基于OBE 理念的《交通管理與控制》教學改革與實踐

何雅琴，柳祖鵬，邵冬明，畢紫輝 HE Yaqin,LIU Zupeng,SHAO Dongming,BI Zihui

（武漢科技大學 汽車與交通工程學院，湖北 武漢 430065）

0 引言

OBE 教學理念是1981 年由Spady 提出的成果導向教育（Outcome—Based Education，基于學習產出），最早出現于美國、澳大利亞等國家的基礎教育改革中[1]。該理念以學生為中心，突出學生的學習成果，重視如何讓學生在課程結束后能獲得預期的學習成果。我國“以學生為中心”的教學思想研究起源于20 世紀90 年代初，大部分研究都認為以教師為中心的傳統教學模式限制了學生的主觀能動性[2]。OBE 教學理念清晰地聚焦教學的各個環節，豐富、多樣化的教學活動使學生在學習過程中逐步達成學習目標，最終實現預期的學習成果。隨著我國2016 年6 月正式加入《華盛頓協議》[3]，這種先進的教育理念正逐步滲透到工程教育的各領域，工程教育專業認證將是我國高等工程教育界面臨的機遇和挑戰，當前各相關高等院校對其表現出空前的熱情，在此背景下，工程認證專業必然對相關課程體系的教學目標、授課內容、支撐的畢業能力要求、達成方式及考核方式提出新的要求，因此，基于OBE 教學理念，對相關課程教學進行改革和實踐是高等教育發展的必然趨勢，也是工科專業課程改革的前沿方向。

《交通管理與控制》課程是交通工程專業主干核心課程之一，該課程探討如何科學地采取交通管理措施與控制技術，對現有的道路交通設施進行管理，從而提高其交通效益與交通安全，該課程理論知識難度不大，但是具有較強技術性和綜合性，對學生實踐能力要求較高。該課程目前理論學時32 學時，主要講述各種交通管理和控制的理論方法和技術；實踐學時為1 周的課程設計，主要考察學生對理論方法學以致用的綜合能力。根據以往的教學經驗，學生往往表面上掌握了所學理論知識，但是真正運用到實際中時就會出現眼高手低、無處下手的情況。

近年來，為了提高該課程的教學效果，國內兄弟院校對該課程的教學改革也進行了一定的探索和研究，如東南大學陳峻教授團隊建設了《交通管理與控制》慕課，并對工程認證背景下的課程達成度評價進行了研究[4]；江蘇大學景鵬對雨課堂在《交通管理與控制》課程中的應用進行了探索[5]；蘇州科技大學馬健等探索了將項目協同法用于《交通管理與控制》的教學中[6]；長安大學梁國華等對《交通管理與控制》課程多元化的教學方法進行一定的探討[7]。唐立構建了基于混合式學習模式的《交通管理與控制》教學框架，并進行了實踐運用[8]。王春娥融入課程思政，對《交通管理與控制》的教學方法進行了一定的探索[9]。雖然上述研究成果可以為本校《交通管理與控制》課程的教學改革提供一定的借鑒經驗，但是由于各個學校交通工程專業的培養方案側重點不一樣，學生培養目標及畢業要求也有所差異，不能直接照搬已有的經驗，必須針對本校本專業的實際情況和專業特色，結合交通工程專業認證要求，以學生為中心，以學習結果為導向，對該課程的教學改革進行一定的探索。

1 傳統教學存在的問題

傳統的“交通管理與控制”課程教學模式以教師為中心，以理論知識傳授為主，教學形式相對單一，以教師“教”為主，無法發揮學生學習能動性。總結起來，存在以下問題。

1.1 教學內容以教材為中心。傳統教學內容主要是以教材為主，強調知識系統講解，忽視“學習結果”這一目標。另外，相關課程教材內容可能會有重復交叉，如果教師不加以取舍，可能會導致學生在不同的課堂上重復聽某個知識點，而產生抵觸情緒，不利于學生專業能力的培養。隨著交通技術的快速發展，交通管理與控制的理論方法也在不斷更新，造成教材的內容跟不上時代的發展，導致學生能力培養滯后于行業的實際需求。

1.2 傳統教學方式單一。傳統教學方式以教師為中心，重視教師的“教”，輕視學生的“學”，這種填鴨式教學，無法調動學生自主學習的積極性。加上課堂知識枯燥，抽象，學生更加失去課堂學習的熱情，所以經常導致教師在上面侃侃而談，學生在底下玩手機的尷尬局面。

1.3 缺少思政教育。傳統教學只注重知識的傳授，卻忽略了本課程思政滲透和價值引領作用。很多學生只是為了拿本課程的學分而被動學習，這也是學習積極性不高的其中一個原因。而作為新時代的交通工程專業大學生，肩負著中國特色社會主義建設和民族復興的偉大使命，是交通強國建設的主力軍，因此，教師在知識傳授的同時，潤物細無聲地融入思政元素，引導教育學生形成正確的價值觀，增強學生科技報國的決心，從而激發學生自主學習的熱情和積極性。

1.4 考核形式過于簡單。傳統的考核主要以學生出勤、平時作業和考試卷面分數為主，無法對學習結果進行有效全面評價，也不利于創新實踐能力的培養。

2 基于OBE 的教學改革探索

本課程基于OBE 理念，以學生為中心，學習結果為導向，對各個教學環節進行了改革探索，改革實施路徑如圖1 所示。

圖1 教學改革實施路徑

2.1 確定課程教學目標。根據OEB 理念，課程目標必須支撐該專業的畢業要求，圍繞本課程支撐的3 個畢業要求指標點1.3,2.2,6.1，確定了本課程教學目標如下：（1）掌握交通法律性或行政性的管理措施及工程技術性的管理措施、交通信號控制技術、交叉口信號配時設計方法等各方面的基本概念和技術；（2）理解各種交通管制措施的實施條件及特點，具備對不同交通管理與信號控制工程問題進行分析，并尋求可行解決方案的能力；（3）具備理解道路交通安全法及實施條例的具體規定的能力。

除了知識和能力目標，本課程的思政目標為：培養學生的家國情懷、道德素養，職業擔當和行為習慣等方面的品格，提高學生的實踐創新能力。

2.2 梳理核心知識點及思政元素。針對課程教學目標，結合課程特點，縱向梳理本課程與其他相關課程之間的聯系和交叉，避免重復，橫向凝練本課程內容和知識點，突出對畢業要求指標點的支撐。同時，在傳授知識與學生能力培養的同時，充分挖掘本課程的思政元素，發揮課程思政的價值引領作用，注重與各相關課程思政元素的協調，避免同一思政元素多次出現在不同的課程讓學生產生抵觸心理。梳理后的教學知識點及思政元素如表1 所示。

表1 核心知識點及思政元素梳理表

2.3 基于“知識傳授+能力培養+價值引領”的教學設計與教學方法。本課程采用線上線下混合式教學模式，通過線上自主學習（課前），線下重難點講解和深度討論（課中），過程性考核（課后）等方式，將傳統的以“教”為中心轉變到以“學”為中心，實現課堂教學從“單聲道”到“多聲道”的轉變。

在線上教學環節，學生課前在智慧樹網站觀看課程視頻進行自主預習，并完成預習作業任務，課后在線完成相應的作業，也可以參與線上答疑互動。

在課堂教學環節，課堂講授根據不同教學內容設計多種教學方法，如啟發式教學，案例教學法、情景體驗式教學法、項目式討論教學法等，激勵學生思考，讓學生成為學習的主動參與者，激發學生學習主動性，提高對復雜交通工程問題的分析及解決能力。另外，知識傳授的同時，將思政元素如鹽入水地融入專業知識中，不僅將枯燥的專業理論知識變得有趣、生動，更是潤物無聲完成了思政教育，起到了良好的效果。部分課堂教學實踐如下：

（1）啟發式教學：講述為什么進行交通立法時，通過播放交通違章視頻，讓學生深刻認識到在道路上行駛時交通規則的重要性，再引申到人生的道路上規則也同樣重要，讓學生明白沒有規矩不成方圓，從而規范自己的行為習慣。接著，講述交通法規內容后，結合當前研究熱點自動駕駛，播放自動駕駛車事故的視頻，啟發學生思考對于未來自動駕駛的交通環境，現有交通法規還是否適應，該如何修訂？學生會積極思考，同時自行查閱相關資料，通過這種探究式教學，可以很好地激發學生學習的積極性及主動性，同時也鍛煉了學生查閱資料和分析問題的能力。

（2）案例分析法：講述交通管理設施——交通標線設計時，引出案例“秦嶺1 號隧道交通事故”，指出該事故調查報告中說明的事故間接原因是加速車道與貨車道分界線寬度不符合規范，比標準少25cm，視認性不清。通過事故案例告訴學生在進行交通設計時要嚴格按照規范要求設計，也讓學生明白作為交通人，其身上肩負的社會責任。

（3）情景體驗式教學法：結合生活中的交通行為，讓學生感同身受，更好地理解相關概念。比如講述“黃燈兩難區”，可以提問有駕照的學生，他們平時開車時路口遇到黃燈是怎么做的？對于沒有駕照的學生，提問他們坐車時駕駛員遇黃燈是怎么做的或者如果他開車，會怎么做？通過提問吸引學生的注意力，讓學生積極參與課堂，再根據學生的回答“選擇停車或繼續通行”，分析該行為可能帶來的安全隱患，從而引出“黃燈兩難區”的概念，讓學生更好地理解該概念。接著讓學生結合前面講述的內容思考如何解決“黃燈兩難區”的問題，引導學生討論最佳黃燈，全紅時間的計算方法，最后總結計算公式。這種得到計算公式的方法比讓學生死記硬背效果要好得多。同時，也讓學生明白，雖然黃燈、全紅只有短短幾秒，但是仍然要經過認真嚴謹地計算才能得出，否則設置不當可能會引發交通事故，導致人員傷亡，從而培養學生精益求精的工匠精神。

（4）項目式討論教學：通過給學生布置項目式作業，加深學生對知識的掌握程度，提高學生分析問題和解決問題的能力。比如信號交叉口信號控制，課堂上講授理論知識后，讓學生在學校周邊道路上找一個信號交叉口，讓學生根據交叉口現狀交通運行情況，對其進行信號控制設計，然后再回到課堂上講解自己的設計方案，從而培養學生學以致用的能力。

2.4 構建多元化教學考核評價體系。在OBE 教學理念下，教學考核方式不限于考試，而是從關注考試轉變為關注學生的成長，從關注結果轉變為關注過程，對學生進行全面的發展性評價。本課程對傳統考核方式進行了改革，增加了平時成績比例，從原來的20%提高到30%，平時成績考核形式也實現多元化，包括平時作業，課堂討論，調查報告。平時作業主要是針對課程目標1，訓練學生對交通管理與控制的基本方法和技術的理解。課堂討論針對課程目標2，安排學生分組進行實地踏勘，分析存在的交通問題并提出可行的解決方案，訓練學生利用交通管理與控制理論來分析和解決實際交通問題的能力，以及團隊合作的意識。調查報告是針對課程目標3，安排學生到道路上進行調研，觀察日常生活中交通運行狀況，分析道路交通安全法和實施條例在道路上應用存在的問題，并提出改進建議，完成調研報告，訓練學生對交通規則的理解能力。期末考試題則覆蓋3 個課程目標，是對交通管理與控制的概念，技術，方法，及綜合應用的綜合性考察。

2.5 課程教學評價與持續改進。根據工程認證標準，課程教學評價主要采用目標達成度評價，課程目標達成度Tc為課程各分目標達成度的加權值，其計算公式為：

其中：βi為第i 個課程目標的權值，根據各分課程目標對應教學內容在整門課程教學內容中的重要性確定，如表2 所示。

表2 課程目標i 的權值

其中：∑Ai=x1%×∑Ai1+x2%×∑Ai2，Ai1為試卷相關題目分值總分，Ai2為各項平時成績總分；∑Bi=x1%×∑Bi1+x2%×Bi2，Bi1為試卷相關題目得分平均值，Bi2為各項平時成績平均值。x1、x2為各類成績占總評成績的比例。

根據上述計算方法，2016 級課程目標達成度為0.737，表明課程目標總體達成。但是學生對交通管理與控制某些概念、交通行駛規則理解不透，對各種交通管理措施應用的能力不足。

2017 級采用新的教學方法和模式后，課程總目標達成度為0.827，說明改革有一定的效果。另外，通過思政教育，2017 級學生出勤率、上課參與課堂的活躍度比2016 級也明顯有好轉。雖然2017 級3 個課程目標達成度比2016 均有所上升，但是課程目標2 的達成度0.792，而其余兩個目標達成度都大于0.8，因此針對目標2 在2018 級教學過程中又進行了相應的改進措施，主要是增加課程目標2 達成途徑，通過電子仿真沙盤進行信號控制實驗等，加深學生對信號控制等理論知識的理解和應用，同時加強課后作業訓練及答疑輔導，嚴格分組討論的要求，引導更多的學生積極參與討論。

經過持續改進，2018 級課程目標2 的達成度為0.811，表明改進措施有一定效果，但是其他兩個目標達成度有所下降。因此還需在下一年的教學中繼續進行有針對性地持續改進。

3 小結

基于OBE 理念，探索《交通管理與控制》課程教學改革和實踐，不僅符合時代發展的需求，也是中國高等教育改革的趨勢所在。本文堅持以學生為中心，學習產出為導向的理念，融合思政與專業協調育人，從課程教學目標確定，教學內容與思政元素梳理，教學設計和教學方法改革，教學考核評價機制、課程評價及持續改進等方面對交通管理與控制課程教學改革進行了一定的探索和實踐，結果表明，改革措施對本專業學生解決交通工程問題能力的培養有一定的效果。但是，隨著交通技術的發展，交通工程人才培養需求也在不斷變化，因此，本課程的教學改革仍然需要不斷持續改進。