交通流理論研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)與實踐

朱興林 劉泓君

摘要：本文以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)交通運輸規(guī)劃與管理學(xué)科方向研究生課程交通流理論為研究對象，闡述了交通流理論研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)的必要性和意義。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段以及課程考核方式等方面，探討了交通流理論課程建設(shè)內(nèi)容，有助于提升研究生科研創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：交通流理論；課程建設(shè)；創(chuàng)新能力；課程實踐

中圖分類號：G643 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）25-0111-02

一、引言

2016年，全國共有在校研究生191.1萬人（碩士+博士），應(yīng)屆畢業(yè)研究生55.2萬人，研究生招生64.5萬人。研究生數(shù)量有了大幅度增長，但研究生教育質(zhì)量和水平與國外相比差距仍然明顯，這種差距也將直接影響到高?？蒲袑嵙娙跄酥羾铱萍及l(fā)展水平高低。教育部《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確提出要高度重視課程學(xué)習(xí)，加強課程建設(shè)，提高課程質(zhì)量。課程教學(xué)是研究生培養(yǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，抓好研究生課程教學(xué)是提高研究生科研和創(chuàng)新能力的切入點。

二、課程建設(shè)的必要性和意義

在城鎮(zhèn)化和機動化快速發(fā)展的背景下，交通擁堵、交通環(huán)境污染和交通事故已經(jīng)成為被廣泛關(guān)注的“城市病”問題，解決這些問題，是當(dāng)前及未來相當(dāng)一段時期內(nèi)交通工程專業(yè)人員的歷史使命。對這些問題的科學(xué)分析，需要科學(xué)的理論支撐。

交通流理論是交通工程的基礎(chǔ)理論，為了科學(xué)地分析上述問題，必須學(xué)習(xí)和研究城市交通流中各種要素的基本特性及其相互關(guān)系，掌握交通擁堵、事故、污染等問題的形成機理和發(fā)展規(guī)律，進而在規(guī)劃、設(shè)計、管理、控制各階段形成科學(xué)決策和改善方案。

交通流理論是應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、概率論、排隊論、數(shù)理統(tǒng)計、智能理論、計算機以及交通工程學(xué)等知識，研究交通流隨時間和空間變化規(guī)律的理論和方法體系，是描述交通特征、解釋交通現(xiàn)象、解決交通問題的理論工具。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，模擬技術(shù)和方法越來越多地被用于描述和分析交通運輸工程中的某些過程或現(xiàn)象。本文針對目前交通流理論課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段及課程考核方式等方面進行探究，有助于提高課程教學(xué)水平，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維和科研能力。

三、課程建設(shè)內(nèi)容

（一）教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

交通流理論是研究生階段重要的一門基礎(chǔ)理論課程，廣泛應(yīng)用于道路交通設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計及控制等研究領(lǐng)域，注重理論和實踐的結(jié)合。課程講授內(nèi)容主要包括交通流特性、車輛跟馳理論、流體動力學(xué)理論、有無信號燈控制交叉口理論、二流理論等，這些理論的學(xué)習(xí)必須結(jié)合實際案例，才有助于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。另外，教師角色也要發(fā)生轉(zhuǎn)變，不再是課堂的主角，更多的是引導(dǎo)學(xué)生如何獨立將所學(xué)的理論知識運用到實踐中去，培養(yǎng)學(xué)生能夠獨立進行科學(xué)研究的能力，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。因此首先要對課程內(nèi)容進行更新與完善，教師在備課過程中，不能僅僅依靠特定教材來授課，要將課程載體教材轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)嶋H交通問題的教學(xué)資料。研究生課程講授更多地要與實際案例結(jié)合，與科研項目結(jié)合，同時兼顧知識的拓展性和前瞻性。教師要將教學(xué)資料重新進行梳理和整合，并劃分為若干個專題，每個專題可以3—4人組成一個小組進行討論。

本課程所選教材是由浙江大學(xué)王殿海教授主編的《交通流理論》，該書內(nèi)容難度適中、編排緊湊，適用于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的學(xué)生。除此之外，考慮到授課內(nèi)容的前瞻性還配有其他輔助教材。再者，根據(jù)選課學(xué)生擬開展的科研課題類型、擬研究方向，在課堂講授及組織討論中，會針對性選擇相應(yīng)教學(xué)案例進行實踐操作，培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力。

（二）教學(xué)方法和手段改革

1.充分利用教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)資源、仿真及視頻實現(xiàn)教學(xué)手段多樣化。理論課教學(xué)過程中，在結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)手段黑板教學(xué)的基礎(chǔ)上，充分利用教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)資源、仿真及視頻等承載信息量大這些先進的教學(xué)手段，將文字、圖片、視頻等授課內(nèi)容制作成多媒體課件，實用性和適用性強，生動、直觀，大大增強了課堂教學(xué)的效果。在進行專題二交通波動理論講述中，對交通波動理論方程利用課件呈現(xiàn)出來，而方程的推導(dǎo)過程采用板書形式，給學(xué)生留有充裕的思考時間，為幫助學(xué)生進一步理解概念，利用仿真手段形象地再現(xiàn)交通波動過程，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過MOOCs課程為載體，充分利用信息技術(shù)優(yōu)勢，探索全程在線和“翻轉(zhuǎn)課堂”等信息化教學(xué)新模式，將課程躍升至深度探究、思辨、互動與實踐的新高度，不斷提升課程教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)優(yōu)勢教學(xué)資源共享。

2.課堂講授+課堂討論+實踐教學(xué)方法。研究生培養(yǎng)不同于本科生，更多地應(yīng)注重學(xué)生獨立思考問題的能力，以及團隊協(xié)作能力。教學(xué)方法以課堂討論為主線，因此在學(xué)時分配上，建議總學(xué)時的40%—60%用于課堂講授，其余學(xué)時放在教學(xué)實踐環(huán)節(jié)上。針對課堂討論這一環(huán)節(jié)，事先給定討論主題，給學(xué)生有充分準(zhǔn)備時間，組織學(xué)生圍繞主題進行小組討論。

課上，學(xué)生以3—4人為一組進行劃分，每組的成員都有特定的任務(wù)去完成，鼓勵每個人都要參與進來。討論主題內(nèi)容圍繞來自授課教師的科研項目，或是具有前瞻性的一篇學(xué)術(shù)論文展開，課堂討論過后，教師要對每組的討論結(jié)果進行總結(jié)。每個小組都有一次主題匯報的機會，此訓(xùn)練有助于學(xué)生綜合能力的提高。

課程實踐是培養(yǎng)研究生獨立思考和相互協(xié)作能力的重要手段。課程實踐包括軟件的操作、實驗方案的設(shè)計、工程實踐問題的解決、科研項目的案例分析、現(xiàn)場交通數(shù)據(jù)的采集等。本次交通流理論課程建設(shè)中，增加了一定比例的課程實驗（占總學(xué)時的10%）。實驗內(nèi)容包括車輛到達分布實驗、道路斷面交通流特性實驗。實驗方案設(shè)計、數(shù)據(jù)采集、軟件分析均由每個小組合作完成，教師組織學(xué)生進行現(xiàn)場教學(xué)與實驗，實驗結(jié)束后撰寫實驗報告，并交由老師審核，同時要求學(xué)生在課上以PPT的方式進行匯報，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2018年由授課教師牽頭的烏魯木齊市城市交通大調(diào)查科研項目，學(xué)生先后參與公交車調(diào)查、停車場交通大調(diào)查等方案制訂工作，取得了良好的教學(xué)效果。

（三）改革課程考核模式

研究生課程考核重在考查研究生對專業(yè)知識的把握能力及其應(yīng)用基礎(chǔ)理論分析和解決現(xiàn)實問題的能力，可以是開卷也可是閉卷。由于本課程理論性較強，同時又考慮理論與實踐相結(jié)合，重在培養(yǎng)學(xué)生對知識運用能力上，即研究生實踐能力的考核。以往考核方式主要采取閉卷方式，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在一定的缺陷：學(xué)生普遍通過死記硬背方式來應(yīng)付考試，但對實際交通問題的解決方面沒有形成靈活運用知識和分析方法的能力。因此，本研究改革了考核方式，采用過程性考核+期末理論考核，其中過程考核占比60%，期末理論考核占比40%。過程性考核內(nèi)容包括作業(yè)、課堂參與、討論匯報、實踐操作、實驗報告等。期末的理論考核可以采用筆試方式，考核學(xué)生對所學(xué)課程理論知識的掌握程度。

通過對一學(xué)期交通流理論課程教學(xué)的問卷調(diào)查顯示，有65%的學(xué)生對新形式的教學(xué)感到非常喜歡很適合自己，14.7%的學(xué)生比較適合自己，15%的學(xué)生沒有感覺，只有5.3%的學(xué)生感到不適應(yīng)不適合自己，團隊意識調(diào)查中有42.3%的學(xué)生認為自己的團隊意識增強了。

四、結(jié)語

本文以交通流理論研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)為例，從課程學(xué)習(xí)的必要性、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段及考核方式等方面進行了研究，研究結(jié)果表明學(xué)生在牢固掌握理論知識的基礎(chǔ)上，能夠運用知識到實踐中去解決實際交通問題，進行數(shù)據(jù)的調(diào)研、方案的制訂、可行性研究等，一定程度上提高了學(xué)生科研創(chuàng)新能力。

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