□張雪梅，沈文超，朱 偉

(1.山西警察學(xué)院，山西 太原 030401；2.廣州學(xué)塾加軟件科技有限公司，廣東 廣州 510640)

隨著城市規(guī)模擴(kuò)大、汽車(chē)工業(yè)發(fā)展、物流需求劇增，道路交通需求將持續(xù)增長(zhǎng)，交通擁堵、交通事故等交通問(wèn)題將日益嚴(yán)重，道路交通行業(yè)在需求與供給的矛盾中保持持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著“粗放型”的交通工程“硬”建設(shè)已逐步完成，精細(xì)型的交通管理“軟”服務(wù)日趨突出。公安部交通管理局發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)城市道路交通信號(hào)燈配時(shí)智能化和交通標(biāo)志標(biāo)線標(biāo)準(zhǔn)化的通知》(公交管〔2016〕230號(hào))以及《推進(jìn)城市道路交通信號(hào)燈配時(shí)智能化工作方案》對(duì)交通警察提出更專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)要求，也對(duì)交通管理工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高技術(shù)能力要求。強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是提升交通管理工程專(zhuān)業(yè)人才能力培養(yǎng)的重要手段，但受校內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、專(zhuān)業(yè)師資等方面的局限，目前大多數(shù)公安院校交通管理工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)效果不夠理想，特別是工程技術(shù)類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)相對(duì)薄弱。建立校局合作機(jī)制是保障和提高實(shí)踐教學(xué)效果的有效措施，但往往很難解決專(zhuān)業(yè)實(shí)踐方法落后、雙師型師資緊缺、創(chuàng)新能力不足等問(wèn)題。本文在分析交通管理工程專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，結(jié)合道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，以交通運(yùn)行仿真為基礎(chǔ)的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與教學(xué)實(shí)踐，提出基于產(chǎn)教融合的交通運(yùn)行仿真實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新模式。

習(xí)近平總書(shū)記在黨的十九大報(bào)告中提出“完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作”。2017年12月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見(jiàn)》。產(chǎn)教融合已成為近年來(lái)促進(jìn)高等教育發(fā)展，加強(qiáng)創(chuàng)新型人才和技術(shù)技能人才培養(yǎng)的一項(xiàng)重要方針。[1]產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式可以有效解決當(dāng)前職業(yè)教育人才培養(yǎng)中遇到的問(wèn)題，有助于提高學(xué)校的人才培養(yǎng)質(zhì)量和效率。[2]為了提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，基于雙師型教師緊缺、專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員缺失的現(xiàn)狀短期之內(nèi)無(wú)法解決，我校各專(zhuān)業(yè)教師在上述實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，積極探索基于校企合作的實(shí)踐教學(xué)模式，特別是產(chǎn)教融合的交通運(yùn)行仿真實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐。制度建立是校企合作長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制的保障。[3]為此，在道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)雙方的共同努力進(jìn)一步補(bǔ)充和完善了校企合作協(xié)議，促進(jìn)了產(chǎn)教深度融合。

一、交通管理工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀分析

交通管理工程是公安技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)之一，主要以交通組織規(guī)劃、交通監(jiān)控指揮、交通設(shè)施設(shè)置、車(chē)輛查驗(yàn)布控以及交通事故處理與防范等工程與執(zhí)法技術(shù)作為專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)與教學(xué)領(lǐng)域。其人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備從事公安交通管理工作所需要的交通組織與管控、交通安全管理與執(zhí)法、交通事故處理與防控等專(zhuān)業(yè)能力和研究創(chuàng)新能力，能夠勝任基層公安機(jī)關(guān)道路交通管理等工作的高素質(zhì)應(yīng)用型公安專(zhuān)門(mén)技術(shù)人才。人才培養(yǎng)課程體系的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)除了崗位見(jiàn)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐外，主要由專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))和創(chuàng)新訓(xùn)練等。雖然根據(jù)《公安技術(shù)類(lèi)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》要求，實(shí)踐教學(xué)課時(shí)占總學(xué)分比例不低于35%，但在具體實(shí)踐中交通管理工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)并未達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，往往存在有實(shí)踐教學(xué)方法傳統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與內(nèi)容有偏差等突出問(wèn)題。下面具體從實(shí)踐教學(xué)方法落后、動(dòng)手實(shí)操設(shè)備不足、專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員缺失等方面加以分析。

(一)實(shí)踐教學(xué)方法相對(duì)落后

交通管理工程專(zhuān)業(yè)的主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象與場(chǎng)景是道路交通系統(tǒng)，一些實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法需要到實(shí)際道路上開(kāi)展，但具體實(shí)施過(guò)程中由于容易產(chǎn)生安全隱患、實(shí)驗(yàn)組織困難、無(wú)法干預(yù)道路交通等原因，往往難以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的預(yù)期目標(biāo)。例如在《道路交通工程》課程教學(xué)中，教師通常組織學(xué)生到實(shí)際道路進(jìn)行交通調(diào)查實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，為保障實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，需將學(xué)生分組安排到不同的斷面、路段或交叉口，而分組越多、持續(xù)越久、頻次越高則安全隱患越大，調(diào)查結(jié)果的核驗(yàn)難度也越大。因此該實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目往往流于形式，無(wú)法應(yīng)用于交通流參數(shù)等模型的驗(yàn)證。

(二)動(dòng)手實(shí)操設(shè)備配備不足

目前交通管理工程專(zhuān)業(yè)采用的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備(含軟件)通常有工程和模擬兩類(lèi)。工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有與實(shí)際應(yīng)用一致的優(yōu)勢(shì)，但由于設(shè)備大、價(jià)格高、依賴(lài)于實(shí)際場(chǎng)景等原因通常只用于教師操作演示實(shí)驗(yàn)，難以用于多個(gè)學(xué)生同時(shí)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐。而實(shí)物模擬類(lèi)設(shè)備可用于學(xué)生掌握設(shè)備操作，但不能模擬交通流，無(wú)法形成“觀察-動(dòng)手-反饋”的實(shí)踐閉環(huán)，難以幫助學(xué)生形成實(shí)戰(zhàn)技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。例如在《道路交通控制》課程中，學(xué)生無(wú)法通過(guò)以上設(shè)備的實(shí)踐教學(xué)驗(yàn)證Webster最佳周期模型等理論模型在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中是否適合及應(yīng)用要求。

(三)專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員普遍缺失

交通管理工程專(zhuān)業(yè)是實(shí)戰(zhàn)性與應(yīng)用性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，而同時(shí)具有工程師、教師素養(yǎng)的雙師型教師普遍緊缺。另一方面，國(guó)內(nèi)各地的智慧交通建設(shè)如火如荼地開(kāi)展，也帶動(dòng)了交通管理工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備日新月異地發(fā)展。新設(shè)備的使用和應(yīng)用對(duì)教師也提出了更高的要求。因此專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員的配備有利于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展。而目前大部分公安院校的交通管理工程專(zhuān)業(yè)缺少專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員，無(wú)法協(xié)助專(zhuān)業(yè)課程教師更好地應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)展課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

二、道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

根據(jù)目前交通管理工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在實(shí)踐教學(xué)方法落后、動(dòng)手實(shí)操設(shè)備不足等問(wèn)題，需要從校內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法的改善和專(zhuān)業(yè)教師實(shí)踐能力的培養(yǎng)兩方面推進(jìn)。為此，我校各專(zhuān)業(yè)教師對(duì)于如何提高實(shí)踐教學(xué)效果進(jìn)行了一些嘗試和探索，特別是借助道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，對(duì)于工程技術(shù)類(lèi)課程的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了一些創(chuàng)新和實(shí)踐。

道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)路網(wǎng)、提供實(shí)驗(yàn)工具軟件等方式，開(kāi)展交通工程技術(shù)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中“眼到、手到、心到”，從而達(dá)到鞏固理論知識(shí)、提升實(shí)踐技能的效果。平臺(tái)具有微觀交通仿真、路網(wǎng)資源管理、交通信息采集、交通運(yùn)行評(píng)價(jià)、交通場(chǎng)景設(shè)計(jì)、交通信號(hào)控制方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程組織與管理等功能。平臺(tái)由微觀交通仿真軟件、交通電子沙盤(pán)服務(wù)軟件、交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)軟件、交通信號(hào)控制實(shí)驗(yàn)軟件、干道信號(hào)協(xié)調(diào)優(yōu)化仿真軟件、交通電子沙盤(pán)服務(wù)器、拼接屏、拼接屏控制機(jī)、教師控制臺(tái)、實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，如圖1所示。

道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能為交通工程、交通信號(hào)控制等專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)類(lèi)課程提供微課視頻、教學(xué)演示、課程實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)等，還能為交通管理工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)提供支撐。目前平臺(tái)可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不少于16個(gè)，包含課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如圖2所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)物理結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 平臺(tái)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

(一)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

1．交通工程基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)是道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課《道路交通工程》開(kāi)發(fā)的實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該系列實(shí)驗(yàn)以交通流流量、速度、密度三個(gè)參數(shù)的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，逐步獲取斷面、路段、交叉口等交通對(duì)象的交通流數(shù)據(jù)而開(kāi)展數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)。該系列實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)及實(shí)訓(xùn)目的與內(nèi)容如表1。

表1 交通工程系列實(shí)驗(yàn)

例如交叉口流量調(diào)查實(shí)驗(yàn)，課程正式開(kāi)始之前，實(shí)驗(yàn)課程老師通過(guò)交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)背景，包括輸入交通需求方案、交通信號(hào)控制方案、交通組織管理方案等。實(shí)驗(yàn)課程中，當(dāng)學(xué)生均已登錄交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)軟件后，課程老師通過(guò)對(duì)象分配功能為學(xué)生分配觀測(cè)交叉口(建議每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)一個(gè)交叉口)，并向?qū)W生講授數(shù)據(jù)收集的類(lèi)型、方法及作用，完成后即可開(kāi)始運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中課程老師可以在仿真軟件路網(wǎng)中選擇某個(gè)路口對(duì)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)外的知識(shí)做一些擴(kuò)展。仿真運(yùn)行結(jié)束后，學(xué)生使用數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能導(dǎo)出交叉口分車(chē)型、分轉(zhuǎn)向的車(chē)流量，并以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整理、分析和繪制交叉口流量流向圖、車(chē)型分布圖、各進(jìn)口流量時(shí)空分布圖等，為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，可取幾次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。

2．交通信號(hào)控制系列實(shí)驗(yàn)是道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為專(zhuān)業(yè)課《道路交通控制》開(kāi)發(fā)的實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該系列實(shí)驗(yàn)以道路交通信號(hào)控制為核心，遞進(jìn)地開(kāi)展無(wú)控制、點(diǎn)控制、干道協(xié)調(diào)控制等相關(guān)道路交通控制方法實(shí)驗(yàn)。該系列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱(chēng)及實(shí)訓(xùn)目的與內(nèi)容如表2。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在一定程度上了克服動(dòng)手實(shí)操設(shè)備不足對(duì)實(shí)踐教學(xué)的影響。

表2 交通控制系列實(shí)驗(yàn)

(二)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)

綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)工程技術(shù)類(lèi)課程設(shè)計(jì)、學(xué)員畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，集分析、設(shè)計(jì)、實(shí)操能力于一體。綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目除單交叉口交通分析及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、干道交通分析及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、區(qū)域交通分析及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)以外，還支持專(zhuān)業(yè)教師根據(jù)實(shí)際案例開(kāi)發(fā)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重點(diǎn)在于考查學(xué)員對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合掌握和運(yùn)用能力，以單交叉口交通分析及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)為例，教師從平臺(tái)的仿真路網(wǎng)中為學(xué)生指定交叉口，要求學(xué)生給出該交叉口的交通運(yùn)行分析及優(yōu)化報(bào)告。學(xué)生可首先通過(guò)平臺(tái)獲取所需的交通數(shù)據(jù)，并以此數(shù)據(jù)分析交叉口的交通運(yùn)行水平，提出優(yōu)化或整改建議(交叉口渠化設(shè)計(jì)、信號(hào)控制方案等)，最后通過(guò)平臺(tái)測(cè)試提供方案的優(yōu)化效果。該實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程以學(xué)生為主，由學(xué)生思考數(shù)據(jù)收集類(lèi)型及處理方式、交叉口評(píng)價(jià)結(jié)論、交叉口優(yōu)化方案等。

三、基于產(chǎn)教融合的交通運(yùn)行仿真實(shí)踐教學(xué)模式創(chuàng)新與實(shí)踐

(一)通過(guò)產(chǎn)教融合開(kāi)發(fā)交通運(yùn)行仿真實(shí)踐教學(xué)資源

第一，共同制定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。在道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)施過(guò)程中，積極探索校企雙方合作、共同開(kāi)發(fā)可直接用于實(shí)踐教學(xué)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。具體產(chǎn)教融合過(guò)程包括:首先由建設(shè)企業(yè)結(jié)合平臺(tái)的功能和特性提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)初稿，由專(zhuān)業(yè)授課教師審核修訂后開(kāi)展試驗(yàn)教學(xué)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題和不足反饋給企業(yè)進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，通過(guò)多次循環(huán)修改最終定稿。

第二，共同開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)資源包。為了進(jìn)一步促進(jìn)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)，保障工程技術(shù)類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)出率并提升課程實(shí)驗(yàn)效果，道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)產(chǎn)教融合的另一個(gè)探索是共同開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)資源包。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中課程教學(xué)資源包采用分析、提煉、打碎、拓展的原則，在分析各相關(guān)課程在專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)方面需求的基礎(chǔ)上，提煉各課程在專(zhuān)業(yè)知識(shí)通用的內(nèi)容，然后針對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行碎片化處理，最后針對(duì)專(zhuān)業(yè)能力需求對(duì)課程進(jìn)行拓展，最終形成系列微課視頻、教學(xué)演示文檔、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目清單、實(shí)驗(yàn)視頻等教學(xué)資源。該專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)資源包開(kāi)發(fā)可由專(zhuān)業(yè)教師根據(jù)教學(xué)需要列出目錄，以企業(yè)為主根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)逐一開(kāi)發(fā)，并在后期教學(xué)運(yùn)用中由雙方不斷更新、補(bǔ)充和完善。同時(shí)，也能及時(shí)解決“雙師型”教師不足的問(wèn)題。

(二)通過(guò)校企合作仿真競(jìng)賽拓展交通運(yùn)行仿真實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的公安專(zhuān)門(mén)技術(shù)人才，開(kāi)拓學(xué)員的創(chuàng)新性思維，通過(guò)校企合作進(jìn)一步開(kāi)發(fā)相關(guān)競(jìng)賽軟件的基礎(chǔ)上，使道路交通運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可在上述綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，通過(guò)改變交通流量、控制目標(biāo)等方式進(jìn)一步拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和競(jìng)賽題目。借助競(jìng)賽題目的綜合性和內(nèi)容拓展，培養(yǎng)學(xué)生處理交通管理工程技術(shù)方面問(wèn)題的能力和全面性。以此為基礎(chǔ)可便捷地開(kāi)展校內(nèi)交通管理技能競(jìng)賽(包含單人賽和團(tuán)隊(duì)賽)，從而提升學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)技能。隨著產(chǎn)教融合的不斷推進(jìn)，進(jìn)一步可以考慮通過(guò)校企合作提升仿真競(jìng)賽的規(guī)模和實(shí)戰(zhàn)水平，不斷拓展相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。不斷拓展交通管理工程技術(shù)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。