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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇对交通工程的理解范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
交通工程学是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论和方法以及有关的设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。作为一门独立的学科,是以1930年美国交通工程师学会成立作为其诞生标志。而我国交通工程学科的起步较晚,产生于20世纪80年代初[1]。
1 课程简介
在我院,《交通工程学》课程是交通运输专业本科生的专业必修课,涉及到的相关学科知识比较多,课程内容覆盖面较广,包括交通特性、交通调查、交通流理论、道路通行能力、交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统、交通环境保护等内容,几乎涵盖了交通工程学科的方方面面[2]。结合我院“现场工程师”的人才培养定位,本课程内容以交通工程的基本概念、基本理论、基本方法和应用技术为主。
由于交通工程学涉及内容丰富,现行教材版本较多,且多是侧重于理论教学,对于独立学院的本科教学来说则不易把握,笔者结合几年的教学实践,从教学内容、教学方法、教学评价几个方面进行思考与总结。
2 教学内容
交通工程学是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的因素综合在道路交通这个统一体中进行研究,既研究了交通发生、发展、时空分布、运行特性,又研究了交通政策、法规、管理等内容,是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,具有鲜明的综合性、系统性、交叉性和社会性等特征。
在我院交通运输专业的课程教学中,突出“现场工程师”的人才培养定位,对教学内容进行合理优化组合,突出重点难点,以适应教学要求。
2.1 课堂理论教学
2.1.1 优化更新教学内容
在课堂理论教学过程中,一方面优化教学内容,从交通工程的基本概念、基本理论入手,使学生通过对基本概念、基本理论的掌握为后续课程打下基础,主要内容包括:交通特性、交通调查、交通流理论、通行能力分析等。另一方面,注重教学内容的更新,将教材中没有及时更新的内容进行修订,如《城市道路设计规范》(CJJ37―90)更新为《城市道路工程设计规范》(CJJ37―2012)。同时,及时关注学科最新发展动态,将最新研究成果引入到课堂教学中来,激发学生的学习兴趣,拓展知识面。
2.1.2 优化知识结构
在我院的交通工程的教学中,所选用的教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,内容涵盖较广,涉及知识点较多,这对于我院的人才培养目标来说稍有不适,因此在教学过程中,对知识结构还需进一步的取舍优化。首先,将本课程的主要内容划分为三部分:第一部分为基础部分,包括交通特性、交通调查、道路交通流理论和通行能力分析;第二部分为应用部分,包括交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统和交通环境保护;第三部分为发展动态,包括交通仿真、ITS等。
在课堂的教学过程中以第一部分为主要教学内容,第二部分在后续的课程中将深入学习,本课程只做简单介绍,第三部分由学生根据自身学习兴趣作为拓展知识。
2.2 实践教学内容
在第一部分的教学中,教材更侧重于基本概念、基本理论、基本方法的理论介绍,而对实际操作技能的强调不够。若在教学过程中也只是重点介绍理论知识,而缺乏相应的实践操作,那么学生就会感觉抽象、枯燥无味,很难抓住重点和难点。因此在教学过程中还应注重理论与实际相联系,加强对实际操作能力的培养。笔者在教学过程中附加拟定了相应于课程内容的实践任务,做到理论课与实践课同步跟进,加强学生对基本知识的理解与掌握。如以交通量、速度、密度(占有率)为调查对象,进行交通调查试验,加深学生对交通流三个基本参数概念的理解与掌握。
3 教学方法
在教学过程中,经常采用的教学方法很多。当对于本课程来说,涉及的基本概念、基本理论较多,内容丰富且不易掌握;而对于独立学院的学生来说,理论基础较为薄弱,学习能力参差不齐,分析问题、解决问题的能力不够强,且缺乏实践经验,对生活中的交通现象也缺乏关注。因此需要在教学过程中运用多种教学手段和方法,因材施教、因学施教,加强理论与实际的联系,多举实例,充分调动学生的积极性,以达到较好的教学效果。
启发式――通过教师引导,促进学生积极思考。教学过程中,通过设置相关的引导性问题,引导学生积极思考问题、解决问题,将已知知识转化为学生的具体知识,进而转化为学生的实践能力。
案例法――与实践相结合,引导学生综合运用理论知识。如:在学生掌握基本调查方法后,精选实际调查案例讲解,引导学生对案例中的成败得失分析讨论,传授学生间接经验,使理论与实践有机结合。
讨论法――进行课堂讨论,学生主动思考。引导学生观察交通现象,针对道路交通现象进行描述,在课堂中展开讨论,加强课堂互动,激发学生的学习主动性,在探讨中将知识点提炼、升华。
实验法――设置实训课程,理论与实践相联系。在学生基本掌握相关理论知识与方法之后,设置与课程内容相一致的实训课程,要求学生按照实训要求,运用基础理论知识,在实训室或实际的道路上完成相应的实训内容。将课堂所学的理论知识运用到道路交通的实际中去,进而加深其对知识的理解与掌握。
4 教学评价
传统的《交通工程学》的考核方式为平时考核30%加上期末闭卷考试70%。平时考核一般是侧重于对平时作业与课堂出勤的评价,期末闭卷考试侧重于基础理论知识和基本技能的考查,能考查学生的基础理论知识的掌握程度[4]。而很多学生为了通过考试采用死记硬背的方式,虽然通过考试,但并不是真正地掌握了课程知识。
为了加强学生对基础知识的理解,真正掌握相关专业知识,在教学评价这一环节,改变传统的评价方法,将学生的学习成绩分布到各个学习阶段之中去,包括课后作业、阶段性考核、课内实践、综合运用能力考核与期末考试五个部分。
课后作业,考察学生对所学知识的理解与掌握,通过课后作业也可加强学生对相关知识的巩固,占10%;阶段性考核,一般以章节为单位做随堂小测验,考查学生对章节重点内容的掌握,进一步巩固阶段性学习成果,占20%;课内实践,考查学生对重点难点的了理解掌握与运用,通过实训课程及实训报告考核,占30%;综合运用能力,考察学生运用综合多种理论、模型解决实际工程问题,要求学生综合运用所学知识去分析道路交通之中的各种交通问题,提出自己的见解,更具有开放性、综合性、探究性等特点,且没有固定、统一的答案,需要学生综合归纳,灵活运用所学知识,占10%;最后是期末考试,仍采用闭卷考试的方式,主要考查对基本概念、基本理论的理解与掌握,占30%。
5 结语
交通工程学作为一门具有兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,要求学生能够掌握相关基本理论,并且能够用相应的理论、模型去分析解决道路交通中的实际问题。对于独立学院的本科教学中,更是要求学生具备较高的解决实际问题的能力。因此在实际的教学过程中,应根据人才培养目标的要求,结合学生的特点,积极改变教学思路,探索适合的教学方法,提高学生的创新实践能力。
【参考文献】
[1]王炜,过秀成.交通工程学[M].东南大学出版社,2011.
[2]郑建湖.面向应用型人才培养的交通工程学教学改革与创新[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2011,9.
交通工程专业作为一门实践性很强的专业,其实验、实习等各实践环节对本专业学生来讲都非常重要,作为办学历史不长的学校交通工程专业,不断改革和完善实践教学环节,对提高学生实践能力、提升学校办学水平,为社会提供有实际操作能力的合格大学毕业生非常重要。学校在长期的交通工程专业实践教学建设中,积极开展探索与研究,摸索出了一套适合交通工程专业特色的实践教学模式,取得了较好的教学效果。
一、交通工程专业实践教学的目的和要求
(一)交通工程专业特点交通工程涉及到多门相关学科,是一门综合性很强的学科,有着自身鲜明的特点。交通工程中既有大量深入的定量计算,也有许多对未来不确定因素的定性分析。因此在实际工作中,既有理论分析,也离不开一定的工程经验。交通工程研究过程中,既需要大量的现场外业调查,也有大量的内业数据处理、计算与分析。研究成果的表现形式既有文字(研究报告)也有专业图纸。
(二)交通工程专业实践教学的目的与要求在交通工程专业的课堂教学过程中,侧重于交通工程理论知识体系的构建,其重点教学内容是步骤、内容、方法、手段与模型。仅仅依靠课堂理论教学,难以使学生形成对交通工程的感性认识,难以培养起学生初步的工程概念和交通工程实践操作能力。交通工程专业实践教学立足于交通工程特点,在一系列理论教学的基础上,有针对性地模拟、创造工程实践环境,参加实际工程或科研项目,目的是使学生在充分了解交通工程实践的基础上,培养学生的具体操作能力、提高综合素质;通过实验,提高学生在工程研究中进行观察、认识、思考、分析的综合能力和解决工程问题的能力,激发学生开展独立思考的积极性,加深对交通工程理论的理解与认识。要求学生掌握数据的采集、处理与分析以及仿真、模拟的基本方法与手段,掌握工程设计能力,能够在一定的指导下独立开展简单交通工程设计,能分析规划过程中的常见问题,具备较强的工程研究能力。通过交通工程专业实践教学,为学生今后的学习、发展提供有利的基础支撑,积极推进建立知识、能力、素质三者协调发展的人才培养模式。
二、实践教学环节的作用和地位
交通工程学科的实践教学侧重于理论如何在实际中应用。交通工程学科包含大量的基本概念和基础理论,仅仅记住了概念的解释或只了解基础理论的原理和计算步骤,在交通工程实际中根本无法进行应用。例如:对于日变系数、月变系数、高峰小时系数等一系列概念,不能懂得如何在实际中获取用于计算的交通数据、不懂得如何将这些基本概念用于实际交通现象的评价分析,就不能掌握交通变化规律。又如,只明白交通调查的移动车调查法的方法,但不能应用调查结果的数据应用到道路交通时速、密度分析,就不能对道路交通情况进行评价,对改善交通无法决策。对于这些实际问题的处理,注重实际经验的积累,通过实际工程项目对学生的实践教学起重要作用。只有通过参与实践,才能真正将理论知识学懂弄透,才具备一定的专业技能。
三、交通工程专业实践教学体系
学校交通工程专业办学十年来,不断探索学科发展方向,结合近几年学生就业去向统计,80%以上学生在施工单位任职,经过多次培养方案修订,明确了学校交通工程专业划分为二个方向,一是交通土建方向,二是交通设计方向,近几年选修交通土建方向的学生趋多。对交通土建方向实践教学环节,形成了一套行之有效的实践环节体系。在交通工程专业实践教学建设中,注重理论与实践教学的有机结合,建立促进学生能力培养,分层次、模块化的教学课程体系。实践和实验教学体系从四个层次划分:专业基础实验、专业技能实验、综合设计实验、创新研究开放实验,实践教学体系构架(图略)
(一)专业基础实验通过专业基础课的教学及基本理论知识的认知后,进行的专业基础实验、实践教学环节。如:公路工程地质实习、交通工程认识实习、测量实习等。
(二)专业技能实验学生在学习部分专业课程后进行的专业技能提高实验及实践教学环节。如:专业生产实习、汽车驾驶与检测实习、道路建筑材料及实验等。
(三)综合设计实验如公路勘测设计课程设计、毕业实习、毕业设计等。
(四)创新研究、开放实验实验课程由课内拓展到课外,强调立体化、多层次、开放式,实行教师引导,张杨学生个性,让学生自选实验题目,自己设计实验步骤,查资料,亲自动手,完成实验过程,总结实验结果,完成实验报告,增加了与书本学习的结合,调动了对专业知识的学习兴趣,深化了对知识的理解,有利于掌握交通工程专业各实验过程,使学生的实践能力、实验技能、自学能力、分析问题、解决问题能力和创新能力得到培养与提升。强化学生自主研学和个性发展,结合教师的科研项目、交通生产实践与科技发展前沿,利用课余时间及寒暑假完成,培养学生的自主设计和创新能力。
关键词:交通工程;交通系统分析;教学方法
作者简介:李燕(1979-),女,陕西西安人,苏州科技学院土木工程学院,讲师。(江苏?苏州?215011)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0061-02
一、“交通系统分析”课程概况
交通运输系统是一个大规模的复杂系统,对其进行系统分析、系统的建模及仿真、系统的网络优化、系统的评价及决策等,势必会用到系统工程理论。交通系统分析就是将系统工程思想、原理及方法应用于交通运输领域的一门课程。高等学校交通运输科学教学指导委员会已经将该门课程确定为交通工程专业主干课程,全国多所开设交通工程专业的院校几乎都将这门课程设定为专业基础课,但是在教学实践中,却存在重视理论教学、轻视实践应用、与专业课程教学脱节的情况,导致教学效果达不到人才培养目标的要求。因此,如何结合交通工程专业学科特点进行课程教学,使学生既具备运用系统工程方法理论进行建模、优化及决策的能力,又具备解决实际交通运输问题的实践能力,是一个需要进行思考和探索的问题。
二、“交通系统分析”课程的特点及在教学过程中发现的问题
1.“交通系统分析”课程的特点
系统工程是20世纪40年展起来的新兴工程,随着我国进入交通运输系统快速发展阶段,系统工程在有效利用道路及基础设施、降低综合成本、实施效果评价等方面发挥了重要的作用。交通系统分析课程内容主要由线性规划、特殊类型线性规划、非线性规划、图与网络、排队论、预测、决策、工程经济分析和系统评价这几部分构成,该课程内容与运筹学、系统工程相近,但因其专业应用性较强,与以上两门课程却存在较大区别。该课程更偏重于从交通运输系统角度出发,应用系统工程理论和方法去思考和解决工程实际问题。
2.教学过程中发现的问题
(1)缺少理论与实践并重的教材。目前本课程教材的基本结构是在运筹学理论基础上增加在道路交通中应用案例,基本满足教学大纲要求。但在教学中发现教材中由于交通系统的应用案例及综合案例的数量偏少,学生在下一阶段学习过程中遇到交通工程实际问题仍无从下手,导致理论学习与实际应用还存在很大差距。
(2)教学内容不明确,重理论轻应用。设置交通工程专业的院校几乎都开设交通系统分析这门课程,但是也存在部分院校将运筹学作为该课程的先修课程,这样,教师在授课时,就很难把握讲授内容;另外,因学时数的限制,本课程教学都以先讲授理论,再介绍理论应用,最后以课后习题训练为辅的教学模式,教师往往耗费较多学时用于讲授和习题求解,理论在交通领域的应用部分则轻描淡写,几句话带过,结果学生学完后只会算题,这有悖于教学大纲中培养学生解决实际问题能力的要求。
(3)采用多媒体教学存在一定弊端。多媒体教学在发挥学生想象力、扩大教学信息容量方面的确起到了非常积极的作用,但是从本课程采用多媒体教学的效果来看,利弊掺半。多媒体教学在介绍理论背景、图形演示、案例应用等方面效果较好,学生能很快理解并减少教师的板书时间,但在推导和演算性较强的章节采用多媒体,教师讲授的速度较快,很多学生跟不上老师的推导思路,或者上课跟随幻灯片的播放能听懂,课后做练习却无从下笔。因此,教师在确定哪些章节哪些内容采用多媒体教学时,要慎重考虑。
(4)考核效果和考核方法形式化。鉴于该课程的特点,试卷多以闭卷形式,并将系统分析理论和方法作为考核重点,且大多以选择题、填空题、判断题和计算题为主,最终考核的只是学生的记忆和计算能力,无法体现出学生对知识掌握和应用的程度,这也使得实践应用内容的教学流于形式,最终学生所掌握的知识也仅仅是运筹学和系统工程的理论而已。
三、“交通系统分析”课程教学改革思路
1.结合教学培养计划,明确教学目的
“交通系统分析”作为交通工程的专业基础课,其教学目的是掌握系统分析的基本原理和基本方法,学生学习之后应能够达到借助系统工程思想、原理、方法对交通系统进行描述、分析、优化和评价,发现问题,并对交通系统进行优化和改造的能力。即教学的目的不是仅仅让学生掌握数学推导和演算的技巧,而是重在方法应用。
2.根据课程体系,确定教学内容
不同的课程体系应确定不同的教学内容,笔者认为,对于无运筹学先修课程的院校,应适当增加课时,保证全面完整的基础理论授课时间和案例教学时间;对于将运筹学作为先修课程的院校,应该根据运筹学的教学大纲适当调整本课程的教学内容;对已讲授过的理论和方法可稍加回忆,将授课重点放在理论应用上,并给学生提供具有丰富工程案例的参考教材。
3.实施案例教学,改进教学形式
与运筹学课程一样,“交通系统分析”课程更应该展开案例教学。案例教学可以使学生解决实际问题的能力得到进一步地提高,案例可从后续课程的应用实例、交通问题的数学建模和教师的科研项目等方面获取,引导学生发现知识解决问题。
四、“交通系统分析”课程教学改革措施
1.适当选取教材和习题集
教师应该针对交通工程专业学生,从教学目标和培养方案出发,根据教学内容确定合适的教材。教材以涵盖交通工程常用运筹学和系统工程主要理论知识为宜,且案例与交通领域相关,并提供给学生交通专业书籍作为参考教材,另外,习题集的选择也要尽量与教材匹配,可适当节选运筹学习题集,但需注意难度和范围。
《交通工程学》是交通工程专业的必修课和专业基础课,其教学目标是使学生全面掌握交通工程学科的相关概念、理论知识和研究方法,使学生具备解决实际交通问题的能力……。该课程采用双语教学不仅可以培养学生“利用英语获取交通工程专业知识的能力”,还可以让学生有机会直接接受国际上先进的教学理念,有利于学生吸收世界先进的科技、文化知识,提高科学素质,成为国际化的现代人才。
在交通工程学双语教学中,考核方式是否科学合理对于双语教学效果是否良好有着非常重要的作用。科学的考核体系不仅是检验教学效果的主要手段,反映教学重点和教学目标,还有利于激发学生的学习兴趣,学习的主动性、创造性,有利于培养综合素质的人才,将学生被动的学习方式转变为主动自愿的学习方式,以考促教,以考促学,从而提高双语教学质量。
因此,应该围绕教学目标,结合学科特点,制定合理的交通工程学双语教学的考核方式。
2 交通工程学传统的考核方式弊端
交通工程学传统的考核方式主要是通过期末考试的试卷的反馈,采用书面式闭卷考试,学生考得60分就算合格。这种方式往往不能客观、全面、准确地反映出学生的真实水平,存在很多弊端:
(1)考试内容单一,多以答案唯一的记忆性、技巧性和速度性的内容为主,往往只注重学生对交通工程基本公式,基本概念的掌握,忽略了学生利用所学知识解决实际交通问题的能力,缺少基本理论与社会热点和前沿研究相结合的内容。阻碍了学生创新思维的培养,没有体现素质教育。
(2)考核方式呆板,缺少新颖性,没有体现现代教育的灵活性。英文版交通工程学教材篇幅多,但是由于该课程学时有限,教师能够在课堂上讲授的内容只有核心知识和整体思路,其他内容需要学生花大量时间自学,但是传统的考核方式容易导致教师教什么,学生记什么,期末考什么的重复性思维。这样的考核方式限制了学生自主学习的积极性,不利于学生思维空间的拓展和个性发展,不利于学生继续学习能力的培养。
(3)使相当多的学生不注重平时学习,考试前死记硬背一些抽象而空洞的概念、公式、理论,导致学生把过多的精力放在对英语单词的理解上,而忽视对专业知识的理解,从而对交通工程学内容感到枯燥和乏味,并且即使考前背下来了,但是由于没有真正的理解,使得考完就忘了,从而达不到教学目的。再者英文版的交通工程学里有大量的专业术语和理论推导,篇幅巨大,使得学生记忆起来很困难,失去学习的信心。
(4)“一卷定分数”的形式会导致学生考试作弊现象严重,不利于调动大多数学生的学习积极性,从而不利于良好的考风学风的形成,同时也会让部分学生养成投机取巧,不劳而获的习惯,对他们将来的发展带来很坏的影响。
因此,采用传统的期宋考试的方法作为考核手段,难以全面的反映出该课程的教学效果,容易对学生的学习兴趣产生不良影响,不利于双语教学的发展。鉴于此,有必要针对该学科的特点及目标,对双语教学考核方法进行探讨。
3 交通工程学双语教学考核方式探讨
由于交通工程学采用双语教学,其特殊的教学模式需要学生在整个学习过程中积极参与,因此其考核在学生的整个学习过程中是离不开的,考核是手段而不是目的,它应该与教学紧密结合,成为教学的一部分,体现教学并服务于教学,所以考核应该贯穿于整个教学过程中。为了提高交通工程学双语教学效果,该课程考核方法主要包括以下几个方面:
3.1考核办法
应把平时考核和结果考核有机结合起来,使二者达到和谐统一。也就是综合平时考查和期末考试两个方面给出学生的总评成绩。
对于平时考核,以学生课堂上参与教学的表现(如学生回答问题)、平时作业及考勤情况等进行综合评定,使成绩构成多样化,形成一个开放、宽松和有助于学生发展的评价氛围。通过上课考勤,可以使大家端正学习态度,有利于学习成绩的提高,通过考查学生课堂上的表现,可以让学生积极主动地参与课堂教学,与教师形成一个良好的,互动的学习氛围,有利于启发学生的创造性思维,培养学生应用交通工程专业知识解决实际交通问题的能力。同时,通过课堂提问的方式考查学生,也可以督促学生在课下对所学内容进行预习和复习,从而提高学习效果。通过平时作业,可以让教师了解学生在课堂上掌握知识的情况,从而在后面的教学中查漏补缺,调整教学节奏,改进教学方式和教学方法,以提高课堂教学质量。同时,作业要求学生用英文答题,也可以锻炼学生英语思维能力。
对于结果考核,以期末考试的形式对学生学习效果进行总结性考核,全面考查学生双语学习后所具有的双语水平和综合素质。试卷语言采用中文与英文相结合的形式。全英文题目、全英文解答的考试模式会造成学生花费太多的时间在对英语的理解上而不是专业知识的应用上。应该根据教学模式对应的采用中英文出题和中英文答题,这样可兼顾到一些专业知识学得比较好、但外语水平不太高的同学,从而增加学习的信心。当然,随着学生外语水平的提高,应逐渐增大外语出题和答题的比重。
3.2考核形式
结合交通工程学科特点及教学目标,考核形式采用半开卷这种灵活的考试方式,即开卷闭卷相结合。闭卷考试内容主要是考查学生对交通工程学的基本概念、基本理论、基本知识的理解和掌握情况,以选择题、填空题、名词解释等类型出现,占整个试题50%的比重。开卷考试内容主要是考查学生综合运用交通工程专业知识解决实际问题的能力以及用外语表达专业知识的能力,允许当场查字典、教材及参考资料,以问答题和计算题等类型出现,也占整个试题50%的比重,一般应用题占30%,综合题占20%。
3.3成绩构成
为了发挥学生在学习过程中的积极主动性,同时避免部分学生因不习惯英语试题从而考试失利,丧失信心,可以将平时成绩所占比例适度提高。目前,在交通工程学双语教学实践中,该课程总评成绩中平时考核成绩占40%,期末考试成绩占60%。平时考核中,考勤,作业,平时表现各占30%,40%、30%。通过对近两年考试结果分析,这一比例构成基本可行,基本能够比较公正的反映学生付出的努力与取得的成果。当然,在以后的教学中,根据学生外语水平不同,应该适当的调整平时考核与期末考试成绩比例。
4 考核方案实施的保障措施
为了保障新的考核方法能有效实施,教师应加强学生上课出勤情况的统计,认真批改每一份作业,并认真留意每个同学的上课表现,做到公平,公正的对待每一个同学,这是最关键的一点。同时,学生辅导员和班主任对学生应加强思想工作,使他们明确交通工程学双语教学考核改革的必要性和重要性,从而端正他们的学习态度。
关键词:案例教学法;双专业;数据库
作者简介:牛一捷(1978-),女,回族,吉林长春人,大连交通大学软件学院,讲师;杨鑫华(1969-),男,山东临沂人,大连交通大学材料科学与工程学院,教授。(辽宁?大连?116028)
基金项目:本文系辽宁省数据库原理与应用精品课程建设资助项目、大连交通大学校级教学改革研究资助项目、国家自然科学基金资助项目(项目编号:51175054)的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0054-02
数据库主要研究计算机应用系统中大量复杂的数据如何科学合理、方便快捷地存取,如何利用计算机技术进行数据管理及满足不同用户的各种数据需求。数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支,是高等院校系列计算机类专业学生的主干课程,也是一门基础课程,将直接影响后续课程的学习和理解。[1,2]
数据库课程具有实践性强的特点,课程的教学效果直接关系到学生毕业后是否能适应社会发展需要,是否具有基本的工作能力。因此,不论从理论上还是从实践上,数据库技术对于计算机类专业的学生来说都是极其重要的。
传统的数据库教学比较注重理论学习,往往忽视理论联系实际。在以往的教学过程中,常有学生反映说:“数据库原理不容易理解,数据库技术难于掌握。”为了解决这些矛盾,让学生更好地理解数据库基本理论和熟练掌握数据库实践技术,以提高学生的自信心,本文对数据库课程教学进行改革,在教学过程中引入案例教学法。[3-5]
一、案例教学的重要性
数据库课程教学是一个不断发展的过程,已经由最早期的纯理论的教学发展到目前的理论教学和实验教学相结合的形式。目前的实验教学是以理论教学为主线、实验教学为辅助的形式。学生最初接触数据库课程就是一系列的概念,而这些概念往往是人们从实践中提炼出的晦涩语言,学生脱离实际单纯去理解这些概念,教学效果注定是不佳的。在后期配合的实验设计的初衷是希望通过实验,学生对所学概念加深理解,掌握基本数据库操作技能,而实验的设置往往是先点后面的思路,学生在学习各个知识点的时候,并没有意识到从全局高度上建立对知识的理解,显然学生接受知识的效果不会很好。
基于这些问题,提出数据库案例教学法。所谓数据库案例教学,就是在教学的过程中结合一个完整的数据库管理系统案例,为学生介绍这个系统从设计、实现到后期的使用过程。让学生先从全局的角度去理解数据库技术,接下来再分别了解具体知识点。借助案例,学生可以更深层地理解数据库的基本理论知识,而且有助于提高学生对于实际技能的掌握,培养和提高学生分析、解决实际问题的能力。
二、案例教学的实施方案
1.案例的选择
案例的选择很重要,难度要适中。需要选择学生比较熟悉的领域,学生才能借助案例理解相关邻域,进一步理解书本上晦涩难懂的概念,达到实施案例教学的目的;否则学生需要花大量的时间和精力去了解相关领域,而忽视了专业知识的学习,如果这样实施案例教学非但没有帮助学生加深理解,反而加重了学习负担。
大连交通大学(以下简称“我校”)主要是培养五年制双专业复合型人才。学生除了学习计算机类专业课程之外,还有自己的另外一个传统专业,如交通工程、管理类、机械工程、日语、英语、土木工程等。所以在为这种具有两个专业的学生选择案例时,可以更多地考虑另一个专业,尽量做到双专业知识点重合。这样选择的案例,学生将更容易理解和掌握,有助于学生找到两个专业的结合点,这样可以激发学生学习两个专业的兴趣,同时为学生结合学习两个专业课程提供一个新思路。如,对于交通工程+软件工程相专业的学生,在选择案例时,可以选择交通管理信息系统;对于日语+软件工程相结合专业的学生,在选择案例时,可以选择日语等级考试管理系统等。
2.实施阶段
案例选择好后,在具体案例教学的过程,授课老师需要精心安排才能达到最佳的教学效果。
第一阶段,在整个课程的开始,摒弃以往上来就为学生介绍大量晦涩概念的安排,先进行案例介绍,将学生带到他们熟悉的邻域中,让学生对于数据库这门课程的用途有个直观的理解,同时也使学生从一个较高的角度整体了解数据库这门课程在未来不同阶段的应用。
第二阶段,以案例为依托,逐步展开理论知识的学习。在介绍完案例后,再有步骤地介绍理论知识,在这个过程中,对于每一个理论知识都可以映射到案例中,帮助学生理解。
第三阶段,在学习了理论知识后,安排实验,让学生实际操作数据库,一方面训练学生实际操作数据库的能力,另一方面学生在这个过程中可以进一步理解理论知识。
关键词:交通系统工程;教学内容;教学应用案例;教学方法
中图分类号:G42 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)09-0150-01
一、前言
《交通系统工程》是由《运筹学》和《系统工程》两门课整合形成的交通管理工程专业的专业基础课。经过整合后,本门课的内容更加集中反映交通管理专业应具有的系统工程方面的基础知识。因此在这门课程的教学中,应当总结和继承以往教学过程中积累的有益经验,并结合新的形势,进一步对教学内容、教学方法与教学手段进行改革,使学生在掌握系统工程的基本概念、基本理论的基础上,提高将系统工程的思想、方法和原理应用到交通管理实践中的能力。
二、教学内容的整合
《交通系统工程》的教学内容可以分为三个部分:基础知识,应用知识和计算机应用。《交通系统工程》的基础知识是由《运筹学》和《系统工程》两门课整合后形成的。《交通系统工程》也是一门应用学科。通过这门课程的学习,学生不仅要学到系统工程的基础理论,更要具备较强的面对交通问题的建模能力及分析、综合能力。系统工程是以大型复杂系统为研究对象,按照一定目的进行设计、开发、管理与控制,以期达到总体效果最优的理论和方法。
在《交通系统工程》课程的教学中,应当注重培养学生运用计算机解决交通实际问题的能力。通过计算机的应用,使系统工程的理论与交通实践更直观、更有机地结合起来。可以从两方面入手:一是指导学生用所学过的编程语言编写典型算法的计算机程序,提高学生的计算机编程能力;二是在教学中详细介绍多种求解系统工程问题的成熟软件,使学生及时掌握各种软件的使用方法,培养和锻炼学生运用适合的计算机软件解决问题的能力。
三、教学应用案例的编写
着重编写系统工程理论在交通中应用的案例,内容有利用系统工程的有关算法研究高速公路交通控制、交通分配、路径诱导、交通量预测、交通事故预测、道路交通管理评价、交通安全管理评价、智能交通系统评价等问题,使学生掌握解决交通问题的数学方法,培养学生对各种简单和复杂的交通现象正确建立数学模型的能力;同时指导学生运用系统工程的思路和方法研究交通系统、交通管理、智能交通、交通管理规划、交通安全管理规划、交通设计等问题,以提高学生的分析和综合能力。同时,还整理完成了目前常用的、较成熟的求解线性规划问题的软件的使用方法,这些软件包括:EXCEL、MATLAB、MATHEMATICA和LINDO等。
四、教学内容和应用案例的应用
研究成果已在本科《交通系统工程》教学中得到应用,促进了本门课教学内容和教学方法的更新。不仅如次,为了更好地推广上述研究成果,我们还综合采用了几种新的教学方法:
(一)案例教学法
案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。结合《交通系统工程》应用性较强的特点,在教学中结合各章节的基础理论,讲授了一些相关的道路交通问题的实际案例,如用系统观点分析交通系统、高速公路多匝道整体定时控制的调节率计算、利用最短路算法进行交通分配、城市交通管理评价体系、城市交通安全管理评价、层次分析法应用等,通过实际案例讲解理论、计算步骤和计算过程,将理论教学与实际案例有机地结合起来,使得教学内容更加生动清晰,收到良好的教学效果。
(二)小组讨论法
小组讨论法是将学生分为几个小组,对教学内容进行讨论和交流的方法。通过成立兴趣小组,开展小组讨论、全班交流,有利于使学生更多地参与到课堂教学中来。在小组讨论过程中,学生们通过查阅文献、收集资料、分析并解决交通实际问题,达到学以致用的目的。这种方法可以充分调动学生的主动性和创造精神,培养学生自信心、成就感和团队协作精神。教学中要求学生利用系统工程有关原理讨论熟悉的交通问题,如交通事故预防对策研究——以系统工程方法论、高速公路交通安全评价系统、关于北京市未来汽车保有量的预测、城市交通系统的可持续发展、系统方法解决换乘枢纽交通问题、解析结构模型在城市交通分析中的应用等,并要求撰写论文,然后在课堂上做报告。大部分学生都能积极参与,课堂报告及讨论非常热烈,效果比较好。
(三)软件演示法
在传统的教学中,通常只讲授有关算法的原理、解法及应用,并不介绍相关的求解软件。目前,计算机应用已非常普遍,在教学中,注重培养学生运用计算机解决实际问题的能力。
五、结语
作为交通管理专业的一门专业基础课,《交通系统工程》的教学内容和教学方法还有许多需要完善和探讨之处。在这门课程的建设和改革中,整合教学内容及其研究、整理和编写系统工程理论在道路交通中应用的案例是一项非常重要的工作。通过引导学生独立地进行案例分析,将系统工程理论、相关交通知识和计算机应用三者有机地融为一体,可以使学生深入浅出地理解系统工程的基本概念和基础理论,掌握相关的交通专业知识,并学会使用常用的数学软件。
参考文献:
关键词:公安教育;交通管理工程;专业建设;学科归属;课程体系
随着我国城市化进程的加快、机动车保有量的增加,一方面,道路交通安全、拥堵、污染等问题日益严峻,公安机关交通管理部门承担的工作任务日益繁重;另一方面,随着工作的深入开展,虽然交通管理中的传统问题逐步得到破解,但新深层次矛盾不断凸显,这就要求相关部门必须进一步提升交警队伍专业素养,以确保科学、合理地开展工作。近年来,全国公安院校纷纷开设了交通管理工程专业,学历层次也由原来的专科提升为本科。在课程建设方面有二个问题亟需解决,一是判别该专业的学科归属,确定其专业发展方向及教学重点;二是构建起逻辑严密、符合认知规律的课程体系,保证教学质量。
一、公安院校交通管理工程专业学科归属
(一)学科归属上存在的争议。学科归属对交通管理工程专业发展和课程体系建设影响很大。普通高等院校都将交通相关专业归入工学门类,但它属于机械汽车类还是土木道路类,不同高校曾有不同认识,这给其专业建设和课程设置带来了不少困扰,导致其专业建设特别是课程体系进行了反复调整①。因此,必须慎重考察专业归属问题。1998年,教育部将原有交通相关专业统一于交通工程和交通运输两个专业,属于工学门类交通运输类,原有道路交通管理工程专业在专业目录中被取消。2011年,国务院学位委员会和教育部联合印发《学位授予和人才培养学科目录(2011年)》,正式批准设立公安学、公安技术两个一级学科,并将其分别列入法学和工学门类,同时在公安技术一级学科下设置了交通管理工程专业。但事实上,公安院校交通相关专业到底归属于管理学、法学还是工学门类的争议②仍然存在着,且仍需要进行讨论。
(二)行业知识需求和学科属性分析。分析交通管理工程专业学科归属,应从交通管理工作对知识需求角度出发。根据实际需求和《道路交通安全法》规定,公安交通管理部门负责道路交通安全和秩序管理,参与道路交通规划与组织。做好交通管理工作需要信息技术、新闻传播乃至法医等多个专业领域的人才,而核心需要交通管理专业人才,其对知识的需求具体表现在以下几个方面。
1.工程是基础。交通管理对象是人的交通出行行为。研究表明,尽管人是交通系统中最关键的因素,但也是最难改变的因素。③因此,从研究和实践来看,干预交通行为最经济也最符合人本精神的措施仍然是针对交通设施的工程措施。从系统角度看,道路安全、有序、畅通与否,深受交通规划和交通工程设计好坏的影响。大量实践证明,不科学的交通规划和设计严重制约着交通管理水平,且无法通过路面执勤执法加以改善。由此可见,公安交通管理部门研究和开展交通管理工作,必须掌握交通规划和设计方面的相关知识,才能与其他部门实现无缝对接,共同为交通有序出行创造一个基础性环境。这就要求公安院校交通相关专业毕业生应当具备扎实的工程学知识基础。但需要注意的是,公安院校毕业生进入公安机关工作,主要是承担社会管理任务,与工科院校交通工程专业以工程师为培养目标不同,后者更加注重具体技术。以智能交通系统为例,公安院校毕业生侧重系统规划和设计,需要对城市交通管理宏观状况有深入的了解,而工科院校毕业生更侧重系统建设,需要掌握具体的实践技术,如计算机编程技术等。
2.管理是统领。管理是公安交通管理部门工作的基本定位。公安交通管理工作不仅包括对驾驶人、车辆的管理,还包括对交通安全、执法活动、交通工程设计等方面的规划、组织和管理。这些工作要求以科学的管理学知识为指导和统领。当然,这种管理还必须建立在对法律特别是工程知识掌握的基础之上,否则将会是空中楼阁、无水之源。
3.执法是职责。执法是公安机关的主要工作职责。对于交通警察来说,其执法任务主要是路面执法和交通事故处理,但“法律不是独立存在,而是深深地嵌入社会”的,因此,执法必须建立在对交通出行行为的客观规律深刻认识的基础之上。综上所述,交通管理工程专业是以交通出行行为和道路交通系统为研究对象,以工程知识为基础、管理学知识为统领、法学知识为重要内容,以信息技术等其他知识为支撑或补充的多学科交叉专业。由于工学的基础性地位,交通管理工程专业归属工学门类之下,并置于公安技术一级学科之下,体现了公安学和法学特色,而以交通管理工程为专业名称,正是对本专业学科属性的准确描述。
(三)能力培养目标及课程群设置。按照实战部门人才需求和交通管理工程专业的学科归属,其培养对象应具有如下四种能力:一线执勤执法能力——掌握法律和交通管理基本知识,能够完成一线执勤执法工作,确保规范、理性执法;事故处理能力——掌握交通安全原理和相关法律知识,具有事故勘查、鉴定、处理、追逃的能力,确保事故得到公正、规范处理;交通工程设计能力——掌握道路交通运行基本原理,能够开展交通工程设计、交通组织优化等工作,以推动交通出行更加安全、有序、畅通;交通管理能力——掌握管理学、系统科学和数据分析等方面的知识,能够对交通管理问题进行科学分析和研究,完成交通管理辅助决策任务,提升交通管理科学化水平。鉴于上述能力目标存在较大差异,本着“通专结合”的原则,在交通管理工程专业培养后期,以交通工程、交通管理和事故处理为发展方向,将若干门课程设置为一个课程群,进行适度有区别的培养,这也符合一线实战部门存在不同岗位的实际情况以及人才专业化的教育发展趋势。
二、课程体系设置分析
作为多学科交叉专业,交通管理工程专业涉及心理学、工程学、法学、管理学等多个学科门类。这些学科门类的研究方法、思维模式各不相同,给学生认知带来诸多困难,为此,必须要构建逻辑严密的课程体系,才能保证教学质量。
(一)交通管理工程专业的知识框架。课程体系设置需要建立在学科知识框架上。根据研究对象的不同,交通管理工程专业知识框架分为三个层次(见表1)。一是研究个体驾驶行为,以规范出行、保证安全为目的;二是研究群体特征(即交叉口和路段的交通运行特征),用于指导交通工程设计,确保点段交通出行的安全、有序和畅通;三是研究道路交通系统状态及影响因素,以优化道路交通系统结构,提升系统运行效果。上述理论框架是课程设置的基础,但课程体系设置还必须充分考虑到学生的认知规律。
(二)课程体系构建和优化的原则。以符合学生认知规律为目标,根据系统科学的原理,注意知识的整体性、层次递进性,④结合交通管理工程专业的知识特征,提出优化其专业课程体系结构的五点原则和方法。
1.分层次构建体系。通常将专业课程分为理论和应用两部分,修完理论课程后再修应用课程,而交通管理工程专业课程按照研究对象分为三个层次。尽管研究对象之间存在着“个体组成群体,群体构成系统”的规律,但不同层次的理论之间并不存在较强的支撑关系。如研究个体特征的驾驶行为理论虽然为研究点段交通运行的交通流理论提供了部分知识基础,但后者更多地建立在相对独立的研究基础上。各个层次内既有理论又有实践,理论与实践之间联系十分密切。因此,构建课程体系应充分考虑上述特征,分为三个层次,且每一层次有相应理论课程和应用课程。
2.同一学科背景的课程必须紧密衔接。交通管理工程专业属于多学科交叉专业,同一学科不同知识点在不同时间点介入形成若干门课程,但必须注重这若干门课程之间的联系。如智能交通系统的先修课程为信息系统,有的学校将这种关系紧密的课程分割安排在第二个学期和第七个学期,这就破坏了学习的连贯性。因此,构建交通管理工程专业课程体系要尽量将同一学科背景的课程紧密衔接起来,前后相隔最多不应超过两个学期。
3.在理论和实践结合中研究并解决对象抽象问题。人、车、路是道路交通系统的三要素,但交通管理工程专业并不是以单个元素为研究对象,而是以它们组成的系统为研究对象的。研究内容并非交通系统元素的物理特征,而是系统的运行状态。抽象的研究内容,给学生认知带来了困难。为此,交通管理工程专业应按照“从实践到理论再到实践”的路径,实现感性和理性的统一,不断提升认知深度。在此过程中需要注意的是,理论学习应建立在实践基础上,实践应置于理论指导之下。如为深入学习交通安全知识,首先,学习驾驶技能,形成对安全驾驶的感性认识;其次,学习交通心理学、道路工程、车辆构造等理论课程,掌握交通安全基本理论;再次,学习事故处理、交通秩序管理等应用课程,掌握事故处理、秩序管理等方面的理论知识;最后,参加交通管理一线实习,在实践中检验知识,实现理论和实践的统一。
4.区别实务知识体系和教学知识体系,确保教学中认知的系统性。作为多学科交叉专业,交通管理工程专业的课程体系必须突出主干课程,并逐步延伸至支撑课程。如在设置事故处理系列课程时,一种安排是借鉴事故处理的实务流程,先安排事故勘查课程,后安排事故处理与调解课程;另一种安排是先讲授事故处理与调解一般原理,后讲授事故勘查课程。前者虽然符合实践工作流程以及“从具体到抽象”的规律,但由于事故勘查课程距离交通管理工程专业主干课程较远,容易造成认知碎片化。而后者的安排可以让学生先对事故处理工作有一个较为全面的认识,然后再学习事故处理相关技术细节,符合“由面到点”和“由易而难”的认知科学规律。事实上,实务知识体系是面向工作流程而非认知的,因此,在课程设计中,必须要警惕业务知识体系对课程知识体系的干扰,即实务知识体系对教学知识体系的干扰。
5.强化方法论教育,夯实理论基础,增强对应用知识的理解。交通管理工程专业的知识多是通过运用其他学科的研究方法来研究具体交通实践问题而获得的。如交通心理学是运用心理学方法来研究交通行为的。由此可见,交通管理工程专业知识的科学性,是建立在方法正确的前提下的。因此,教学时必须注重课程中的方法论部分,而不仅仅是应用知识部分,否则,学生知其然而不知其所以然,不仅会因未能深入理解掌握方法论而增加对应用知识的学习难度,而且还会因缺乏方法论的支撑而不能妥善解决纷繁复杂的现实问题。尽管交通管理工程专业属于典型的应用学科,以培养应用型专业人才为目标,但“应用型”不等于“操作型”,这就要求培养对象在工作中要努力做到理论联系实践。如实战部门要求交通管理工程专业毕业生不仅要能够执法,更要能够做好说理执法,这就需要执法者具有一定的理论基础。
(三)主要课程和各学期课程安排。根据上述分析,应结合不同阶段学习目标,安排相关专业课程(见表2)。大一两学期基本不开设专业课程,因此在表中不涉及大一的课程安排。
三、结语
2011年,公安学和公安技术一级学科的设立,是公安高等教育的一大突破,填补了公安高等教育一级学科的空白,为公安学科体系建设提供了更为广阔的空间。在顶层设计完成后,还需要全国公安教育者为公安学科的丰富、完善添砖加瓦。通过立足当前、面向未来,在对一线实战部门繁杂的知识需求进行梳理概括的基础上,笔者论证了交通管理工程专业应归属工科门类的理由,并描述了多学科交叉的具体表现形式,提出了交通管理工程专业四个能力培养目标,并建议按照三个发展方向设置课程群,以“通专结合”的方式,保证人才培养质量。在对交通管理工程专业理论知识进行梳理的基础上,根据系统科学原理和专业知识特点,提出了课程体系构建和优化的五点原则,特别是注意到“应用型人才和‘操作型’人才”“交通管理工程和交通工程”“教学知识体系和实务知识体系”的区别,并希望通过科学的课程体系建设,确保课程教学符合学生认知规律,保证教学质量,培养满足一线实战部门知识需求的人才。
注释:
①朱明轩、孙静怡、曾应昆:《建立科学合理的交通工程专业课程体系的探索》,《昆明理工大学学报》(社会科学版)2004年第4期。
②宁乐然:《公安交通管理专业人才培养模式简论》,《湖北警官学院学报》2004年第1期;龚鹏飞:《论公安院校交通管理专业的发展》,《江苏警官学院学报》2008年第6期。
③刘志强、赵艳萍、汪澎:《道路交通安全工程》,高等教育出版社,2012年版,第17页。