“交通网络规划”课程的研究型教学探索

王晨岚

（北京航空航天大学 经济管理学院，北京 100191）

提高课堂教学质量是提高教育质量、培养大学生创新能力的关键，而传统的教师单向传授的教学方式限制了学生的创造性思维和独立思考能力。研究型教学等新型教学模式的引进有利于调动学生的学习主动性，通过探究的过程激发学生的兴趣和学习积极性，并最终提升学习效果和提高学生的创新能力。研究型教学的主旨是“授人以渔”，强调“以学生为中心”，教师扮演启发、引导和评价的角色，采用讨论式、启发式教学和基于问题的教学方式来激励学生主动学习。学生由被动的接受者转变为主动的探索者，在学习过程中能够得到多方面能力的培养，包括分析能力、团队合作精神、沟通能力，以及批判性与创新性思维能力。“交通网络规划”课程既有科学性又有应用性，本文将以该课程为例，探讨研究型教学改革，以及学生创新和实践能力的培养。

一、课程特点

“交通网络规划”为我校工程管理本科生的专业基础课程，课程总计40学时，系统地讲授了城市交通网络规划的基本理论和方法，具有一定的理论性和实践性。课程的主要内容包括交通调查、交通发生和吸引、交通分布、交通方式分担、非集计模型、交通分配及其扩展模型、规划方案评价和理论模型的应用等。通过课程学习，学生可以了解和掌握交通网络规划的基本概念、分析思路，以及常用的理论和方法，具备熟练运用专业知识分析和解决交通网络规划实际问题的能力，能够利用统计学和数学优化工具对实际交通问题开展调研及建模，培养学生运用专业知识分析和解决交通网络规划实际问题。

由于本课程开设于经济管理学院，注重工程和经济管理的学科交叉，以及创新思维的培养，强调数理、行业接轨和学科前沿的特色与优势。本课程作为工程管理专业的必修课，同时面向全院各专业学生开放，强调运用数理方法理解真实世界中的交通经济问题和系统运行机制，注重工程和经济管理的学科交叉，以及培养学生交通网络问题的分析和规划能力及创新思维能力。通过统计学和数学优化工具对实际交通问题开展调研及建模学习，提高学生运用经济学和工程学知识的能力，以及对交通模型进行量化分析的能力。

二、研究型教学改革内容

本课题拟在不增加“交通网络规划”课程总课时的前提下，对课程进行研究型教学改革和探索。“交通网络规划”课堂教学，以经典的交通规划理论为基础，在各部分教学中穿插智能交通、共享经济、新型城镇化发展等行业案例和学术成果，用基础理论理解交通工程和交通经济学的前沿进展及热点问题，树立交通网络规划的新理念和新思想。课程教学体现了动态性和面向学科的前沿性。在智慧城市和数字经济快速发展的背景下，交通运输管理专业领域出现了很多亟须多学科交叉分析的新问题。课程每一轮次的教学都根据科技发展的最新成果和需求更新案例及文献资料。课程开展的研究型教学改革主要包括以下三个方面。

（一）前沿文献分享和小组讨论

相较于传统的文献阅读环节，本课程在改革过程中更强调调动学生的主动性与积极性，增强学生分析问题、解决问题的能力和研究型学习的思想意识，充分结合科研优势，将课题组学术研究、科技发展前沿成果引入课程，通过课外实践报告汇报与组间互评等教学方法的创新，使学生跳出应试型学习的圈子，进行个性化与探究式学习。

课程安排学生3～5人自由组队，在任课教师的指导下，结合交通行业热点与前沿，以课程某一教学模块或某一重点知识为切入点，提出新的交通管理问题，将问题和思考带入课堂。由学生就问题自主查阅相关参考文献，依据所学知识分析研究课题并总结自己的观点，最后以小组为单位进行演讲展示与组间点评。课题式的学习为学生进行探究式和个性化学习提供了途径，加强对其自主学习能力的培养。学生思考、讨论、发言，调动积极性，使其大胆提出自己的主张与见解，打破课堂沉默。比如，在讲授经典用户均衡理论时，让学生结合新兴的自动驾驶技术和共享乘车模式开展讨论，总结新技术对出行人行为的影响，以及如何影响用户均衡。在此过程中，学生需要深刻理解和准确算出行人的出行成本和决策目标。在讲授交通调查时，除了讲授传统交通调查和数据收集方法外，让学生结合交通大数据和智能网联新技术总结新的数据来源，对教材知识进行拓展，通过文献和案例学习，了解公交IC卡数据、汽车GPS数据、手机移动终端数据、交通视频数据等各类数据在城市交通系统状态、理解城市交通运行机理、预测城市交通状态变化等方面的应用。在上述过程中，学生需要由问题出发，甄选出具有代表性的相关文献，分组进行演讲展示并进一步展开讨论，教师在讨论中主要负责澄清相关概念，启发课堂讨论，应用所学内容引导学生进行深度思考，同时培养学生的语言组织和表达能力。课后阶段，授课教师负责整理学生收集的资料，并加以总结和补充，反馈给学生。通过拓展阅读和讨论，学生能够更快地了解行业热点和学科前沿，在一定程度上解决了教材的滞后性问题。

（二）设计实践环节

在课堂讲授的同时，课程以学生熟悉的校园和周边道路为对象开展交通调研等实践活动，引导学生进行个性化与探究式学习，做到对知识的活学活用。以交通调查模块的实践学习为例，课程以学校附近的主干道和交叉口为观测地，安排学生3～5人自由组队，在任课教师的指导下观测早高峰时段的实际交通量、车速和延误情况，并完成调研报告，帮助学生更为感性地认识交通调查情况，在实践中学习并掌握交通调查的基本内容、方法和技术，培养学生的实践和组织能力。观测路段的主路宽约42米，双向6车道，两侧各有辅路宽约10米，学生通过多点拍摄、连续录像来采集数据，尝试运用多种统计方法分析早高峰的交通流量、车速、密度，绘制道路断面图，并分析交通流量的时间和空间分布规律，结合输入输出法，分析交通延误的原因，对道路交通流运行效率进行评价。针对交叉口的调研，学生在数据收集的基础上，绘制交叉口流量分布图，并分析交叉口延误的原因。此外，调查的内容还包括交叉口的交通信号控制，学生通过实地调研交叉口的信号配时、相位、相位方案的设计，加深对交叉口信号配时设计步骤的理解，以及运用课堂所学内容来评价所观察的交叉口信号配时服务水平。在调研的基础上，鼓励学生完成课外实践报告。学生在实践报告的撰写过程中，能够进一步锻炼逻辑表达和写作能力。

（三）考核

本课程以往的考核方式由课堂出勤和期末考试两部分组成，其中，期末考试成绩占80%，考试内容侧重于对基本知识点的理解和应用。学生往往会在考前突击复习，但平时的学习压力较小，积极性不高。经过教学改革，课程考核增加了平时成绩的权重，建立了多层次、有难度的考核体系，主要由课堂出勤、课堂讨论、小组互评、随堂练习与测验、实践报告、期末闭卷考试等组成。其中，小组合作完成的实践报告由学生自主标注每位成员的具体贡献，给予学生充分的自由，同时锻炼了学生的团队合作能力。运用上述考核方式对学生进行综合考核，使任课教师能动态、全面地了解学生的学习效果和学习进程。将课程考核扩展到整个学习周期，避免学生过度依赖考前突击的低效学习方式。

三、实际应用效果

以“交通网络规划”本科课程授课情况为例，在完成授课任务后，通过问卷调查，了解了上述教学改革内容的实施效果，共回收有效问卷60份。问卷内容涉及教学现状，以及研究型教学的实质存在形式和进展，主要收集了当前教学中存在的问题，探究学生对研究型教学的感受，搜集提升本科生研究能力的建议。本文将从教学效果、研究型教学活动的参与情况、师生互动交流方式和针对提升本科生研究能力的建议等四个方面具体阐述调查结果。

针对具体教学效果评价的调查（见表1）显示：整体教学情况良好，有53%的学生表示“内容充实、难度适中”（选择了“非常认同”），有61%的学生表示“互动交流好”（选择了“非常认同”和“认同”）。大多数学生表示研究型的教学方式对了解本专业和学科前沿知识有明显帮助，而对“学生主动提问”的评价不甚满意，有待提高。

表1 教学效果评价

在研究型教学的相关活动中，有超过90%的学生参与了科技竞赛，有70%的学生不同程度地参与了科研，有66.7%的学生对于“案例教学”选择了“非常认同”和“认同”。相对而言，社会实践和创新创业项目在学生的反馈中认可度不高，仍是本科教学的短板。具体的选择分布情况如表2所示。

表2 参与研究型教学活动的评价

在师生互动交流方式上，目前主要通过面对面交流和微信两种方式开展，如图1所示。通过访谈，学生反馈面对面交流的方式效果更好，能获得更有针对性的指导，但往往受时间和地点的限制，灵活度不高；而微信则有很高的灵活性，学生接受度较高，可以作为很好的补充方式。作为本科生，自身的专业基础相对薄弱，应该尽可能地与任课教师进行交流，以加深对学科和课程的理解，拓宽学术视野。

图1 师生互动方式

针对提升本科生研究能力的建议，有半数以上的学生选择了“将科研成果转化为教学内容”“鼓励引导学生参与社会实践”“向本科生开放实验室”和“知名学者、教授给本科生授课”，如图2所示。引导学生参与社会实践仍然是学生群体的主要诉求，案例教学是对实践的有益补充，在课堂教学中应酌情融入相关科研成果，进一步为本科生开放学术讲座和学术交流活动，为本科生接触科研前沿、参与科研提供平台和机会，在科研活动中加深学生对基础知识的理解和拓展，促进学生创新思维和实践能力的培养。

图2 提升本科生科研能力的建议

结语

创新能力的培养是一个漫长的过程，需要教育者关注教学过程的各个环节，全面发掘本科生的创新能力。由于本科生的专业知识不完备，缺乏系统的科研训练，所以在本科教学中推动研究型教学对学生创新能力的培养尤为重要。本研究以“交通网络规划”课程为例，在教学内容和模式上进行了研究型教学的探索。与传统单一的教学方法相比，研究型教学在很大程度上提高了学生的主动性与积极性，增强了学生分析问题、解决问题的能力。本文通过问卷调研，分析了学生的创新能力和整体教学改革效果，通过学生的反馈，更好地理解了学生创新能力提升的具体路径，以及学生对师生交流和科研活动的具体诉求。