本文立足培養工程應用型人才目標,通過分析國內關于交通規劃類課程實驗教學開設實踐經驗及研究的基礎上,建立了課堂實驗教學、外業實驗、生產實習、課程設計、開放型實驗以及畢業設計相結合的多層次實驗教學體系。并對各實驗環節的教學內容以及教學手段進行了深入分析及研究。
《高等教育研究學報》是由國防科學技術大學主管主辦,面向國內外公開發行的軍事高等教育研究學術期刊(CN43-1330/G4、ISSN1672-8874,季刊)。自1978年創刊以來,本刊以其特有的學術地位、刊物風格和內容涵蓋,受到軍內外廣大教育理論工作者、高校師生及教育管理人員的歡迎和厚愛,擁有眾多國內外讀者。
課堂教學、實驗教學和畢業實踐是高等學校教育中的三個重要環節,缺一不可。對于工科學生來說,加強實驗教學、提高學生動手能力更有其重要性和必要性。
交通規劃是交通工程專業的一門專業主干課程。它解決的是城市交通規劃的理念、原則、思路、程序、步驟以及模型方法等。通過這門課程的學習,應該使學生充分掌握交通規劃的全過程以及交通規劃的步驟與重要的規劃理論模型。這門課程既是理論性很強的課程,也是應用性很強的課程。所以在講授交通規劃類課程時應該充分掌握課程特點,將理論與實踐結合起來,將理論模型與計算機規劃軟件結合起來,將課堂教學與工程項目結合起來,才能更好地達到教學的效果,實現教學效果與學生知識吸收的最大化,。
我國很多高校針對交通規劃類課程均開設了實驗教學環節,取得了明顯的成效,但仍存在一些不足。為了達到培養工程應用型人才的教學目標,培養適應社會經濟發展需要的交通規劃專業人才,有必要對交通規劃類課程實驗教學體系進行研究,有針對性的開發各層次實驗教學項目。
1.國內交通規劃類實驗教學研究現狀
就目前整體情況來看,各高校的交通規劃專業基本上都開設了實驗課,但在實驗教學內容、形式和手段等方面存在較大差異。東南大學本著培養交通規劃、物流系統規劃高級工程技術及管理人才的教育目標,在教學中以工程項目為依托教授理論知識,并開設了運輸系統規劃與設計課程設計。同濟大學交通規劃實驗教學主要分為兩個層次:課堂操作實驗(20學時上機)和交通規劃課程設計(2周)。長安大學交通規劃課程依托教師所承擔的國際合作規劃項目講授理論知識,并以西安市長安路公交走廊優化分析作為課程設計內容。哈爾濱工業大學交通工程專業在講授交通規劃原理的基礎上,側重于交通需求預測四階段模型的軟件開發。吉林大學交通運輸專業的規劃與管理方向開設了城市交通規劃課程設計,針對實際工程項目展開。北京工業大學交通規劃課程實驗環節側重軟件的學習和應用,通過學習CUBE、TRANCAD、EMME/2、VISSUM等交通規劃軟件,開展城市和公路交通規劃,建設項目交通影響分析以及大型活動交通規劃和停車場規劃。北京交通大學編寫了交通規劃實
踐指導手冊,針對交通規劃所涉及的交通調查、交通需求預測四階段的相關實驗環節進行了詳細說明。
此外,交通工程專業教師也對交通規劃類課程實驗教學進行了一些有益的理論探討。浙江大學建筑工程學院教師梅振宇、黃志義、項貽強、王福建等人[1]在分析交通規劃類課程實驗教學特點的基礎上,分4個層面,即專業感性認識、課程模塊模擬操作、業務實習和綜合訓練層面,構建了交通規劃專業開放型實驗教學體系框架。東南大學的陸建、王煒[2]在總結10多年來交通規劃類課程實驗教學研究與實踐的基礎上,突破實驗課程建設的單一模式,面向工程實踐,拓展實驗教學的內容,完善實驗教學體系,采取多種實驗手段,對交通規劃類課程要求的操作能力進行培養。內蒙古科技大學的于景飛[3]以培養工程應用型人才為出發點,對交通規劃課程教學改革從教學內容和方式、實踐教學等幾個方面入手進行總結和討論,提出了包括交通調查實習、軟件應用實習和課程設計在內的實踐教學體系。北京工業大學秦煥美【4】總結了交通規劃軟件實驗教學的特點以及其實驗教學的主要內容,探討了交通規劃軟件實驗室教學思路、教學形式和方法。長沙理工大學況愛武【5】從Transcad交通規劃軟件的特點出發,探討了Transcad交通規劃軟件的教學內容及教學方法。
2. 實驗教學體系構建
2.1 實驗教學體系的特點
交通規劃是一門應用性很強的課程,為了達到培養工程應用型人才的目標,應針對理論教學內容,開設與之相對應的實踐教學環節。實踐教學作為理論教學的延伸,并作為理論聯系實際的重要環節,對大學生創新思維、動手能力以及分析和解決問題能力的培養至關重要。明晰交通規劃類實驗教學體系的特點,有的放矢地設計實驗體系框架,是做好交通規劃類課程實驗教學的關鍵。交通規劃類實驗教學體系具有以下特點:
第一,系統性。交通規劃實驗教學體系的系統性體現在兩個方面:一方面,交通規劃課程針對城市道路網規劃,講授了從交通與土地利用分析、道路網絡拓撲建模、交通需求預測到交通方案評價的整個規劃流程,每一個環節均具有較強的實踐性,因此,實驗教學體系應當體現規劃的系統性,使學生通過實踐操作加深對交通規劃理論與方法的理解與掌握;另一方面,交通規劃對象是交通系統,交通系統本身就是一個復雜的大系統。
第二,復雜性。交通規劃實驗教學內容包括了:城市道路網絡規劃、公路網規劃、公共交通線網規劃、場站樞紐規劃與設計、停車場規劃、慢行交通系統規劃等,應用面廣。
第三,學科交叉性。交通規劃實驗教學涉及運輸經濟學、數理統計、預測學、最優化理論、計算機科學、數學等多門學科,要求學生具有扎實的數學功底和計算機基礎。
第四,發展速度快。交通規劃是一門發展中的學科,交通規劃實驗教學也應當與時俱進,跟蹤學科發展新動態。
第五,與工程實踐密切相關性。交通規劃工程中既有大量的定量計算,也有很多對未來不確定因素的定性分析。只有緊密結合工程實踐,才能使學生形成對交通規劃的感性認識,培養學生工程概念以及實踐操作能力。
2.2 實驗教學體系框架構建
對于本科生這個層面的實驗教學,主要是立足于認識交通規劃工程的特點、培養工程概念以及科學素養、提高實踐操作能力的培養目標,在系統學習交通規劃理論知識的基礎上,由淺入深,分層次、有針對性地模擬、創造工程實踐環境,開展認識實習,使學生充分了解交通規劃的流程,掌握交通數據采集、處理與分析、需求預測、影響評價以及軟件仿真等基本原理和方法。基于以上考慮,交通規劃實驗教學體系分為課堂實驗教學、外業實驗、課程設計、生產實習、開放型實驗以及畢業設計等六個模塊、四個層次進行,具體結構如圖1所示:
3.教學內容及教學手段分析
3.1 課堂實驗教學教學內容及教學手段分析
課堂實踐教學環節使學生熟悉各專項規劃的基本流程及規劃原理,重點培養交通規劃中數據分析與處理能力、交通建模能力和交通規劃軟件操作能力。課堂實驗教學內容由兩條主線組成:一是,專項規劃案例教學,包括,城市道路網規劃設計案例、公路網規劃設計案例、道路網通行能力分析案例、交通項目影響評價案例、慢行交通規劃案例、停車場規劃案例等;二是,與交通規劃密切相關的軟件操作學習,包括:數理統計分析軟件SPSS以及EXCEL,交通需求預測軟件TransCAD、VISSUM、EMME-3、CUBE等,交通制圖軟件AutoCAD,地理信息系統軟件MapInfor等。兩條主線相輔相成,缺一不可,案例教學采用課堂講授與學生討論的形式,而軟件學習則是實驗室指導與學生自學相結合的形式。
3.2 外業實驗教學內容及教學手段分析
外業實驗教學環節重點培養學生交通信息的采集能力,結合實際規劃課題或者模擬開展居民出行調查、交通流特征調查、交通基礎設施調查等基本調查內容。從調查人員調配、調查表格設計以及調查實施等多個環節鍛煉學生的組織、協調能力以及實際操作能力。
3.3 課程設計內容及教學手段分析
課程設計教學環節重點培養學生對交通規劃整體流程的把握,加深對交通規劃基礎理論和原理的理解,是對學生知識綜合性的鍛煉。課程設計學時一般為兩周,題目選擇一個簡化的交通規劃課題,任課教師給出規劃要求、規劃年限、路網結構以及社會經濟指標數據等原始數據,學生根據給定的條件,利用交通規劃理論知識,借助計算機軟件,完成原始數據的分析與處理、交通需求與社會經濟指標相關性分析、交通需求預測,給出規劃方案并對其進行評價。
3.4 生產實習內容及教學手段分析
生產實習重點培養學生對交通規劃工程的感性認識,強化對交通規劃理論知識和實踐操作能力的掌握,培養初步的交通規劃經驗。生產實習主要通過兩個渠道開展:第一個渠道,本校教師承擔的交通規劃課題應當鼓勵學生參與;第二個渠道,學校與規劃院、科研所合作,提供高年級學生的實習崗位。
3.5 開放型實驗教學內容及教學手段分析
開放型實驗重點培養學生對交通規劃理論的深入理解,擴寬學生知識面,初步培養學生的科學素養。開放型實驗并非面向全體學生進行的必修型實驗,而是由學生根據自身的基礎和興趣主動申請參與。開放型實驗形式靈活,內容可以涵蓋數據挖掘、交通規劃建模、以及交通仿真軟件二次開發等。這些實驗可以結合實際課題,要求學生根據需求設計、組織實驗,需要學生掌握交通規劃課程的內涵和外延,能夠分析規劃過程中的常見問題,具備一定的科研能力。
3.6 畢業設計內容分析
畢業設計重點培養學生綜合利用交通規劃理論解決和分析問題的能力。畢業設計可根據學生不同的特點、興趣和愛好,有選擇性地在交通規劃的某一領域展開較為深入地研究,提高學生綜合運用理論知識的能力,以及培養學生自學以及進行科學研究的能力,為學生下一步深造或者就業打下基礎。
4.結論
本論文在借鑒國內諸多高校開展交通規劃實驗教學實踐經驗及研究成果的基礎上,結合作者多年一線教學經驗,提出了交通規劃課程實驗教學的特點,并針對其特點,提出了由6個模塊、4個層次組成的實驗教學體系。最后,對體系各模塊的教學內容以及教學手段進行了分析和總結。本論文是對我校交通規劃實驗教學工作的總結,通過系統的實驗教學,我校學生對交通規劃基礎理論理解深刻,學生能夠較為熟練掌握交通規劃軟件完成簡單的交通規劃工程,具有較好的工程素養,符合我校工程應用型人才的培養目標。
參考文獻
[1] 梅振宇, 黃志義, 項貽強, 王福建. 交通規劃課程開放型實驗教學體系框架設計[J]. 理工高教研究:2010,29(8):125-127,133.
[2] 陸建,王煒. 交通規劃類課程實驗教學的研究與實踐[J]. 實驗室研究與探索,2005,24(1):10-12,25.
[3] 于景飛. 基于培養工程應用型人才的交通規劃課程教學改革[J]. 中國教育技術裝備,2010,(24):43-44.
[4] 秦煥美. 交通規劃軟件實驗教學研究[J]. 實驗室研究與探索,2007,26(2):50-53.
[5] 況愛武. TransCAD交通規劃軟件教學探討[J]. 中國科教創新導刊,2010,5:63-64.
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