貫穿于專業(yè)課程學(xué)習(xí)的整個過程。在以往教學(xué)過程中，專業(yè)教師都比較注重課堂教學(xué)，應(yīng)用各種行之有效的方法提高教學(xué)質(zhì)量，取得了一定的教學(xué)成果，但是，難以解決學(xué)生對基礎(chǔ)理論體會不深、動手能力弱等問題。從近些年的發(fā)展趨勢來看，各高校也都發(fā)現(xiàn)了這個問題，越來越重視對實驗和實踐教學(xué)方面的改革[1-3]。通過總結(jié)和分析，我們發(fā)現(xiàn)其中一個主要原因是理論教學(xué)與實驗環(huán)節(jié)結(jié)合不夠緊密，實驗環(huán)節(jié)不強(qiáng)又會造成綜合設(shè)計、綜合實踐等實踐環(huán)節(jié)的問題。追本溯源，實驗環(huán)節(jié)在整個實踐環(huán)節(jié)中處于核心地位，為此，廣州大學(xué)交通工程專業(yè)在對以往教學(xué)經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，提出了加強(qiáng)實驗環(huán)節(jié)、重構(gòu)實驗體系、提升實驗效果的改革思路，在實際教學(xué)工作中取得了較好的效果。

一、重構(gòu)實驗體系

在以前的實驗體系當(dāng)中，交通調(diào)查儀器的使用和交通調(diào)查的相關(guān)實驗安排在《交通調(diào)查》課程當(dāng)中，交通信號優(yōu)化與配時和視頻檢測實驗安排在《交通管理與控制》課程當(dāng)中，噪聲檢測實驗安排在《交通環(huán)境保護(hù)》課程中，控制系統(tǒng)相關(guān)實驗安排在《自動控制》課程中，等等。這樣設(shè)置的結(jié)果是實驗環(huán)節(jié)的安排比較松散，實驗內(nèi)容不成體系，而且實驗操作安排在不同學(xué)期，教學(xué)銜接不順暢，學(xué)生無法真正從實驗中理解基礎(chǔ)理論的內(nèi)在聯(lián)系。為此，結(jié)合課程體系調(diào)整，把分散在不同學(xué)期的實驗內(nèi)容進(jìn)行整合和融合，分成交通工程基礎(chǔ)實驗和交通工程專業(yè)實驗，根據(jù)其內(nèi)在聯(lián)系分別在兩個學(xué)期內(nèi)完成，每個學(xué)期的實驗集中安排，具體的專業(yè)課程實驗體系見表1。在實驗的類型上除了基礎(chǔ)性實驗外，還增加了綜合性和設(shè)計性實驗的比重，以提高學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力。

交通仿真在交通工程專業(yè)中也是一個非常重要的知識內(nèi)容，尤其是解決復(fù)雜交通問題的時候，交通仿真能夠起到預(yù)測未來交通運行效果的作用，為了突出交通仿真課程的重要性，將原來的交通仿真實驗拓展為一門實踐性課程，在交通仿真實驗室由專業(yè)教師邊講解邊操作，因此，將其列在其他實踐課程環(huán)節(jié)，未列在實驗環(huán)節(jié)中。

二、改革實驗手段

在以往的實驗環(huán)節(jié)，一般是由指導(dǎo)教師分發(fā)指導(dǎo)書，然后進(jìn)行實驗過程講解，最后由學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書的內(nèi)容操作，寫出實驗報告上交就算結(jié)束了一個實驗環(huán)節(jié)。教師在整個實驗過程當(dāng)中既是裁判員又是運動員，學(xué)生成了觀眾，只要跟著教師做就萬事大吉，因此很難調(diào)動學(xué)生的積極性和參與性，對實驗結(jié)果也少有深入的分析，實驗環(huán)節(jié)不能真正發(fā)揮其在教學(xué)過程中應(yīng)有的作用。為了改變這種現(xiàn)狀，需要從指導(dǎo)思想、實驗過程和實驗方法上進(jìn)行深入的思考和改革。

在實驗教學(xué)中，要重視學(xué)生的主體性[3]，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。興趣是最好的老師。如何讓學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容感興趣，同時培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的創(chuàng)造力得以充分發(fā)揮，為此，探究式教學(xué)方法顯示出獨特的魅力。

應(yīng)用探究式教學(xué)法的重點是完善實驗前和實驗后的指導(dǎo)工作，這個過程中，教師的角色要轉(zhuǎn)變成導(dǎo)師。在實驗開始之前，安排學(xué)生自主熟悉實驗內(nèi)容，根據(jù)指導(dǎo)書的安排，自主組建實驗小組，每個組由組長牽頭設(shè)計實驗方法和實驗過程，編寫實驗流程后交由指導(dǎo)教師審核，審核通過后，在教師的指導(dǎo)下完成實驗過程，撰寫實驗報告。到達(dá)這個步驟后還沒有結(jié)束，教師要鼓勵學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和挖掘，進(jìn)行探究性實驗，結(jié)合具體的交通問題，提出解決問題的辦法。比如在“交通流數(shù)據(jù)采集”實驗中，在實驗場地采集完數(shù)據(jù)后即完成了實驗，這個時候，可鼓勵學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)建模和模型驗證，并可以進(jìn)一步開展仿真試驗和交通設(shè)計。這種實驗教學(xué)法已經(jīng)取得了一定的成績，有的本科生已經(jīng)可以根據(jù)采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用MATLAB平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，并發(fā)表學(xué)術(shù)論文。

三、改革評價方法

應(yīng)用探究式教學(xué)法，實際上是把課堂教學(xué)延伸到課前和課后，所以對學(xué)生的評價方法也不能單單憑實驗過程和實驗結(jié)果來評定，需要綜合考慮課前和課后。因此，在評價體系中增加了課外成績的內(nèi)容，并賦予一定的權(quán)重。課前成績的考察主要根據(jù)課前制訂的實驗方案是否合理可行、是否具有可操作性、是否違背規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等，然后給出小組成績。課后的探究實驗成績，不作為總分的組成部分，但是可以作為加分內(nèi)容，根據(jù)研究的方法和采用的研究手段是否可行、取得的成果是否具有一定的應(yīng)用性而給出成績。對于創(chuàng)新性較強(qiáng)的實驗，可以推薦參加大學(xué)生創(chuàng)新實驗或者交通科技大賽等學(xué)術(shù)競賽活動，以此為學(xué)生贏得第二課堂的分?jǐn)?shù)。

四、結(jié)論

實驗教學(xué)是實踐環(huán)節(jié)的重要組成部分，同時也是其他實踐的基礎(chǔ)，沒有實驗環(huán)節(jié)積累的技能，學(xué)生也難以做好更高層次的實踐環(huán)節(jié)，比如課程實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等，所以為了提高學(xué)生的實踐能力，還是要從基本的實驗環(huán)節(jié)抓起。本文通過深入的分析，認(rèn)為實驗體系設(shè)計是提升實驗教學(xué)質(zhì)量的根本，只有將實驗體系梳理清楚才能使教師和學(xué)生清楚實驗知識體系的脈絡(luò)，做到有的放矢。而實驗方法和手段的創(chuàng)新是保證實驗教學(xué)質(zhì)量的有效手段，只有在方法和手段上下功夫，才能使學(xué)生認(rèn)同教師的教學(xué)方法，體會到以學(xué)生為本的教學(xué)宗旨。評價方法的改革是提升實驗教學(xué)質(zhì)量的有利保障，只有評價方法科學(xué)合理，才能保證教學(xué)的公平，才能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

參考文獻(xiàn)：

[1]張國強(qiáng)，陳峻，王昊.“交通控制與管理”課程實踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革[J].東南大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2011，（S13）：134-136.

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