俄文娟 肖為周 吳戈 王志強
摘 要 本文結合“智能交通系統”課程的學科特點,分析教學中存在的問題,探討了本課程在教學手段、教學內容和考核方式三方面的改革方法,指出教學手段應多樣化,增加師生互動;教學內容應做到與時俱進;考核過程化且科學合理。只有這樣才能使學生能夠在學中用,在用中學,有效調動學生的積極性和創造性,在提高教學效率的同時加強學生對智能交通系統的研究興趣。
關鍵詞 智能交通系統 教學內容 教學方法 考核方式 改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.03.056
Discussion on the Teaching Reform of "Intelligent Transportation System"
E Wenjuan, XIAO Weizhou, WU Ge, WANG Zhiqiang
(School of Urban Rail Transportation, Soochow University, Suzhou, Jiangsu 215131)
Abstract Based on the characteristics of the course of discipline "intelligent transportation system", analyzes the problems of teaching reform, discusses the methods in the three aspects of teaching methods, teaching contents and evaluation methods of the course, points out that teaching methods should be diversified, increasing the interaction between teachers and students; teaching content should be done to keep pace with the times; and a scientific and reasonable assessment process. Only in this way can the students be able to use in learning, in the use of secondary school, effectively mobilize the enthusiasm and creativity of students, while improving the efficiency of teaching to enhance students' interest in the study of intelligent transportation systems.
Keywords intelligent transportation system; teaching content; teaching methods; examination method; reform
隨著信息技術、數據通信技術、計算機技術、控制技術等先進技術的快速發展,智能交通系統已經融入到社會生活之中。但是,我國的智能交通仍然處于初級階段,創新性的研究相對于發達國家來說較少,因此,我國需要大量的交通人才投身于智能交通系統的研究之中,據此,我院以培養軌道交通專業人才為主的交通運輸專業仍將“智能交通系統”課程列為本科培養方案中的一門專業任選課程,目的就是為了滿足當今社會交通領域的發展需求,使學生全面了解智能交通系統方面的相關知識,在教學過程中既教授學生智能交通系統相關的概念、體系框架、理論和先進技術等,又要時刻引領學生把握交通領域發展前沿,捕捉智能交通系統研究熱點,激發他們的創新意識,從而為社會輸送全面發展的交通人才。
1 課程性質和特點
“智能交通系統”課程涉及交通、通信、計算機、控制等學科,是一門多學科交叉、前沿動態教育課程。本課程涉及到的主要內容包括智能交通系統的概念、起源、發展歷程、體系框架、基礎理論、關鍵技術以及具有代表性的服務子系統的結構框架、工作原理和基本功能等,可以說該課程將數學模型和實踐措施貫穿于整個課程理論框架中,數學模型源于實踐,然而又結合實際生活中的交通管理措施解決實際的交通問題[1]。該課程涉及多門學科,理論知識抽象,而實際案例應用及分析少,理解難度較大,所以該課程特點可概括為“概念多、內容多、實踐少、理解難”,如果教學過程中沒有把握好該課程的這些特點,很難解決“教”與“學”的矛盾。
2 教學問題淺析
目前針對“智能交通系統”課程的教學,以教師系統講授為主,即:教師提前備課,制作課件,在課堂上以PPT講解為主,在較短時間內可以向學生傳遞較為豐富的智能交通系統知識,教師自我感覺上課效率很高。但是,該課程涉及多門學科且實踐性較強,教師系統講授法存在很多缺點,學生根本學不進去,聽課很乏味,主要體現在以下幾個方面。
(1)教學手段老套。目前的授課方式以老師PPT講解為主,雖然老師注重知識的傳授,但學生常處于被動的地位,無法充分調動師生的教學與學習熱情,教與學都顯得呆板、被動,不利于學生主動性和獨立性的鍛煉和提高。主要表現在以下幾個方面:教師講課費心費力,但其教學內容沒有吸引力,比較抽象;學生聽課很乏味,感覺很枯燥,難以理解,例如學生寧愿在課堂上玩手機也不愿意聽老師滿堂的灌輸。加之該課程涉及到了多個學科,內容上大多都是宏觀介紹基本概念、框架體系、相關技術和應用,因此在實際教學中給學生的理解造成了一定的困難,且學生學習興趣不大,總感覺講解內容太抽象,無法體會到教學內容的實際意義。
(2)教學內容陳舊。目前,智能交通領域發展迅速,用傳統的教學手段和教學內容來向學生講解智能交通系統知識已無法滿足教學的需要,有很多學生反映課堂內容都是現實生活中很熟悉的案例,但是感覺又很遙遠、虛幻,聽之乏味,無法調動學生的學習積極性、吸引學生的注意力,學生捕捉不到智能交通領域發展前沿熱點,不利于學生創新能力的培養,更不利于交通運輸專業的發展。
(3)考核方式單調。該課程目前主要對學生進行期末試卷測驗,以此考查學生對該課程教學內容的掌握情況,主要考查內容包括:智能交通系統相關概念、體系框架、基礎理論的掌握程度,學生在考前對課程內容死記硬背,雖然學生能考出高分,但是考完之后學生什么也不記得,走上工作崗位更是感覺該課程沒有給他留下印象,學生的創造性受到壓制。另外,還有一種考核方式就是學期末讓學生提交一篇智能交通系統學術論文,以此來考查學生對教學內容的掌握情況和鍛煉他們的寫作能力,但是通過考查結果來看,大多數學生都是復制網上資源,渾水摸魚,敷衍了事,根本無法做到公正公平的考核,這樣還導致了不良學術之風。
3 教學方法改革
3.1 教學手段開放互動
“智能交通系統”是一門信息量大、知識面廣泛的課程,教師制作出的多媒體課件應具備包含內容多、表現形式豐富、交互性好等特點,在教學過程中教師能夠制作出既符合課程教學目標又能夠吸引學生樂于學習的課件尤為重要。[1]在教師備課過程中,除了滿足智能交通系統課程教學內容的完整性之外,要特別注意如何將激發學生的學習興趣體現在課件之中,因此,需要針對不同的課程內容給予不同的展示方式。首先,要懂得如何挖掘課程重點和難點而又不失教學內容的完整性和系統性;其次,要針對不同的教學知識點設計不同的展示形式,如有的教學內容以文檔和圖片相結合的形式展示,有的則配以視頻動畫講解,這樣才能最終制作出教學內容豐富多彩、吸引學生眼球的PPT課件。
除了制作高質量的多媒體課件之外,課堂講解可以說是教學過程中最為重要的一環,為了加強課堂氣氛,提高學生上課積極性,可以在課堂教學過程中針對不同的教學內容采用不同的教學手段。例如:針對智能交通系統的基本概念、發展歷程、體系框架等內容的講解可以采用系統講授法,傳授的知識量大、內容豐富,可以讓學生短時間內快速了解智能交通系統;對于智能交通系統中的基礎理論,包括動態交通分配理論、智能協同學理論、動態交通信息預測理論等,可以采用啟發引導式教學方法,由現實生活中的交通擁堵問題引出動態交通分配理論、智能協同學理論等在ITS中的應用,引導學生融入課堂教學,提升學生學習樂趣;針對出行者信息系統、交通流誘導系統、先進的公共交通系統、電子收費系統、先進的交通管理系統等ITS子系統的講解可以采用案例教學法,能幫助學生更好的認識這些ITS子系統的功能、工作原理和基本結構等;對于ITS中的基礎技術,如定位技術、通信技術、信息采集和融合技術等可采用研討式實踐教學法,通過GPS、手機導航地圖等產品的講解,啟發學生針對知識點提出相關問題,進行討論,發表見解。
3.2 教學內容與時俱進
科學、前沿的教學內容是良好教學的基礎,教學內容要與教學大綱相結合,與教學方法相適應,并能融入新的思想理論與知識。[2]智能交通系統發展迅速,單獨依靠教材挖掘該課程的教學內容,勢必會影響教師的教學質量,長此以往教學質量每況愈下,因此,為了彌補教材內容滯后性,必須廣泛搜集最前沿的智能交通類資料才能保證教學內容的前沿性,讓學生及時了解最先進的智能交通理念和發展趨勢,緊跟時代步伐,開闊視野,提升興趣。例如可以通過網站等途徑給學生介紹最新的智能交通系統研究成果及應用,如特斯拉開發的智能車輛、ETC系統、智能停車系統、交通流誘導系統等。
除了做好課堂教學之外,更加注重教學過程中理論與實踐的有機結合,在增強學生理論學習的基礎上更加注重培養學生的實踐和創新能力,在該課程中增加三個方面的實踐教學:(1)將課程實驗有機融入教學過程中,學生到我院交通工程系系交通工程實驗室參觀,并在老師的指導下試用相關的智能交通綜合控制設備,并學習相關的交通仿真軟件,通過實際交通問題的仿真再現,培養學生動手能力和解決交通問題的能力;(2)引導學生時常去關注智能交通系統及設備的企業,如安徽科力信息產業有限責任公司、北京四維圖新科技股份有限公司、北航車路協同與安全控制北京市重點實驗室等。另外,引導學生時刻關注智能交通系統的發展熱點,多去瀏覽相關的智能交通網站,如中國智能交通協會官網等,及時獲取最新的智能交通信息與新聞;(3)組織學生多參加我國智能車大賽、交通科技大賽、世界智能交通科技大賽等,以培養學生的創新能力。
3.3 考核方式注重過程
單純依靠期末考試試卷或提交學術論文的形式考查學生對智能交通系統知識的掌握情況顯然存在很大的不合理性,針對該課程教學內容豐富、實踐性強的特點,實現該課程考核的過程化可能會收到事半功倍的教學效果,而且更大程度上提高學生的學習積極性。該課程取消期末試卷考試,將考試環節改為課程實驗和專業課實踐大作業。課程實驗要求學生在實驗結束后撰寫實驗報告,而專業大作業由老師擬定智能交通系統相關的主題,如ETC系統、交通流誘導系統、車聯網系統等相關系統的設計,學生根據各自的興趣愛好自由分組,組內人數不限,選舉組長一名,進行不同的工作分工,大作業設計完成之后,在課堂上以系統展示或者PPT課件形式進行匯報和討論,老師和其他小組學生對其設計的系統進行提問,每組隊伍之間進行相互點評和打分,以此作為該課程大作業的成績。實現該課程考核過程化,還要做到考核的科學合理,在成績分配時也要做到公平公正,于是,成績設置如下:平時成績占20%(考查學生的出勤情況)、課程實驗占30%,大作業成績占50%。
4 結論
“智能交通系統”課程涉及多門學科,而且教學內容多、實踐性強,通過分析課程性質、特點和教學過程中存在的問題,從教學手段、教學內容和考核方式三方面進行了教學改革的探討。提出在教學過程中,教師不僅要根據不同的教學內容設計不同展示形式的教學課件,不同的教學知識點采用不同的施教方法,而且要特別強調與學生的互動,注重理論和實踐的有機結合,引導學生捕捉智能交通系統發展動態,讓學生積極參與該課程,培養學生對該課程的學習興趣,做到課程考核過程化,培養學生在學術研究中的自主分析問題并解決問題的能力,學生才能真正理解智能交通,才能取得預期的教學效果。
參考文獻
[1] 郭棟,譚德榮,劉秀清,李瑞先.《智能交通系統》課程教學改革探索[J].中國科技信息,2012.22:166.
[2] 王曉原,劉麗萍,葛文慶,于翠翠,尹超.《智能交通系統》課程教學質量影響因素分[J].教育現代化,2016.5:119-121.