《现代交通信息采集技术与方法》课程翻转教学方式探索

白云　刘丹丹　李运　杨明明

摘 要：本论文以《现代交通信息采集技术与方法》课程为例。从我校实际出发，提出了课程翻转课堂混合式教学改革措施；从考评方式、教学内容、创新性教学过程的教学体系进行探索和实践，并依据教学实践对该课程的教学手段方法进行了效果评估，表明这些改革对交通专业的理论型课程具有推广价值。

关键词：交通信息采集 翻转课堂 教学实践

近些年，国家开始统筹规划交通强国建设，并于2021年2月，由中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》。交通是建设现代化经济体系的先发领域，也是全面建成社会主义现代化强国的重要支撑，构建智能交通系统可以为人民群众提供更便捷安全的出行。交通强国战略的实施，给各高校培养交通运输专业所需的人才带来了新的教育理念。在城市交通规划和管理中，交通信息提供重要的道路基础信息给道路交通系统，且智能运输系统中一个很重要的部分就是交通信息服务。

国内很多工科院校开设相应的交通信息专业类课程作为交通运输专业的必修课，当然，研究生阶段的教学目标也与本科阶段不同。在研究生阶段中，课程的教学目标主要是为了让学生在掌握课堂上所传授的相关交通知识的同时，也能利用所学到的知识在接下来的科研中更为有效的进行交通运输方向的研究。不过根据各专业的具体要求不同，各个专业制定的教学培养方案侧重点也不同，所以教师在传授知识的过程中，也应当注意各学生之间的差距与不同教学方式的效果。

目前，伴随着互联网的发展而成长起来的新一代学生，采用以往传统的以老师讲解为主的教学方式已经不能满足当下学习的需要，因此如何利用互联网和当下学生的特质进行课程教学方式和手段的改革已经成为高校迫切需要解决的问题，翻转课堂便是其中之一。

1 翻转课堂

以我校交通运输硕士点开设的《现代交通信息采集技术与方法》课程教学为例，从交通运输工程专业课程的实际教学出发，以提高课堂教学水平和学生学习效率为目标，从多个方面和维度进行教学改革创新。该课程的主要教学内容涵盖了交通信息检测和采集技术的原理及应用，主要有车辆检测技术、无检测器路口交通信息获取技术、交通检测采集技术的综合应用、交通环境检测技术等，理论性与实践性较强，是一门交叉学科课程。本课程主要依托 “信息与通信工程”、“控制科学与工程”等学科的研究成果，与道路与铁道工程、载运工具运用工程等二级学科协同发展。课程体系涵盖交通信息采集系统的分析、设计、规划、运营、管理以及环境等，同时介绍应用于公共交通、航空、铁路、航运和管道运输等多种场景中的信息处理技术。

1.1 翻转课堂教学

随着互联网的高速发展，在网络时代成长起来的学生们早已习惯通过互联网去接触新事物，在课外时间学习新的知识。但很多课程教学仍停留在传统教学模式上，互动性低，学生在课堂上提不起兴趣，学习效率低下。随着互联网的发展，多种混合式教学模式正被许多教师采用。翻转课堂是最具代表性的一种，这种方式能使学生掌握主动，而不像以往被动式的接收知识[1]。翻转课堂在一定程度上弥补了传统教学模式的不足，其灵活的教学方式和师生间的经常互动，使得学生们的素质教育得到了全面的发展，也吸引了越来越多的教师将翻转课堂应用到自己的教学工作中。

翻转课堂，教师将学习的主导权交给学生，教师在课前通常会提前布置好学习任务，然后将教学课件、电子书或者教学视频提前上传到教学平台，学生可以根据学习任务在教学平台上进行独立学习。在学习过程中，学生可以自己掌握学习速度和学习方式，若存在不懂的问题，便可以在老师设置的教学平台或是微信群里进行提问，也可以在上课时提出来，老师逐一解答[1]。教师可以通过教学平台上学生们对问题的反馈，提前规划课堂上的教学内容，重点讲解学生不会的或较难理解的知识点，简单的知识点便可留给学生们自主学习。老师还可以利用多余的时间来通过测验或提问等方式考察学生自主学习的效果，这样提升了学生们学习的自主性，增加了学生与老师之间的互动，还可以在有限的时间内学习更多的知识。翻转课堂在一定程度上提高了教学质量和教学效果，是一种行之有效的新型混合式教学模式。

1.2 翻转课堂教学改革

《现代交通信息采集技术与方法》课程作为我校交通运输硕士专业的专业学位课程，在研究生的理论课程教学中占有非常重要的地位。

该课程以前采用传统的教学模式，大部分课时都是教师主讲相关的理论知识，然后给每个学生布置作业，课程全部讲授完以后，让学生撰写课程报告并考试。这种传统模式的教学实际教学效果并不理想，大部分学生学习完该课程之后只是拿到了该课程的学分，并不太会将该课程的理论和方法应用到以后的课题研究中，这偏离了开设该课程的初衷，也没有达到真正的教学目标。多数研究生渴望能有效地利用学校各方面的学科科研资源，通过各种途径提高自身综合实践能力。而采用传统的教学模式不能达到此目标，所以引入翻转课堂的教学模式，来改进教学质量，提高学生的学习效果。

课程的总体建设思路为：首先，缩短在课堂上教师讲解时间，进行翻转课堂尝试，将部分理论教学的内容让学生查阅资料、做 PPT 由学生主讲，教师作补充。即增加了学生主讲的环节，讲解内容由教师在制定教学进度表时预先安排，以便于学生做准备；其次，根据学科发展的动向，在传统教材内容的基础上及时调整教学内容，使之与现有学科的发展和导师的科研课题相適应；再有，在教室课堂上或者实验室现场，增加分组讨论和交流的环节，使学习者在自己的经验背景基础上充分发表其看法和见解，讨论的主题由教师提前设定。引入翻转课堂的教学模式，一方面顺应当下社会互联网的发展趋势，另一方面也结合新一代年轻人的通过互联网获取新知识的习惯[2]。

2 教学实施

在课程改革过程中，主要从知识获取、知识应用、知识整合、未来研究这几个维度，对该课程教学方式重新设计[3]。其主要目标是加强学生的实践能力、创新思维及团队精神。其教学理念旨在强调学生的自主学习能力，和培养学生的人文思想及团队精神；并且该课程中学生可以查阅学校资源库里的大量文献，更新知识进度。

该课程总课时为32学时，传统教学中都是教师进行课堂直接讲授，翻转课堂改进为教师讲授16课时，学生自主讲授并研讨六个专题共12课时，最后留4学时作为课程的总结研讨并实践。在翻转课堂的实施中，首先需明确设置翻转课堂的目标是锻炼学生的自主学习能力，强化学生的研究水平。其中本课程中教师会根据学生们研究方向的不同划分专题，负责一个专题的同学为一个小组；各小组由组长带领，进入专业实验室，进行专题学习；同时进行文献的查阅、资料的整合，最后再归纳该方向近年来的主要存在的问题及解决方案。以专题作业为任务导向，鼓励学生主动思考、主动发现问题解决问题；培养学生们的科研能力、团队精神及实践能力。同时也会设置线上的数字化教学平台，给学生提供课后可以学习相关知识的条件。

接下来就是各小组将归纳的这些资料制作成PPT在课堂上进行展示，每一组有60分钟的展示时间；展示结束后该小组需在课堂上组织各小组之间的集体讨论，这个环节不少于30分钟；在集体讨论环节中主要是由其他小组提出对刚展示专题的疑问，由该小组和老师回答补充。这一环节的目的旨在拓展教学内容，同时进行研讨性教学。在这一环节中，教师不再直接教授书本内容，而是将各个专题案例与实际问题结合起来，培养学生解决实际问题的能力，引导学生对实际问题进行分析和思考。

之后老师再对该专题进行额外的补充；课后该小组的成员需整理集体讨论时的问题，找出答案并完成专题报告。教师在进行补充时会针对于交通信息采集领域的现状和趋势，来补充教材上还未编写的新资讯，除了补充一些在该领域应用较为广泛的信息采集技术外，还应关注一些近些年随着技术的发展而呈现具有应用前景的新兴技术；所以翻转课堂的实施不仅锻炼了学生的创新思维、团队精神和研究能力，还需要教师时刻关注该行业相关技术的最新动向，这样使得该课程的开设始终面向未来。并且该课程的内容也给学生未来的课题研究打下了基础。最后，考核方法多样，改革以前单一由书面考试成绩决定的方式，将学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力引入评价体系。

3 效果评价

该课程原来的考核方式较为单一，最终成绩包括考试成绩60%、课程报告30%、平时成绩10%，期末考试成绩占比较大，结课后的课程报告也不能有效反应学生在课程学习过程中的具体情况，所以最终的成绩不能反映学生真实的学习情况。改进后的考核方式如表1所示，降低了最终考试的比例，增加了翻转课堂环节和考核比例，实践证明这种考核方式注重过程考核，能促进学生全过程认真学习，能较为真实的体现每位学生的学习效果。

4 结论

通过本课程的教学改革研究，课程组的教师和学生们都取得了不错的成绩；并且学生更加重视课堂教育，在本课程中，既有分组任务、专题讨论和专题报告等硬性学习指标，也有预习章节、随堂提问和观看专业视频的软性学习任务；并通过签到等方式维护课堂秩序。首先，从学生们所提交的专题报告来看，学生们在文献的查阅和资料的整合方面的能力显著提升，并且培养了他们发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力；通过课堂上各专题小组的集体讨论环节可以发现，该环节激励了学生们的科研热情和学习热情。相较于之前使用过时的教科书由教师进行讲解，该课程的教学改革与本专业的前沿研究方向结合，引导学生们在查阅文献的过程中发现与自己研究方向相关的内容，为之后的科研工作打下坚实的基础。

本课程通过翻转课堂这一新型的教学模式，融合了线上开放课程与线下课堂教学的优势，并依据各研究生的研究方向不同设置不同的专题，将学生从被动学习转变为主动学习，令学生对该专业的认知更明确，学习效率更高效；同时，翻转课堂的实施也代表着高校教师不能固步自封，需持续跟进行业内的最新资讯，持续提升自身的教学能力；本课程的教师也在课程教授过程中充分利用信息化手段开展课程教学，提高课程教学质量且提升教师的教学能力。

该课程在研究生线上课程教学督导检查中获得良好评价，从评价中可以看出该课程的教学改革研究将有助于学生进行“研究式”学习，提高其科研能力。而且由于高校人才培养方案中的课程设置是一个有机整体，所以当该课程教学改革取得良好的成效的时候，其教学效果会溢出单科课程边界，对该专业的其他相关课程以及未来的科研工作等方面形成辐射效应，其教改成果可以推广到本专业其他课程，也可以推广到别的专业。

我国新时代培养研究生的主要目标是发展其自主研究的能力以及创新能力，培养研究生的批判性思维和良好的学术道德[5]。《国家综合立体交通网规划纲要》指出要构建便捷、绿色、先进、经济、安全可靠的国家综合立体交通网，推进综合交通体系的现代化发展和人文建设。智慧交通行业则需要更多实现技术研发和创新的高科技人才，以满足国家战略和行业发展的需求。经过课程改革实践，研究生和教师形成了良好的一起学习、共同进步的氛围，对于教师而言这意味着在新形势下的与时俱进，对学生的深入了解；对于学生而言这是难得的提升自身综合能力的机会。

项目资助：内蒙古工业大学研究生核心课程建设项目（编号：YHX202103）；内蒙古工业大学课程建设项目（编号：RC2022010）；内蒙古工业大学优秀教学团队建设项目。

参考文献：

[1]张玮，张树培，姚明.基于翻转课堂的《交通信息技术》课程教学模式改进[J].教育教学论坛，2019（16）：259-260.

[2]徐睿.《智能交通信息系統》课程的教学改革探讨[J].课程教育研究，2018（52）：244-245.

[3]高锐锋.小组合作学习在《交通信息网络与通信》课程改革中的应用[J].科技视界，2017（08）：86.DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2017.08.054.

[4]林晓辉，曹成涛，黄良.智能交通系统概论课程教学研究与实践[J].黄冈职业技术学院学报，2016，18（06）：57-59.

[5]路小波.交通信息工程及控制专业研究生培养的探索与实践[J].理工高教研究，2005（05）：59-61.