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        應(yīng)用型大學(xué)的智能交通系統(tǒng)課程改革研究

        2023-07-27 21:30:36梁婷婷
        物流科技 2023年10期
        關(guān)鍵詞:智能交通系統(tǒng)應(yīng)用型大學(xué)新工科

        梁婷婷

        摘 要:在新工科時(shí)代,應(yīng)用型本科院校更加適合社會(huì)發(fā)展需求,創(chuàng)新性應(yīng)用型的智能交通人才的培養(yǎng)必然是一個(gè)重要的方向。文章以應(yīng)用型大學(xué)為例,首先闡述了智能交通系統(tǒng)課程的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題,接著研究課程教學(xué)改革在課程教學(xué)目標(biāo)、課程體系及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式、課程思政五個(gè)方面的作用,以便更好地培養(yǎng)出與智能交通行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐需求高度符合的應(yīng)用型人才。

        關(guān)鍵詞:新工科;智能交通系統(tǒng);課程改革;應(yīng)用型大學(xué)

        中圖分類(lèi)號(hào):F57;G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.10.044

        Abstract: In the new engineering era, application-oriented undergraduate colleges are more suitable for the needs of social development, and the cultivation of innovative application-oriented intelligent transportation talents is bound to be an important training direction. Taking the application-oriented university as an example, this paper first expounds the characteristics and existing problems of the intelligent transportation system curriculum, and then carries out research on the curriculum teaching reform in five aspects of the curriculum teaching objectives, curriculum system and teaching content, teaching methods, assessment methods, and curriculum ideology and politics, so as to cultivate application-oriented talents highly in line with the production and practical needs of the intelligent transportation industry.

        Key words: new engineering; intelligent transportation system; curriculum reform; application-oriented university

        0 ? ?引 ? ?言

        近年來(lái),隨著科技的不斷發(fā)展,各行業(yè)均實(shí)現(xiàn)了不同程度的智能化,智能交通也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,這對(duì)智能交通方面的人才提出了更高的要求,傳統(tǒng)的教學(xué)模式培養(yǎng)出的應(yīng)用型人才難以匹配現(xiàn)階段交通行業(yè)的發(fā)展需求,因此,智能交通系統(tǒng)課程改革刻不容緩。此外,目前社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求越來(lái)越大,應(yīng)用型大學(xué)也迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇,為推動(dòng)應(yīng)用型大學(xué)的不斷發(fā)展,其智能交通系統(tǒng)課程也要圍繞行業(yè)需求,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)能推動(dòng)智能交通行業(yè)發(fā)展的高質(zhì)量人才。

        智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation Systems,簡(jiǎn)稱(chēng)ITS)是指基于完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),融合先進(jìn)的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等,加強(qiáng)載體、載運(yùn)工具以及用戶三者間的聯(lián)系,充分發(fā)揮現(xiàn)有交通設(shè)施的效能,極大地提高運(yùn)輸?shù)男始鞍踩?,從而獲得巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)[1]。智能交通的發(fā)展與《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰、碳中和工作的意見(jiàn)》相契合,但目前應(yīng)用型大學(xué)的智能交通系統(tǒng)課程培養(yǎng)方案偏向抽象理論,應(yīng)用案例較少,此外,學(xué)生對(duì)智能交通系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),如:大數(shù)據(jù)分析、信息與通信、人工智能技術(shù)等理解不足,不符合國(guó)家和社會(huì)對(duì)智能交通系統(tǒng)人才的要求。為培養(yǎng)具備新信息技術(shù)的高質(zhì)量人才,有必要對(duì)應(yīng)用型大學(xué)的智能交通系統(tǒng)課程進(jìn)行改革。

        本文針對(duì)智能交通專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,全面分析了智能交通系統(tǒng)課程的特點(diǎn)、現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,基于應(yīng)用型大學(xué)的培養(yǎng)宗旨,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式和思政強(qiáng)化五個(gè)方面探索課程改革的方法,培養(yǎng)能夠勝任智能交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理等方面工作的高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化的應(yīng)用型人才。

        1 ? ?課程特點(diǎn)及存在的問(wèn)題

        1.1 ? ?課程特點(diǎn)

        智能交通系統(tǒng)是交通工程專(zhuān)業(yè)的核心課程,涉及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、通信技術(shù)、信息化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等多個(gè)學(xué)科,是一門(mén)交叉課程。該課程的主要特點(diǎn)包括以下幾方面。

        1.1.1 ? ?開(kāi)發(fā)領(lǐng)域大

        智能交通系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域主要有:居民出行與貨物運(yùn)輸需求智能誘導(dǎo)系統(tǒng)、運(yùn)輸組織智能化系統(tǒng)、綜合交通樞紐協(xié)調(diào)與疏導(dǎo)信息服務(wù)、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)誘導(dǎo)系統(tǒng)、車(chē)輛運(yùn)營(yíng)智能調(diào)度系統(tǒng)、智能公共交通系統(tǒng)、智能貨物配載系統(tǒng)、先進(jìn)的車(chē)輛控制和安全系統(tǒng)等領(lǐng)域[2]。

        1.1.2 ? ?概念多且零散

        智能交通系統(tǒng)涉及多個(gè)學(xué)科,如通信、計(jì)算機(jī)、信息交互、大數(shù)據(jù)、控制科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)學(xué)科,因此需要學(xué)生理解和掌握的概念繁多且零散[3]。但是該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)涉及到的學(xué)科并沒(méi)有對(duì)應(yīng)的先修課程,僅僅依靠概念解釋很難深入理解涉及內(nèi)容的概念。

        1.1.3 ? ?缺少實(shí)踐內(nèi)容

        應(yīng)用型大學(xué)必須要以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為重點(diǎn),激活學(xué)生內(nèi)在的融貫?zāi)芰4]。因此,應(yīng)用型教學(xué)過(guò)程既要教授理論知識(shí),又要通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)將理論轉(zhuǎn)化并應(yīng)用到實(shí)際生活中。目前,智能交通系統(tǒng)課程學(xué)時(shí)較少,教學(xué)條件有限,多數(shù)高校的實(shí)踐教學(xué)僅能開(kāi)展交通調(diào)查、調(diào)查數(shù)據(jù)分析等常規(guī)實(shí)驗(yàn),無(wú)法進(jìn)行大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、自主視頻采集等的實(shí)驗(yàn),在新技術(shù)方面的鍛煉不足,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)智能交通的理解僅僅停留在理論層面和傳統(tǒng)交通層面,對(duì)智能交通系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不足,無(wú)法提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

        1.2 ? ?課堂教學(xué)存在的問(wèn)題

        目前,應(yīng)用型大學(xué)智能交通系統(tǒng)課程的教學(xué)模式為多媒體授課、課后作業(yè)、小組討論、小組PPT匯報(bào)等方式,目前主要存在以下問(wèn)題。

        1.2.1 ? ?教學(xué)目標(biāo)不明確

        目前應(yīng)用型大學(xué)智能交通系統(tǒng)課程的培養(yǎng)目標(biāo)不明確,這影響了應(yīng)用型大學(xué)對(duì)于智能交通系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容和核心要素的深入理解,同時(shí)也導(dǎo)致在培養(yǎng)智能交通人才的過(guò)程中出現(xiàn)了偏差,具體表現(xiàn)為以下兩點(diǎn):一是教學(xué)缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),無(wú)法結(jié)合行業(yè)發(fā)展前沿進(jìn)行授課;二是課程設(shè)置偏向理論,缺少配套的實(shí)踐培養(yǎng)計(jì)劃,從而導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生的“應(yīng)用型”能力不夠突出,其理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力較差[5]。

        1.2.2 ? ?教學(xué)方式陳舊單一

        目前多數(shù)應(yīng)用型大學(xué)對(duì)智能交通系統(tǒng)的授課方式多為課堂PPT授課,雖然增加了小組討論和小組PPT匯報(bào),但是仍以教師講授為主,且側(cè)重點(diǎn)多為理論講解。學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)被動(dòng)接受相關(guān)知識(shí),雖然能了解課程的知識(shí)及理論本身,但是缺乏對(duì)獨(dú)立思考能力的鍛煉,學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)新能力以及實(shí)際運(yùn)用能力得不到有效提升。這種以“教師講授、學(xué)生聽(tīng)課”為主的教學(xué)方式,不僅師生互動(dòng)少,教師無(wú)法了解每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn),而且學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),缺少主觀能動(dòng)性,導(dǎo)致學(xué)生課堂參與度也不高,加之移動(dòng)手機(jī)的普及更加劇了這種現(xiàn)象,不利于學(xué)生智力和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

        1.2.3 ? ?教學(xué)內(nèi)容陳舊

        目前計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,交通領(lǐng)域也隨之產(chǎn)生了很多新的技術(shù)和產(chǎn)品,但是多數(shù)應(yīng)用型大學(xué)授課采用的教材和參考資料跟不上智能交通發(fā)展的步伐,講授的應(yīng)用案例較為落后,涉及到的往往不是最新的智能交通示范工程。而學(xué)生學(xué)習(xí)多以課本為主,因此導(dǎo)致學(xué)生接受的知識(shí)落后于時(shí)代,難以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,不符合應(yīng)用型大學(xué)人才培養(yǎng)的宗旨。

        1.2.4 ? ?考核方式不科學(xué)

        目前,大多數(shù)應(yīng)用型大學(xué)對(duì)“智能交通系統(tǒng)”課程進(jìn)行期末考核時(shí),采用的方式主要有大作業(yè)、課程論文和考試。然而,學(xué)生們的大作業(yè)和課程論文多數(shù)是從網(wǎng)絡(luò)摘抄來(lái)的,對(duì)智能交通系統(tǒng)的了解程度得不到提高,且缺乏自主思考和創(chuàng)新;而期末考試通常只涉及概念記憶,無(wú)法提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,目前的考核方式并不合理,不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,無(wú)法提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

        2 ? ?課程教學(xué)改革研究

        2.1 ? ?明確課程教學(xué)目標(biāo)

        應(yīng)用型本科教育是以專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向或社會(huì)導(dǎo)向?yàn)橹鞯囊环N教育形式[6]。針對(duì)應(yīng)用型大學(xué)的智能交通系統(tǒng)課程,其培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是與智能交通行業(yè)需求相匹配的高水平應(yīng)用型人才,這些人才具備研究知識(shí)和技術(shù)成果的能力,并且能將成果轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用,畢業(yè)后能解決行業(yè)熱點(diǎn)問(wèn)題。因此,本課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面:首先,學(xué)生應(yīng)掌握智能交通系統(tǒng)各個(gè)研究?jī)?nèi)容的重要知識(shí)點(diǎn)、體系框架和關(guān)鍵技術(shù)的特點(diǎn),以及各個(gè)子系統(tǒng)的原理、框架、功能和實(shí)際應(yīng)用案例等理論知識(shí)。其次,學(xué)生還應(yīng)具備利用本課程知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐和創(chuàng)新的能力,能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中,并能夠進(jìn)行創(chuàng)新性思考和實(shí)踐。最后,畢業(yè)后的學(xué)生應(yīng)該能夠快速適應(yīng)智能交通企業(yè)的發(fā)展需求,能夠勝任相關(guān)職業(yè)的工作,并能夠在實(shí)踐中不斷提高自己的實(shí)際能力。

        2.2 ? ?優(yōu)化課程體系,動(dòng)態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容

        作為應(yīng)用型大學(xué)交通工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,應(yīng)能成為適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通行業(yè)需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。目前,多數(shù)應(yīng)用型智能交通系統(tǒng)的先修課程多為交通工程導(dǎo)論、運(yùn)籌學(xué)、交通規(guī)劃、路基路面等較為完整,但多側(cè)重于傳統(tǒng)交通行業(yè)的專(zhuān)業(yè)課程體系。在新工科時(shí)代,已有的課程體系無(wú)法滿足交通行業(yè)智能化發(fā)展的需求。智能交通是時(shí)代的產(chǎn)物,融合了信息、通信、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多個(gè)學(xué)科,為提升學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力,應(yīng)調(diào)整課程體系,建議:第一,增設(shè)計(jì)算機(jī)編程的課程,如Python、MATLAB等;第二,增設(shè)機(jī)器學(xué)習(xí)課程,加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的理解和掌握;第三,增設(shè)信息與通信技術(shù)課程,讓學(xué)生對(duì)信息和通信技術(shù)有充分的認(rèn)識(shí)[7]。

        為了提高智能交通系統(tǒng)課程的教學(xué)質(zhì)量,教師應(yīng)密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外智能交通的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),熟練掌握智能交通系統(tǒng)的技術(shù),制作滾動(dòng)式教學(xué)資料,與當(dāng)代智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)密切結(jié)合,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以紙質(zhì)教材為主,數(shù)字多媒體和案例素材庫(kù)為輔,并不斷更新和完善,以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài),吸收最新的發(fā)展成果,將所學(xué)的理論知識(shí)和發(fā)展動(dòng)態(tài)結(jié)合,加強(qiáng)對(duì)理論轉(zhuǎn)化實(shí)踐的能力的鍛煉。同時(shí),教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與科研和實(shí)踐項(xiàng)目,將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

        2.3 ? ?調(diào)整教學(xué)方式,豐富實(shí)踐教學(xué)

        本課程的授課方式包括:理論講授和實(shí)踐教學(xué)。理論教學(xué)為課堂講授,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋教材各部分的知識(shí)點(diǎn),應(yīng)結(jié)合圖片、視頻、應(yīng)用案例等進(jìn)行講解,講解時(shí)采用討論的方式,加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng),提高學(xué)生的參與度,使課堂效率更高,既培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,又鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,提升課堂的趣味性。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,課堂教學(xué)不再是學(xué)生學(xué)習(xí)的唯一途徑。學(xué)生可以輔以慕課、微課等在線課程學(xué)習(xí)智能交通前沿技術(shù)。智能交通系統(tǒng)是一門(mén)交叉學(xué)科,涉及信息、通信、計(jì)算機(jī)、傳感器等多個(gè)學(xué)科,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣及需求,選擇相關(guān)線上教學(xué)資源,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

        為了打造應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特色,應(yīng)通過(guò)豐富的教學(xué)實(shí)踐方式來(lái)提升教育質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō),教學(xué)實(shí)踐應(yīng)包括課程設(shè)計(jì)、交通大賽和校外實(shí)踐等多種方式[8]。首先,可以在授課期間安排課程設(shè)計(jì)任務(wù),讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦,通過(guò)梳理課程理論知識(shí)來(lái)加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。其次,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)交通競(jìng)賽進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)智能交通系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),熟練掌握相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,促進(jìn)學(xué)生之間的科技文化交流。學(xué)生應(yīng)積極參加各種智能交通競(jìng)賽,以加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。最后,作為應(yīng)用型大學(xué),必須將產(chǎn)教融合作為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑,因此學(xué)校學(xué)院應(yīng)與智能交通企業(yè)進(jìn)行深度合作,為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供良好的實(shí)踐條件。教學(xué)突出以應(yīng)用性為主的科研定位,根據(jù)智能交通和當(dāng)?shù)匕l(fā)展需求,促進(jìn)教育和產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng)發(fā)展[9]。

        2.4 ? ?優(yōu)化考核方式

        基于應(yīng)用型大學(xué)的培養(yǎng)宗旨,智能交通系統(tǒng)課程不應(yīng)以單一的大作業(yè)或期末考試作為考核標(biāo)準(zhǔn),考核目標(biāo)不是單純的高分,而應(yīng)以增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力、提高創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo),從多角度對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行考核,課程總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)(30%)+實(shí)踐成績(jī)(35%)+期末考試成績(jī)(35%)。

        平時(shí)成績(jī):考勤(30%)+課堂表現(xiàn)(40%)+隨堂測(cè)驗(yàn)(30%)。其中課堂表現(xiàn)可根據(jù)學(xué)生對(duì)各章節(jié)主題討論的情況,給予得分。

        實(shí)踐成績(jī)=課程設(shè)計(jì)(40%)+交通大賽(60%),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐科研能力。課程設(shè)計(jì)以2~3人一組,分工協(xié)作完成課程設(shè)計(jì)任務(wù),并在課堂上展示各組的研究成果,教師根據(jù)說(shuō)明書(shū)的邏輯性、內(nèi)容創(chuàng)新性、完整度、匯報(bào)效果進(jìn)行評(píng)分。以賽促學(xué),根據(jù)比賽等級(jí)及獲獎(jiǎng)情況給予得分,未參與學(xué)生不得分(見(jiàn)表1、表2)。

        期末考試=客觀題(30%)+主觀題(70%),客觀題考核學(xué)生對(duì)概念的理解記憶,主觀題考核學(xué)生對(duì)實(shí)際案例的分析能力。

        2.5 ? ?融入課程思政內(nèi)容

        在本課程的講授過(guò)程中,應(yīng)將講授知識(shí)和育人相結(jié)合,應(yīng)強(qiáng)化課程思政內(nèi)容[10]。思政思想的引入應(yīng)做到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲,將各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)與思政內(nèi)容相結(jié)合,如把我國(guó)在智能公路、智能鐵路、智能航空等方面所取得的輝煌成就通過(guò)基礎(chǔ)理論展現(xiàn)給學(xué)生,幫助學(xué)生樹(shù)立民族自信、民族自豪感和愛(ài)國(guó)主義精神,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維習(xí)慣。通過(guò)智能交通的關(guān)鍵技術(shù)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生探索未知、求真務(wù)實(shí)、開(kāi)拓進(jìn)取。同時(shí),通過(guò)對(duì)各子系統(tǒng)應(yīng)用的介紹,可以培養(yǎng)學(xué)生將來(lái)從事崗位后時(shí)遵章守紀(jì),樂(lè)于奉獻(xiàn)和積極進(jìn)取的精神,培養(yǎng)其追求精益求精、大膽創(chuàng)新、追求真理的態(tài)度。因此,建議在教學(xué)中注重關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用的介紹,以激發(fā)學(xué)生的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的精神素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能。

        3 ? ?結(jié) ? ?語(yǔ)

        在新工科背景下,結(jié)合應(yīng)用型大學(xué)科技發(fā)展的重大機(jī)遇,對(duì)智能交通系統(tǒng)的課程進(jìn)行改革探索,本文剖析了智能交通系統(tǒng)的特點(diǎn)以及存在的問(wèn)題,并從教學(xué)目標(biāo)的明確、教學(xué)方式的調(diào)整、課程體系及教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、考核方式的優(yōu)化、課程思政的強(qiáng)化五個(gè)方面進(jìn)行研究。時(shí)代在不斷變化,對(duì)智能交通的需求也在不斷變化,因此,需要改革智能交通系統(tǒng)課程,培養(yǎng)具有理論轉(zhuǎn)化實(shí)踐能力的交通運(yùn)輸行業(yè)的高素質(zhì)人才,以培養(yǎng)適應(yīng)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的應(yīng)用型人才。

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