基于協(xié)同學(xué)習(xí)的“智能交通系統(tǒng)”課程改革研究

羅薇 孫煦 焦朋朋 李之紅

[摘 要] 智能交通是交通工程專業(yè)的一個重要方向，“智能交通系統(tǒng)”作為交通工程專業(yè)核心課程，如何科學(xué)高效地開展“智能交通系統(tǒng)”課程建設(shè)，達到全面提高學(xué)生對“智能交通系統(tǒng)”的知識掌握度、有效提升學(xué)習(xí)能力，成了非常重要的課題。結(jié)合對交通工程專業(yè)大學(xué)生的課程指導(dǎo)經(jīng)驗，在“智能交通系統(tǒng)”課程的特點總結(jié)和問題剖析的基礎(chǔ)上，基于協(xié)同學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建了“智能交通系統(tǒng)”課程改革模式和體系，為綜合提高交通工程學(xué)生專業(yè)知識掌握能力和課程改革建設(shè)提供了有益參考。

[關(guān)鍵詞] 協(xié)同學(xué)習(xí);“智能交通系統(tǒng)”;課程改革

[基金項目] 2020年度北京建筑大學(xué)校級教育科學(xué)研究項目“基于協(xié)同學(xué)習(xí)方法與互幫互助機制的課程改革及質(zhì)量評估研究”（Y2025）;2020年度北京建筑大學(xué)校級教育科學(xué)研究項目“交通強國戰(zhàn)略下交通工程專業(yè)教學(xué)改革：以交通規(guī)劃類課程模塊為例”（Y2026）

[作者簡介] 羅 薇（1989—），女，湖南瀏陽人，博士，北京建筑大學(xué)土木與交通工程學(xué)院交通工程系講師，主要從事交通運輸規(guī)劃與管理研究;孫 煦（1987—），女，安徽宣城人，博士，北京建筑大學(xué)土木與交通工程學(xué)院交通工程系講師，主要從事交通運輸規(guī)劃與管理研究;焦朋朋（1980—），男，安徽淮北人，博士，北京建筑大學(xué)土木與交通工程學(xué)院交通工程系教授，主要從事交通運輸規(guī)劃與管理研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）37-0049-04? ? [收稿日期] 2021-04-29

一、引言

智能交通是交通工程專業(yè)的一個重要方向，目前隨著科學(xué)信息化技術(shù)的發(fā)展，智能交通應(yīng)用日趨廣泛，智能交通系統(tǒng)對于提高交通管理效率、緩解交通擁擠、減少環(huán)境污染、確保交通安全起到了非常重要的作用，符合國家建設(shè)“智慧城市”“綠色城市”和“平安城市”的要求，得到政策面的大力支持[1]。順應(yīng)科技發(fā)展的趨勢，對于此類人才的需求日趨明顯，國內(nèi)外各大學(xué)也相應(yīng)地積極探索開設(shè)“智能交通系統(tǒng)”課程的方法[2，3]。如何在有限時間內(nèi)兼顧理論教學(xué)與實踐訓(xùn)練，突出對學(xué)生在“智能交通系統(tǒng)”的理論與實踐雙重培養(yǎng)，進而實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升，是交通工程專業(yè)授課教師和本科班主任共同面臨的重要問題。

因此，本文面向交通工程專業(yè)本科生，基于協(xié)同學(xué)習(xí)方法，利用課程前瞻性、交叉性的特點，提出一套能夠高效學(xué)習(xí)“智能交通系統(tǒng)”原理、框架的課程改革方法，以有效促進本科學(xué)生文獻檢索能力、問題識別能力、協(xié)同學(xué)習(xí)能力與應(yīng)用能力水平的提升。

二、當(dāng)前“智能交通系統(tǒng)”課程特點與問題

在“智能交通系統(tǒng)”課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生既要掌握基本的專業(yè)理論知識，又要熟悉智能交通應(yīng)用技術(shù)及多個相關(guān)子系統(tǒng)，更重要的是能運用所掌握的知識進行智能交通系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計分析并實現(xiàn)在實際工程中的應(yīng)用[4]。目前，各高?！爸悄芙煌ㄏ到y(tǒng)”課程有以下三個特點，如圖1所示。

1.知識點講授：按照“智能交通系統(tǒng)”知識點的分類進行授課，包括智能交通系統(tǒng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用技術(shù)等章節(jié)。

2.作業(yè)布置：在理論方法講授中，穿插課程作業(yè)的布置，要求學(xué)生進一步加強對“智能交通系統(tǒng)”理論的理解。

3.分組匯報：學(xué)生自由組合匯報并研討智能交通系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方案。

在上述課堂講授、作業(yè)布置、分組匯報中，智能交通系統(tǒng)教育中存在著封閉、被動的問題。

1.教學(xué)過程中，通常教師按照既定的“智能交通系統(tǒng)”教學(xué)大綱要求，循序漸進地講授教材內(nèi)容，教師與學(xué)生之間的互動偏少。而學(xué)生被動地接收知識，缺乏主觀能動性、學(xué)習(xí)積極性，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生智力和獨立學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。

2.教學(xué)模式以“教師講授、學(xué)生聽課”為主，教師統(tǒng)一布置學(xué)習(xí)要求，未能了解每個學(xué)生的特點。學(xué)生缺乏動口、動手、動腦的實踐機會，個性特點、潛在能力、獨有才能均得不到有效的培養(yǎng)與發(fā)揮，阻礙了學(xué)生在智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的興趣和特長的培育，未能做到因地制宜、因材施教[5]。

3.少量學(xué)校在“智能交通系統(tǒng)”教學(xué)中設(shè)置了課程實驗，但是以課內(nèi)演示性實驗為主，設(shè)計性和綜合性實驗較少，學(xué)生缺乏動手能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

分析“智能交通系統(tǒng)”特點可知，與其他本科生必修課相比，“智能交通系統(tǒng)”十分側(cè)重所獲知識的實際應(yīng)用和學(xué)生之間的協(xié)作配合，是快速提高交通工程本科生專業(yè)知識學(xué)習(xí)技能的重要渠道。這一課程特點使得通過革新“智能交通系統(tǒng)”的課程模式，進而提升本科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力成為可能。此外，分析“智能交通系統(tǒng)”問題可知，現(xiàn)存教學(xué)中的不足將造成交通專業(yè)本科生踏入社會后不能滿足智能交通的發(fā)展需要，不能快速適應(yīng)工作崗位，影響學(xué)生發(fā)展，進而甚至影響學(xué)院、專業(yè)的發(fā)展。因此，對“智能交通系統(tǒng)”專業(yè)課程的教學(xué)改革勢在必行。

三、協(xié)同學(xué)習(xí)簡介

早在1971年，德國學(xué)者Haken在系統(tǒng)論中提出了協(xié)同的概念，協(xié)同指總系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)、合作的聯(lián)合作用及集體行為，結(jié)果會產(chǎn)生“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)[6]。其認(rèn)為協(xié)同學(xué)本身就是“協(xié)調(diào)合作之學(xué)”，即協(xié)同變化。

協(xié)同學(xué)習(xí)（Synergistic Learning）指在教育環(huán)境下，學(xué)習(xí)者以學(xué)習(xí)共同體的形式為獲得個體與群體的學(xué)習(xí)績效而進行互動、互補的學(xué)習(xí)方式[7]。協(xié)同學(xué)習(xí)的基本原理歸納為“深度互動，信息匯聚，集體思維，合作建構(gòu)，多場協(xié)調(diào)”[8]。該學(xué)習(xí)方法可使具有不同智力水平、思維方式、認(rèn)知風(fēng)格、知識結(jié)構(gòu)的成員，通過相互合作、共同奮斗，共同提高。協(xié)同學(xué)習(xí)方法能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的溝通能力、包容力及社會責(zé)任感和自尊心，還能能夠促進教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流互動與智力共享，傳遞和獲得真知。

隨著協(xié)同學(xué)習(xí)教學(xué)方法的發(fā)展，教育者們逐步擴展協(xié)同學(xué)習(xí)理念，提出協(xié)同學(xué)習(xí)包括學(xué)生的協(xié)同“學(xué)”、教師的協(xié)同“教”、學(xué)校的“導(dǎo)”等（見圖2）。新型協(xié)同學(xué)習(xí)模式與開放式教學(xué)的有機結(jié)合，能促進教與學(xué)的良性互動[4，5]。