問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的交通規(guī)劃教學(xué)研究

姚榮涵　潘寶峰　趙勝川

[摘 要]交通規(guī)劃課程具有其特點，將問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)應(yīng)用于該課程教學(xué)具有一定的可行性。教師可以根據(jù)學(xué)生獲取新知識的心理特點和學(xué)習(xí)規(guī)律，設(shè)計銜接核心知識點的驅(qū)動式問題；借助交通規(guī)劃軟件，將科研成果轉(zhuǎn)化為主導(dǎo)式案例；通過有機融合，形成問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的交通規(guī)劃課程教學(xué)方案。

[關(guān)鍵詞]交通規(guī)劃；問題驅(qū)動；案例主導(dǎo)；課程教學(xué)；教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）10-0001-03

交通規(guī)劃課程是交通工程專業(yè)本科生的必修課，是交通運輸規(guī)劃與管理方向的核心課程，在授課計劃中地位舉足輕重。通過對該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備設(shè)計交通規(guī)劃方案、使用交通規(guī)劃軟件分析擬定規(guī)劃方案的設(shè)計效果、進行交通影響分析等方面的能力。該課程介紹了交通系統(tǒng)中交通流的產(chǎn)生、吸引、分布、分配等問題的基本理論和方法，對于學(xué)生學(xué)習(xí)交通管理與控制、交通設(shè)施設(shè)計、交通流誘導(dǎo)、公共交通規(guī)劃等課程具有一定的輻射作用。[1]然而，交通規(guī)劃談及的問題往往過于宏觀和抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)之初常常感覺枯燥乏味，也不清楚其意義和作用，但該課程的基本理論和方法有助于學(xué)生進一步學(xué)習(xí)，而且運用該課程的理論和方法所提出的規(guī)劃方案是解決城市交通問題的根本途徑之一。城市交通網(wǎng)絡(luò)中常常出現(xiàn)的交通擁堵問題很大程度上是因為交通系統(tǒng)或子系統(tǒng)規(guī)劃不合理。因此，該課程的教學(xué)效果和質(zhì)量對于培養(yǎng)交通工程專業(yè)人才來說顯得尤為重要。[2]

一、交通規(guī)劃課程應(yīng)用問題驅(qū)動教學(xué)法的可行性分析

傳統(tǒng)教育理念以教師為主體，對學(xué)生進行填鴨式教學(xué)，很難調(diào)動學(xué)生積極性，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神。現(xiàn)代教育理念強調(diào)啟發(fā)式教學(xué)，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，通過調(diào)動學(xué)生積極性引導(dǎo)學(xué)生思考、探究問題，培養(yǎng)學(xué)生敏銳、客觀、批判性地學(xué)習(xí)和創(chuàng)造知識的能力和品質(zhì)。[3][4]

啟發(fā)式教學(xué)法是在辯證唯物主義的認識論指導(dǎo)下批判地繼承過去的教學(xué)理論遺產(chǎn)，在現(xiàn)代心理學(xué)和教育學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展和完善起來的。該方法根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)規(guī)律，從學(xué)生實際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生思維為核心，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，促使其生動、活潑地學(xué)習(xí)。其特點是強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，教師要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，實現(xiàn)教師主導(dǎo)作用與學(xué)生積極性相結(jié)合；強調(diào)學(xué)生智力的充分發(fā)展，實現(xiàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識與充分發(fā)展智力相結(jié)合；強調(diào)激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，實現(xiàn)內(nèi)在動力與學(xué)習(xí)責任感相結(jié)合；強調(diào)理論聯(lián)系實際，實現(xiàn)書本知識與直接經(jīng)驗相結(jié)合。[3][4]在啟發(fā)式教學(xué)過程中，問題和案例常被用于啟發(fā)學(xué)生思考以探求真理。問題驅(qū)動是學(xué)習(xí)和研究的原動力和推動力，基于問題驅(qū)動的教育教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和意識，有利于實現(xiàn)成果導(dǎo)向教育目標，達到工程教育認證標準。[4]

加拿大麥克馬斯特大學(xué)的醫(yī)學(xué)教育項目最早倡導(dǎo)問題驅(qū)動學(xué)習(xí)法。[5]該方法是一種使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的教學(xué)活動，針對剛畢業(yè)的醫(yī)學(xué)院學(xué)生雖有大量專業(yè)知識卻缺乏臨床應(yīng)用能力的缺點，以學(xué)生為中心，強調(diào)以問題為學(xué)習(xí)的起點，而不像傳統(tǒng)教學(xué)那樣先學(xué)習(xí)理論知識再嘗試解決問題。[6]后來，這種教學(xué)策略逐步被推廣到商學(xué)、教育學(xué)、建筑、法律、工程等學(xué)科的教學(xué)活動中，對于培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新和解決實際問題的能力具有明顯的促進作用。[7][8]交通規(guī)劃具有宏觀、抽象、知識點多、涉及面廣、貼近生活等特點，適合采用問題驅(qū)動教學(xué)法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、促使學(xué)生理論聯(lián)系實際。

二、交通規(guī)劃課程應(yīng)用案例主導(dǎo)教學(xué)法的可行性分析

案例是人們在生產(chǎn)、生活中所經(jīng)歷的典型事件的陳述或故事的有意截取，對于人們的學(xué)習(xí)、研究和生活具有重要意義，常作為一種工具對學(xué)生進行說服和教育。案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法，本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師在教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與討論。不像傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師是一位有學(xué)問的長者，扮演著傳授知識的角色。[9]這種教學(xué)方法通過案例向?qū)W生傳遞有針對性的教育意義的信息，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實際。

以往的交通規(guī)劃課堂教學(xué)大多采用灌輸式教學(xué)模式，一般是根據(jù)教材設(shè)計的內(nèi)容體系給學(xué)生講解基本原理、模型和方法等。這種以教師為主體的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方法不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也達不到培養(yǎng)卓越工程師的要求。[4]啟發(fā)式教學(xué)法能夠很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教師在教學(xué)過程中通常安排課外大作業(yè)，并要求課堂匯報，然而，教學(xué)效果依然不盡如人意。究其原因可能是任課教師對于啟發(fā)式教學(xué)法的理解還不夠透徹、運用還不夠自如，在課堂教學(xué)過程中所述事例不夠生動、形象，所介紹的案例比較少。另一方面，一些工程實踐案例過于復(fù)雜，不適合也很難直接應(yīng)用于課堂教學(xué)。由此可見，選擇合適的案例，并采用案例主導(dǎo)教學(xué)法有助于提高交通規(guī)劃課程的教學(xué)效果。

三、問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的交通規(guī)劃課程教學(xué)方案

為提高交通規(guī)劃課程的教學(xué)質(zhì)量和水平，使學(xué)生能夠積極、主動地學(xué)習(xí)該課程，通過該課程的學(xué)習(xí)能夠真正掌握該課程的核心理念和精髓，具備從事相關(guān)設(shè)計和研究的能力，筆者提出問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的交通規(guī)劃教學(xué)思路。針對核心知識點，利用啟發(fā)式問題和主導(dǎo)式案例引導(dǎo)學(xué)生主動思考，弱化龐雜的理論模型和算法。借助交通規(guī)劃軟件，讓學(xué)生模仿示范案例自己制作案例，然后在課堂上講解和討論。通過實際操作與演練調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生課外自學(xué)具體的模型與算法，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的綜合能力。

（一）核心知識點

筆者查閱國內(nèi)外有關(guān)交通規(guī)劃理論與方法的教材、專著和文獻等資料，梳理交通規(guī)劃課程的核心知識點，將這些知識點進行分層、分類，并繪制核心知識點結(jié)構(gòu)圖。例如，圖1為四階段交通需求預(yù)測模式，包括各個階段之間的關(guān)系以及各階段的內(nèi)涵示意圖。endprint

（二）啟發(fā)式問題

運用啟發(fā)式教學(xué)法的核心在于啟發(fā)式問題的設(shè)計，通過問題啟發(fā)學(xué)生思考，使其對問題感興趣，在尋求答案的過程中掌握理論知識的核心內(nèi)容、體會理論知識的重要性及其與工程實踐的聯(lián)系。這樣的啟發(fā)式問題可能來自現(xiàn)實需求或理論需要，包括知識銜接性問題和現(xiàn)實需求性問題。

知識銜接性問題即銜接已有知識點與未知知識點的那些問題。一方面，在每堂課開始介紹知識點之前，教師可提出與先修課內(nèi)容或上一堂課內(nèi)容有關(guān)的問題，促使學(xué)生對已有知識進行回顧，并順理成章地接受本堂課所要介紹的內(nèi)容。另一方面，在每堂課講解知識點之后，提出與下一堂課內(nèi)容或后續(xù)課程內(nèi)容有關(guān)的問題，啟發(fā)學(xué)生思考本堂課所授知識點的作用和價值，并為學(xué)生拓寬知識面和主動學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在課堂教學(xué)過程中，首先通過啟發(fā)式問題使學(xué)生回顧上一堂課所講授的主要內(nèi)容，加深對已有知識點的理解和記憶；然后通過啟發(fā)式問題引入本堂課要講授的主要內(nèi)容，使學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)新知識，在解決問題的過程中理解和記憶新的知識點；最后通過啟發(fā)式問題引出下次課將講授的主要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生善于思考和靈活運用所學(xué)知識的能力。例如，在開始介紹“緒論”之前，可以提出幾個問題：“你熟悉交通嗎？”“你經(jīng)常遇到什么樣的交通問題？”“你怎樣理解交通？”“你認為如何解決交通問題更有效？”通過這些問題引導(dǎo)學(xué)生主動思考，在他們回答問題之后做出總結(jié)并順利地引出交通規(guī)劃在解決交通問題中的地位與作用。當解釋交通規(guī)劃含義時，首先可以問學(xué)生“你的人生規(guī)劃是什么？”“你的職業(yè)規(guī)劃是什么？”，然后再給出交通和規(guī)劃的科學(xué)定義，最后可以告訴學(xué)生，“你們現(xiàn)在開始應(yīng)該科學(xué)地規(guī)劃一下自己的人生、職業(yè)和生活”。使用問題驅(qū)動法在知識點之間以及理論與實踐之間設(shè)計一系列環(huán)環(huán)相扣的問題，使學(xué)生從已知到未知、從現(xiàn)象到本質(zhì)，在探究問題的過程中學(xué)習(xí)并掌握理論知識，從而樹立發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的意識，并培養(yǎng)正確的科學(xué)素養(yǎng)。

現(xiàn)實需求性問題即由實際交通規(guī)劃需求所產(chǎn)生的統(tǒng)計、預(yù)測、評估、設(shè)計等問題。這些問題可能來源于對交通現(xiàn)象的解釋或描述，也可能來源于科研實踐中碰到的困難或解決方案等。在授課過程中，可通過啟發(fā)式問題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中存在的問題，理解理論知識在解決現(xiàn)實問題過程中的價值，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、運用理論知識解決實際問題的能力。例如，在講解五大交通運輸方式及其優(yōu)缺點時，可以向?qū)W生提出以下問題：“你寒暑假回家時采用什么樣的交通方式？”“你更喜歡哪種交通方式？為什么？”“你認為未來哪種交通方式的發(fā)展空間較大？為什么？”當介紹城市道路系統(tǒng)形式時，可以提問：“北京市的道路網(wǎng)是什么形式的？有什么特點？”“大連市的道路網(wǎng)又是怎樣的形式？為什么不能構(gòu)建成北京的那種路網(wǎng)形式？”通過這些問題驅(qū)使學(xué)生理解現(xiàn)實需求與理論發(fā)展之間的關(guān)系，樹立理論指導(dǎo)實踐、具體問題具體分析的理念和思路。

（三）主導(dǎo)式案例

交通規(guī)劃是一門實踐性很強的課程，案例教學(xué)法對該課程教學(xué)具有重要作用。一方面，教師可使用交通規(guī)劃軟件編制虛擬案例，通過虛擬案例增強學(xué)生對理論模型和算法的理解與運用。例如，采用一個虛擬案例解釋出行生成預(yù)測過程中的P-A平衡（即產(chǎn)生量-吸引量平衡）問題。通過該案例可以使學(xué)生更清楚、更直觀地了解出行生成預(yù)測中存在的P-A不平衡問題以及進行P-A平衡的算法。借助專業(yè)軟件設(shè)計的這種虛擬案例能讓學(xué)生更深刻地理解理論、公式、算法的含義和本質(zhì)，還可以使學(xué)生熟悉專業(yè)軟件，培養(yǎng)學(xué)生抓住問題本質(zhì)和使用專業(yè)軟件解決實際問題的能力。另一方面，介紹交通規(guī)劃軟件中的已有案例或來自工程實踐的交通規(guī)劃案例，通過這些實際案例讓學(xué)生了解交通規(guī)劃問題及其實際來源，從實際問題中感受理論發(fā)展的需要和必要性，以及交通規(guī)劃理論對工程實踐或現(xiàn)實生活的指導(dǎo)作用和意義。例如，圖2顯示了使用交通規(guī)劃軟件TRANSCAD實現(xiàn)某區(qū)域交通需求預(yù)測的重要步驟。通過這種實際案例的介紹，學(xué)生能夠真實地了解實際工程需求、實際問題、實際操作過程，也提高了理論聯(lián)系實際、針對實際問題提出解決方案的能力。

無論是虛擬案例還是實際案例，都可以通過案例介紹讓學(xué)生真實地感受到實際應(yīng)用過程中常犯的錯誤以及正確的做法。例如，在TRANSCAD軟件使用過程中，初學(xué)者經(jīng)常由于操作不精確導(dǎo)致所劃小區(qū)個數(shù)與設(shè)想不符。教師可以進一步地通過分析讓學(xué)生理解案例所揭示問題的深刻含義。

（四）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計及實踐檢驗

將核心知識點、啟發(fā)式問題和主導(dǎo)式案例融入交通規(guī)劃課程的教學(xué)內(nèi)容和過程中，通過啟發(fā)式問題或主導(dǎo)式案例的引入突出交通規(guī)劃課程的主要知識點，強化核心知識點。經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容的重新設(shè)計，形成以問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)為特色的交通規(guī)劃課程教學(xué)方案。

通過教學(xué)實踐，對新教學(xué)方案進行直接和間接檢驗。直接檢驗指的是學(xué)生在本門課程學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)以及課程考核成績。間接檢驗指的是學(xué)生在后續(xù)課程學(xué)習(xí)過程中或參加各類相關(guān)科技競賽或科研訓(xùn)練活動中對相關(guān)知識的應(yīng)用和移植能力。

四、結(jié)語

為提高交通規(guī)劃課程的教學(xué)質(zhì)量，課題組提出問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的交通規(guī)劃課程教學(xué)改革思路。首先，梳理該課程的核心知識點。其次，設(shè)計啟發(fā)式問題和主導(dǎo)式案例。然后，以問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)為特色制作交通規(guī)劃多媒體教學(xué)課件。最后，通過教學(xué)實踐檢驗和完善新的教學(xué)思路和方案。問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的教學(xué)思路符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點，適用于具有較強工程實踐特點的交通規(guī)劃課程，有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，同時有助于培養(yǎng)學(xué)生深刻認識問題、生動活潑地表達觀點以及團隊合作等方面的能力。綜上，問題驅(qū)動和案例主導(dǎo)的教學(xué)思路具有較好的應(yīng)用價值。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 邵春福.交通規(guī)劃[M].北京：北京交通大學(xué)出版社，2012.

[2] 湯天培，徐勛倩，王鈺明.任務(wù)驅(qū)動法在交通規(guī)劃課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].高等建筑教育，2013（6）：78-82.

[3] 趙彥如.高等教育教學(xué)方法研究[J].科技資訊，2009（26）：240.

[4] 付冬梅.問題驅(qū)動的教學(xué)方法研究與實現(xiàn)[J].大學(xué)教育， 2014（4）：1-3.

[5] Neville AJ. Problem？鄄based learning and medical education forty years on： A review of its effects on knowledge and clinical performance [J]. Medical Principles and Practice： International Journal of the Kuwait University， 2009（1）：1-9.

[6] Barrows HS. Problem-based learning in medicine and beyond： A brief overview[J]. New Directions for Teaching and Learning， 1996（68）：3-12.

[7] Gasser KW. Five ideas for 21st century math classrooms [J]. American Secondary Education， 2011（3）：108-116.

[8] 徐穎秦，陶洪峰，劉艷君，潘豐.“問題驅(qū)動+能力提升”卓越課程建設(shè)與實踐—以自動控制原理課程建設(shè)為例[J].大學(xué)教育，2016（11）：125-126，156.

[9] 潘瑞姣.大學(xué)本科教育中的教師課堂角色轉(zhuǎn)換與案例教學(xué)[J].人力資源管理，2011（5）：117-118.

[責任編輯：劉鳳華]endprint