“交通網絡規劃”課程的研究型教學探索

王晨嵐

（北京航空航天大學 經濟管理學院，北京 100191）

提高課堂教學質量是提高教育質量、培養大學生創新能力的關鍵，而傳統的教師單向傳授的教學方式限制了學生的創造性思維和獨立思考能力。研究型教學等新型教學模式的引進有利于調動學生的學習主動性，通過探究的過程激發學生的興趣和學習積極性，并最終提升學習效果和提高學生的創新能力。研究型教學的主旨是“授人以漁”，強調“以學生為中心”，教師扮演啟發、引導和評價的角色，采用討論式、啟發式教學和基于問題的教學方式來激勵學生主動學習。學生由被動的接受者轉變為主動的探索者，在學習過程中能夠得到多方面能力的培養，包括分析能力、團隊合作精神、溝通能力，以及批判性與創新性思維能力。“交通網絡規劃”課程既有科學性又有應用性，本文將以該課程為例，探討研究型教學改革，以及學生創新和實踐能力的培養。

一、課程特點

“交通網絡規劃”為我校工程管理本科生的專業基礎課程，課程總計40學時，系統地講授了城市交通網絡規劃的基本理論和方法，具有一定的理論性和實踐性。課程的主要內容包括交通調查、交通發生和吸引、交通分布、交通方式分擔、非集計模型、交通分配及其擴展模型、規劃方案評價和理論模型的應用等。通過課程學習，學生可以了解和掌握交通網絡規劃的基本概念、分析思路，以及常用的理論和方法，具備熟練運用專業知識分析和解決交通網絡規劃實際問題的能力，能夠利用統計學和數學優化工具對實際交通問題開展調研及建模，培養學生運用專業知識分析和解決交通網絡規劃實際問題。

由于本課程開設于經濟管理學院，注重工程和經濟管理的學科交叉，以及創新思維的培養，強調數理、行業接軌和學科前沿的特色與優勢。本課程作為工程管理專業的必修課，同時面向全院各專業學生開放，強調運用數理方法理解真實世界中的交通經濟問題和系統運行機制，注重工程和經濟管理的學科交叉，以及培養學生交通網絡問題的分析和規劃能力及創新思維能力。通過統計學和數學優化工具對實際交通問題開展調研及建模學習，提高學生運用經濟學和工程學知識的能力，以及對交通模型進行量化分析的能力。

二、研究型教學改革內容

本課題擬在不增加“交通網絡規劃”課程總課時的前提下，對課程進行研究型教學改革和探索。“交通網絡規劃”課堂教學，以經典的交通規劃理論為基礎，在各部分教學中穿插智能交通、共享經濟、新型城鎮化發展等行業案例和學術成果，用基礎理論理解交通工程和交通經濟學的前沿進展及熱點問題，樹立交通網絡規劃的新理念和新思想。課程教學體現了動態性和面向學科的前沿性。在智慧城市和數字經濟快速發展的背景下，交通運輸管理專業領域出現了很多亟須多學科交叉分析的新問題。課程每一輪次的教學都根據科技發展的最新成果和需求更新案例及文獻資料。課程開展的研究型教學改革主要包括以下三個方面。

（一）前沿文獻分享和小組討論

相較于傳統的文獻閱讀環節，本課程在改革過程中更強調調動學生的主動性與積極性，增強學生分析問題、解決問題的能力和研究型學習的思想意識，充分結合科研優勢，將課題組學術研究、科技發展前沿成果引入課程，通過課外實踐報告匯報與組間互評等教學方法的創新，使學生跳出應試型學習的圈子，進行個性化與探究式學習。

課程安排學生3～5人自由組隊，在任課教師的指導下，結合交通行業熱點與前沿，以課程某一教學模塊或某一重點知識為切入點，提出新的交通管理問題，將問題和思考帶入課堂。由學生就問題自主查閱相關參考文獻，依據所學知識分析研究課題并總結自己的觀點，最后以小組為單位進行演講展示與組間點評。課題式的學習為學生進行探究式和個性化學習提供了途徑，加強對其自主學習能力的培養。學生思考、討論、發言，調動積極性，使其大膽提出自己的主張與見解，打破課堂沉默。比如，在講授經典用戶均衡理論時，讓學生結合新興的自動駕駛技術和共享乘車模式開展討論，總結新技術對出行人行為的影響，以及如何影響用戶均衡。在此過程中，學生需要深刻理解和準確算出行人的出行成本和決策目標。在講授交通調查時，除了講授傳統交通調查和數據收集方法外，讓學生結合交通大數據和智能網聯新技術總結新的數據來源，對教材知識進行拓展，通過文獻和案例學習，了解公交IC卡數據、汽車GPS數據、手機移動終端數據、交通視頻數據等各類數據在城市交通系統狀態、理解城市交通運行機理、預測城市交通狀態變化等方面的應用。在上述過程中，學生需要由問題出發，甄選出具有代表性的相關文獻，分組進行演講展示并進一步展開討論，教師在討論中主要負責澄清相關概念，啟發課堂討論，應用所學內容引導學生進行深度思考，同時培養學生的語言組織和表達能力。課后階段，授課教師負責整理學生收集的資料，并加以總結和補充，反饋給學生。通過拓展閱讀和討論，學生能夠更快地了解行業熱點和學科前沿，在一定程度上解決了教材的滯后性問題。

（二）設計實踐環節

在課堂講授的同時，課程以學生熟悉的校園和周邊道路為對象開展交通調研等實踐活動，引導學生進行個性化與探究式學習，做到對知識的活學活用。以交通調查模塊的實踐學習為例，課程以學校附近的主干道和交叉口為觀測地，安排學生3～5人自由組隊，在任課教師的指導下觀測早高峰時段的實際交通量、車速和延誤情況，并完成調研報告，幫助學生更為感性地認識交通調查情況，在實踐中學習并掌握交通調查的基本內容、方法和技術，培養學生的實踐和組織能力。觀測路段的主路寬約42米，雙向6車道，兩側各有輔路寬約10米，學生通過多點拍攝、連續錄像來采集數據，嘗試運用多種統計方法分析早高峰的交通流量、車速、密度，繪制道路斷面圖，并分析交通流量的時間和空間分布規律，結合輸入輸出法，分析交通延誤的原因，對道路交通流運行效率進行評價。針對交叉口的調研，學生在數據收集的基礎上，繪制交叉口流量分布圖，并分析交叉口延誤的原因。此外，調查的內容還包括交叉口的交通信號控制，學生通過實地調研交叉口的信號配時、相位、相位方案的設計，加深對交叉口信號配時設計步驟的理解，以及運用課堂所學內容來評價所觀察的交叉口信號配時服務水平。在調研的基礎上，鼓勵學生完成課外實踐報告。學生在實踐報告的撰寫過程中，能夠進一步鍛煉邏輯表達和寫作能力。

（三）考核

本課程以往的考核方式由課堂出勤和期末考試兩部分組成，其中，期末考試成績占80%，考試內容側重于對基本知識點的理解和應用。學生往往會在考前突擊復習，但平時的學習壓力較小，積極性不高。經過教學改革，課程考核增加了平時成績的權重，建立了多層次、有難度的考核體系，主要由課堂出勤、課堂討論、小組互評、隨堂練習與測驗、實踐報告、期末閉卷考試等組成。其中，小組合作完成的實踐報告由學生自主標注每位成員的具體貢獻，給予學生充分的自由，同時鍛煉了學生的團隊合作能力。運用上述考核方式對學生進行綜合考核，使任課教師能動態、全面地了解學生的學習效果和學習進程。將課程考核擴展到整個學習周期，避免學生過度依賴考前突擊的低效學習方式。

三、實際應用效果

以“交通網絡規劃”本科課程授課情況為例，在完成授課任務后，通過問卷調查，了解了上述教學改革內容的實施效果，共回收有效問卷60份。問卷內容涉及教學現狀，以及研究型教學的實質存在形式和進展，主要收集了當前教學中存在的問題，探究學生對研究型教學的感受，搜集提升本科生研究能力的建議。本文將從教學效果、研究型教學活動的參與情況、師生互動交流方式和針對提升本科生研究能力的建議等四個方面具體闡述調查結果。

針對具體教學效果評價的調查（見表1）顯示：整體教學情況良好，有53%的學生表示“內容充實、難度適中”（選擇了“非常認同”），有61%的學生表示“互動交流好”（選擇了“非常認同”和“認同”）。大多數學生表示研究型的教學方式對了解本專業和學科前沿知識有明顯幫助，而對“學生主動提問”的評價不甚滿意，有待提高。

表1 教學效果評價

在研究型教學的相關活動中，有超過90%的學生參與了科技競賽，有70%的學生不同程度地參與了科研，有66.7%的學生對于“案例教學”選擇了“非常認同”和“認同”。相對而言，社會實踐和創新創業項目在學生的反饋中認可度不高，仍是本科教學的短板。具體的選擇分布情況如表2所示。

表2 參與研究型教學活動的評價

在師生互動交流方式上，目前主要通過面對面交流和微信兩種方式開展，如圖1所示。通過訪談，學生反饋面對面交流的方式效果更好，能獲得更有針對性的指導，但往往受時間和地點的限制，靈活度不高；而微信則有很高的靈活性，學生接受度較高，可以作為很好的補充方式。作為本科生，自身的專業基礎相對薄弱，應該盡可能地與任課教師進行交流，以加深對學科和課程的理解，拓寬學術視野。

圖1 師生互動方式

針對提升本科生研究能力的建議，有半數以上的學生選擇了“將科研成果轉化為教學內容”“鼓勵引導學生參與社會實踐”“向本科生開放實驗室”和“知名學者、教授給本科生授課”，如圖2所示。引導學生參與社會實踐仍然是學生群體的主要訴求，案例教學是對實踐的有益補充，在課堂教學中應酌情融入相關科研成果，進一步為本科生開放學術講座和學術交流活動，為本科生接觸科研前沿、參與科研提供平臺和機會，在科研活動中加深學生對基礎知識的理解和拓展，促進學生創新思維和實踐能力的培養。

圖2 提升本科生科研能力的建議

結語

創新能力的培養是一個漫長的過程，需要教育者關注教學過程的各個環節，全面發掘本科生的創新能力。由于本科生的專業知識不完備，缺乏系統的科研訓練，所以在本科教學中推動研究型教學對學生創新能力的培養尤為重要。本研究以“交通網絡規劃”課程為例，在教學內容和模式上進行了研究型教學的探索。與傳統單一的教學方法相比，研究型教學在很大程度上提高了學生的主動性與積極性，增強了學生分析問題、解決問題的能力。本文通過問卷調研，分析了學生的創新能力和整體教學改革效果，通過學生的反饋，更好地理解了學生創新能力提升的具體路徑，以及學生對師生交流和科研活動的具體訴求。