面向工程应用的智能交通实践教学探索

龚勃文 林赐云

摘要：随着智能交通的推广应用，智能交通领域对应用型高层次人才需求日趋迫切。从交通工程专业特色出发，以智能交通发展趋势和人才需求为导向，以实际交通问题和工程应用为核心，是交通工程专业在“互联网+”与智能交通结合下，进行实践教学改革所面临的机遇、挑战和动力，对提高教学质量，培养具有实践创新能力和技术创新能力的高素质应用型人才具有重要的意义。

关键词：教学改革;实践教学;智能交通;人才培养

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）36-0106-03

一、引言

伴随着智能交通对促进和提高道路交通运行效率、缓解城市交通拥挤、保障交通运输安全、交通低碳节能减排等方面所带来的积极影响和推动作用，国家及各级政府部门将科技作为加强道路交通安全、畅通、高效、节能减排的支撑，出台了一系列政策加以扶持和引导，不断加大智能交通系统建设、投资和扶持的力度。研究机构调查显示：我国道路交通行业基础设施建设已基本成型，注重应用将成为未来道路交通行业发展的主要方向;2015年我国智能交通行业投资总额超700亿元，预计每年将以30%的增长率快速增长，到2020年，我国智能交通行业投资总额将超过3500亿元。同时，智能交通已成为催生和带动智慧城市、车联网、大数据、云计算行业发展的主要动力。李克强总理在2015年政府工作报告中也明确提出要“使交通成为发展的先行官”。因此，随着智能交通在全国范围内的不断普及和深入应用，智能交通领域的人才需求日趋迫切，对高校交通工程专业人才培养方式及方法提出了新的挑战。

从交通工程专业特色出发，以智能交通发展趋势和人才需求为导向，以工程应用型、高端技能型专业人才培养为核心，以培养具有实践创新能力和技术创新能力的高素质应用型人才为目标，是交通工程专业在“互联网+”与智能交通结合下，进行实践教学改革所面临的机遇、挑战和动力。

二、实践教学改革探讨

交通工程专业学生实践创新能力和技术创新能力的培养，需要结合智能交通的前沿应用技术和实际工程需求，通过实践教学培养学生运用智能交通专业知识、专业技能的能力以及在实际智能交通工程需求下的实践能力和创新精神。

对于智能交通前沿应用技术的认识、实践主要通过校内实践教学来实现，结合科研项目和实验资源，侧重培养学生的基础知识、专业技能、创新精神等;对于智能交通实际工程需求的认识、实践主要通过校外实践教学来实现，结合城市交通管理部门和智能交通企业的实际工程项目，展开生产实习、顶岗实习和社会服务，培养学生的专业实践能力、应用创新能力、综合素质等。

（一）校内实践教学建设

1.校内实践教学内容建设。智能交通背景下的交通工程专业课程群具有学科交叉的特点，教学课程体系建设中在教学目标的定位、教学内容的设置、教学活动的组织等方面面临着多重挑战。实践教学内容的建设是智能交通背景下交通工程课程体系改革的关键，因此需要打破现有的实践教学课程体系中，交通工程专业课程与实践课程一一对应的关系，重新设计层次分明、模块式的实践教学课程体系，构建形成由易到难、由理论到技能、由学习到创新，各层级相互衔接，彼此连续的实践教学课程体系。具体包括以下几方面。

（1）基础知识实验模块。将交通工程专业基础课中的实验课从传统课程中剥离出来，结合目前智能交通系统中基础性、常规性、共性的交通组织、设计、控制、管理等问题，独立设置实践教学课程，目的在于让学生深化理解交通工程设计、管理、控制中的基础理论知识，掌握智能交通实践中的基本方法和技能。

（2）专业技能实验模块。智能交通实际工程应用系统涉及多课程、多专业、多学科的知识和技能，需要将多个课程的专业实践综合到一起，针对城市交通系统在智能交通设计、应用、开发、升级、改造等过程中存在的问题，对学生集中进行实践技能训练，进一步锻炼学生综合运用所学知识、实验方法、实践技能，同时培养学生在实际交通现象中发现问题、解决问题的能力。

（3）设计开发实验模块。智能交通的本质是解决当前交通管理与控制中存在的问题。针对交通组织、渠化、管理、控制、维护中存在的小型问题，由教师指导学生设计实际交通问题的解决方案，并联合交警部门或智能交通企业工程师进行方案开发实现、方案仿真验证、方案评估、方案跟踪实施、方案后评价等，充分调动学生的主观能动性，引导学生的创新思维，培养学生解决实际交通问题的能力。

（4）创新竞赛实验模块。通过科研训练，针对智能交通在解决实际交通问题中的应用需求和工程问题，结合创新创业大赛、交通科技竞赛等竞赛项目的创新性要求和创新设计题目，培养学生运用多学科知识和方法，解决交通组织、管理、控制、开发中存在的较复杂的工程问题，使学生初步掌握科学研究的方法，并形成科学思维，培养学生独立思考和科技创新能力。

2.校内实践教学建设保障。在校内实践教学内容建设过程中，要实现实践教学与理论教学相结合，技能训练与课程设计相结合，创新实践与科学研究相结合，实现由基础验证实践向综合应用实践转变，由规定性实践向自主性实践转变，由传统型实践向开放性实践转变，改变交通工程专业人才培养体系中实践教学能力相对薄弱的局面，通过优化、创新各种实验、实践资源，保障校内实践教学设施的开放与高效利用。

（1）科研成果转化利用。如何将科研成果与实践教学相互结合、相互促进、相辅相成，形成统一的整体，让学生及时了解掌握智能交通领域最新的科研动向和前沿技术，培养交通工程专业学生的创新能力和与专业知识相结合的综合应用能力，是实践教学体系的重要环节。

作者所在单位承担现代交通技术领域国际高技术研究发展计划（“863计划”）、国家科技支撑计划、国家自然科学基金项目以及工程产业化项目等60余项科研项目，将产生的科研成果转化形成“智能化交通信号控制系统”、“智能导航与位置服务信息中心应用系统”、“智能导航与位置服务车载终端应用系统”、“中心式并行计算导航路径优化系统”等实验演示、实验操作系统，能够让学生快速了解智能交通领域的科研成果和应用需求。

（2）科研设备升级改造。随着科技的不断进步，智能交通领域的设备也在不断进行更新换代，以逐渐适应新技术、新方法、新应用的需求。而高校由于受到学科建设资金投入的限制，原有购置的设备不能也无法随着技术的更新进行设备替换，使其在当前的智能交通技术条件下不能完全发挥作用。因此，如何改造陈旧设备，让老旧设备具备新功能、承载新的、先进的实践教学内容，是提高实践教学水平、降低实践教学成本的重要途径。

笔者所在单位通过将现代测试、控制技术应用于原有依托“985创新平台”、“211工程”等购置的交通信号控制器、车载导航设备等仪器设备中，采用先进的数据采集卡、信号调理模块及软件开发平台，设计开发智能交通数据采集与控制系统，让学生了解智能交通数据采集、交通信号控制、交通诱导等技术和方法，丰富实践教学内容和手段。

（3）引入网络虚拟实验。虚拟仪器技术是基于计算机技术、现代策略技术和电子仪器技术发展起来的新产物，它将仪器硬件与软件、计算机高效结合起来。通过在网络虚拟实验平台上对智能交通领域实践内容的设计、开发和开放，可以让学生通过虚拟实验进行工程应用测试，在避免工程实施的交通安全问题和工程资源浪费的同时，可使学生尽快适应未来智能交通、智慧城市等行业领域的工业标准、规范和施工要求，将学到的实践技能快速应用到生产实践中。

目前，作者所在单位正在开发和搭建智能交通虚拟实验平台，该平台集交通信号控制、动态交通诱导、交通仿真、GIS-T、交通网络等于一体，学生可以不受时空限制，通过智能手机、平板电脑、PC机进行网上虚拟实验操作。由于网络虚拟实验可自行设计、开发各种实践内容，学生结合智能交通实际工程应用进行实践操作，不仅可以掌握专业知识，而且锻炼学生独立思考能力和动手能力，极大调动学生对智能交通实践的兴趣和积极性。

（二）校外实践教学建设

校外实践教学是培养学生实践能力和综合素质的重要场所。校外实践教学内容的建设主要以“校企共建”为主要形式，以学生就业为导向，以校内理论教学和实践教学内容的深化认知、实际应用、项目扩展为载体，以培养和激发学生的实践创新和技术创新能力为目标。

1.校外实践教学内容建设。校外实践教学内容建设主要根据智能交通领域对交通工程专业人才的需求，按照智能交通企事业相关职业岗位能力要求设计具体的实践工作任务，结合交通工程专业课程体系，进行具体实践教学活动。根据学生的职业认知规律，交通工程专业校外实践教学内容由岗位认知、岗位技能和轮岗培训等内容模块组成。

（1）岗位认知模块。岗位认知的形式主要针对交通工程专业低年级学生的入学教育、认识实习等实践教学环节。交通工程专业低年级学生对智能交通缺乏感官理解，需要利用校外实践基地的真实道路交通环境和交通指挥中心的管理与控制环境了解智能交通发展的基本情况。通过岗位认知，使学生初步了解城市交通智能化管理典型工作岗位的工作过程，达到增强学生的学习积极性和对交通工程专业的兴趣。

（2）岗位技能模块。以交通工程专业课程体系为纽带，结合实践教学课程的具体内容，采用“师傅带徒弟”的形式，在真实的工作情景中，由交通工程师在实际工作岗位上进行示范，学生进行实践操作，通过“做中学，学中做”的模式，提高学生的专业实践能力。

（3）轮岗培训模块。在学生已经基本掌握智能交通管理与控制核心岗位技能的基础上，为了进一步提升交通工程专业学生发现交通问题、分析交通问题、解决交通问题的能力，根据交通工程专业学生未来职业发展路径，通过轮岗实践的管理培训教学形式，让学生深入到校外教学实践基地各部门进行轮岗培训实践活动，以培养交通工程师的形式实现智能交通职业技能和应用技能的提升。

校外实践教学采用以“实践教学项目”为载体的实践教学形式，“实践教学项目”的制定由教师、交通工程师、学生三者共同完成。教师和交通工程师负责实践教学内容的确定、指导、评估和辅助实施。学生在实施项目中参与实践教学全过程，具体包括收集信息、制订计划、做出决策、实施计划、反馈控制、评估成果，以激励学生乐于探究、勤于实践的科学精神。在实践教学项目实施过程中，不仅让学生掌握实践技能，也锻炼学生沟通、合作、协调、创新、解决问题等综合素质，并能够将理论知识和岗位职能有效结合起来。

2.校外实践教学建设保障。《中国教育改革与发展纲要》指出：加强实践环节的教学和训练，发展同社会实际工作部门的合作培养，促进教学、科研、生产三结合。校外实践教学主要通过“校企共建、资源优势互补”的形式，围绕应用型实务人才培养的目标，创建校外实践教学基地和校外产学研基地。

校外实践教学基地建设主要与交通管理部门合作建设，在建设过程中不仅开展实习实践教学层面的合作，即学校向交通管理部门输送实习生，交通管理部门提供实践岗位，同时学校为交通管理部门提供培训、智力支持，交通管理部门工程师为学生提供相应实务课程的讲授和辅导。通过拓展合作的广度和深度，实现校外实践基地层次的提升，保障校外实践基地的可持续稳定发展。

校外产学研基地建设主要与智能交通企业合作建设，以人才的共同培养和就业为导向，既考虑交通工程专业实习实践的需求，也兼顾交通发展过程中对人才的需求，以校企双方互惠互利、互相促进、共同发展为前提，融合教学、实训、培训、研究、开发于一体，搭建校内校外实践教学优势互补的共享实践平台，利用智能交通企业先进的设施设备、实际工程项目、完善的培训体系、优秀的管理团队，为学生提供实践教学，提高学生的实践能力和综合素质。

三、结语

“互联网+”背景下的智能交通随着前沿科学技术的广泛和深入应用，已经由原来基于动态交通信息的自适应交通信号控制、动态交通诱导等先进的交通管理与控制系统发展到基于大数据、云计算、车联网的车路协同控制、智能导航与位置服务、个性化交通信息服务等。智能交通的理论体系和技术方法随着科技的发展在不断的更新和变化，这要求交通工程专业课程体系建设也要随之发生变化和更新。交通工程专业实践教学应随着智能交通应用技术的发展而不断进行动态调整，以适应社会需求和智能交通发展的需要，为智能交通行业培养更多具有实践创新能力和技术创新能力的高素质综合型人才。

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