交通工程學(xué)中“交通概念”的講授方法研究

何 慶

(北京警察學(xué)院道路交通管理系, 北京 102202)

0 引言

交通工程學(xué)是公安院校交通管理工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的基礎(chǔ)理論課程，更是社會(huì)院校交通工程專(zhuān)業(yè)的入門(mén)課程，一般開(kāi)設(shè)于大二下學(xué)期或者大三上學(xué)期。通過(guò)本門(mén)課程，學(xué)生學(xué)習(xí)掌握交通特性、交通參數(shù)調(diào)查與分析、交通流理論、通行能力調(diào)查與分析、交通規(guī)劃、交通管理與控制、停車(chē)管理等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力，為《交通管理與控制》《交通秩序管理》《交通規(guī)劃》等專(zhuān)業(yè)課程奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)，如果學(xué)生對(duì)本門(mén)課程學(xué)習(xí)理解不到位，很大程度會(huì)直接影響其在本專(zhuān)業(yè)的總體學(xué)習(xí)效果。

1 交通工程學(xué)課程質(zhì)量現(xiàn)狀

根據(jù)筆者授課體會(huì)來(lái)看，本門(mén)課程存在“老師難講、學(xué)生難學(xué)”的特點(diǎn)。而從文獻(xiàn)檢索來(lái)看，很多教師也提出相似的感受或評(píng)價(jià)。孫耀東等認(rèn)為交通工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容抽象、生硬，教師上課難；課堂知識(shí)枯燥、乏味，學(xué)生聽(tīng)課難”[1]；陶明霞等發(fā)現(xiàn)“內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)分散，對(duì)于剛接觸專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)生來(lái)說(shuō)，缺乏實(shí)際的認(rèn)知，很容易產(chǎn)生厭學(xué)的情緒[2]；王蘇林認(rèn)為“由于交通工程學(xué)涉及內(nèi)容豐富，現(xiàn)行教材版本較多，且多側(cè)重理論教學(xué)，對(duì)于獨(dú)立學(xué)院的本科教學(xué)來(lái)說(shuō)不易把握”[3]。鄭建湖也做出了類(lèi)似評(píng)價(jià)[4]。于景飛認(rèn)為“現(xiàn)有交通工程學(xué)教材大多著重論述交通工程的基本概念、理論和原則等。相對(duì)來(lái)說(shuō)，學(xué)生學(xué)起來(lái)感覺(jué)比較抽象、枯燥無(wú)味，很難把握住重點(diǎn)和要點(diǎn)”[5]。張水潮等發(fā)現(xiàn)“對(duì)課本內(nèi)相關(guān)概念無(wú)法得到充分的理解，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)交通工程學(xué)整體學(xué)習(xí)的把握不明確，在課堂的學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)‘迷?！臓顟B(tài)”[6]。汪恩軍等認(rèn)為“交通工程學(xué)在中國(guó)、美國(guó)乃至世界也沒(méi)有能形成一套完整、成體系的方法論”[7](是限制交通工程學(xué)課程質(zhì)量的關(guān)鍵原因)。

概言之，這些文獻(xiàn)認(rèn)為目前我國(guó)普通高等本科院校和高職院校的交通工程學(xué)的課程質(zhì)量有待提高。究其原因主要，一是知識(shí)點(diǎn)比較分散；二是概念較為抽象，難以把握。對(duì)此，這些文獻(xiàn)提出了多種教學(xué)改革措施以保障課程質(zhì)量，包括調(diào)整課程內(nèi)容、模塊化教學(xué)、采取4階段教學(xué)法、增加實(shí)訓(xùn)等。

而筆者認(rèn)為學(xué)生對(duì)交通這個(gè)概念認(rèn)識(shí)不充分，是局限本門(mén)課程授課質(zhì)量的根本原因。本文從3個(gè)方面介紹這種認(rèn)識(shí)不充分的具體體現(xiàn)以及如何解決。

2 交通工程學(xué)中交通概念認(rèn)識(shí)及講授方法

2.1 授課從“交通是一種現(xiàn)象”的本質(zhì)出發(fā)

課程一般從研究對(duì)象出發(fā)，展開(kāi)講授。如光學(xué)從光出發(fā)，然后研究光的屬性(光的三基色)。交通工程學(xué)也應(yīng)該從交通這個(gè)概念出發(fā)。然而什么是交通？以國(guó)內(nèi)最為著名的兩本教材《交通工程學(xué)》《新編交通工程學(xué)導(dǎo)論》為例。前者指出：“城市交通功能的基本定義是：完成人和物的空間移動(dòng)”[8]，后者給出的定義為“交通是交通體在交通管理空間有通達(dá)目的的移動(dòng)”[9]。這兩個(gè)定義高度相似，簡(jiǎn)而言之，交通是移動(dòng)。但遺憾的是，前者未就定義展開(kāi)論述，后者對(duì)定義展開(kāi)論述，但篇幅不多。文獻(xiàn)[1-7]也未詳細(xì)品味交通這個(gè)概念。然而，對(duì)交通定義的品味，卻是把握交通的概念、學(xué)好本門(mén)課程的基礎(chǔ)。

在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行的簡(jiǎn)單調(diào)查顯示，大部分學(xué)生將交通認(rèn)作道路、車(chē)輛、交通系統(tǒng)等，幾乎沒(méi)有學(xué)生認(rèn)識(shí)到交通是移動(dòng)。這就影響學(xué)生對(duì)于相關(guān)概念的理解。如若學(xué)生將交通與交通體混淆，最直接的表現(xiàn)，就是將交通量理解成交通體的數(shù)量，將會(huì)導(dǎo)致將密度和流量?jī)蓚€(gè)基本概念的混淆。不僅如此，更重要地是可能運(yùn)用錯(cuò)誤的思維把握交通的定義。交通體是一種具體事物，可以運(yùn)用感官來(lái)把握。而交通卻是是一個(gè)“無(wú)色、無(wú)味”，且存在于較大時(shí)空范圍之上的現(xiàn)象。學(xué)生必須運(yùn)用理性思維進(jìn)行把握。這時(shí)，就必須對(duì)交通定義進(jìn)行充分闡述。

首先，可以采用交通軌跡時(shí)空?qǐng)D來(lái)描述交通[9-10]。它將交通體的移動(dòng)軌跡繪制到時(shí)空坐標(biāo)系中，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)交通。交通軌跡圖，如圖1所示。其橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為距離。例如，當(dāng)車(chē)輛2從A點(diǎn)駛向B點(diǎn)，車(chē)輛在時(shí)空坐標(biāo)系中留下一道車(chē)輛2的軌跡線，多個(gè)車(chē)輛在這個(gè)時(shí)空范圍內(nèi)留下多條運(yùn)動(dòng)軌跡。

圖1 交通的時(shí)空軌跡圖

在運(yùn)用軌跡圖描述交通之后，借助“度量”這個(gè)概念，通過(guò)度量交通，促使學(xué)生進(jìn)一步理解交通這個(gè)概念，同時(shí)還可以引入交通量、速度和密度這3個(gè)重要概念。如果不強(qiáng)調(diào)交通是一種移動(dòng)，學(xué)生就難以理解交通量，很可能錯(cuò)誤地將交通量理解成交通體的數(shù)量。而且如果不借助度量交通這一概念，交通量、速度和密度3個(gè)基本概念的出現(xiàn)頗有些突兀。

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步借助“命名”，通過(guò)對(duì)不同交通流的命名，還可進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)交通的感性認(rèn)識(shí)，達(dá)到提升學(xué)生對(duì)交通的理性認(rèn)識(shí)。如以出行目的命名旅游交通；以地點(diǎn)命名高速公路交通；以交通方式命名貨車(chē)交通等等。

通過(guò)強(qiáng)調(diào)“交通是一種移動(dòng)”這一本質(zhì)，繼而通過(guò)時(shí)空軌跡圖、交通流三參數(shù)、交通流命名等3種方式，充分闡述了交通的定義，確保學(xué)生對(duì)交通有一個(gè)基本和正確的認(rèn)識(shí)。

2.2 從3個(gè)層面分別把握交通特性

從“交通是一種移動(dòng)”來(lái)認(rèn)識(shí)交通還不夠充分，還需要認(rèn)識(shí)到交通在個(gè)體、群體和系統(tǒng)3個(gè)層面表現(xiàn)出不同特征。在個(gè)體層面，交通是單個(gè)交通體的出行，是一種行為。個(gè)體交通從來(lái)都不可能是獨(dú)立存在，在現(xiàn)實(shí)生活，多個(gè)個(gè)體交通通過(guò)跟車(chē)、排隊(duì)、變更車(chē)道、穿越車(chē)頭間隙等多種組織形式，共同組成群體交通，并作為一個(gè)整體，表現(xiàn)如流體，稱之為交通流。最后，從社會(huì)層面觀察交通，交通更多地表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的一個(gè)子系統(tǒng)。

作為行為、流體和系統(tǒng)，交通表現(xiàn)出不同的特性，需要用不同的研究方法，形成特色不同的理論成果，指導(dǎo)不同方面的實(shí)踐。3種交通研究對(duì)象、內(nèi)容、方法和成果見(jiàn)表1。

表1 3種交通的研究?jī)?nèi)容、主要方法、理論成果等情況

現(xiàn)有教材很少關(guān)注到這一點(diǎn)。首先，在概述部分，沒(méi)有明確或區(qū)分這3種交通，容易讓學(xué)生忽視這個(gè)問(wèn)題；其次，在交通特性一章中，多是介紹人、車(chē)、路的特性，少數(shù)介紹了交通流特性，幾乎沒(méi)有介紹交通系統(tǒng)特性，容易讓學(xué)生誤認(rèn)為交通特性等同于人車(chē)路特性；最后，在交通規(guī)劃、交通管理與控制等章節(jié)中，交通方式選擇等個(gè)體交通知識(shí)與交通分配等交通系統(tǒng)知識(shí)銜接在一起，讓交通工程知識(shí)過(guò)度偏向?qū)嵺`導(dǎo)向、而非理論導(dǎo)向，降低了知識(shí)的體系化水平。

更為重要的是，強(qiáng)調(diào)3種交通的區(qū)別，是為了避免讓學(xué)生采用錯(cuò)誤的方法來(lái)認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)交通。如有些教材特別強(qiáng)調(diào)了交通的系統(tǒng)性(包括動(dòng)態(tài)性、整體性等)，似乎系統(tǒng)性是交通的唯一屬性。事實(shí)上，但這種系統(tǒng)性主要存在于社會(huì)交通中，而在群體交通和個(gè)體交通中鮮有體現(xiàn)。但如果將系統(tǒng)性作為整個(gè)交通的特性，恐怕有以偏概全的嫌疑，容易造成學(xué)生認(rèn)識(shí)的混亂。

甚至，方法的差別甚至影響著思維的差別、甚至價(jià)值觀的判斷。如研究交通流理論主要依靠數(shù)學(xué)方法和物理思維，帶有明顯的機(jī)械哲學(xué)的色彩，要求思考問(wèn)題必須嚴(yán)謹(jǐn)、精確。而研究交通系統(tǒng)必須依靠系統(tǒng)科學(xué)等，要求研究者必須持動(dòng)態(tài)、開(kāi)放、甚至模糊的思維。兩者之間顯然存在矛盾。特別在實(shí)踐層面，在交通流理論指導(dǎo)下交通組織的嚴(yán)謹(jǐn)性，與交通系統(tǒng)科學(xué)指導(dǎo)下的交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)性，兩者之間存在明顯的沖突，甚至?xí)?dòng)搖交通工程科學(xué)的嚴(yán)肅性。

因此，強(qiáng)調(diào)3種交通，有助于學(xué)生更加全面認(rèn)識(shí)交通，有助于學(xué)生理解交通特性，繼而理解研究這些交通特性的研究方法，更加辯證、全面地掌握研究方法的科學(xué)性。

2.3 注重概念和實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用和多媒體結(jié)合

交通工程學(xué)作為交通工程的入門(mén)課程，存在著大量的概念。這些概念“言淺意深”?！把詼\”是指概念表述比較簡(jiǎn)單，一旦多且雜時(shí)，學(xué)生就容易忘記；“意深”是指這些概念表述雖然簡(jiǎn)單，往往都是來(lái)自于實(shí)踐，具有一定應(yīng)用背景。

對(duì)此，如果僅通過(guò)課堂講授式教學(xué)方法，不容易給學(xué)生留下深刻印象，學(xué)生難以把握相關(guān)概念。因此，應(yīng)當(dāng)注重概念和實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用和多媒體結(jié)合起來(lái)。概念與多媒體結(jié)合，就是指要借助多媒體展示交通現(xiàn)象，講授交通工程學(xué)中的概念，提高學(xué)生對(duì)交通現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)，支持學(xué)生對(duì)交通概念的理性把握。這種教學(xué)方法已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在此不加贅述。

概念與應(yīng)用結(jié)合，就是指在介紹概念時(shí)，從應(yīng)用中引入概念，并在應(yīng)用中深化概念。一般理論課程，往往圍繞研究對(duì)象產(chǎn)生大量概念，并且概念之間存在密切邏輯關(guān)系，這樣其中邏輯的把握，就能把握概念。但交通工學(xué)是一門(mén)應(yīng)用學(xué)科，除了交通量等基本概念，更多的概念并不是對(duì)研究對(duì)象觀察而產(chǎn)生的，而是建立在一定的應(yīng)用基礎(chǔ)上，其間也并無(wú)關(guān)系。如年交通量，是與交通規(guī)劃密切相關(guān)。因此，介紹年交通量應(yīng)介紹其應(yīng)用背景，否則學(xué)生不知道為什么要介紹年交通量，談不上把握這個(gè)概念。另一方面，要注意設(shè)計(jì)大量的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，督促學(xué)生思考和研究交通現(xiàn)象，從而深化對(duì)交通工程學(xué)的理解，這一點(diǎn)也在相關(guān)文獻(xiàn)中得到了類(lèi)似的、廣泛的討論[1,4,6-7]。

概念與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合是指，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)鞏固學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)。有些教材先廣泛地介紹了各種交通特性，然后介紹了各種交通調(diào)查方法。這種邏輯符合“研究對(duì)象- 研究方法”的一般邏輯。但對(duì)于學(xué)生，學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難。這是因?yàn)?，交通特性和概念過(guò)多，廣泛地包括了交通量、年交通量、年平均交通量…、速度、占有率，甚至延誤、車(chē)頭時(shí)距、車(chē)頭間距等。概念較多，講授似蜻蜓點(diǎn)水，學(xué)生并未深刻理解概念。調(diào)查方法也很多，且涉及較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)，同理也存在學(xué)生理解不透徹的問(wèn)題。

對(duì)此，教學(xué)可以采用先講授一種交通特性(往往也是一種交通參數(shù))，然后組織調(diào)查，待學(xué)生掌握透徹后，再講授另一種交通特性。如在講授交通量的概念后，組織學(xué)生開(kāi)展交通量的調(diào)查，并要求學(xué)生圍繞著調(diào)查結(jié)果，就其應(yīng)用開(kāi)展討論。在這看似無(wú)聊、卻數(shù)以百次的重復(fù)計(jì)數(shù)過(guò)程中，在對(duì)問(wèn)題的分析與討論中，學(xué)生對(duì)交通量甚至交通的概念有著較為深刻的認(rèn)識(shí)。

3 結(jié)語(yǔ)

如前所述，大量文獻(xiàn)普遍認(rèn)為，交通工程學(xué)的課程質(zhì)量有待提高，原因知識(shí)點(diǎn)很分散、且概念較為抽象。受限于較弱的抽象思維能力和空白的專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，學(xué)生難免感到知識(shí)點(diǎn)繁多、不易理解。這一點(diǎn)突出體現(xiàn)在普通高等本科院校和高等職業(yè)學(xué)院。為此，需要加強(qiáng)課程的知識(shí)體系和教學(xué)方法建設(shè)。但另一個(gè)方面，一些院校的本門(mén)課程知識(shí)體系建設(shè)上也存在問(wèn)題。如將交通等同于交通系統(tǒng)，將交通特性等同于人、車(chē)、路的交通特性。這反而進(jìn)一步混淆了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

本文提出在本門(mén)課程中：(1)強(qiáng)調(diào)“交通是一種移動(dòng)”的本質(zhì)；(2)借助“度量交通”引出交通流三參數(shù)；(3)通過(guò)命名交通，完善對(duì)交通主觀性的認(rèn)識(shí)；(4)從微觀、中觀和宏觀考察交通，從而獲得交通行為、交通流和交通系統(tǒng)，建立對(duì)交通的完整認(rèn)識(shí)；(5)利用實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)和多媒體鞏固對(duì)交通的認(rèn)識(shí)。

筆者在4輪教學(xué)中逐步采取了上述措施，有效地改善了教學(xué)效果。通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)交通概念的認(rèn)識(shí)更加準(zhǔn)確、深刻、完整和體系化。同時(shí)由于概念更加具體和形象，學(xué)生在建立感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上開(kāi)展理性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)難度下降，課堂氣氛更加輕松和諧。