陶懷仁 荊彬彬 朱森來 湯天培
摘? 要:在“交通強國”發展的新形勢下,結合交通規劃課程理論性和實踐性強的綜合特點,運用啟發式引入教學法,信息化大數據應用與傳統調查融合教學法,翻轉課堂的實踐教學法三種方法與教學內容進行融合應用研究。以提高學生自主學習積極性和對專業課程的整體認知,鞏固和深化課堂教學成果,培養解決實際問題的應用創新能力,達到應用型人才培養的目標。
關鍵詞:交通規劃;教學方法;翻轉課堂;教學整合;融合應用
中圖分類號:G642? ? 文獻標識碼:A
Abstract: Under the development of building China's strength in transportation, considering the comprehensive characteristics of strong theory and practice of the course“traffic planning”, a fusion teaching method is proposed to integrate teaching content with three methods, which are heuristic introduction teaching method, combined information-based big data application and traditional survey teaching method, and flipped classroom practice teaching method. Based on these methods, this research tries to improve students' initiative in independent learning and overall cognition of professional courses, consolidate and deepen the results of classroom teaching, cultivate students' applied innovation ability to solve practical problems, and achieve the goal of application-oriented talent training.
Key words: traffic planning; teaching method; flipping classroom; teaching integration; fusion application
2019年9月19日,中共中央、國務院印發了《交通強國建設綱要》,文中提出牢牢把握交通“先行官”定位,構建安全、便捷、高效、綠色、經濟的現代化綜合交通體系,打造一流設施、一流技術、一流管理、一流服務,建成人民滿意、保障有力、世界前列的交通強國,為全面建成社會主義現代化強國、實現中華民族偉大復興中國夢提供堅強支撐[1]。并對人才隊伍的培育、建設提出新要求,為交通等相關專業的發展帶來了新的契機。根據交通運輸部的規劃,到2020年,全國公路水路交通運輸行業具有中專及以上文化程度的人才將達到1 500萬人,其中受過高等教育的比例為20%,達到300萬人[2]。高校作為培養人才的重要基地,應該把握交通強國等國家重大戰略發展需要,牢牢抓住交通運輸發展黃金時期,主動對人才培養方案進行因地制宜的調整和完善。特別是地方“應用型人才”培養為主的本科院校更應重視,使培養的學生能在社會日益競爭環境下提高適應能力,以滿足社會發展對應用型人才的需求。
1? 交通規劃課程特點分析
交通規劃是交通運輸類專業(交通設備與控制工程、交通工程和交通運輸等專業)的重點核心課程,也是專業主干課程之一,其教學內容涉及社會經濟、政治文化、土地利用、環境保護等多學科與實務于一體的綜合性課程。交通規劃的知識結構具有復雜性和系統性的特點,教學內容中要將交通工程、城市規劃、運籌學、運輸經濟學等學科的知識點進行綜合穿插與融合講解,也是后續專業課程的前置課程,如交通設計、交通管理與控制、交通樞紐與場站和運輸經濟學等學習的基礎;在實踐應用過程中具有實踐性強和工程應用的特點。課程的實踐環節主要包括交通組織調查和數據處理、工程項目實踐、交通軟件操作應用,以及綜合課程設計和畢業設計等。要求學生能將課堂上講授的知識運用到規劃實際中去,并能運用計算機規劃軟件進行實際項目的規劃操作[3-4]。此外,課程的時代性明顯,教學內容需隨著新形勢、新技術發展及時調整、改進和更新。通過理論教學和實踐教學的方法融合,鞏固和深化課堂教學成果,培養學生分析與解決問題的能力、動手能力、創新能力,以及綜合能力的提升。
2? 交通規劃課程教學方法融合研究
2.1? 運用啟發式引入教學方法,讓學生對課程有整體性的認知
結合交通規劃的課程特點,運用啟發式教學方法,讓學生在宏觀層面認知交通規劃的作用。理解為什么要學習這門課程、學了這課程有什么用途等問題,讓學生對交通規劃課程有一個整體性的認知,并調動學生學習的積極性和求知欲望的主動性。結合學生學習所在城市南通近期交通的發展作為課堂課程介紹的問題引入,如長三角一體化發展上升為國家戰略背景下,北沿江高鐵、南通新機場和通州灣海港等事關南通長遠發展的重大基礎設施列入《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》,為南通的發展帶來百年未有之新機遇,成為國家熱點、重點交通建設的綜合交通樞紐地帶。運用新聞報道視頻、圖片資料等多維教學素材,讓學生更好地知道其生活、學習的城市所面臨的大交通規劃發展趨勢,拉近學生與課程的距離,讓他們置身其中感受交通規劃對城市發展的作用;同時設置相關問題引導學生進行思考,增加師生的課堂互動,活躍課堂氛圍。如《規劃綱要》是什么樣的背景下提出和規劃,南通如何在《規劃綱要》內容下謀劃自身綜合交通系統的發展和融入長三角一體化發展?更讓學生明白交通規劃的內涵和意義,需要學習什么方法和理論來支持交通規劃的科學性、前瞻性、可操作性等要求。
2.2? 信息化大數據應用與傳統調查方法融合教學
隨著信息技術的發展和應用普及,交通領域不斷涌現新的大數據來源[5-6],具體如表1所示。這些先進的、符合時代技術潮流的、能夠提高交通管理水平的有效手段大數據技術,對傳統的交通調查帶來了極大的便利,同時為交通數據獲取的方式、方法進行有效拓展和補充[7]。交通大數據的充分、有效的利用,有助于規劃決策者更好地了解城市功能和交通特征與規律。
交通數據作為交通規劃預測的基礎,例如居民出行調查為“四階段法”提供必要的基礎數據和出行時段分布情況,公共交通調查為交通方式劃分提供準確的劃分率,交通生成源調查為出行吸引模型構建和停車費用制定提供依據。在教學過程中不僅要講授好傳統的交通調查方法和原理,以及相對于全樣調查的大數據,如何對抽樣調查獲得的樣本數據進行科學合理的分析,開發、標定和運用到各種交通模型中輔助交通規劃。例如美國道路通行能力手冊(HCM)中,大量的交通工程學模型都是充分運用傳統的抽樣調查數據進行標定和不斷完善,并在實踐應用中不斷被檢驗,極大地推動了交通科學研究和工程實踐的發展進步[8]。同時也要將信息化的數據成果和價值融合到相應的知識點中進行系統分析,使其優勢互補、相得益彰。例如通過手機信令數據分析交通出行特征情況,手機數據是最有潛力的一類交通大數據,具有覆蓋人群廣的特點。《中國無線電管理年度報告(2018年)》報告顯示,2018年全國移動電話用戶15.7億戶,4G用戶11.7億戶。同時手機一直伴隨用戶,完整地記錄了用戶活動空間。以手機信令數據為代表的信息化大數據,為大樣本、持續性觀測個體時空活動創造條件。利用手機信令數據對一段時期內區域用戶活動進行調查分析,可以獲知用戶的活動出行鏈數據,具體到每個用戶一天中出行的起訖點、對應的時間和出行目的等相關信息。以及區域內手機用戶密度的分布情況,了解流動人口分布規模、起訖點分區的特征和城市空間上的出行特征。對于傳統的人工問詢等調查法,信息化大數據有著某些方面的巨大優勢,但手機信令會受到室外基站定位精度局限和信令采用時間間隔不均勻的干擾影響所帶來的劣勢。因此完全取代傳統調查數據既不現實,也沒有必要。在教學的過程中厘清兩種調查方式各自的優勢與劣勢,揚長避短實現兩者價值的共享和優勢互補,讓學生能夠在新技術發展的環境下,拓寬視野,激發求知和探索的欲望。
2.3? 通過翻轉課堂的實踐教學方法,以問題驅動提升學生自主學習能力
根據交通規劃課程實踐性強和工程應用的特點,結合課程相關知識點,設計一些工程應用案例,運用翻轉課堂參與教學的方法[9],通過問題驅動學生自我學習實踐去解決問題,來加強學生的實踐應用能力和參與感。例如2018年舉辦“我為濠河提升獻一計”活動方案中,濠河是南通的母親河,為進一步擦亮濠河城市名片,將其打造成為“南通歷史文化的窗口、市民休閑生活的空間、建設精品城市的展示”,對濠河風景區及周邊區域進行整治提升。為充分聽取民意,廣羅大眾智慧,現圍繞市政道路優化等方面征求市民意見。針對身邊城市的問題,要求學生從專業的角度出發制定研究計劃,去調查分析問題,并制定出合理的方案。具體的安排過程包括課前準備階段、課堂階段、課后鞏固階段三個階段,如圖1所示。
(1)課前準備階段。任課教師提前精選準備好案例,結合課程需要和城市熱點交通問題,方便調動學生積極性參與其中。讓學生提前自行組隊,每組人數根據案例工作量的大小具體確定,并分配相應的案例任務。要求結合所學知識以及自學的知識,制定研究實施計劃后,開展調查對象的實地交通調查,剖析問題的癥結所在,對調查數據進行分析處理,運行交通規劃的理論方法,制定相應的案例研究方案。之后每組分工完成課堂案例,匯報PPT的制作工作,并提前把PPT發給任課教師進行指導和把關,再根據任課教師給出的修改意見進行完善。
(2)課堂階段。主要分為三個環節:①案例分組匯報環節。由案例組成員根據分工內容,講解各自所完成案例方案中的內容部分,包括調查的流程、數據處理分析、主要工作內容和設計方案、自己的觀點和收獲體會。教師主要從案例闡述完整性、理論知識講解系統性、問題討論全面性和PPT制作質量五個方面進行評判小組案例報告完整度。②師生互動提問環節。由臺下的學生和教師根據匯報的內容,對其中感興趣和疑問的地方提問,再由匯報成員逐一解答。③老師點評和總結環節。任課教師針對匯報的內容和學生互動問題進行把關,包括PPT的制作和案例中的重點知識等進行點評,主要提供解決問題的思路和方向。如濠河風景名勝區位于老城區的核心區域,并被濠河水系環繞,形成獨特的水鄉城市的區位特色,交通改善建議:濠河風景名勝區構建以“公共交通+慢行交通”為主體的復合型交通發展模式,增加常規公交運行線路,提升公交覆蓋率,利用慢性交通系統與建設的軌道交通銜接,將部分彈性出行的交通模式轉移到公共交通;加強濠河風景名勝區停車設施系統優化,提高停車泊位的利用率,同時為濠河外圍的停車換乘提供停車泊位;提高濠河風景名勝區的交通組織管理水平,通過單向交通簡化交通組織、提高道路使用效率、均衡交通流分布,保障景區交通暢達。
(3)課后鞏固階段。根據課堂學生提出的問題和任課教師點評的不足地方,案例組成員利用課后的時間,經過小組成員的集中討論再把案例方案進一步修改、完善,作為一次大作業。對于有些案例問題,學生個人感興趣值得深入研究,可對案例中的某一具體問題作為課程設計或是畢業設計進行深入下去。如果是團隊對某案例問題感興趣,可組織報名大學生創新訓練創業計劃項目、以及準備全國交通科技大賽等學科競賽的前期工作,讓學生通過自主學習將理論知識與實踐應用有效融合。
3? 總? 結
在“交通強國”發展的新形勢下,本科院校不僅僅是培養工程師,更是培養緊隨時代、精用技術、勇于創新、善于解決問題的應用型人才。本文結合區域交通一體化發展、信息化大數據應用普及、理論與實踐綜合能力應用三個方面在交通規劃課程教學涉及的內容。通過不同教學方法的有效融合應用研究,來鞏固和深化課堂教學成果,達到應用型人才培養的目標,對同類本科院校交通規劃課程教學提供一些有益的參考。
參考文獻:
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