基于“模型—計算實驗—應用”視角的交通規劃課程教學內容和模式創新研究

朱興琳，李雪蓮，唐 茜

摘要：基于交通規劃課程改革必要性，從課程教學內容、實踐、實驗教學以及課程考試等方面，提出了“模型—計算實驗—應用”視角下的交通規劃課程教學內容改革以及模式的創新，提高學生在數學建模、軟件應用等方面的綜合能力，滿足新形勢下創新型交通規劃人才培養的需要。

關鍵詞：交通規劃；教學內容；模式創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0030-02

一、交通規劃課程改革的必要性

交通規劃是交通工程專業核心課程之一，它解決的是交通規劃的理念、原則、思路、程序、步驟與模型方法等問題。通過這門課程的學習，應使學生能夠充分掌握交通規劃的步驟及重要的規劃理論模型，并具備一定的交通建模學術視野和理性分析技能，該課程對于學生專業素質培養和從業能力提高都具有舉足輕重的地位。20世紀80年代交通規劃進入我國，在我國交通基礎設施建設優化決策方面交通規劃學科提供了重要的基礎技術支撐。然而，新形勢下特大、大城市交通基礎設施經過大規模建設之后已逐漸趨于緩和，交通規劃工作已由建設之初注重建設規劃轉向了建設與管理并重，即由粗放型轉向了精細型，更加注重用科學的理論和方法來解決現代交通問題。目前交通規劃課程的教學內容和模式顯然與現代交通科學的發展尚不相適應。現代交通科學的本質在于采用自然科學的方法來理解交通行為，用數學模型刻畫交通現象，用計算機模擬方法提供計算實驗，從而揭示交通流的演變規律和交通擁堵的形成機理，解決出現的交通問題。因此，為滿足新形勢下創新型交通規劃人才培養的需要，在《交通規劃》課程教學中必須貫徹科學研究對于新形勢下交通規劃的要求，必須注重傳統規劃理論與方法的更新，必須給學生提供一個能夠運用新的手段去親身實踐的創新平臺。

針對交通規劃課程教學中存在的不足，以“模型—計算實驗—應用”為教學改革主線，對交通規劃課程教學內容和模式進行創新研究。

二、交通規劃課程教學內容改革

1.交通工程專業培養計劃的梳理和調整。本專業方向以培養具有道路系統規劃設計、城市及區域交通規劃、交通工程項目設計，能在國家與省、市的發展計劃部門、交通規劃與設計部門、交通管理部門等從事交通運輸規劃、交通工程設計、交通控制系統開發等方面工作的高級工程技術人才為目標。引進和借鑒國內外交通工程專業課程設置、實驗實踐實習等研究成果，梳理了前修課程，包括數學建模、運籌學、系統工程、計算機編程、交通工程學、交通調查與分析等課程的教學內容和教學時間，營造了相互銜接的交通規劃課程教學環境。為避免課程內容重復，同時保證課程之間相互銜接，對部分課程進行了調整，如交通調查與分析是交通工程學中一個章節，則不單獨開設此課，將該部分內容放入交通工程學中，結合現場實驗課詳細講授；將系統工程與交通工程學教學時間進行了調整。另外加強了計算機技術內容，在原有計算機基礎、C語言等基礎課程基礎上，增設了專業方向（規劃與管理）交通仿真技術課程，加強本科生實際應用能力培養。

2.基礎理論教學內容改革。所謂交通規劃，是指根據特定交通系統的現狀與特征，用科學的方法預測交通系統交通需求的發展趨勢及交通需求發展對交通系統交通供給的要求，確定特定時期交通供給的建設任務、建設規模及交通系統的管理模式、控制方法，以達到交通系統交通需求與交通供給之間的平衡，實現交通系統的安全、暢通與節能、環保的目的[2]。本次教學內容改革中引入交通網絡建模、空間區位理論，增加城市物流規劃內容，改變以往描述性的交通規劃教學內容，加強了基礎理論教學，形成以交通建模為核心的教學內容。

三、交通規劃課程實驗教學內容改革

《交通規劃》課程實驗教學內容重點在培養學生軟件應用能力。它的重要性體現在它能將基礎理論知識與實踐應用相結合，即需要知識的積累，也需要知識的實際應用。軟件的許多應用模塊全部是基于交通規劃的基本理論生成的，如在進行交通生成預測時，軟件提供了交叉分類法、回歸法、離散選擇法等基本方法，只要具備了原始數據、設置好各項參數，就可以得到預測結果。構建實驗教學平臺，包括交通仿真軟件、數值計算軟件、地理信息系統軟件，注重培養學生對交通流和交通網絡流的分析模擬計算能力，實現學生能夠運用規劃軟件進行實際項目操作的目標。2012年我院利用中央與地方共建高校項目購置了供實驗教學使用的交通信息采集系統，如雷達測距儀、視頻采集儀、微波交通調查儀，同時利用實際交通科研項目將采集到的現場觀測數據接入到實驗室，同時利用數據庫、信息融合等基礎理論技術，建立了交通信息采集與處理評價系統實驗平臺。這給學生提供了一個利用在真實環境下進行交通方案改善及修正理想條件下的研究成果的平臺。

實驗教學內容主要由兩部分組成：一是專項規劃案例教學。結合各種規劃案例，包括公路網規劃案例、城市道路網規劃案例、公共交通規劃案例、城市軌道交通規劃案例、交通項目評價影響案例及停車場規劃案例等等，使學生熟悉各專項規劃的基本流程及規劃原理；二是重點培養學生交通建模能力和交通規劃操作能力，加強學生進行交通軟件操作學習，包括交通仿真軟件TransCAD、VISSUM、EMME-3、CUBE等，交通制圖軟件AutoCAD，地理信息系統軟件MapInfor、ArcGis，數理統計分析軟件SPSS以及EXCEL等。兩部分內容相輔相成，缺一不可，案例教學采用課堂講授與學生討論的形式，而軟件學習則是實驗室指導與學生自學相結合的形式。

四、《交通規劃》課程實踐教學改革

交通規劃是一門應用性很強的課程，實踐教學作為理論聯系實際的重要環節，對大學生創新思維、動手能力和分析問題及解決問題能力的培養至關重要，而這也是工程應用型人才所必須具備的能力。交通規劃課程的實踐教學包括交通調查實習、軟件應用實習和課程設計等。實踐教學改革采用案例調研和分析式的實踐教學方式，并和理論教學相互穿插，建立從表象認知到提高交通現象洞察能力的實踐環節框架。

1.交通調查實習改革。交通調查是進行交通規劃的前提和基礎，關系到整個規劃的成敗，因此具有十分重要的地位。傳統做法是教師扶著學生開展實踐活動，學生學習積極性不高。近年來，交通運輸工程系與基層有關部門開展了廣泛的交流與合作，結合學生實習，在當地開展了《交通規劃課程設計》教學實踐環節，把學校教學與為基層解決實際問題緊密結合。尤其是交通大調查前期調查方案設計工作中，將案例調研和分析式的實踐教學方式融合在一起，教師給予學生充分的自由，這是教師真正站到指導實踐位置上的新型實踐教學模式，放手讓他們進行方案設計、人員組織及協調工作，并進行及時指導。實現實踐教學與課堂教學的有機融合，以此培養學生獨立工作的能力，充分發揮其主觀能動性。

2.課程設計。課程設計是對所學交通規劃理論和方法的總結和深化，其目的是鞏固學生所學基本知識、基本理論、基本方法；熟悉并掌握交通規劃的各種方法、內容、步驟、注意事項；培養學生收集有關交通調查數據并進行處理與分析的基本技能；訓練學生綜合運用本課程及相關專業知識，解決交通規劃實際問題的能力；通過理論和實踐的緊密結合，重點提高學生分析問題、解決問題的實踐動手能力，為培養工程應用型人才打下堅實的基礎。課程設計學時一般為兩周，題目選擇一個簡化的交通規劃課題，可以以4～5個交通小區的區域展開，指導教師給出規劃要求、規劃年限、路網結構以及社會經濟指標數據等原始數據，學生根據給定的條件，利用交通規劃理論知識，借助計算機軟件，完成原始數據的分析與處理、交通需求與社會經濟指標相關性分析、交通需求預測，給出規劃方案并對其進行評價。在此過程中，學生通過方案設計、軟件應用、編程計算等能夠全面提高自己。

3.軟件應用實習。作為工程應用型人才，掌握一定的本行業專業軟件是必備的基本技能之一。交通規劃由于要處理海量的數據更是需要計算機輔助完成。學生通過軟件實習，不但能夠進一步了解交通規劃的基本原理，加強對專業基礎知識的認識和了解，而且通過實際操作，交通規劃理論的實際應用能力也得到提高，有利于糾正學生認為學完交通規劃課程以后沒有用處的錯誤觀點。利用交通規劃軟件提供的眾多模型和方法，結合教學案例完成交通分配、路徑選擇、物流規劃、公交規劃等實際應用過程教學訓練，讓學生掌握利用軟件進行交通規劃基本方法。

軟件應用實習采用案例教學啟發式教學方法，充分調動學生的學習興趣。比如在規劃軟件實習課上可向學生展示各大中城市綜合交通規劃圖、交通組織圖，調動學習積極性。案例選擇得當，可以使學生更快掌握操作方法，達到事半功倍的效果。案例有虛擬案例和實際項目案例，各有優缺點。通常在教學案例中，根據需要，將兩種案例形式結合使用。先通過虛擬案例，從簡單開始，再從實際項目中抽取復雜一點的案例，進行實踐性訓練。由簡入繁，循序漸進地展開教學。

五、教學組織形式和考核方式改革

采用學習團隊式的分組教學組織形式，組內成員合理分工，共同完成課程作業和案例調研，組織各團隊的成果交流；改變側重個人考試成績的考評方式，在學生個人理論考核成績、小組調研報告成績的基礎上進行綜合評定。

六、結束語

在新的交通形勢下，傳統交通規劃理論和方法與現代交通科學的發展尚不相適應，不利于創新型人才培養。提出“模型-計算實驗-應用”視角的交通規劃課程教學內容改革以及模式創新，通過對專業人才培養方案的梳理和調整，實踐、實習環節以及考核方式等方面進行改革，以此培養學生綜合能力。

參考文獻：

[1]楊敏，陳學武.“理論、科研與實踐密切結合”的《交通規劃》教學模式研究[J].理工高教研究，2010，29（03）.

[2]王煒，陳學武.交通規劃[M].北京：人民交通出版社，2007.

[3]韓風春，劉東，翟潤平.《交通工程學課程設計》實踐與教學改革研究[J].中國人民公安大學學報（自然科學版），2006，47（1）.

[4]秦煥美.交通規劃軟件實驗教學研究[J].實驗室研究與探索，2007，26（2）.

基金項目：2012年新疆農業大學援疆干部教學研究項目；2012年新疆農業大學實驗室建設與管理改革項目

作者簡介：朱興琳（1971—），女，新疆烏魯木齊市人，博士，副教授，主要從事交通工程教學研究。