原创《应用型大学《交通工程专业综合性实践》课程教学方法和实践》
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郭文荣
（北京联合大学,北京100101）
摘 要：本文在对应用型大学《交通工程专业综合性实践》课程的重要性进行分析的基础上,对课程的教学方法进行了研究.通过对课程的特点进行分析,确立了“以工程案例法为核心,演示教学法为辅助”的复合式教学方法,通过完整的教学设计和教学实践过程使这一教学方法得到了充分运用,获得了良好的教学效果.
关键词：交通工程；综合性实践；教学方法；工程案例法
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0178-02
作者简介：郭文荣（1971-）,女,河北肃宁人,研究生,讲师,研究方向：智能交通、人工智能、计算机网络与安全、多媒体技术等方面的教学与科研工作.
一、引言
在应用型大学交通工程专业的课程体系中,《交通工程专业综合性实践》课程由于具有较强的综合实践性,涉及多种专业理论知识的综合运用,对培养学生的综合实践技能起着重要的作用,因此占有重要的地位.基于课程的重要性,如何采用科学合理的教学方法开展课程教学,使学生真正做到“学以致用”,使应用型大学的教育成果与社会需求达到无缝衔接,有着重要的意义.
二、教学方法的研究与确立
在《交通工程专业综合性实践》课程的教学中,教学方法的选择至关重要,科学有效的教学方法可以充分实现课程的教学目标,饱满地完成教学任务,使课程的教学达到良好的效果.在教学方法的选择上,不应一味遵循传统的教学方法,而应根据课程的特点进行教学方法的研究与探讨,探索出适合课程自身特点和需求的教学方法.
由于《交通工程专业综合性实践》课程与专业基础课程不同,其重在培养学生的综合实践应用能力,如果只是照搬传统的教学方法,以教师理论讲解为主,辅以实践教学,教师为教学主体,学生只是被动地接受知识,跟随老师的示范操作完成指定的实践内容,学生的积极性、主动性难以调动,也很难培养学生独立自主性地进行系统分析、设计和实施的能力,实践教学的效果难以达到理想的效果.因此,在本课程的教学中,应在保留传统教学方法优点的前提下,突出对学生的独立自主性、创新意识和系统化、工程化的综合实践能力的培养目标.基于以上因素,本课程的教学方法采用“以工程案例法为核心,演示教学法为辅助”的复合式教学方法.通过针对实际工程案例的实践教学,培养学生系统地进行工程项目的规划、设计、分析及实施的能力,使其具备自主分析和解决实际问题的能力,实现交通工程专业的人才培养目标.
三、教学前期设计
(一)工程案例的选择
在以工程案例法为核心的实践教学中,工程案例的选择具有重要性,应根据实践课程的任务和目标选择合适的工程案例,以满足对学生能力培养的需求.《交通工程专业综合性实践》课程根据对学生不同方面专业能力的培养需求划分了多个实训模块,每个模块根据自身的特点和教学目标选择合适的工程案例.以“交通建模与仿真”模块为例,本模块的目标是培养学生进行道路交通路网仿真模型建立和交通控制方案设计以及对交通控制效果进行仿真和综合评价的能力.因此,应选择有代表性的案例作为本课程的工程案例.由于在城市道路中,十字道路交叉口及其周边区域是城市道路布局中最为广泛且具有代表性的交通路网区域,对其进行交通仿真和交通控制效果评价具有典型意义.因此,本模块选择了北京市某个核心区域的十字道路交叉口及其周边交通路网作为实际工程案例.
(二)教学内容设计
区别于一般意义上的教学内容设计,基于工程案例法的教学内容设计既要体现课程的基本内容要求,又要根据工程案例自身的特点进行细化和扩充.例如,由于十字交叉口的信号控制方式存在多种类型,因此在交通信号控制方案的设计中可能包含多种信号控制方案的设计内容,以便通过交通仿真进行方案的选择和综合评价.通过对实际工程案例加以分析,最后确定了“交通建模与仿真”实训模块的以下教学内容：（1）利用交通仿真软件建立实际工程案例的路网仿真模型；（2）路网的交通管理；（3）十字交叉口信号控制方案设计（定时控制、感应式控制等）；（4）路网的交通需求OD矩阵的建立与反推；（5）仿真运行及仿真结果分析.
四、教学实践过程
由于“交通建模与仿真”实训模块采用TransModeler3.0作为交通仿真软件,学生在前期的课程学习中没有涉及到这一软件的使用,因此,在完成实际工程案例的仿真前,应首先学习并掌握这一软件的基本使用操作技能.在这一软件的学习过程中,为了使学生尽快熟悉和掌握该软件的使用方法,因此采用演示教学法进行教学.教师一边演示TransModeler软件的使用操作,一边讲解软件的相关知识,如：用户界面、菜单栏和工具栏的作用和使用方法,道路路网交通仿真模型中各种交通对象的概念、作用、相互关系,路网交通仿真模型的建立方法,交通信号控制、交通管理、交通需求的基本概念、原理、设计方法及仿真实现方法.学生们边做边学,遇到问题及时向教师提问,通过良好的师生互动,学生们基本掌握了这一交通仿真软件的使用操作技能,为后面独立完成工程案例打下了基础.
在学生们掌握了TransModeler3.0交通仿真软件的基本使用技能后,学生们开始针对工程案例进行系统地分析、设计及仿真实现.在这一教学过程中,采用以“学生为主体,教师为辅助”的工程案例法进行教学.学生针对工程案例进行分组讨论,基于通过交通调查获得的路网几何数据和十字交叉口的交通流量数据、饱和流量数据等,综合运用前期所学的专业知识完成案例中十字交叉口的信号控制方案设计,并由不同同学相互配合完成了交叉口不同信号控制方案的设计,包括定时控制方案、感应式控制方案等.此外,还完成了用于路网OD矩阵反推的关键路段流量数据的计算工作.在完成工程案例的相关设计之后,学生们通过TransModeler交通仿真软件完成了路网交通仿真模型的建立,各种交通管理设施的添加,十字交叉口不同交通信号控制方案的仿真数据输入以及路网交通需求OD矩阵的建立、反推及应用.在此过程中,教师对每个组的实训情况进行巡查,发现问题及时引导学生进行改正,保证了实训的顺畅进行.
在完成上述实训内容后,学生们开始运行仿真,并对不同控制方案下的仿真结果进行数据保存和分析.学生们分组进行讨论,对不同交通信号控制方案下的仿真结果进行分析和评价,对比不同的交通性能指标数据,通过对比分析得出了最适合该路网实际交通需求的交通信号控制方案,并将仿真分析结果写入实训报告中.
五、教学效果分析
通过《交通工程专业综合性实践》课程的教学,学生们既在教师的指导下掌握了相关交通仿真软件的使用操作技能,又面向实际工程案例,积极、主动地以分组协作的方式完成了相关工程案例的实训内容.在实训中,教师发挥了指导和监督作用,在教学中起着良好的引导作用,学生则通过工程案例法教学获得了相关的工程设计经验、具体实施能力以及项目评价能力.同学们在实训中表现出极大的兴趣和热情,积极、主动地完成了实训的各项任务.在最后的课程考核中,各个小组都按时提交了自己的实训成果及仿真结果分析报告,顺利通过了考核.通过本课程的教学,达到了预期的教学目标.
六、结束语
本文在对《交通工程专业综合性实践》课程的特点进行分析的基础上,确立了课程所采用的“以工程案例法为核心,示范教学法为辅助”的复合式教学方法.通过教学实践,这一教学方法既发挥了教师作为指导者的作用,又体现了学生的学习主体地位,提高了学生学习的积极性、主动性和分析问题、解决问题的能力,专业综合实践技能得到了很大提升,获得了良好的教学效果.
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实践论文参考资料：
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