周 銳，朱家松，冼 弟，黃嘉琪，黃正藝

（深圳大學土木與交通工程學院，廣東 深圳 518060）

引言

《交通強國建設綱要》強調(diào)要加快推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、超級計算、區(qū)塊鏈等新技術與交通行業(yè)深度融合。同時，《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》指出要構建安全、高效、便捷、經(jīng)濟、綠色的現(xiàn)代化綜合交通體系，加快推進綜合交通體系的智慧發(fā)展和人文建設。目前，我國交通運輸行業(yè)正從智能化向數(shù)字化轉(zhuǎn)型、向智慧化邁進，然而智慧交通行業(yè)的理論創(chuàng)新、技術研發(fā)和工程管理的高科技人才比較稀缺，存在巨大的社會需求。因此，為滿足國家戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展的需求，交通運輸類專業(yè)學生需要具備智慧交通系統(tǒng)的相關理論知識、技術能力和實踐應用經(jīng)驗。

“智能運輸系統(tǒng)”是交通工程專業(yè)學生走進智慧交通領域的入門課程，它代表了目前交通運輸?shù)陌l(fā)展方向。由于我國的智能交通研究起步比發(fā)達國家要晚，各方面的理論、技術與應用尚未形成體系，國內(nèi)已有《智能運輸系統(tǒng)》教材往往無法反映國內(nèi)外的最新進展，特別是涉及大數(shù)據(jù)分析、信息與通信技術、電子技術和人工智能技術等最前沿的科學技術。同時，該課程抽象理論多、實用案例偏少，傳統(tǒng)的教學手段讓學生難以深入理解高科技技術的概念原理，和有效認知日益復雜的智能運輸先進技術的場景應用，不能發(fā)揮學生的個性、潛力和才能；而且該課程課時有限，沒有設置實踐內(nèi)容，尚未形成體系，不利于學生實踐能力的培養(yǎng)。在考核方式上往往過于單一，很多學生沒有深入理解智能交通系統(tǒng)的重要理論與關鍵技術，無法有效激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，無法實現(xiàn)新一代信息技術在交通運輸系統(tǒng)的應用。

基于該課程教學中的以上問題，結合課程思政建設指導綱要，本文提出面向智慧交通新技能培養(yǎng)的智能運輸系統(tǒng)課程教學改革和思政探索，圍繞教學目標、教學內(nèi)容、教學方法和考核方式四個方面，設計更科學合理的課程教學方案，提高學生的智慧交通新技能和創(chuàng)新實踐能力，實現(xiàn)全員、全程、全方位育人，從而為我國不斷地輸送交通運輸領域的高科技、綜合素質(zhì)人才。

1 課程性質(zhì)和特點

“智能運輸系統(tǒng)”課程作為交通工程專業(yè)的核心課程之一，課程內(nèi)容主要涉及智能運輸系統(tǒng)的概念原理、基礎理論、體系框架、關鍵技術以及系統(tǒng)的功能服務等，因此，該課程是一門多學科交叉、前沿動態(tài)教育課程，主要有以下四個特點：①概念多：該課程涉及電子技術、計算機技術、通信與信息技術、傳感技術、智能控制技術等多學科的知識，由于交通工程專業(yè)學生較少涉及其他學科的公共課，難以深入理解與掌握這些交叉學科的重要概念。②理論多：該課程涉及的理論眾多，例如動態(tài)交通分配理論、交通網(wǎng)絡實時動態(tài)交通信息預測理論、智能協(xié)同理論、智能控制理論等。而且這些基礎理論深奧復雜，對于本科生的理論水平要求較高。③內(nèi)容量大：該課程包括國內(nèi)外智能運輸系統(tǒng)體系框架、不同重要技術以及不多個子系統(tǒng)的結構、特征、功能與服務等。④實踐內(nèi)容少：由于36 個課時的限制，該課程的實驗部分僅限于交通調(diào)查、交通監(jiān)控、交通數(shù)據(jù)分析、電子收費等常規(guī)性實踐。這些實踐內(nèi)容設計性不強，難以提高學生的智慧交通新技能和創(chuàng)新實踐能力。

2 課程教學改革

本課程主要在教學目標、教學內(nèi)容、教學方法和考核方式四方面進行改革。

2.1 教學目標的調(diào)整

智能運輸系統(tǒng)課程目標必須與交通運輸專業(yè)高科技人才培養(yǎng)目標相對接，本課程結合國際工程教育專業(yè)認證的理念，將以學生為中心的理念貫穿教學設計全過程，以成果導向教育（OBE）的教學設計，形成面向工程認證的特色課程培養(yǎng)體系。根據(jù)我國“交通強國”國家戰(zhàn)略和“現(xiàn)代化綜合交通體系”的建設需求，結合智能運輸系統(tǒng)課程的性質(zhì)特點，“智能運輸系統(tǒng)”的課程目標調(diào)整為：使學生能夠充分認知智慧交通運輸系統(tǒng)的重要概念和體系框架，掌握系統(tǒng)中關鍵技術的主要特征與應用場景，理解各子系統(tǒng)的原理、結構、功能和服務，具備智慧交通重要技能應用的能力，并能夠分辨出國內(nèi)外的標準化和綜合分析評價。具有較好的基礎理論、寬廣的專業(yè)知識和良好的實踐、創(chuàng)新能力；能夠勝任智慧交通相關領域的設計、管理、科學研究等方面的工作；具備較高的人文素養(yǎng)、科學素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)，以及有使命感和責任感的高素質(zhì)專業(yè)精英人才。

2.2 教學內(nèi)容的重構

智能運輸系統(tǒng)課程內(nèi)容需要不斷更新，堅持與時俱進，將“云大物移智區(qū)”新一代信息技術和思政元素融入該課程結構的知識點中，充分挖掘與知識點相關的思政元素，重構課程內(nèi)容的概念原理、關鍵技術和系統(tǒng)應用，強調(diào)新一代信息技術在智能運輸系統(tǒng)中的地位和作用。課程新結構主要分為4 大部分：基本概念、六大關鍵技術、九大系統(tǒng)應用、標準化與評價，具體如表1（p27）所示。

表1 智能運輸系統(tǒng)課程內(nèi)容重構

在教學過程中，教師通過典型案例分析和主題討論等，解讀智慧交通新技術在不同地區(qū)的城市交通運輸規(guī)劃設計、公路交通和城市公交信息化、城市道路交通監(jiān)管和服務等方面的廣泛應用。例如，“杭州市：智能交通系統(tǒng)示范城市”案例、“上海市：智慧交通成就智慧出行”案例、“深圳市：互聯(lián)網(wǎng)+智慧交通的應用現(xiàn)狀及創(chuàng)新實踐”案例等。

2.3 教學手段的轉(zhuǎn)變

教師要牢固樹立“以學生為中心”的教學理念，通過線上線下教學相結合，構建課前資源建設、課中知識點解析、課后答疑與反饋的教學全過程，利用案例式、討論式和探究式教學方法解讀新一代信息技術在智慧道路、智慧高鐵、智慧地鐵、智慧機場、智慧港口等交通運輸各領域的廣泛應用。教學手段既有理論教學，又有實踐教學。

理論教學包括案例式、討論式、探究式等多模式授課方式：課前：建設線上課程學習，制作課程PPT、微視頻、作業(yè)庫、微信公眾號等教學資源準備，課前在APP 平臺（如“雨課堂”）或微信群發(fā)布預習作業(yè)，培養(yǎng)學生正確的時間管理能力；課堂：定時發(fā)布每節(jié)課的課件，每個重要知識點設置討論問題，讓學生成為課堂的主人；針對難點和熱點課程內(nèi)容，采取典型案例式課堂等形式進行詳細剖析和解讀，激發(fā)學生的主觀能動性；課后：向?qū)W生提問考查他們的學習效果，為學生答疑解惑；再通過學生反饋評價不斷完善課程總結，培養(yǎng)學生主動思考、總結的能力。

實踐教學包括一個課程設計任務書和交通相關的大賽。任務書包含以下內(nèi)容：①基礎概念：2－3 個學生一小組，針對智慧交通系統(tǒng)中不同領域的應用，每個小組分析一種智慧交通的關鍵技術或系統(tǒng)的優(yōu)缺點，指出其存在的問題和改進思路；②思維開拓：每組設計出一種新的或改進的智慧交通技術，繪制該技術的原理圖、結構圖和功能應用等，并撰寫詳細的說明書；③任務書匯報：描述該技術在實際中的應用前景，并提出可行性分析。作為討論式課堂的一種形式，學生通過PPT或?qū)嵨锏刃问皆谡n堂上進行匯報，老師根據(jù)匯報內(nèi)容進行交流討論。通過課程設計訓練，培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，是鍛煉創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。交通大賽不局限某一種交通類比賽，可以是校級、省市級甚至國家和國際跟交通相關的各類競賽，例如全國大學生交通科技大賽、全國高校智能交通創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)大賽、中國大學交通運輸創(chuàng)客大賽、“交通·未來”大學生創(chuàng)意作品大賽、智能交通世界大會創(chuàng)新大賽等。旨在培養(yǎng)大學生的科學精神和科學素養(yǎng)、動手實踐能力及團隊協(xié)作精神，促進大學生學術活動開展，加強大學生科技文化交流。

2.4 考核方式的改進

以成果導向（OBE）理念為指導，本課程的考核方式不再是單一的“形成性評價”或“終結性評價”，采取多階段、多任務考核方式的評價方法，不僅要增強理論學習，更要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，這種過程式考核方式讓考核結果更加客觀公正。課程總成績由平時成績、實踐成績和期末考試成績?nèi)糠纸M成，多維化的考核方式如表2（p28）所示。

表2 考核方式多維化

平時成績：占比總成績的30%，主要包括簽到情況、主題討論和隨堂測驗，其中主題討論占比60%，主題討論主要針對智能運輸系統(tǒng)涉及的“云大物移智區(qū)”技術中的熱點和難點問題進行剖析和討論，例如ETC 系統(tǒng)的優(yōu)缺點、自動駕駛技術的瓶頸問題，如何提高車輛定位精度等，培養(yǎng)學生的思考與創(chuàng)新能力。

期末考試成績：占比總成績的20%，主要包括一個案例分析題和一份調(diào)研報告，主要針對智慧道路、智慧高鐵、智慧地鐵、智慧機場和智慧港口等的國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，進行典型案例分析和文獻調(diào)研，培養(yǎng)學生的文獻查閱和分析總結能力。

實踐成績：占比總成績的50%，包括開放式課程設計和交通大賽，注重培養(yǎng)學生實踐和科研能力。其中課程占比80%，以2－3 人學生為小組共同完成課程設計，既可以促進他們的團隊協(xié)作能力，又可以為他們創(chuàng)造一個思維交流的機會。最后，在課堂上以實物或PPT 的形式展示其研究成果，指導老師根據(jù)每個小組提交任務書的創(chuàng)新性、新穎性、實用性、答辯效果等方面進行點評并給出相應的分數(shù)。通過以賽促學，未參加任何大學生比賽的將在C2中不得分。

3 結論

“智能運輸系統(tǒng)”課程具有多學科交叉、前沿科技、實踐性強等特點，通過分析課程性質(zhì)，從教學目標、手段、內(nèi)容和考核方式等開展教學改革。提出以培養(yǎng)學生智慧交通新技能為目標，基于成果導向教育的理念，通過案例式、討論式和探究性等多種教學手段，將傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為主體的課堂，強調(diào)新知識新技術的關聯(lián)性、課程思政教育的滲透性，通過考核方式的多維化，注重培養(yǎng)學生的新技能，提高學生的創(chuàng)新實踐能力，這些教學改革措施有助于學生解決智慧交通領域中的復雜問題。