多學(xué)科交叉融合下交通工程專業(yè)課程教學(xué)改革思考

［摘 要］ 近年來(lái)，隨著交通快速發(fā)展與新技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，交通行業(yè)對(duì)復(fù)合型人才的需求愈加迫切，這使得交通工程專業(yè)教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)復(fù)合型人才培養(yǎng)需求，多學(xué)科交叉融合已成為交通工程教育改革的重要方向之一。基于多學(xué)科交叉融合背景，對(duì)當(dāng)前交通工程專業(yè)教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了新形勢(shì)下的教學(xué)改革要求，從課程設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)考核等方面對(duì)教學(xué)改革的對(duì)策進(jìn)行了探討，以期實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)，豐富交通工程專業(yè)跨學(xué)科課程體系建設(shè)，為多學(xué)科融合教學(xué)改革提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］ 多學(xué)科交叉融合；交通工程；教學(xué)改革

［基金項(xiàng)目］ 2022年度北京工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)研究課題面上項(xiàng)目“多學(xué)科融合下的交通工程專業(yè)課程建設(shè)與人才培養(yǎng)改革：以‘城市公共交通’課程為例”（ER2022ZYB02）

［作者簡(jiǎn)介］ 熊 杰（1988—），男，黑龍江哈爾濱人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部副教授，主要從事城市公共交通研究；李同飛（1990—），男，山東泰安人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部副教授，主要從事復(fù)雜交通系統(tǒng)建模與分析研究；許 琰（1986—），女，四川隆昌人，博士，北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部副教授，主要從事交通運(yùn)輸系統(tǒng)仿真與優(yōu)化研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）19-0073-04 ［收稿日期］ 2023-04-07

引言

多學(xué)科交叉融合理念主要是在新工科建設(shè)背景下得到重提和強(qiáng)化的。2017年2月達(dá)成的“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)中探討了新工科的內(nèi)涵，并指出我國(guó)高校要加快建設(shè)和發(fā)展新工科，一方面主動(dòng)設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，另一方面推動(dòng)現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新［1］。在新工科背景下，交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求將新技術(shù)（如大數(shù)據(jù)、人工智能等）應(yīng)用于傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級(jí)改造，從而更好地適應(yīng)新時(shí)代交通學(xué)科的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)具有實(shí)踐創(chuàng)新能力及跨學(xué)科交叉融合等多重素質(zhì)的復(fù)合型人才。

由于交通工程具有綜合性、交叉性、工程應(yīng)用性極強(qiáng)的特點(diǎn)，要達(dá)到這一目標(biāo)，需要實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合與繼承創(chuàng)新，這對(duì)教師和學(xué)生的能力要求較高。目前多學(xué)科交叉融合逐漸成為培養(yǎng)復(fù)合型和創(chuàng)新型人才的重要方法［2］。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)的發(fā)展需求，需積極探索多學(xué)科交叉融合下交通工程專業(yè)人才培養(yǎng)的新理念、新方法、新模式，開展交通工程專業(yè)的教學(xué)改革和創(chuàng)新，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，滿足社會(huì)對(duì)寬口徑、厚基礎(chǔ)人才的需求。

一、多學(xué)科交叉融合下交通工程專業(yè)教學(xué)改革新要求

隨著新工科背景下高等教育改革的逐漸推進(jìn)，多學(xué)科交叉融合已成為必然趨勢(shì)，交通工程專業(yè)教學(xué)改革也面臨著新的挑戰(zhàn)。

（一）打破學(xué)科壁壘，促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新

多學(xué)科交叉融合下的教學(xué)改革要打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的界限，注重不同學(xué)科之間的融合，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科知識(shí)和技能的交叉應(yīng)用。熊杰等［3］分析了交通工程專業(yè)課程跨學(xué)科教學(xué)普遍存在的問(wèn)題，指出當(dāng)前“交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程”課程教學(xué)需將交通工程學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科相互融合的理念應(yīng)用到課程教學(xué)改革過(guò)程中，才能使課程更有效地支撐跨學(xué)科交叉人才培養(yǎng)要求。因此，多學(xué)科交叉融合下的教學(xué)需要不同學(xué)科知識(shí)之間的交流和跨界創(chuàng)新，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的學(xué)生，這對(duì)于推動(dòng)交通行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展具有積極意義。

（二）強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力

交通工程專業(yè)涉及多個(gè)學(xué)科的理論知識(shí)，與其他工科專業(yè)相比，更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力有較高的要求。因此，多學(xué)科交叉融合下的教學(xué)改革需要豐富的教學(xué)資源和實(shí)踐平臺(tái)，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和學(xué)科交叉能力，培養(yǎng)跨學(xué)科的思維和創(chuàng)新能力。丁川等［4］從多學(xué)科交叉融合的角度探索了“交通規(guī)劃”課程教學(xué)體系，他們認(rèn)為“交通規(guī)劃”課程教學(xué)要具有廣泛的內(nèi)容、較高的理論深度，注重應(yīng)用和實(shí)踐，除了教授傳統(tǒng)規(guī)劃理論與方法，還要為學(xué)生提供一個(gè)能夠運(yùn)用新方法分析交通問(wèn)題和實(shí)踐操作的創(chuàng)新平臺(tái)。教師在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科交叉理念的同時(shí)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與學(xué)術(shù)競(jìng)賽和實(shí)踐活動(dòng)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握交通工程的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。

（三）培養(yǎng)復(fù)合型人才，適應(yīng)行業(yè)需求

在培養(yǎng)復(fù)合型人才的過(guò)程中，多學(xué)科交叉融合具有重要作用。交通工程專業(yè)在強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科之間交流和融合的同時(shí)，需進(jìn)一步整合教學(xué)資源，強(qiáng)化學(xué)科聯(lián)系。王洪才等［5］指出，從現(xiàn)實(shí)需求來(lái)看，一流本科教育不可忽視跨學(xué)科人才培養(yǎng)，高校應(yīng)為跨學(xué)科專業(yè)設(shè)置、新工科建設(shè)開辟理論空間。因此，多學(xué)科交叉融合下的教學(xué)改革要以培養(yǎng)具有廣泛知識(shí)面和多學(xué)科背景的復(fù)合型人才為導(dǎo)向，為行業(yè)發(fā)展提供有力的人才支持。

二、多學(xué)科交叉融合下交通工程專業(yè)教學(xué)問(wèn)題

（一）教學(xué)內(nèi)容陳舊，交叉學(xué)科知識(shí)涉及較少

教學(xué)內(nèi)容陳舊主要體現(xiàn)在教材編寫和更新相對(duì)滯后、課程內(nèi)容缺乏交叉性。由于交通工程專業(yè)需要與其他學(xué)科融合，教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新和調(diào)整，但教材的更新周期較長(zhǎng)，傳統(tǒng)的教學(xué)體系和教材更新速度跟不上快速發(fā)展的交通行業(yè)，導(dǎo)致新技術(shù)的相關(guān)理論和應(yīng)用難以及時(shí)融入課堂教學(xué)，學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)了解不足［6］。另外，部分高校交通專業(yè)的教學(xué)僅僅關(guān)注交通專業(yè)的理論知識(shí)，對(duì)其他相關(guān)學(xué)科知識(shí)接觸不足，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面窄，在涉及交通系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)等問(wèn)題時(shí)，學(xué)生不能將交通理論知識(shí)與其他交叉學(xué)科知識(shí)有效結(jié)合，分析和解決問(wèn)題的能力有限，難以適應(yīng)復(fù)雜城市交通建設(shè)對(duì)人才的需求。

（二）實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新教育不足

實(shí)踐教學(xué)是將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵途徑［7］。多學(xué)科交叉融合下的交通工程專業(yè)要進(jìn)一步提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在課程中進(jìn)行實(shí)際操作和數(shù)據(jù)分析，使得學(xué)生深入聯(lián)系理論與實(shí)踐。然而傳統(tǒng)交通工程專業(yè)的教學(xué)以理論為主，實(shí)踐內(nèi)容僅依據(jù)當(dāng)前課程內(nèi)容設(shè)置。根據(jù)調(diào)研，我國(guó)開設(shè)有交通工程專業(yè)的高校普遍存在實(shí)踐教學(xué)課時(shí)安排不足的情況［8］，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力較差，實(shí)踐創(chuàng)新能力不足。另外，多學(xué)科交叉融合需要整合各學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)資源，建立交叉融合的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，但目前許多高校在教學(xué)資源協(xié)調(diào)方面的工作有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

（三）課程考核形式單一，對(duì)學(xué)生綜合能力考查不足

在多學(xué)科交叉融合背景下，交通工程專業(yè)的課程越來(lái)越多元化，不同學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)交織在一起，使得學(xué)科融合下的課程內(nèi)容更加繁雜。傳統(tǒng)的考核方式仍以單一學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)為主，且多為筆試考核，給學(xué)生帶來(lái)較大心理壓力和負(fù)擔(dān)的同時(shí)，也無(wú)法全面考核學(xué)生的多學(xué)科知識(shí)水平和整體學(xué)習(xí)效果。此外，為適應(yīng)交通行業(yè)不斷涌現(xiàn)的新業(yè)態(tài)、新模式，交通工程專業(yè)人才不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和良好的專業(yè)素質(zhì)，更要有多學(xué)科交叉的實(shí)踐創(chuàng)新能力，能夠解決多學(xué)科融合的復(fù)雜工程問(wèn)題。然而傳統(tǒng)的考核方式只注重理論知識(shí)考核，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力考核不足，難以提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此，多學(xué)科融合下的課程考核應(yīng)轉(zhuǎn)變以往強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)考查的思路，注重對(duì)學(xué)生多學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用能力的考核。

三、多學(xué)科交叉融合下課程教學(xué)改革的思考

（一）課程設(shè)置改革

課程設(shè)置是實(shí)施多學(xué)科交叉融合教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵，需要及時(shí)優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，注重實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，與社會(huì)需求和行業(yè)發(fā)展相適應(yīng)。具體措施如下。

1.增加交通工程前沿技術(shù)和研究成果的課程設(shè)置。隨著交通工程領(lǐng)域技術(shù)的不斷創(chuàng)新，交通工程專業(yè)需要及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置，開設(shè)新興課程，以滿足社會(huì)的發(fā)展需求。這些課程需要緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高其應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)的能力。還可以邀請(qǐng)交通領(lǐng)域的專家學(xué)者及企業(yè)工程師講學(xué)，為學(xué)生講授最新的知識(shí)和技能，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)的了解，讓其更好地了解行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

2.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，調(diào)整優(yōu)化實(shí)踐課程教學(xué)大綱，增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)和學(xué)分，豐富實(shí)踐教學(xué)資源。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況適當(dāng)增加課程中的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如課程設(shè)計(jì)、調(diào)研實(shí)習(xí)、科技創(chuàng)新實(shí)踐等，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，掌握實(shí)際操作技能，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.積極開設(shè)交叉學(xué)科課程，使交通工程專業(yè)與其他關(guān)聯(lián)課程結(jié)合授課，從而加強(qiáng)學(xué)科之間的交流和協(xié)作，拓寬課程設(shè)置范圍，提高學(xué)生對(duì)城市環(huán)境的理解和設(shè)計(jì)能力。這些課程引入了交叉學(xué)科的理論和方法，讓學(xué)生從多角度學(xué)習(xí)交通工程專業(yè)知識(shí)，可以提高學(xué)生的跨學(xué)科思維能力和知識(shí)遷移能力，更好地學(xué)會(huì)如何運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）教學(xué)方法改革

交通工程專業(yè)的教學(xué)方法需要不斷改革與創(chuàng)新，以適應(yīng)新時(shí)代的需求。在具體教學(xué)過(guò)程中，要注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。具體措施如下。

1.在理論教學(xué)中，應(yīng)明確每門理論課程在交通工程專業(yè)中的定位，引入對(duì)應(yīng)的交叉學(xué)科知識(shí)，將教學(xué)目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相結(jié)合，從而確定課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。在教學(xué)方法上，可以進(jìn)行多元化教學(xué)，如采用問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)法、經(jīng)典案例教學(xué)法等，使學(xué)生更加深入地理解課程中的理論知識(shí)。教師可以基于真實(shí)的交通問(wèn)題和多學(xué)科交叉融合的案例，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用課程中的理論知識(shí)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生在解決具體問(wèn)題中積累經(jīng)驗(yàn)、掌握知識(shí)，深入了解交通工程領(lǐng)域的理論和實(shí)踐應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和教學(xué)理念的更新，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)方式應(yīng)運(yùn)而生。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和平臺(tái)，拓展交叉學(xué)科優(yōu)質(zhì)課程資源，將線上學(xué)習(xí)和線下教育有機(jī)結(jié)合，提供更加靈活、便捷的學(xué)習(xí)方式，滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，讓學(xué)生更方便地學(xué)習(xí)和掌握交通工程領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。還可以通過(guò)在線教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)和交流，讓學(xué)生更好地與教師和同學(xué)進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)，從而增強(qiáng)師生互動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

2.實(shí)踐教學(xué)課程是提高學(xué)生實(shí)踐能力和解決復(fù)雜專業(yè)問(wèn)題能力的基礎(chǔ)。在實(shí)踐教學(xué)課程中，教師要注重實(shí)踐中的理論分析和理論在實(shí)踐中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)專業(yè)知識(shí)思考問(wèn)題的具體解決思路和方案，使學(xué)生在實(shí)踐中獲得更加全面和深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在課堂教學(xué)中，教師還要鼓勵(lì)學(xué)生參加與交通工程專業(yè)相關(guān)的競(jìng)賽，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握實(shí)踐技能。學(xué)術(shù)競(jìng)賽通常涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這就要求學(xué)生不僅要掌握本專業(yè)的核心理論，還要了解交叉學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生在參加競(jìng)賽的過(guò)程中拓寬知識(shí)視野，鍛煉運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（三）教學(xué)考核改革

為適應(yīng)課程設(shè)置和教學(xué)方法的改變，交通工程專業(yè)的課程教學(xué)考核也需要進(jìn)行創(chuàng)新性改革，以評(píng)估學(xué)生的全面能力和知識(shí)水平。

1.要加強(qiáng)實(shí)踐考核，充分考核學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的表現(xiàn)，檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題的能力。交通工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，在實(shí)踐考核方面的措施非常重要。可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)習(xí)、學(xué)術(shù)競(jìng)賽等方面對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力進(jìn)行考核，這不僅為學(xué)生提供了一個(gè)更加全面的實(shí)踐平臺(tái)，而且學(xué)生在實(shí)踐中可以掌握更多的知識(shí)和技術(shù)，為未來(lái)解決實(shí)際工程中的問(wèn)題奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.引入綜合測(cè)評(píng)，對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行全面評(píng)估，可以從課堂表現(xiàn)、實(shí)踐考核、平時(shí)作業(yè)、期末考核等多個(gè)維度評(píng)價(jià)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況。綜合測(cè)評(píng)能夠更全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。教師根據(jù)綜合測(cè)評(píng)結(jié)果，向?qū)W生反饋其得分和優(yōu)缺點(diǎn)，并提出具體的建議和改進(jìn)措施。同時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋和建議，適時(shí)調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)策略和考核方式，以提高教學(xué)效率。

3.改變單一的課程考核方式，實(shí)現(xiàn)考核方式的多元化，突出學(xué)生主體地位。課程成績(jī)可以包括筆試考核、實(shí)踐操作、課程論文、文獻(xiàn)匯報(bào)、報(bào)告撰寫等，引入自我評(píng)價(jià)和同學(xué)互評(píng)，綜合考查學(xué)生基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)情況及實(shí)踐操作水平，提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)考核的準(zhǔn)確性和可靠性，從而建立科學(xué)的課程考核標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，交通工程專業(yè)的教學(xué)改革可以在課程設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)考核等方面進(jìn)行創(chuàng)新和改革，以適應(yīng)多學(xué)科交叉融合下的教育需求，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的背景下，傳統(tǒng)的工科專業(yè)亟須升級(jí)改造，多學(xué)科交叉融合的交通工程專業(yè)課程教學(xué)改革刻不容緩。本文在多學(xué)科交叉融合的前提下，分析了交通工程專業(yè)教學(xué)改革方面的新要求，探討了目前教學(xué)中的問(wèn)題，以培養(yǎng)多學(xué)科知識(shí)、能力全方面發(fā)展的人才為導(dǎo)向，從課程設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)考核等方面進(jìn)行了多學(xué)科交叉融合下的交通工程專業(yè)課程教學(xué)改革的思考，為交通工程專業(yè)的多學(xué)科融合教學(xué)提供借鑒。

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Thoughts on Teaching Reform of Transportation Engineering Courses

Based on Multidisciplinary Integration

XIONG Jie， LI Tong-fei， XU Yan

（Faculty of Architecture， Civil and Transportation Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， China）

Abstract： In recent years， with the rapid development of transportation and the application of new technologies in the transportation field， the demand for composite talents in transportation industry has become more urgent， which leads to new challenges in the teaching of transportation engineering courses. To meet the requirement of cultivating comprehensive personnel， multidisciplinary integration has become an important development direction of education reform in transportation engineering. Based on the context of multidisciplinary integration， this paper first analyzes the current problems in the teaching of transportation engineering courses， and then proposes the teaching reform requirements in the new situation. On its basis， the teaching reform measures in the aspects of curriculum setting， teaching methods and assessment are discussed. These reform measures facilitate continuous improvement of course teaching and thus enrich the interdisciplinary curriculum system of transportation engineering and provide reference for teaching reform based on multidisciplinary integration.

Key words： multidisciplinary integration; transportation engineering; teaching reforms