“交通管理系统工程”课程创新与教学实践

2017-10-24刘广萍翟润平

中国人民公安大学学报（自然科学版） 2017年3期

关键词：公安大学系统工程交通管理

刘广萍，翟润平，朱茵，马骏

(中国人民公安大学交通管理学院，北京 100038)

“交通管理系统工程”课程创新与教学实践

刘广萍，翟润平，朱茵，马骏

(中国人民公安大学交通管理学院，北京 100038)

“交通管理工程”专业是中国人民公安大学国家级特色专业，为体现专业课程特色，对“交通系统工程”课程进行了改革与创新。首先，针对原课程名称与专业名称不贴合的问题，提出了课程新名称“交通管理系统工程”。其次，针对原课程内容与交通管理实践融合不够的问题，从两个方面进行了探索与改革：一是构建了基于新名称“交通管理系统工程”的课程内容体系；二是在课程的教学实践方面进行了改革与探索。

交通管理；系统工程；交通系统工程；交通管理系统工程

0 引言

课程建设是高等学校教育教学的基础工作，课程要紧紧围绕专业的人才培养目标进行建设[1]。交通管理工程专业是中国人民公安大学的国家级特色专业。公安院校的交通管理工程专业不同于地方院校开设的交通工程专业，两者专业人才培养目标不同。地方院校的交通工程专业培养的是能够在交通运输或交通工程等领域，从事交通分析和评价、交通规划、交通工程设计、交通土建工程等工作的高级工程技术和科研人才；而公安院校开设的交通管理工程专业培养的是在公安机关及相关部门从事道路交通管理的技术和管理等工作的高级专门人才。因此，公安院校交通管理工程专业的课程应体现“交通管理”的特色。

1 “交通管理系统工程”课程创新背景

目前，国内许多高校的交通工程、交通管理工程等交通相关专业，开设了交通系统工程课程。公安大学交通管理工程专业也开设了交通系统工程课程。纵观目前国内相关课程教材[2-5]，其内容主要针对的是交通运输或交通工程等领域的问题，而不是交通管理面临的问题，更谈不上理论与交通管理实践的有机融合。

为体现公安院校交通管理工程专业的人才培养及课程特色，尤其在当前公安教育改革的大背景下，公安教育专业课程体系与课程建设，必须与专业人才培养目标相一致。我们对交通系统工程课程进行了改革，从课程名称到课程内容体系以及课程教学方法，进行了创新与教学实践。

2 “交通管理系统工程”课程的创新

针对原“交通系统工程”课程名称与“交通管理工程”专业名称不贴合的问题，以及教材内容与专业领域融合不够的问题进行了改革，提出新名称“交通管理系统工程”，在此首先对新名称的由来进行介绍，然后阐述基于新名称的课程内容体系。

2.1 “交通管理系统工程”课程名称的由来

“交通管理系统工程”课程名称的前身是“交通系统工程”。在公安大学，该课程内容的形成经历了一个过程，最初课程内容主要是运筹学的内容，后来又加进了一些系统工程方法论的内容，教学选用的教材是王炜教授主编的“道路交通工程系统分析方法”。2010年公安大学进行本科培养方案的修订，在交通管理工程专业的课程体系中，明确了该课程的专业基础课地位。在培养方案修订之际，学校组织编写了课程教材，教材名称沿用了地方院校使用的名称“交通系统工程”，但由于时间仓促，教材内容没能达到系统工程理论与交通管理实践的有机融合，专业特色不明显、内容较抽象，在一定程度上影响着教学效果。

鉴于该课程在交通管理工程专业课程体系中的基础地位，2010年以来，我们一直不断地对课程的教学内容、教学方法进行探索与创新。提出将课程名称“交通系统工程”改为“交通管理系统工程”更能体现公安院校的专业特色。

2.2 “交通管理系统工程”课程的内容体系

“交通系统工程”课程名称更改为“交通管理系统工程”不单是名称上的变化，更主要的是课程内容上的变化。为使课程“名符其实”，我们以公安技术一级学科为引领，把握交通管理工程专业培养目标，在明确课程在专业课程体系中的地位及课程教学目的的基础上，对交通管理系统工程课程体系进行了探索。

名称“交通管理系统工程”可分离出两门课程名称，即“道路交通管理”与“系统工程”。由文献分析可知[6-9]，目前“系统工程”课程内容主要是开发、运行各类复杂系统所需要的思想方法、工作程序和分析手段；“道路交通管理”课程内容主要是公安交通管理相关内容[10-11]。但是，可以明确的是“交通管理系统工程”课程，绝不是“道路交通管理”与“系统工程”两门课的并集。“交通管理系统工程”课程应具有其本身的内容体系。

“交通管理系统工程”课程，在交通管理工程专业课程体系中处在基础地位，因此，课程要着重理念的培养、基础理论的理解、技术方法的应用。课程教学目的应是培养学生的系统思维、养成“大处着眼、小处着手”的做事习惯；掌握科学方法与工具；提高分析和解决实际问题的能力以及综合创新能力。基于此，我们认为“交通管理系统工程”课程，应在较宏观的层面谈交通管理的内容与方法而不涉及具体的公安交通管理业务知识；应该阐明交通管理的对象、交通管理的目标、交通管理的范围；应该阐述交通管理的方法论、交通管理的技术与方法。基于此思考，我们将“交通管理系统工程课程”的内容体系定为：“系统工程的理念、方法论、技术与方法，在交通管理中的运用”，具体规划了5部分内容，如表1所示。

表1 “交通管理系统工程”课程内容

在对课程内容体系的探索过程中，我们尝试给出了交通管理系统工程的定义：交通管理系统工程是系统工程的特色理论；是系统工程与交通管理相融合的产物；是系统工程的理念、方法论、技术与方法在交通管理中的运用与实践；是运用系统工程管理道路交通系统，使之成为内部和谐、功能良好、适应环境、可持续发展的交通系统。

3 “交通管理系统工程”课程教学实践

在将“交通系统工程”课程向“交通管理系统工程”课程改革的过程中，我们同时对课程的教学方法进行着积极探索与创新，融合了讲授、研讨、案例教学和PBL (Problem based Leaning)等教学方法，将系统思想融入授课过程之中、将计算机工具软件的学习纳入到教学之中、通过案例进一步加强理论与实践的有机融合。

3.1 将“系统思想”融入授课过程之中

将系统思想融入授课过程之中，“润物细无声”地培养学生的系统思维。

教学效果取决于“教”与“学”两方面，这正像“木桶效应”所表明的那样，只有箍成木桶的所有“木板”都长，而且相互配合好，木桶才能盛更多的水。在教学过程中，我们注重了教与学两个方面及其之间的互动，并在授课思路上秉承“先见森林、后见树木”的系统工程理念，具体体现是，在讲授课程内容时，按着“思路、内容、求解、运用”的讲授模式进行教学，比如在讲授系统优化技术之“线性规划”内容时，首先让学生对线性规划有个整体认识，然后再具体讲解线性规划技术，在学生清楚了线性规划技术的原理之后，再利用软件工具进行求解，最后是线性规划技术在交通管理实践中的应用，图1示意了这种授课模式。

图1 课程授课模式示例

从教学反馈可知，学生对于这种授课模式给予了肯定，他们认为，自己对所学知识感觉“懂”了。让学生感觉“懂”，是我们授课过程中贯穿的另一理念。因为只有“懂”了，才会“自信”，如此许多这样“自信”的叠加，有助于学生更好的学习和成长。

3.2 将“计算机工具软件”纳入教学内容之中

课程教学应该紧密跟踪现代科技的发展。系统工程在解决实际问题时，涉及很多技术方法。当今信息化技术大发展，一些技术方法都有现成的工具软件，及时将这些工具软件介绍给学生，有利于开阔学生的视野、激发学习兴趣，同时也能提高学生掌握技术方法的完整性。在课程教学过程中，我们将一些工具软件介绍给学生，比如Matlab、Lingo、Project、Excel等。鉴于Excel软件的普及性，为方便学生的学习和使用，课程教学时主要利用了Excel软件提供的功能。仍以图1学习“线性规划”为例，在学生理解了单纯形法的原理之后，就可以将Excel中“规划求解”工具介绍给学生，这样只要学生基于知识列出了线性规划问题的数学模型，就可以直接使用该工具求出最优解。表2是在课程教学过程中主要用到的Excel软件中的一些功能模块。

表2 课程教学过程中使用的Excel功能模块

3.3 通过案例增强系统工程理论与交通管理实践的有机结合

案例教学是一种具有启发性、实践性的教学方法，能有效地提高学生的思维能力、判断能力、决策能力和综合素质[12]。“理论联系实际”是案例教学的基本思想，我们将这一思想融入到课程教学中，比如在讲解系统建模过程时，结合交通管理中的安全车距问题进行讲解；讲解关于图的基本概念时，结合交叉口处交通流之间的关系进行讲解；讲解系统评价方法时，结合交通安全管理设施的选择进行讲解等。

为了体现系统工程方法论在交通管理中的运用和课程内容的系统性，我们也尝试选取合适的综合案例作为“课程案例”来贯穿整个教学过程。因为“交通管理系统工程”是专业基础课，学生还没有接触到交通管理的专业知识，因此，在选取课程案例时采用了PBL教学理念[13]: 设置问题情形，引导学生认识和发现交通管理中的问题，系统地思考解决问题的方法，让学生带着问题去学习后续的专业知识。因此，我们首先选取了“城市交通拥堵问题的系统工程分析”作为课程案例，其教学步骤如表3和图2所示。

表3 “交通管理系统工程”课程案例教学

图2 课程案例教学过程示例

在案例教学过程中“教、学互动”学生是“主角”，教师是“配角”。教师鼓励学生，可以从不同的角度、不同的层面来谈，可以不懂这个问题，但是要知道如何去解决这个问题。要带着问题进行后续专业知识的学习，解决实际问题。在教学过程中，教师引导学生，用系统工程方法分析问题。在教学双方交流研讨的过程中，教师设置了不同层次的问题(图2中所示)，引导学生从宏观到微观逐步深入地分析和认识问题。

通过案例分析，使学生感受到交通管理工作的复杂性和挑战性，能充分认识到系统工程方法论的指导作用，以及掌握系统工程技术与方法的必要性，能够对专业知识结构有整体的了解，在掌握基础理论的基础上，有意识培养分析问题和解决问题的能力。最后，教师根据学生完成报告情况及课堂研讨过程中的表现，给出学生课程案例部分的考核成绩。

4 结语

课程建设是一项系统工程，需要围绕专业人才培养目标及课程在专业课程体系中的地位，对课程的内容体系、教材、教学方法以及教学团队等方面进行研究与探索。本文对中国人民公安大学交通管理工程专业的专业基础课“交通系统工程”进行了改革，总结改革成果如下：一是首次对“交通管理系统工程”进行了探索，丰富了系统工程理论的应用与实践，也是对交通管理理论的初步探索；二是基于交通管理工程专业的培养目标，构建了交通管理系统工程课程的内容体系，有助于学科专业的建设和发展；三是将系统思想、学以致用的理念融入到了课程教学中，体现了课程的应用特色，有利于课程教学目的的实现。

课程建设“没有最好，只有更好”，我们将继续不断地对课程进行探索与完善，后续将在课程教材、课程案例集、翻转课堂教学模式等方面进行研究与探索，使该课程更好地服务于学科专业建设及人才培养目标的实现。

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