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摘要：通过对“交通工程”课程教学中存在的问题进行分析，提出地方院校“交通工程”课程面向工程的教学方法，并从教学思想、教学内容以及教学方法手段等方面对“交通工程”课程的教学改革进行了详细讨论。
关键词：交通工程；面向工程；工程能力
作者简介：吕秋霞（1978-），女，湖北荆州人，五邑大学信息工程学院，讲师；刘焕成（1957-），男，河北沧州人，五邑大学信息工程学院，高级工程师。（广东 江门 529020）
基金項目：本文系2010年五邑大学质量工程优质课程建设项目的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）04-0103-02
交通工程（Traffic Engineering）是研究交通规律及其应用的一门技术科学，以交通运输安全、通畅、环保、经济与便捷为目标，探索道路交通系统的规划、设计与管理的理论、方法及技术。[1,2]交通工程的创立始于20世纪40年代的美国，在我国交通工程作为专门的研究领域是从20世纪70年代后期开始的。当今交通工程是一门正在高速发展的学科，全国已有近60所大学设立了交通工程专业，并有不断增长的趋势。交通工程与交通运输及相关专业共同形成了一级学科——交通运输工程，并建立了硕士与博士的培养体系。“交通工程”课程已成为交通工程、交通运输及土木工程等专业的平台课，并被全国高等学校交通工程教学指导委员会设定为交通工程专业的5门主干课程之一。
一、交通工程学的特点
交通工程学是一门新兴的边缘学科，它涉及交通规划、道路工程、人机工程、自动控制、环境保护，以及交通心理学、法学、美学、运筹学、计算机、信息论等众多科学。与其他学科内容相比，它具有以下几个鲜明的特点。[3]
1.系统性
交通与整个社会经济系统密切相关，是一个由诸多相互联系、相互作用、相互制约的要素（人、车、路、环境、能源等）所组成的有机整体，因此，它是一个多目标、多约束、开放性的大系统。
2.综合性
交通工程学研究的内容涉及工程、执法、教育、环境、能源等许多领域，也称“5E”科学。它与地理、经济、政策等诸多因素有关，是一门集自然科学与社会科学，“硬”科学与“软”科学于一身的综合性学科。
3.社会性
交通系统是社会经济系统中的一个子系统，它涉及交通规划、交通管理和交通法规等各个方面，直接影响到每个人的工作、生活和学习。
4.超前性
交通工程是为国民经济发展，为人民的生产、生活以及科技、教育、文化等服务的载体，是社会经济活动的支撑体系。因此，要想社会经济发展，人民生活水平提高，交通必须先行。
“交通工程”作为交通工程专业的主干课程，根据交通工程学的特点，应培养高质量的交通工程复合型人才，使学生具备扎实的理论基础和卓越的工程能力。
二、教学中存在的问题
1.教学内容宽泛
“交通工程”课程为适应宽口径复合型人才培养的需要，教学内容包括了交通调查、交通流理论、道路通行能力、停车场、道路交通安全、公共交通、道路环境保护等知识，涉及面广，学科跨度大，而目前五邑大学（以下简称“我校”）该课程的教学时数只有54学时，采用面面俱到的教学只会让学生感到什么都没有学会。
2.理论与实践结合度不够
“交通工程”课程的教学内容中既有理论知识又有工程实践。但是在目前的教学中，理论与实践结合度还不够。虽然开设了课内实验、课程设计等课程，但有些实践环节内容的设置不够合理，与理论知识的结合不紧密。另外，学生对于实践环节的意义认识不够，缺乏科学严谨的实验态度，动手能力不强，导致实践环节成了对某些理论的简单验证，没有通过实验加深对理论知识的理解与升华，失去了实践本身的意义。
3.计算与分析缺乏数学基础
“交通工程”课程包含交通流系统模型研究、交通流特征参数的计算及交通控制方案的设计等内容，这些涉及高等数学、概率论及矩阵论等数学知识的应用，这常常令学生感到吃力。因为学生对数学知识的学习仅限于纯理论的计算与分析，对实际工程问题的计算和分析能力较差。
三、面向工程的教学改革
1.以实用为导向，注重工程意识培养
学生在学习理论知识时，往往喜欢进行纯数学的运算而忽略了对运算结果的分析和运用，无法将理论知识与工程实践结合。比如在学习交通流的概率统计分布时，实际上是利用概率论知识分析交通工程问题。学生已具备概率论与数理统计知识，本应是很容易接受和理解的，但是很多学生刚开始却感到困难。他们能很准确地记住概率分布公式，但不清楚公式适用于什么情况，能分析什么问题，所以对它的应用也是死记硬背。造成这种局面最根本的原因在于学生对交通现象的本质缺乏认识，没有相应的工程意识。
为解决这些问题，教师在教学中应以实际应用为导向，补充介绍必要的工程背景，培养学生的工程意识，使学生认识到什么是表面关系（或者纯数学关系）、什么是本质关系，从而建立起灵活的而非僵化的工程概念。“交通工程”课程本身融理论分析与工程实践为一体，教师在教学中应该融传授知识、培养能力和提高素质为一体，既要避免抽象化的理论说教，又要避免单纯的具体工程问题描述，应注重培养学生的工程思想、工程观念、工程能力。这对于塑造学生的业务素质是非常重要的。
2.以工程为载体，优化教学内容
为适应专业发展和社会需求的变化，结合往届学生的学习、考核及就业情况，对本专业的培养计划和本课程的教学大纲进行了多次调整，突出学生能力培养，对教学内容进行了很大程度的优化。基本的教学内容是：建立交通工程的基本概念，掌握由人、交通设施、交通工具共同构成的交通系统的基本特征调查和分析方法，交通模型构建、交通规划、交通设计的基本理论与方法，交通系统控制与管理的基本理论与方法以及智能交通系统等新交通工程理论和技术等。
在教学过程中，注重学科最新发展方向和最新技术的融入，即使是对经典内容讲解，也应与最新的发展与应用建立联系，使学生能了解行业的发展现状，扩大学生的知识面，开阔学生的眼界，这样既能激发学生的学习兴趣，又能增加他们的学习动力。
3.以理论为基础，强化工程能力锻炼
在本课程中，需要强化锻炼学生以下的工程能力。
（1）交通工程基础理论知识的应用能力。包括交通工程的研究方法与研究内容的掌握、模型的建立与使用、参数的确定等。
（2）基础信息采集能力。信息的采集要根据其用途来确定采集的内容、方法与手段，要兼顾科学性、合理性、经济性与效率等因素。
（3）基础信息处理能力。“交通工程”课程涉及交通量调查、车速调查、交通密度调查等环节，根据交通工程的要求，从所收集到的大量基础信息中提取出所关心的信息，这对后续的分析与规划是非常重要的。
（4）仿真模拟能力。仿真模拟是一种很重要的研究方法，特别是交通工程的应用对象是道路、车辆、行人和交通环境的综合体，直接进行实验的可能性不大。因此，必须研究利用交通基础信息，对交通网络进行仿真模拟的方法与手段。
（5）软件设计与应用能力。要求掌握典型交通工程软件的设计思路及其使用方法。
（6）研究成果表达能力即培养文字表达能力、图纸表达能力和语言表达能力。这是工科学生往往容易忽略和缺乏锻炼的环节，而作为未来的工程人员，这是必须具备的素质，要让学生明白其重要性，鼓励学生自己动手完成对实验结果、课程设计结果等内容的表达。
这里要注重从理论到实践，再从实践到理论的双向阐述，重点解决理论建立的过程；突出理论的实际工程背景，使学生具备利用专业理论解决工程技术问题的素质和能力。坚持在教学中给学生灌输这样一种思想：对于解决工程问题来说，经验是重要的，但如果没有理论的指导，盲目做实验则是危险和错误的。
4.以学生为主体，丰富教学手段与考核方式
交通工程专业的培养计划中，包括课堂教学、实验教学、课程设计、认识实习和毕业设计等环节。在“交通工程”课程的教学中，应将这些环节有机地结合起来，整体设计教学内容，注意内容的连贯性。
为改善教学效果，吸引学生的注意，教学中应充分利用多媒体资源，包括多媒体课件、网络资源等。留给学生的课后作业形式多样，除一般的解答題外，还专门安排一些小报告型的作业，要求学生课外完成并课内讨论。如“道路交通安全问题分析”、“智能交通系统综述”等，学生的积极性很高，课堂讨论很激烈，在没有感到学习负担的状态中完成了相应的学习过程。
考核题型方面，减少了填空题、选择题比例，增加了小设计、简答题，少考死记硬背的东西，以便给学生更多的发挥空间。
四、教学改革的实践与效果
几年来，课程组对“交通工程”课程进行了一系列的教学改革实践，将比较宽泛的教学内容整理为4大模块。根据学生的特点和模块内容的不同，采用不同的教学方式。
模块1：交通调查与分析，教师讲授基本知识，以学生实践为主。
模块2：交通流理论，教师讲授与课后作业相结合，并进行仿真实验。
模块3：道路通行能力与服务水平分析，注重实际应用，以案例教学为主。
模块4：其他知识，包括停车场、道路安全、公共交通、交通环境保护等，以学生自学为主，通过小报告、课堂讨论等形式检验自学效果。
通过对我校交通工程专业的教学改革实践，取得了明显的效果。通过该课程的学习，学生掌握了调查、分析、仿真等基本技能，利用理论知识指导实践，在实践中加深对理论知识理解的深度。学生学习的积极性提高，主动性增强。2009年课题组获校教学改革成果二等奖。2010年我校交通工程专业获批为第六批国家级特色专业建设点。学生积极参与教师的科研工作及“飞思卡尔”智能车设计大赛等各类科技活动，2010年以学生为主的广东省大学生创新实验项目“道路车辆排队长度检测算法的设计”立项。连续几届的毕业设计中，学生能结合实际问题完成一些具体工作，比如道路交叉口的优化设计、车辆延误模型的推导等。交通工程专业学生的就业率和就业质量也明显提高。
五、结束语
对工科专业学生来说，在学习阶段建立工程设计的思想是很重要的。在教学中采用“以工程应用为载体，培养学生的工程意识、锻炼其工程设计能力”的方法，采取一种面向工程的课程教学方法，切实提高了教学的灵活性和开放性，提高了学生的工程意识和创新能力，是值得在其他工科专业课程的教学中推广的。
参考文献：
[1]任福田,等.交通工程学(第2版)[M].北京:人民交通出版社,2008.
[2]徐吉谦.交通工程学[M].北京:人民交通出版社,2002.
[3]刘澜,等.交通工程专业本科生能力结构探讨[J].西南交通大学学报(社会科学版),2009,10(4).
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：交通工程；面向工程；工程能力
作者简介：吕秋霞（1978-），女，湖北荆州人，五邑大学信息工程学院，讲师；刘焕成（1957-），男，河北沧州人，五邑大学信息工程学院，高级工程师。（广东 江门 529020）
基金項目：本文系2010年五邑大学质量工程优质课程建设项目的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）04-0103-02
交通工程（Traffic Engineering）是研究交通规律及其应用的一门技术科学，以交通运输安全、通畅、环保、经济与便捷为目标，探索道路交通系统的规划、设计与管理的理论、方法及技术。[1,2]交通工程的创立始于20世纪40年代的美国，在我国交通工程作为专门的研究领域是从20世纪70年代后期开始的。当今交通工程是一门正在高速发展的学科，全国已有近60所大学设立了交通工程专业，并有不断增长的趋势。交通工程与交通运输及相关专业共同形成了一级学科——交通运输工程，并建立了硕士与博士的培养体系。“交通工程”课程已成为交通工程、交通运输及土木工程等专业的平台课，并被全国高等学校交通工程教学指导委员会设定为交通工程专业的5门主干课程之一。
一、交通工程学的特点
交通工程学是一门新兴的边缘学科，它涉及交通规划、道路工程、人机工程、自动控制、环境保护，以及交通心理学、法学、美学、运筹学、计算机、信息论等众多科学。与其他学科内容相比，它具有以下几个鲜明的特点。[3]
1.系统性
交通与整个社会经济系统密切相关，是一个由诸多相互联系、相互作用、相互制约的要素（人、车、路、环境、能源等）所组成的有机整体，因此，它是一个多目标、多约束、开放性的大系统。
2.综合性
交通工程学研究的内容涉及工程、执法、教育、环境、能源等许多领域，也称“5E”科学。它与地理、经济、政策等诸多因素有关，是一门集自然科学与社会科学，“硬”科学与“软”科学于一身的综合性学科。
3.社会性
交通系统是社会经济系统中的一个子系统，它涉及交通规划、交通管理和交通法规等各个方面，直接影响到每个人的工作、生活和学习。
4.超前性
交通工程是为国民经济发展，为人民的生产、生活以及科技、教育、文化等服务的载体，是社会经济活动的支撑体系。因此，要想社会经济发展，人民生活水平提高，交通必须先行。
“交通工程”作为交通工程专业的主干课程，根据交通工程学的特点，应培养高质量的交通工程复合型人才，使学生具备扎实的理论基础和卓越的工程能力。
二、教学中存在的问题
1.教学内容宽泛
“交通工程”课程为适应宽口径复合型人才培养的需要，教学内容包括了交通调查、交通流理论、道路通行能力、停车场、道路交通安全、公共交通、道路环境保护等知识，涉及面广，学科跨度大，而目前五邑大学（以下简称“我校”）该课程的教学时数只有54学时，采用面面俱到的教学只会让学生感到什么都没有学会。
2.理论与实践结合度不够
“交通工程”课程的教学内容中既有理论知识又有工程实践。但是在目前的教学中，理论与实践结合度还不够。虽然开设了课内实验、课程设计等课程，但有些实践环节内容的设置不够合理，与理论知识的结合不紧密。另外，学生对于实践环节的意义认识不够，缺乏科学严谨的实验态度，动手能力不强，导致实践环节成了对某些理论的简单验证，没有通过实验加深对理论知识的理解与升华，失去了实践本身的意义。
3.计算与分析缺乏数学基础
“交通工程”课程包含交通流系统模型研究、交通流特征参数的计算及交通控制方案的设计等内容，这些涉及高等数学、概率论及矩阵论等数学知识的应用，这常常令学生感到吃力。因为学生对数学知识的学习仅限于纯理论的计算与分析，对实际工程问题的计算和分析能力较差。
三、面向工程的教学改革
1.以实用为导向，注重工程意识培养
学生在学习理论知识时，往往喜欢进行纯数学的运算而忽略了对运算结果的分析和运用，无法将理论知识与工程实践结合。比如在学习交通流的概率统计分布时，实际上是利用概率论知识分析交通工程问题。学生已具备概率论与数理统计知识，本应是很容易接受和理解的，但是很多学生刚开始却感到困难。他们能很准确地记住概率分布公式，但不清楚公式适用于什么情况，能分析什么问题，所以对它的应用也是死记硬背。造成这种局面最根本的原因在于学生对交通现象的本质缺乏认识，没有相应的工程意识。
为解决这些问题，教师在教学中应以实际应用为导向，补充介绍必要的工程背景，培养学生的工程意识，使学生认识到什么是表面关系（或者纯数学关系）、什么是本质关系，从而建立起灵活的而非僵化的工程概念。“交通工程”课程本身融理论分析与工程实践为一体，教师在教学中应该融传授知识、培养能力和提高素质为一体，既要避免抽象化的理论说教，又要避免单纯的具体工程问题描述，应注重培养学生的工程思想、工程观念、工程能力。这对于塑造学生的业务素质是非常重要的。
2.以工程为载体，优化教学内容
为适应专业发展和社会需求的变化，结合往届学生的学习、考核及就业情况，对本专业的培养计划和本课程的教学大纲进行了多次调整，突出学生能力培养，对教学内容进行了很大程度的优化。基本的教学内容是：建立交通工程的基本概念，掌握由人、交通设施、交通工具共同构成的交通系统的基本特征调查和分析方法，交通模型构建、交通规划、交通设计的基本理论与方法，交通系统控制与管理的基本理论与方法以及智能交通系统等新交通工程理论和技术等。
在教学过程中，注重学科最新发展方向和最新技术的融入，即使是对经典内容讲解，也应与最新的发展与应用建立联系，使学生能了解行业的发展现状，扩大学生的知识面，开阔学生的眼界，这样既能激发学生的学习兴趣，又能增加他们的学习动力。
3.以理论为基础，强化工程能力锻炼
在本课程中，需要强化锻炼学生以下的工程能力。
（1）交通工程基础理论知识的应用能力。包括交通工程的研究方法与研究内容的掌握、模型的建立与使用、参数的确定等。
（2）基础信息采集能力。信息的采集要根据其用途来确定采集的内容、方法与手段，要兼顾科学性、合理性、经济性与效率等因素。
（3）基础信息处理能力。“交通工程”课程涉及交通量调查、车速调查、交通密度调查等环节，根据交通工程的要求，从所收集到的大量基础信息中提取出所关心的信息，这对后续的分析与规划是非常重要的。
（4）仿真模拟能力。仿真模拟是一种很重要的研究方法，特别是交通工程的应用对象是道路、车辆、行人和交通环境的综合体，直接进行实验的可能性不大。因此，必须研究利用交通基础信息，对交通网络进行仿真模拟的方法与手段。
（5）软件设计与应用能力。要求掌握典型交通工程软件的设计思路及其使用方法。
（6）研究成果表达能力即培养文字表达能力、图纸表达能力和语言表达能力。这是工科学生往往容易忽略和缺乏锻炼的环节，而作为未来的工程人员，这是必须具备的素质，要让学生明白其重要性，鼓励学生自己动手完成对实验结果、课程设计结果等内容的表达。
这里要注重从理论到实践，再从实践到理论的双向阐述，重点解决理论建立的过程；突出理论的实际工程背景，使学生具备利用专业理论解决工程技术问题的素质和能力。坚持在教学中给学生灌输这样一种思想：对于解决工程问题来说，经验是重要的，但如果没有理论的指导，盲目做实验则是危险和错误的。
4.以学生为主体，丰富教学手段与考核方式
交通工程专业的培养计划中，包括课堂教学、实验教学、课程设计、认识实习和毕业设计等环节。在“交通工程”课程的教学中，应将这些环节有机地结合起来，整体设计教学内容，注意内容的连贯性。
为改善教学效果，吸引学生的注意，教学中应充分利用多媒体资源，包括多媒体课件、网络资源等。留给学生的课后作业形式多样，除一般的解答題外，还专门安排一些小报告型的作业，要求学生课外完成并课内讨论。如“道路交通安全问题分析”、“智能交通系统综述”等，学生的积极性很高，课堂讨论很激烈，在没有感到学习负担的状态中完成了相应的学习过程。
考核题型方面，减少了填空题、选择题比例，增加了小设计、简答题，少考死记硬背的东西，以便给学生更多的发挥空间。
四、教学改革的实践与效果
几年来，课程组对“交通工程”课程进行了一系列的教学改革实践，将比较宽泛的教学内容整理为4大模块。根据学生的特点和模块内容的不同，采用不同的教学方式。
模块1：交通调查与分析，教师讲授基本知识，以学生实践为主。
模块2：交通流理论，教师讲授与课后作业相结合，并进行仿真实验。
模块3：道路通行能力与服务水平分析，注重实际应用，以案例教学为主。
模块4：其他知识，包括停车场、道路安全、公共交通、交通环境保护等，以学生自学为主，通过小报告、课堂讨论等形式检验自学效果。
通过对我校交通工程专业的教学改革实践，取得了明显的效果。通过该课程的学习，学生掌握了调查、分析、仿真等基本技能，利用理论知识指导实践，在实践中加深对理论知识理解的深度。学生学习的积极性提高，主动性增强。2009年课题组获校教学改革成果二等奖。2010年我校交通工程专业获批为第六批国家级特色专业建设点。学生积极参与教师的科研工作及“飞思卡尔”智能车设计大赛等各类科技活动，2010年以学生为主的广东省大学生创新实验项目“道路车辆排队长度检测算法的设计”立项。连续几届的毕业设计中，学生能结合实际问题完成一些具体工作，比如道路交叉口的优化设计、车辆延误模型的推导等。交通工程专业学生的就业率和就业质量也明显提高。
五、结束语
对工科专业学生来说，在学习阶段建立工程设计的思想是很重要的。在教学中采用“以工程应用为载体，培养学生的工程意识、锻炼其工程设计能力”的方法，采取一种面向工程的课程教学方法，切实提高了教学的灵活性和开放性，提高了学生的工程意识和创新能力，是值得在其他工科专业课程的教学中推广的。
参考文献：
[1]任福田,等.交通工程学(第2版)[M].北京:人民交通出版社,2008.
[2]徐吉谦.交通工程学[M].北京:人民交通出版社,2002.
[3]刘澜,等.交通工程专业本科生能力结构探讨[J].西南交通大学学报(社会科学版),2009,10(4).
（责任编辑：麻剑飞）