基于協同學習的“智能交通系統”課程改革研究

羅薇 孫煦 焦朋朋 李之紅

[摘 要] 智能交通是交通工程專業的一個重要方向，“智能交通系統”作為交通工程專業核心課程，如何科學高效地開展“智能交通系統”課程建設，達到全面提高學生對“智能交通系統”的知識掌握度、有效提升學習能力，成了非常重要的課題。結合對交通工程專業大學生的課程指導經驗，在“智能交通系統”課程的特點總結和問題剖析的基礎上，基于協同學習方法，構建了“智能交通系統”課程改革模式和體系，為綜合提高交通工程學生專業知識掌握能力和課程改革建設提供了有益參考。

[關鍵詞] 協同學習;“智能交通系統”;課程改革

[基金項目] 2020年度北京建筑大學校級教育科學研究項目“基于協同學習方法與互幫互助機制的課程改革及質量評估研究”（Y2025）;2020年度北京建筑大學校級教育科學研究項目“交通強國戰略下交通工程專業教學改革：以交通規劃類課程模塊為例”（Y2026）

[作者簡介] 羅 薇（1989—），女，湖南瀏陽人，博士，北京建筑大學土木與交通工程學院交通工程系講師，主要從事交通運輸規劃與管理研究;孫 煦（1987—），女，安徽宣城人，博士，北京建筑大學土木與交通工程學院交通工程系講師，主要從事交通運輸規劃與管理研究;焦朋朋（1980—），男，安徽淮北人，博士，北京建筑大學土木與交通工程學院交通工程系教授，主要從事交通運輸規劃與管理研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）37-0049-04? ? [收稿日期] 2021-04-29

一、引言

智能交通是交通工程專業的一個重要方向，目前隨著科學信息化技術的發展，智能交通應用日趨廣泛，智能交通系統對于提高交通管理效率、緩解交通擁擠、減少環境污染、確保交通安全起到了非常重要的作用，符合國家建設“智慧城市”“綠色城市”和“平安城市”的要求，得到政策面的大力支持[1]。順應科技發展的趨勢，對于此類人才的需求日趨明顯，國內外各大學也相應地積極探索開設“智能交通系統”課程的方法[2，3]。如何在有限時間內兼顧理論教學與實踐訓練，突出對學生在“智能交通系統”的理論與實踐雙重培養，進而實現學生學習能力的提升，是交通工程專業授課教師和本科班主任共同面臨的重要問題。

因此，本文面向交通工程專業本科生，基于協同學習方法，利用課程前瞻性、交叉性的特點，提出一套能夠高效學習“智能交通系統”原理、框架的課程改革方法，以有效促進本科學生文獻檢索能力、問題識別能力、協同學習能力與應用能力水平的提升。

二、當前“智能交通系統”課程特點與問題

在“智能交通系統”課程的學習中，學生既要掌握基本的專業理論知識，又要熟悉智能交通應用技術及多個相關子系統，更重要的是能運用所掌握的知識進行智能交通系統規劃設計分析并實現在實際工程中的應用[4]。目前，各高校“智能交通系統”課程有以下三個特點，如圖1所示。

1.知識點講授：按照“智能交通系統”知識點的分類進行授課，包括智能交通系統的基本概念、體系結構、應用技術等章節。

2.作業布置：在理論方法講授中，穿插課程作業的布置，要求學生進一步加強對“智能交通系統”理論的理解。

3.分組匯報：學生自由組合匯報并研討智能交通系統規劃設計方案。

在上述課堂講授、作業布置、分組匯報中，智能交通系統教育中存在著封閉、被動的問題。

1.教學過程中，通常教師按照既定的“智能交通系統”教學大綱要求，循序漸進地講授教材內容，教師與學生之間的互動偏少。而學生被動地接收知識，缺乏主觀能動性、學習積極性，嚴重阻礙了學生智力和獨立學習能力的發展。

2.教學模式以“教師講授、學生聽課”為主，教師統一布置學習要求，未能了解每個學生的特點。學生缺乏動口、動手、動腦的實踐機會，個性特點、潛在能力、獨有才能均得不到有效的培養與發揮，阻礙了學生在智能交通系統領域的興趣和特長的培育，未能做到因地制宜、因材施教[5]。

3.少量學校在“智能交通系統”教學中設置了課程實驗，但是以課內演示性實驗為主，設計性和綜合性實驗較少，學生缺乏動手能力和創造能力的培養。

分析“智能交通系統”特點可知，與其他本科生必修課相比，“智能交通系統”十分側重所獲知識的實際應用和學生之間的協作配合，是快速提高交通工程本科生專業知識學習技能的重要渠道。這一課程特點使得通過革新“智能交通系統”的課程模式，進而提升本科學生的學習能力成為可能。此外，分析“智能交通系統”問題可知，現存教學中的不足將造成交通專業本科生踏入社會后不能滿足智能交通的發展需要，不能快速適應工作崗位，影響學生發展，進而甚至影響學院、專業的發展。因此，對“智能交通系統”專業課程的教學改革勢在必行。

三、協同學習簡介

早在1971年，德國學者Haken在系統論中提出了協同的概念，協同指總系統中的各個子系統之間協調、合作的聯合作用及集體行為，結果會產生“1+1>2”的協同效應[6]。其認為協同學本身就是“協調合作之學”，即協同變化。

協同學習（Synergistic Learning）指在教育環境下，學習者以學習共同體的形式為獲得個體與群體的學習績效而進行互動、互補的學習方式[7]。協同學習的基本原理歸納為“深度互動，信息匯聚，集體思維，合作建構，多場協調”[8]。該學習方法可使具有不同智力水平、思維方式、認知風格、知識結構的成員，通過相互合作、共同奮斗，共同提高。協同學習方法能有效培養學生的創新創造性思維，提高學生的溝通能力、包容力及社會責任感和自尊心，還能能夠促進教師與學生、學生與學生之間的交流互動與智力共享，傳遞和獲得真知。

隨著協同學習教學方法的發展，教育者們逐步擴展協同學習理念，提出協同學習包括學生的協同“學”、教師的協同“教”、學校的“導”等（見圖2）。新型協同學習模式與開放式教學的有機結合，能促進教與學的良性互動[4，5]。