OBE理念下智能交通系统课程教学改革探索
2024-04-19金辉
金辉
[摘 要]智能交通系统作为一门综合多学科内容的交叉融合课程,是培养智能交通行业创新型人才的重要基础。在“双碳”目标与“交通强国”战略背景下,智能交通系统课程教学改革势在必行。文章基于OBE(成果导向教育)理念,厘清了智能交通系统课程特点和面临的问题,提出了教学内容、教学方法、考核方式等方面的教学改革措施,为更好地培养交通运输行业高素质复合型人才发挥积极作用。
[关键词]智能交通系统;OBE理念;教学改革
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2024)01-0052-04
近年来,随着我国城市化的迅速发展,城市道路交通拥堵问题凸显,特别是在“碳中和”和“碳达峰”背景下,智能交通系统因成为众多城市解决道路交通拥堵问题的“一剂良药”而备受重视。为了适应时代发展和社会需求,国内外众多高校的交通工程相关专业相继开设了智能交通系统课程,以培养新时代复合型、应用型高级人才。苏州大学轨道交通学院作为国内较早建立的专业轨道交通学院,顺应专业发展的客观要求,设置了智能交通系统专业课程,作为交通工程专业必修课程。
智能交通系统课程是一门涉及交通系统中的人、车、路、环境等要素,融合现代计算机技术、数字通信技术、人工智能技术、多传感器融合技术等的多学科交叉的课程[1]。在新工科、课程思政、产业学院等教育改革背景下,结合我国“双碳”目标与“交通强国”战略,智能交通系统现行专业课程培养方案已无法满足目前国家与交通运输行业的实际人才需求,智能交通系统课程教学改革刻不容缓、势在必行。根据现有的相关文献[2-8],已有多位学者结合各自院校的专业特点,尝试了相应的教学改革措施,取得了一定的成效。
本文结合现有国内外智能交通系统课程教学改革的实际,以苏州大学轨道交通学院(以下简称学院)为例,通过引入OBE(Outcome?Based Education,成果导向教育)理念[9],在厘清智能交通系统课程特点和现状的基础上,提出教学内容、教学方法、考核方式等方面的教学改革措施,以促进学生对智能交通系统知识系统的掌握、提升学生的创新实践能力,为培养“三全育人”目标下的交通运输行业高素质人才奠定坚实基础。
一、课程特点及现状分析
智能交通系统在我国正处于蓬勃发展阶段,目前学界较为统一的认识是在智能系统的主要构架和控制技术方面,而相关具体的知识体系仍处于不断完善和创新阶段,这无疑对智能交通系统课程教学在教学内容方面产生了较大的挑战,如何安排好经典教学内容且符合交通科技发展趋势,是课程教学中迫切需要解决的首要问题。此外,如何从学院定位出发,既符合新时代课程思政的具体要求,又满足产业学院培养产教融合人才的需求,也是在智能交通系统课程教学中必须解决的实际问题[2]。课程建设中面临的具体问题如下:
(一)现代科技发展不断冲击既有教材知识体系,教学内容需要与时俱进
智能交通系统从诞生之日起就与科技发展密切相关,专业教学中虽然已尽量采用了新编规划教材,如《智能交通》(李彦宏著,2021年出版)[10]、《智能交通系统:技术与应用》(王云鹏等译,2022年出版)[11]和《智能运输系统概论》(第4版)(于德新主编,2020年出版)[12],但智能科技发展带来的诸多成果在不斷地更新完善智能交通系统,如何在教学内容和实践内容设置上,融合相应的最新科学技术和概念,是本门课程亟须解决的问题。此外,考虑到交通运输方式具有复杂性及多样性,相应的专业概念多且零散、体系性较差,如何进行教学内容系统整合和完善也是教学中必须解决的关键问题。
(二)课程思政融入性不足,专业教育与思政教育“两层皮”
智能交通系统课程主要分为理论教学和实践教学两部分,虽然在知识体系上具有一定的完整性,但在思政教学融入上,两者的系统性和整体性仍需加强。理论教学中往往以案例的形式融入思政元素,缺乏相应的教学环节要素设计,实践教学中引入了企业导师,如何强化课程思政要素仍是在实践教学设计中需要进一步摸索和改进的地方。
(三)教学方法及考核方式单一,难以有效调动学生主观能动性
现有课程教学方法以教师在课堂上讲解PPT为主,虽然引入了翻转课堂等小组讨论与汇报形式,但限于师资配备和教学课时,无法全面展开,只能局部“蜻蜓点水”,在主体内容教学中师生互动性不足,对学生的创新思维与创新能力培养不充分。在课程考核方面,虽然考核体系中纳入了实践操作、课程论文以及课程作业等要素,但课程论文及作业的网络摘抄、相互抄袭等问题难以避免,往往在实际考核中还是以最后的课业闭卷考试为主,导致学生在相关实践环节和教学活动中主观能动性不足,无法有效地综合考评学生的动手能力和创新思维能力。
二、课程教学改革实践
OBE最早是由美国学者Spady提出的[9],即成果导向教育(也称结果导向教育)。其作为以成果为导向、以学生为中心、以学习过程持续优化为特征的教育理念,已成为欧美主要发达国家教学改革的主要理念,并作为国际工程教育认证(《华盛顿协议》[13]、德国工程教育ASIIN认证[14])的主要教育理念进行广泛推广。
根据教育部办公厅、工业和信息化部办公厅联合印发的《现代产业学院建设指南(试行)》[15]中的相关规定,结合学院在人才培养实践中的具体实际,以培养高素质应用型、复合型、创新型人才为导向,学院智能交通系统课程基于OBE理念进行了如下教学改革。
(一)重构课程教学内容,提升课程思政元素深度
智能交通系统课程应保持一定的更新度,每年均保持案例和内容更新,紧随科技发展前沿,与时俱进,形成团结协作的课程教学团队,任课教师之间应定期开展相关教学内容教研活动,依托各自的国家与地方具体横纵科研项目,重新梳理和认识教学内容及教学案例,整合课程资源,形成动态教学案例库,开发符合学生身心发展及个人发展特点的教学模块及教学项目;在保持知识体系深度与广度的同时,以培养新时代交通强国理念下的高素质复合型人才为目标,结合课程具体内容,有意识地与交通时政热点相结合,隐性地将社会主义核心价值观、创新思维和创新能力等多维度课程思政元素融入教学中,落实相应的思政教学目标。
如在讲解无人驾驶案例时,可以导入如表1的课程思政元素。
(二)升级教学方法,线上线下混合式教学
OBE理念强调以学生为中心,注重学生的个性化发展,这就要求教师在课程教学过程中提升学生的参与度和主动性,更关注学生的最初表现及最终考核。为了更有效地使不同程度的学生实现课程学业提升,需要设置一系列不同难易程度的课程学习目标,改革传统的教学方法,给予学生更多的学习自主权和选择权,扩大学生个人能力发展空间;同时,发挥“互联网+”线上教学的优势,综合运用各类多媒体技术,充分利用学习通、中国大学慕课、雨课堂等网络虚拟平台承载相应的信息化资源,丰富线上载体,将课堂分为课前预习、课上讲解和课后回顾三个阶段。主要的教学方法、实践过程及培养目标如表2所示。
(三)优化课程考核方式,丰富考核类目
课程考核是检验学生知识掌握程度的重要手段。在传统的教学模式中,最后的課程结课考试占大部分比例,导致部分学生倾向于死记硬背相关知识点,对学生在整个课程学习过程的表现不够重视,易出现高分低能现象。智能交通系统课程以OBE理念为指导,改变了以往单一的结课考试模式,形成了多阶段和多任务的课程考核评价体系。课程考核的最终成绩由平时成绩(20%)、课程实践成绩(40%)和期末考试成绩(40%)三部分组成。
三、结语
智能交通系统课程具有十分显著的时代性和工程性特征,在新时代背景下,传统的课堂教学模式已无法满足人才培养需求,必须进行相应的课程教学改革。本文基于OBE理念,指出了现有教学模式中存在教学内容不完备、课程思政融入性不足、教学方法及考核方式单一等实际问题,并以苏州大学轨道交通学院为例,探索了重构课程教学内容、升级教学方法、优化课程考核方式等教学改革措施,为优化课程教学模式、培养符合“三全育人”目标要求的交通运输行业高素质人才奠定坚实基础。
[ 参 考 文 献 ]
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[3] 陈信强, 郑金彪, 陈伟平,等. 新时代“智能交通系统”课程改革研究[J]. 科教导刊, 2022(32): 130-132.
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[14] ASIIN. Subject: quality policy[R/OL]. (2021-02-11)[2023-08-08]. https://www.asiin.de/files/content/dokumente/QM_Manual_ASIIN_2021?02?11.pdf.
[15] 现代产业学院建设指南(试行)[J].教育科学论坛,2020(27):6-9.
[责任编辑:周侯辰]