融合問題挖掘和案例設計的城市客運交通系統教學設計

馬蘭　王秋平　楊勇　陳君

[摘 要]結合城市客運交通系統課程的特點，課題組采取啟發式教學法，利用BOPPPS課堂設計模式，把問題挖掘和案例設計的環節融入課堂教學，讓學生參與到課程學習、問題挖掘和案例設計過程中，形成實地調查、發現問題、探究問題、挖掘原因、設計方案、匯報展示一體化教學方案。

[關鍵詞]問題挖掘;案例設計;BOPPPS ;城市客運交通

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）01-0077-03

城市客運交通系統是交通工程專業本科生的專業方向課程，涉及城市規劃、交通工程學、交通規劃、道路規劃與設計、交通管理與控制、運籌學、經濟學、系統工程等眾多課程的知識點，具有較強的綜合性和系統性。傳統的教育理念以教師傳授知識為主，學生被動接受知識，在教學過程中，教師是主體，負責教學的設計和組織，學生在觀摩學習的過程中缺少獨立性思考。同時，新技術、新理念、新事物不斷涌現，不斷沖擊和挑戰城市客運交通的發展，課程學習必須和發展中的實際問題結合在一起，通過實地調查發現問題，探究問題，挖掘原因，結合理論知識，設計解決方案，只有這樣，才能達到應有的教學效果。

基于此，筆者在多年教學實踐和積累的基礎之上，把問題教學法和案例教學法進行改進和融合，將其引入交通工程專業本科課程城市客運交通系統的教學之中，結合BOPPPS模型，進行課堂設計，創新該課程的教學組織方式，以期形成以學生為中心的探究式學習的教學模式。

一、問題教學法和案例教學法

現代教育理念強調啟發式教學，以學生為主體、教師為主導，教學過程中教師是引導者，引導學生積極主動地觀察現象，思考原因，探究解決之道。啟發式教學根據教學內容和學生的特點，從學生實際出發，采用多種方法，以激發學生的思維為核心，調動學生的積極性和主動性，促使其深入地思考實際問題、系統地開展理論知識的學習，實現理論和實踐的結合，使教與學走上良性循環之路。問題教學法和案例教學法是兩種常用的啟發式教學的方法。傳統的灌輸式教學方法只是把書中的基本概念、常用做法直接“告訴”學生，學生知其然不知其所以然，學生成了“觀摩團”，沒有積極主動的思考，沒有創新性思維。

從調研情況看，有問題引導比沒有問題引導好，有案例比沒有案例好，同時，學生自己挖掘出來的問題更有吸引力，學生自己設計出來的方案更有成長的空間。故筆者認為問題需要以合適的方式被引入并被重新挖掘，案例需要“活起來”，案例的作用不僅僅是被“觀摩”，更在于啟發學生的思維，從而激發學生設計出自己的新方案。

二、BOPPPS模型與城市客運交通系統課堂設計

BOPPPS模型是一種六階段的課堂內容微格化設計方法。

第一個階段是B（Bridge-in），即導言，目標在于導入話題或課程內容，可以選用時事新聞、有趣的活動或人物。比如選用深圳的無人駕駛公交車、地鐵占座、美團加入網約車“燒錢”大戰、滴滴小巴等交通類事件，目的是把學生的專注力集中到即將開始的課程教學。

第二個階段是O（Objective），即目標。需要具體明確地闡述通過本節課學生應該掌握的基本技能。比如學生應該掌握并運用“逐條布設，優化成網”的線網優化方法，需要清晰明確地列出課程學習重點。

第三個階段是P（pre-test），即課前測。目的是了解學生先前的知識儲備。比如講TOD規劃理念之前，詢問學生有沒有參與過城市總體規劃，在做城市規劃設計的時候是如何考慮城市公交的布設的。通過這些詢問，了解學生的知識結構，為下一階段的學習做良好的鋪墊。

第四個階段是P（Participatory learning），即是參與式學習。這一階段需要設置一些啟發式問題或者結合常見的交通現象，讓學生參與互動，把問題挖掘和案例設計融入這一階段。這是整個課堂教學的關鍵和重點。

第五個階段是P（Post-test），即對課堂學習效果的檢驗。基本概念和知識點的內容，以隨堂檢驗為主，比如讓學生總結公交優先國家中好的做法對我們公交建設的啟發，總結客運交通系統的基本構成。帶有案例設計的教學內容，則是在案例完成之后進行測驗，結合案例的設計方案和報告展示，進行講解、點評、分析。通過這種及時的檢測，可以最大限度地加深學生對所學知識的理解記憶和應用。

第六個階段是S（Summary），即總結。結合案例教學進行總結，分享收獲與心得，提出延伸學習的相應要求。

三、城市客運交通系統教學問題挖掘和案例設計的方法

（一）串珠式核心知識體系

筆者查閱國內外有關城市客運交通系統的教材、文獻資料等，結合研究的熱點和重點，梳理城市客運交通系統課程的核心知識點，以實現城市客運交通系統的協調發展為主線，把教學內容分解為系統、理論、規劃、運營、升級五個模塊，每個模塊下形成串珠式核心知識點鏈條。如圖1所示。

城市客運交通系統課程中5個模塊有20個知識點，每個知識點的教學內容按照內在的邏輯進行整合，實現單點內容的“起承轉合”和5個模塊內容之間的連續與貫通。

（二）教學目標設計

結合學生的就業去向和興趣點，對學生和課程目標做分類梳理。結合我校交通工程專業建設實際，該專業學生就業有4個主要去向：設計類單位、管理類單位、建設類單位、高校深造。從20個知識點中凝練出8個導向性目標：交通政策研究、公交企業管理，公交服務優化、公交線網規劃、公交車站設計、公交專用道設計、理論模型研究、高新技術運用。這8個導向性目標就是課程教學中的8個案例設計模塊。

課程開課之時，請學生以3～4人為一組，組建興趣小組，依據自己的未來職業選擇和興趣點，從8個案例模塊中選擇3～4個。隨著課程的深入，興趣小組可以依據學生的實際情況進行調整和跨組。

（三）課堂的切入與引領

為實現啟發式教學的效果，充分調動學生的積極性，結合城市客運交通系統的課程特點，嘗試由教師引導，針對8個案例模塊，讓學生通過實地調查、統計分析之后提出問題，然后把學生的問題匯總起來，由教師和學生一起對問題進行梳理和挖掘。一般而言，學生提出的問題多是現象類問題，因而通過課堂討論挖掘現象背后深層次的原因，對問題進行提煉非常重要。

以公共交通服務水平普遍較低這一現象為例。首先絕大多數學生都有乘坐公交的經歷，他們對公交出行有話可說。學生會談到公交出行中他們的感受，比如“車太擠”“要等很長時間”“便宜”“沒有座位”“站站停，速度慢”等。教師可以通過設置啟發性問題引導學生進行課堂討論，比如“從誰的角度來評價公交服務”“從哪些方面來評價公交的服務水平”“怎么評價”。通過課堂討論，學生認知到只從乘客的角度評價是遠遠不夠，還需要從政府層面、運營管理層面進行評價。而要回答“怎么去調查獲得數據”“采取哪些指標進行評價” “評價的方法有哪些” 這些問題，就需要調動其他課程所學的知識。通過問題的討論與發掘，教師成功地將討論“公交水平較低”這一現象，轉變成了“公交服務質量評價”這一課題。這一課題該怎么完成？這就需要我們的案例設計了。

就“公交服務質量評價”這一課題，從課堂討論中，學生可以形成自己的一套工作流程：實地調查、選取指標、敲定評價方法。教師在這里需要扮演的角色則是把握大的方向，比如評價區域的選取，如果選擇區域過大，調查工作量大，學生就會難以完成;如果選擇區域過小，則難以達到應有的實訓效果。

四、融合問題和案例的BOPPPS課堂設計——以公交車站設計為例

第一個階段B（Bridge-in）：課程導入。

播放動漫：

乘客在公交車站追公交車，大喊：“師傅，等等我。”

司機回應：“悟空，別追了。”

切入本課內容：公交車站是公交運行的關鍵節點，是聯系乘客和公交線路的基本紐帶，其數量多，密度大，我們應如何進行合理規劃設計呢？

第二個階段是O（Objective）：學習目標。

本階段明確闡述本節課的教學目標。通過本節課的學習，學生應熟練掌握公交車站規劃設計的基本內容，能夠結合實地調查，做公交車站實例評價及改善設計。

第三個階段是P（pre-test）：前測。

針對公交車站設計的理論知識進行提問，引導學生關注公交車站的種類、位置、公交車流的描述方法，了解學生對已學內容“排隊論”的掌握情況。

第四個階段是P（Participatory learning）：參與式學習。

首先是教師講解公交車站設置的基本形式：按照位置劃分為交叉口進口道、交叉口出口道、路段公交車站;按照設置形式劃分為直線式車站和港灣式車站。然后分析各自的特征。最后結合學校附近的兩個典型公交車站：有3條公交線路停靠的建設路上的“西安建筑科技大學站”和有13條公交線路停靠的“魯家村站”，請學生談談兩個車站的不同。

對大家的發言做記錄和總結：“一個比較空閑，一個比較繁忙”“一個順暢，一個比較擁堵”。設置啟發性問題進行挖掘：“為什么會有這種差別”“怎么衡量一個公交車站夠用還是不夠用”“怎么計算公交車輛進站需要排隊的概率”。然后引入排隊論系統，講述車輛到達的分布形態，重點講解M/M/1系統和M/M/S系統在公交車站中的應用，通過理論演算，推算出兩個系統車輛進站需要排隊的概率。

針對工作的開展流程和調查對象展開討論，最終由學生商定做兩方面的研究：一是針對公交車輛，做到達規律研究、延誤時間研究，初步擬定采取排隊論理論;二是針對乘客，做車站服務水平研究，初步擬定做問卷調查，分析滿意度。

經過問題挖掘，最后確定了方案設計的方向，即本節課需要學生動手實踐的環節，布置相應的大作業。

第五個階段是P（Post-test）：后測。

回顧本節課主要的內容，及時了解學生的掌握情況。本節課涉及案例設計，因而要根據學生的進度情況，安排學生進行調查成果匯報交流和設計成果的展示，包括上臺講解、口頭匯報等自我展現形式，通過討論與交流，總結收獲和需要改進的問題，為后續的案例設計打下基礎。

第六個階段是S（Summary）：總結。

總結本節課的學習重點，總結案例設計中的收獲和不足，提出延伸學習的建議：針對公交車站，學習如何利用元胞自動機模型和MATLAB軟件來改進公交車站的設計。

五、結語

圍繞城市客運交通系統課程內容中涉及的思想、理論和方法，提煉具有典型性、時效性、可延續性的導向性目標，結合學生生活中熟悉的場景和認知，層層誘導，挖掘交通現象背后的深層次原因，把現象認知轉化為問題挖掘，進而轉化為案例設計。

把問題挖掘和案例設計的環節融入課堂教學，讓學生參與到課程學習和案例策劃過程中，實現了教與學的良性互動。根據學生的反饋數據，86%的學生認為此種教學方法和課堂組織形式能夠調動學生的積極性和主動性，促使其深入地思考實際問題、系統地開展理論知識的學習，實現理論和實踐的結合;92%的學生認為能夠增強學生的寫作、匯報、表達能力，同時學習成果產出明顯，達到較好的教學效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 吳濤，吳福培，包能勝.知識探究導向的層次化教學方法研究與實踐[J].高等工程教育研究，2018（1）：146-153.

[2] 姚榮涵，潘寶峰，趙勝川，等 .問題驅動和案例主導的交通規劃教學研究[J].大學教育，2017（10）：1-3.

[3] 白泉，邊晶梅，于賀，等 .虛實結合的土木工程專業實踐教學體系構建研究[J].高等工程教育研究，2018（4）：67-71.

[4] 李貴安，劉洋，王力.翻轉課堂教學模式下高校教師角色定位與課堂創新[J].中國大學教學，2018（5）：69-73.

[5] 趙炬明 .打開黑箱：學習與發展的科學基礎（下）：美國“以學生為中心”的本科教學改革研究之二[J].高等工程教育研究，2017（4）：30-46.

[6] 姜守芳，吳明玉，張鵬.BOPPPS模式在“交通工程”教學活動中的探索與實踐 [J].黑龍江教育，2018（8）：36-38.

[7] 徐學才，梁正，羅湘建.國內外高校交通運輸類本科教學模式芻議：以美國UNLV、香港HKU與內地HUST為例[J].大學教育，2018（3）：179-183.

[8] 張偉，白勇 .中美高校工程管理專業本科教學之比較：以我國HUST與美國NDSU為例[J].工程管理學報，2013（4）：121-126.

[責任編輯：鐘 嵐]