基于“模型—计算实验—应用”视角的交通规划课程教学内容和模式创新研究

摘要：基于交通规划课程改革必要性，从课程教学内容、实践、实验教学以及课程考试等方面，提出了“模型—计算实验—应用”视角下的交通规划课程教学内容改革以及模式的创新，提高学生在数学建模、软件应用等方面的综合能力，满足新形势下创新型交通规划人才培养的需要。

关键词：交通规划；教学内容；模式创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）50-0030-02

一、交通规划课程改革的必要性

交通规划是交通工程专业核心课程之一，它解决的是交通规划的理念、原则、思路、程序、步骤与模型方法等问题。通过这门课程的学习，应使学生能够充分掌握交通规划的步骤及重要的规划理论模型，并具备一定的交通建模学术视野和理性分析技能，该课程对于学生专业素质培养和从业能力提高都具有举足轻重的地位。20世纪80年代交通规划进入我国，在我国交通基础设施建设优化决策方面交通规划学科提供了重要的基础技术支撑。然而，新形势下特大、大城市交通基础设施经过大规模建设之后已逐渐趋于缓和，交通规划工作已由建设之初注重建设规划转向了建设与管理并重，即由粗放型转向了精细型，更加注重用科学的理论和方法来解决现代交通问题。目前交通规划课程的教学内容和模式显然与现代交通科学的发展尚不相适应。现代交通科学的本质在于采用自然科学的方法来理解交通行为，用数学模型刻画交通现象，用计算机模拟方法提供计算实验，从而揭示交通流的演变规律和交通拥堵的形成机理，解决出现的交通问题。因此，为满足新形势下创新型交通规划人才培养的需要，在《交通规划》课程教学中必须贯彻科学研究对于新形势下交通规划的要求，必须注重传统规划理论与方法的更新，必须给学生提供一个能够运用新的手段去亲身实践的创新平台。

针对交通规划课程教学中存在的不足，以“模型—计算实验—应用”为教学改革主线，对交通规划课程教学内容和模式进行创新研究。

二、交通规划课程教学内容改革

1.交通工程专业培养计划的梳理和调整。本专业方向以培养具有道路系统规划设计、城市及区域交通规划、交通工程项目设计，能在国家与省、市的发展计划部门、交通规划与设计部门、交通管理部门等从事交通运输规划、交通工程设计、交通控制系统开发等方面工作的高级工程技术人才为目标。引进和借鉴国内外交通工程专业课程设置、实验实践实习等研究成果，梳理了前修课程，包括数学建模、运筹学、系统工程、计算机编程、交通工程学、交通调查与分析等课程的教学内容和教学时间，营造了相互衔接的交通规划课程教学环境。为避免课程内容重复，同时保证课程之间相互衔接，对部分课程进行了调整，如交通调查与分析是交通工程学中一个章节，则不单独开设此课，将该部分内容放入交通工程学中，结合现场实验课详细讲授；将系统工程与交通工程学教学时间进行了调整。另外加强了计算机技术内容，在原有计算机基础、C语言等基础课程基础上，增设了专业方向（规划与管理）交通仿真技术课程，加强本科生实际应用能力培养。

2.基础理论教学内容改革。所谓交通规划，是指根据特定交通系统的现状与特征，用科学的方法预测交通系统交通需求的发展趋势及交通需求发展对交通系统交通供给的要求，确定特定时期交通供给的建设任务、建设规模及交通系统的管理模式、控制方法，以达到交通系统交通需求与交通供给之间的平衡，实现交通系统的安全、畅通与节能、环保的目的[2]。本次教学内容改革中引入交通网络建模、空间区位理论，增加城市物流规划内容，改变以往描述性的交通规划教学内容，加强了基础理论教学，形成以交通建模为核心的教学内容。

三、交通规划课程实验教学内容改革

《交通规划》课程实验教学内容重点在培养学生软件应用能力。它的重要性体现在它能将基础理论知识与实践应用相结合，即需要知识的积累，也需要知识的实际应用。软件的许多应用模块全部是基于交通规划的基本理论生成的，如在进行交通生成预测时，软件提供了交叉分类法、回归法、离散选择法等基本方法，只要具备了原始数据、设置好各项参数，就可以得到预测结果。构建实验教学平台，包括交通仿真软件、数值计算软件、地理信息系统软件，注重培养学生对交通流和交通网络流的分析模拟计算能力，实现学生能够运用规划软件进行实际项目操作的目标。2012年我院利用中央与地方共建高校项目购置了供实验教学使用的交通信息采集系统，如雷达测距仪、视频采集仪、微波交通调查仪，同时利用实际交通科研项目将采集到的现场观测数据接入到实验室，同时利用数据库、信息融合等基础理论技术，建立了交通信息采集与处理评价系统实验平台。这给学生提供了一个利用在真实环境下进行交通方案改善及修正理想条件下的研究成果的平台。

实验教学内容主要由两部分组成：一是专项规划案例教学。结合各种规划案例，包括公路网规划案例、城市道路网规划案例、公共交通规划案例、城市轨道交通规划案例、交通项目评价影响案例及停车场规划案例等等，使学生熟悉各专项规划的基本流程及规划原理；二是重点培养学生交通建模能力和交通规划操作能力，加强学生进行交通软件操作学习，包括交通仿真软件TransCAD、VISSUM、EMME-3、CUBE等，交通制图软件AutoCAD，地理信息系统软件MapInfor、ArcGis，数理统计分析软件SPSS以及EXCEL等。两部分内容相辅相成，缺一不可，案例教学采用课堂讲授与学生讨论的形式，而软件学习则是实验室指导与学生自学相结合的形式。

四、《交通规划》课程实践教学改革

交通规划是一门应用性很强的课程，实践教学作为理论联系实际的重要环节，对大学生创新思维、动手能力和分析问题及解决问题能力的培养至关重要，而这也是工程应用型人才所必须具备的能力。交通规划课程的实践教学包括交通调查实习、软件应用实习和课程设计等。实践教学改革采用案例调研和分析式的实践教学方式，并和理论教学相互穿插，建立从表象认知到提高交通现象洞察能力的实践环节框架。

1.交通调查实习改革。交通调查是进行交通规划的前提和基础，关系到整个规划的成败，因此具有十分重要的地位。传统做法是教师扶着学生开展实践活动，学生学习积极性不高。近年来，交通运输工程系与基层有关部门开展了广泛的交流与合作，结合学生实习，在当地开展了《交通规划课程设计》教学实践环节，把学校教学与为基层解决实际问题紧密结合。尤其是交通大调查前期调查方案设计工作中，将案例调研和分析式的实践教学方式融合在一起，教师给予学生充分的自由，这是教师真正站到指导实践位置上的新型实践教学模式，放手让他们进行方案设计、人员组织及协调工作，并进行及时指导。实现实践教学与课堂教学的有机融合，以此培养学生独立工作的能力，充分发挥其主观能动性。

2.课程设计。课程设计是对所学交通规划理论和方法的总结和深化，其目的是巩固学生所学基本知识、基本理论、基本方法；熟悉并掌握交通规划的各种方法、内容、步骤、注意事项；培养学生收集有关交通调查数据并进行处理与分析的基本技能；训练学生综合运用本课程及相关专业知识，解决交通规划实际问题的能力；通过理论和实践的紧密结合，重点提高学生分析问题、解决问题的实践动手能力，为培养工程应用型人才打下坚实的基础。课程设计学时一般为两周，题目选择一个简化的交通规划课题，可以以4～5个交通小区的区域展开，指导教师给出规划要求、规划年限、路网结构以及社会经济指标数据等原始数据，学生根据给定的条件，利用交通规划理论知识，借助计算机软件，完成原始数据的分析与处理、交通需求与社会经济指标相关性分析、交通需求预测，给出规划方案并对其进行评价。在此过程中，学生通过方案设计、软件应用、编程计算等能够全面提高自己。

3.软件应用实习。作为工程应用型人才，掌握一定的本行业专业软件是必备的基本技能之一。交通规划由于要处理海量的数据更是需要计算机辅助完成。学生通过软件实习，不但能够进一步了解交通规划的基本原理，加强对专业基础知识的认识和了解，而且通过实际操作，交通规划理论的实际应用能力也得到提高，有利于纠正学生认为学完交通规划课程以后没有用处的错误观点。利用交通规划软件提供的众多模型和方法，结合教学案例完成交通分配、路径选择、物流规划、公交规划等实际应用过程教学训练，让学生掌握利用软件进行交通规划基本方法。

软件应用实习采用案例教学启发式教学方法，充分调动学生的学习兴趣。比如在规划软件实习课上可向学生展示各大中城市综合交通规划图、交通组织图，调动学习积极性。案例选择得当，可以使学生更快掌握操作方法，达到事半功倍的效果。案例有虚拟案例和实际项目案例，各有优缺点。通常在教学案例中，根据需要，将两种案例形式结合使用。先通过虚拟案例，从简单开始，再从实际项目中抽取复杂一点的案例，进行实践性训练。由简入繁，循序渐进地展开教学。

五、教学组织形式和考核方式改革

采用学习团队式的分组教学组织形式，组内成员合理分工，共同完成课程作业和案例调研，组织各团队的成果交流；改变侧重个人考试成绩的考评方式，在学生个人理论考核成绩、小组调研报告成绩的基础上进行综合评定。

六、结束语

在新的交通形势下，传统交通规划理论和方法与现代交通科学的发展尚不相适应，不利于创新型人才培养。提出“模型-计算实验-应用”视角的交通规划课程教学内容改革以及模式创新，通过对专业人才培养方案的梳理和调整，实践、实习环节以及考核方式等方面进行改革，以此培养学生综合能力。

参考文献：

[1]杨敏，陈学武.“理论、科研与实践密切结合”的《交通规划》教学模式研究[J].理工高教研究，2010，29（03）.

[2]王炜，陈学武.交通规划[M].北京：人民交通出版社，2007.

[3]韩风春，刘东，翟润平.《交通工程学课程设计》实践与教学改革研究[J].中国人民公安大学学报（自然科学版），2006，47（1）.

[4]秦焕美.交通规划软件实验教学研究[J].实验室研究与探索，2007，26（2）.

基金项目：2012年新疆农业大学援疆干部教学研究项目；2012年新疆农业大学实验室建设与管理改革项目

作者简介：朱兴琳（1971—），女，新疆乌鲁木齐市人，博士，副教授，主要从事交通工程教学研究。