交通工程專業課程實驗體系設計與改革

臧曉冬

摘要：以提升學生實踐能力和培養學生創新能力為目標，從完善實驗環節、重構實驗內容體系入手，重新審視學生在實驗環節的主體作用，改革實驗教學手段和方法，提高學生的自主學習積極性，將實驗教學延伸到課堂以外，讓學生參與實驗的全過程。改革評價體系，以配合實驗方法和實驗內容的改革，使學生成績的評價方法和評價指標更加完善，從而大幅提高實驗教學的質量。

關鍵詞：實驗教學；自主學習；創新人才；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）52-0246-02

交通工程學屬于綜合性交叉學科，其基礎理論涉及到數學、統計學、工程學、心理學、法學等諸多領域，因而交通工程專業的專業課程體系相對比較復雜，包括交通流理論、交通調查、道路通行能力分析、交通管理與控制、交通設施設計等，交通工程學的基礎理論和方法論，貫穿于專業課程學習的整個過程。在以往教學過程中，專業教師都比較注重課堂教學，應用各種行之有效的方法提高教學質量，取得了一定的教學成果，但是，難以解決學生對基礎理論體會不深、動手能力弱等問題。從近些年的發展趨勢來看，各高校也都發現了這個問題，越來越重視對實驗和實踐教學方面的改革[1-3]。通過總結和分析，我們發現其中一個主要原因是理論教學與實驗環節結合不夠緊密，實驗環節不強又會造成綜合設計、綜合實踐等實踐環節的問題。追本溯源，實驗環節在整個實踐環節中處于核心地位，為此，廣州大學交通工程專業在對以往教學經驗進行總結的基礎上，提出了加強實驗環節、重構實驗體系、提升實驗效果的改革思路，在實際教學工作中取得了較好的效果。

一、重構實驗體系

在以前的實驗體系當中，交通調查儀器的使用和交通調查的相關實驗安排在《交通調查》課程當中，交通信號優化與配時和視頻檢測實驗安排在《交通管理與控制》課程當中，噪聲檢測實驗安排在《交通環境保護》課程中，控制系統相關實驗安排在《自動控制》課程中，等等。這樣設置的結果是實驗環節的安排比較松散，實驗內容不成體系，而且實驗操作安排在不同學期，教學銜接不順暢，學生無法真正從實驗中理解基礎理論的內在聯系。為此，結合課程體系調整，把分散在不同學期的實驗內容進行整合和融合，分成交通工程基礎實驗和交通工程專業實驗，根據其內在聯系分別在兩個學期內完成，每個學期的實驗集中安排，具體的專業課程實驗體系見表1。在實驗的類型上除了基礎性實驗外，還增加了綜合性和設計性實驗的比重，以提高學生的綜合分析能力和創新能力。

交通仿真在交通工程專業中也是一個非常重要的知識內容，尤其是解決復雜交通問題的時候，交通仿真能夠起到預測未來交通運行效果的作用，為了突出交通仿真課程的重要性，將原來的交通仿真實驗拓展為一門實踐性課程，在交通仿真實驗室由專業教師邊講解邊操作，因此，將其列在其他實踐課程環節，未列在實驗環節中。

二、改革實驗手段

在以往的實驗環節，一般是由指導教師分發指導書，然后進行實驗過程講解，最后由學生根據指導書的內容操作，寫出實驗報告上交就算結束了一個實驗環節。教師在整個實驗過程當中既是裁判員又是運動員，學生成了觀眾，只要跟著教師做就萬事大吉，因此很難調動學生的積極性和參與性，對實驗結果也少有深入的分析，實驗環節不能真正發揮其在教學過程中應有的作用。為了改變這種現狀，需要從指導思想、實驗過程和實驗方法上進行深入的思考和改革。

在實驗教學中，要重視學生的主體性[3]，充分發揮學生的主觀能動性。興趣是最好的老師。如何讓學生對所學的內容感興趣，同時培養學生的自主學習能力，激發學習熱情，使學生的創造力得以充分發揮，為此，探究式教學方法顯示出獨特的魅力。

應用探究式教學法的重點是完善實驗前和實驗后的指導工作，這個過程中，教師的角色要轉變成導師。在實驗開始之前，安排學生自主熟悉實驗內容，根據指導書的安排，自主組建實驗小組，每個組由組長牽頭設計實驗方法和實驗過程，編寫實驗流程后交由指導教師審核，審核通過后，在教師的指導下完成實驗過程，撰寫實驗報告。到達這個步驟后還沒有結束，教師要鼓勵學生對實驗數據進行進一步的分析和挖掘，進行探究性實驗，結合具體的交通問題，提出解決問題的辦法。比如在“交通流數據采集”實驗中，在實驗場地采集完數據后即完成了實驗，這個時候，可鼓勵學生對數據進行統計分析，數據建模和模型驗證，并可以進一步開展仿真試驗和交通設計。這種實驗教學法已經取得了一定的成績，有的本科生已經可以根據采集的數據應用MATLAB平臺進行數據挖掘，并發表學術論文。

三、改革評價方法

應用探究式教學法，實際上是把課堂教學延伸到課前和課后，所以對學生的評價方法也不能單單憑實驗過程和實驗結果來評定，需要綜合考慮課前和課后。因此，在評價體系中增加了課外成績的內容，并賦予一定的權重。課前成績的考察主要根據課前制訂的實驗方案是否合理可行、是否具有可操作性、是否違背規范和標準等，然后給出小組成績。課后的探究實驗成績，不作為總分的組成部分，但是可以作為加分內容，根據研究的方法和采用的研究手段是否可行、取得的成果是否具有一定的應用性而給出成績。對于創新性較強的實驗，可以推薦參加大學生創新實驗或者交通科技大賽等學術競賽活動，以此為學生贏得第二課堂的分數。

四、結論

實驗教學是實踐環節的重要組成部分，同時也是其他實踐的基礎，沒有實驗環節積累的技能，學生也難以做好更高層次的實踐環節，比如課程實習、畢業實習等，所以為了提高學生的實踐能力，還是要從基本的實驗環節抓起。本文通過深入的分析，認為實驗體系設計是提升實驗教學質量的根本，只有將實驗體系梳理清楚才能使教師和學生清楚實驗知識體系的脈絡，做到有的放矢。而實驗方法和手段的創新是保證實驗教學質量的有效手段，只有在方法和手段上下功夫，才能使學生認同教師的教學方法，體會到以學生為本的教學宗旨。評價方法的改革是提升實驗教學質量的有利保障，只有評價方法科學合理，才能保證教學的公平，才能進一步激發學生的學習熱情。

參考文獻：

[1]張國強，陳峻，王昊.“交通控制與管理”課程實踐環節教學改革[J].東南大學學報（哲學社會科學版），2011，（S13）：134-136.

[2]李利華，周和平，柳伍生.工程教育背景下交通運輸專業實踐教學發展策略[J].高教發展與評估，2015，31（1）：83-90.

[3]張向陽，王海軍，呂延勤.地方高校創新人才培養模式改革策略[J].中國大學教學，2010，（12）：27-29.