交通工程专业开放性实验教学探讨

交通工程专业开放性实验教学探讨

【摘要】采用开放性实验教学的方法对交通工程专业的课程讲授方式进行改革,引导学生积极主动的学习,参与探索过程,转变传统师讲与生听的学习模式,让学生成为课堂的主角,最大程度的发挥学生的能动性、主体性以及独立性。在教与学的过程中,培养交通工程专业学生的创新意识、创新思维和创新精神,养成科学的思考方法,充分尊重学生、引导学生的好奇心、发展学生的动手与思考能力。

【关键词】开放性实验教学;交通工程;教学改革

1引言

目前,在地方高校交通工程专业的教学过程中发现,以教师讲授为主的传统课堂,普遍存在着学生对专业知识理解程度浅、动手能力差等问题,迫切需要转变教学模式,融合新方法。高校实验室在教学空间、时间和学习内容等方面对学生开放,由学生自主选择并进行实验设计与学习,称为开放性实验教学[1]。开放性实验教学通过开放实验室,为感兴趣的学生提供主动探索和研究的场所,更加注重过程性和实践性。由学生自主选择感兴趣的课题,进行方案设计、实施和评价。由于开放性实验教学,注重学生的主体地位,侧重学生动手与实践能力的培养,于是本文考虑将开放性实验教学融于交通工程专业学生的培养过程,探索本科院校交通工程专业的开放性实验教学,注重学生在这一过程中的自身参与感和收获感,以使交通工程专业教学更有成效。

2交通工程专业开放性实验教学设计

2.1开放性实验教学分析

交通工程是一个多学科交叉的专业,涉及数学、物理、计算机、土木工程、美学、心理学等[2]。开放性实验教学不仅可以提高整体教学效果,还是高校培养综合型、创新型人才的有效途径。交通工程专业要求学生富有足够的实践能力和独立的创新精神,具有坚实牢固的基础知识,掌握必备的交通工程的基本理论和技能,毕业之后能够在交通工程领域从事交通基础设施规划、交通管理与控制、交通安全设计、交通工程规划等方面工作的高级工程技术人才。在传统交通工程实验教学中,教师会将授课大纲上的教学内容直接讲授给学生,学生被动接受,难免有思想开小差、注意力不集中,甚至发信息玩游戏等小动作,导致课堂教学效果不佳,学生理解不深等问题。而开放性实验教学的思想和方法,更注重因材施教、尊重、鼓励学生自主创新意识,让学生在掌握相关专业知识的同时,迸发学习兴趣,引导学生探索和实践。因此,通过设置开放性试验,将专业知识融于其中,在对学生培养中,需要学生掌握定性分析、定量计算,有扎实的理论基础,并且具备分析解决实际问题的能力。例如专业软硬件设备应用能力、数据处理分析能力、基础数据采集能力、应用成果表达能力等。

2.2能力培养与支撑

在对交通工程专业学生进行培养和教学过程中,需要根据实际情况,为学生提供诸如:智能交通控制实验室、驾驶模拟实验室以及模拟仿真实验室等场所,并为相应实验室设置研究生等人员进行专业指导和培训,并提供基础实验数据和模拟场景等素材。通过开放性实验教学,对交通工程专业学生能力培养过程如图1所示,对学生理论、实践等综合能力的培养具体要求如下。1)基础知识学习:通过学习高等数学、英语、道路工程制图等专业基础课,和交通运输工程、交通工程设计、交通安全、交通规划、交通管理与控制、智能运输系统等专业理论知识的学习,对交通工程有深入地了解,具备深入扎实的理论基础,形成系统的知识体系。通过基础知识的学习,形成对交通工程专业理论基础和专业素养。2)实践与创新:通过交通工程学、运筹学、道路通行能力、交通运输组织等方面知识的学习,达到识图制图、熟练运用相关专业软件等的要求,具备一定的专业技能,对于生活中常见的交通类问题有创新性思考,具备一定的解决相关问题的能力,可以独立完成交通类的方案设计及课题报告等,例如:可以针对某城市常发性拥堵的交叉口开展信号配时优化,有学生自主设计实验,开展交通调查、问题分析、方案设计、模拟实验、效果评价等,在实验过程中结合实际问题,自主创新给出解决方法。3)综合能力:具备完整系统的专业知识体系,可以熟练操作运用交通类的软件,并且能够对于一些交通问题制定科学合理的实验方案,进行数据分析、仿真模拟,能够进行方案设计,并对优化方案进行评价,确定最终设计方案,具备解决复杂交通工程问题的综合能力。

3从问题到实践

交通工程涉及到人、车、路、环境及能源等多个方面,学生在日常生活中可以发现与交通有关的各类问题,经过理论学习与系统思考,就可以将所学知识与实践相结合,对发现的交通工程问题形成初步解决方案,并且在课后的实践环节,对问题进行深入研究,制定实施方案,已达到减少交通事故的发生、提高车辆运行效率或增加道路通行能力的目的。一方面可以对理论知识进行巩固,另一方面解决了实际中的交通问题,学生会获得成就感与满足感。交通系统相对复杂,涉及的问题方方面面,需要学生能够在解决问题方案的时候考虑多重影响因素,让学生将基础理论知识、问题调查以及改善优化方案等进行有效结合,将理论环节与实践教学环节进行合理构建衔接,培养学生独立完成交通类课题的能力,所提交的实验报告,应做到内容完整、逻辑缜密、条理清晰等。

4总结

开放性实验教学要以学生为主导,教师辅助指导,鼓励学生学习探索,引导学生独立思考和动手实践,给学生提供广阔的空间,最大程度的发挥学生自身的创造性和能动性,增加学科间的相互渗透与交叉,训练学生的动手能力、创新能力和独立解决问题的能力,多维度地培养学生的创造思维方式,提高学生的学习兴趣,使学生具备多方面、深层次的知识体系,掌握多种专业技能。

参考文献

[1]陈军浩,赵振伟,翁旭然,王启云,张丙强.土建类专业“三位一体”开放性实验教学实践——基于学科竞赛为载体[J].福建建筑,2019(7):134.

[2]孙海浩,毋妙丽,王雪松.浅谈交通工程学科的实验教学[J].实验科学与技术,2011(6):127-130.

作者:魏福禄 武肖艳 孙锋 郭永青 赵金宝 单位:山东理工大学