面向智能網聯交通系統的交通工程課程改革探索

秦嚴嚴 李淑慶 何兆益

[摘 要] 為了促進交通工程課程建設，探索面向智能網聯交通系統的交通工程專業課程教材改革，從智能網聯交通智能化導論、智能網聯交通管理與控制、智能網聯交通系統控制原理三個方面，論述課程教材改革的必要性，并提出課程教材改革的具體內容和要求。交通工程課程教材改革適應智能網聯背景的發展要求，對培養實踐創新人才具有現實意義。

[關鍵詞] 課程改革;交通工程;智能網聯交通系統

交通工程專業是交通運輸工程學科下的本科專業。我國高校開設的交通工程專業本科課程主要包括交通工程學、交通管理與控制、道路交通安全、交通規劃原理、智能交通系統、交通心理學等課程[1，2]。現有這些課程能夠較好地服務于交通工程本科生教學，并取得了顯著的教學成績。交通工程是一門具有多學科交叉特點的專業[3]。縱觀交通工程發展歷程，交通工程經歷了從馬車時代到汽車時代的變革，并且在智能交通背景下，順應智能交通的發展需求，進一步強化了交通工程專業發展，由此產生交通工程2.0時代。智能交通技術的進一步發展以及自動駕駛技術的出現，為推動交通工程向智能網聯交通系統的發展起到了鋪墊作用，智能網聯背景為交通工程專業建設提供了發展機遇，同時也對交通工程專業課程教材體系的建設提出了新要求。因此，現階段面向智能網聯交通系統的交通工程課程教材改革顯得十分必要。

雖然學者們對新工科背景下的交通工程專業體系考核[4]、工程教育認證背景下的交通工程專業建設方案[5]，以及智能交通背景下的交通工程實踐教學課程建設[6]等進行了探索研究，但是針對智能網聯交通系統的交通工程專業課程教材的革新研究尚不夠充分。鑒于此，本文針對智能網聯交通系統對交通工程專業課程建設的要求，從課程教材的編寫革新方面進行探索研究，旨在為智能網聯背景下交通工程專業課程改革提供參考。

一、智能網聯交通智能化導論

智能網聯交通系統離不開智能化技術的支持，因此，適用于交通工程領域的智能化技術內容應當成為改革后的課程內容。對于本科生而言，專業知識水平還有限，難以完全掌握專業的智能化技術，因此，針對交通工程本科生，在智能網聯交通背景下，首先應當編寫和開設智能網聯交通智能化導論課程，讓本科生對智能網聯背景下的交通工程專業有較清晰的認識，同時有利于培養學生對智能網聯交通的興趣，提高學生的學習主動性與積極性。

智能網聯交通智能化導論課程教材應當體現三個部分的內容。第一部分內容應主要包括傳統交通工程發展趨勢、智能化技術是未來發展的必由之路、智能化技術建設交通工程的必要性與可實施性等;第二部分內容應主要包括智能化技術的相關原理、智能化技術提高交通工程運營質量的潛在作用;第三部分內容應主要包括智能化技術在交通工程的案例分析以及全書總結。

智能網聯交通智能化導論課程教材不僅針對交通工程專業本科生開設，而且還可以嘗試對自動化、計算機等專業的本科生開設，使得自動化與計算機相關專業學生了解交通工程專業特色，這樣可吸收一部分具有交叉學科背景的學生進行交通工程的相關研究和實踐，加強專業之間的交流，能夠進一步促進教學質量的提高。

二、智能網聯交通管理與控制

在傳統交通工程專業的課程教材中，針對本科生開設了交通管理與控制課程，主要講述高速公路交通管理方式與控制方法以及城市道路交叉口信號控制方法，為傳統交通工程專業建設提供了有效支撐。在智能網聯背景下，傳統的人工駕駛車流將逐步演變為由智能網聯車輛與傳統人工駕駛車輛構成的混合交通流，且最終變為全部智能網聯車輛交通流，因此，智能網聯背景下的交通管理與控制模式將發生質的改變，有必要面向智能網聯環境編寫智能網聯交通管理與控制課程教材。

智能網聯交通管理與控制課程教材應當突出兩方面內容。第一，教材應著重體現智能網聯車輛與傳統人工駕駛車輛在交通管理模式與控制方法上的區別，這種區別有利于交通管理與控制的簡便性，還對交通管理與控制提出了更加嚴格的要求等，都要詳細表述;第二，教材應著重體現由智能網聯車輛與傳統人工駕駛車輛構成的混合交通流的管理與控制方法，特別是不同交通設施、不同智能網聯車輛比例等情形下的交通渠化設計、交通誘導控制等。

交通工程是一個多學科交叉的專業，而智能網聯交通管理與控制課程教材更體現了多樣化與交叉性的學科特點，因此，該課程教材不僅可以為交通工程專業開設，同樣可為大類管理學本科生開設，一方面有利于學科的交叉互動交流，另一方面有利于吸收先進管理學理論方法，為后續進一步擴展該課程內容打下良好基礎。

三、智能網聯交通系統控制原理

交通工程是一個復雜的系統工程，而控制理論原理是解決復雜系統工程問題的有效技術手段。在傳統交通工程專業本科生課程教材體系中，大多數高校沒有開設控制理論原理課程，使得學生在以后的科研與實踐中往往難以從控制論的角度去思考交通工程問題。在智能網聯背景下，交通工程系統是通過車輛之間的控制、車與路之間的控制實現的，更加體現了控制思想，因此，有必要編制智能網聯交通系統控制原理課程教材。

智能網聯交通系統控制原理課程教材的編寫應當區別于傳統自動化專業的控制理論教材，應當體現出智能網聯交通系統的特色，盡可能精煉教材內容，起到短小精悍、有效解決智能網聯交通系統工程問題的作用。該課程教材在內容上還應突出兩方面內容。一方面教材應當清晰闡述控制理論在交通系統應用的適用前提，同時給出具體的案例分析。另一方面，鑒于控制理論內容過于龐大，建議從智能網聯背景下的交通工程需求出發來確定具體的章節安排。

智能網聯交通系統控制原理依托控制理論來分析交通工程系統問題，因此，該課程教材具有學科交叉性強、難度較大的特點，可在交通工程專業本科生中試點開設，同時在自動化專業本科生中作為專業選修課試點開設，為交通工程專業的人才培養提供新的模式。

四、結語

智能網聯背景下交通工程專業將面臨從課程教材開始的變革，為了能夠適應智能網聯背景下的交通工程專業課程建設，本文針對交通工程專業課程教材建設進行了探索研究，分別從智能網聯交通智能化導論、智能網聯交通管理與控制、智能網聯交通系統控制原理三門課程教材出發，論述了課程教材改革的具體內容，為智能網聯背景下的交通工程專業課程建設提供參考。

參考文獻

[1]趙紅專.基于“互聯網+交通”思維的交通工程專業改革探索[J].教育現代化，2017，4（52）：60-61.

[2]白玉.交通工程專業本科課程體系設計實踐[J].教育教學論壇，2019，（6）：133-137.

[3]馬慶祿，任其亮，陸百川.面向交通信息產業的“新工科”人才培養模式與實踐[J].當代教育理論與實踐，2018，10（3）：58-62.

[4]吉淑娥，趙雨旸，武超群.新工科建設背景下交通工程專業課程體系考核改革研究[J].廣東化工，2019，46（3）：241-242.

[5]馬香娟.基于工程教育認證的交通工程專業建設探討[J].科技創新導報，2019，16（1）：217+219.

[6]林賜云，龔勃文.面向智能交通的交通工程實踐教學課程體系探索[J].吉林省教育學院學報，2018，34（8）：55-58.