基于建构主义理论的“交通设计”翻转课堂教学研究及实践

[摘 要] 该文以建构主义理论为指导，以项目和问题为依托，开展交通设计翻转课堂的教学研究和实践，提出教学模式、教学方法和项目案例的设计要点，并以交叉口改善为例进行项目案例设计。实践效果表明，该教学模式具有较好的教学效果，希冀对相关课程也有一定的借鉴和参考作用。

[关键词] 建构主义;交通设计;翻转课堂

[基金项目] 广东省本科高校高等教育教学改革项目;2018年度高等教育科学研究“十三五”规划课题（2018GCJZD13）;2015年度广东省

学位与研究生教育改革研究项目（2015JGXM-ZD05）

[作者简介] 马莹莹（1983—），博士，华南理工大学土木与交通学院副教授，主要从事道路安全、交通工程等研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）23-0343-04    [收稿日期] 2019-11-21

一、引言

“交通设计”课程是我国交通工程本科专业重要的专业课，从交通的基本原理出发，探讨以交通的安全、通畅、环保、节能等为目标，以交通设施空间资源和时间资源为约束条件的交通系统及设施的优化设计方法[1]。因此，“交通设计”课程的教学内容涵盖了进行交通设施功能性设计相关的交通调查、问题分析、方案设计以及方案评价和比选等各个方面，涉及到的知识内容繁多，与其他课程的交叉严重，同时还具有较强的实践性。因此，我国很多高校开始探索进行“交通设计”课程改革的模式和方法。例如同济大学进行了基于项目学习模式的教學改革，并进行实践[2];东南大学以工程教育理念为指导，案例教学引入到交通设计课程中，取得较好的效果，也达到了工程教育的课程目标[3]。由于交通设计课程的实践性很强，因此，简单的知识传授很难让学生真正掌握交通设计的方法。从建构主义教学思想出发，学生通过与“交通设计”相关的专业知识进行内化构建自己的知识体系，并在不断的训练过程中实现新旧经验交互。学生是进行该门课程学习的主体，老师在教学过程中应该起到引导和指导的作用。翻转课堂改变了传统的课上讲授、课后作业的模式，通过学生课前准备、搜集资料、完成知识学习，课程中与老师共同研讨、评价等方式，真正实现了学生在教学活动中的主角地位。本文以“交通设计”课程的教学为例，研究该门课程的翻转课堂教学模式，并在教学中进行实践。

二、建构主义思想与翻转课堂

建构主义的教学思想是由瑞士学者Piaget提出的，后来很多学者不断丰富和完善该理论，在教育教学中得到了广泛的应用[4]。翻转课堂可以追溯到早期的西点军校，教师Thayer利用课堂上课时间来鼓励学生进行批判性思考和协作讨论，而知识的学习放在课外，由学生自主完成。翻转课堂基本形式成形是在2000年，美国的Lager、Platt和Treglia教授在“经济学入门”课程中，利用网络资源让学生课前观看教学视频学习，课上通过老师和学生以及学生和学生写作完成任务，取得了较好的教学效果[5]。

三、交通设计翻转课堂的教学模式

由于“交通设计”课程具有理论基础广、综合性强、实践性强、创造性强等特点[6]，因此，以案例项目作为课程的驱动，进行翻转课堂教学将会更有利于学生实现知识的内化，构建交通设计的知识和能力体系，同时通过项目对搜集加工信息、问题分析、团队协作、实践能力培养、端正工作态度等方面也具有积极的意义。基于项目的翻转课堂，不仅注重知识和技能的传播，更注重学生综合能力的培养，特别是学生发现问题、分析问题和解决问题的能力的培养，以及学生学习态度、意志、动机、职业素养等非智力因素的培养。

基于项目的“交通设计”翻转课堂教学将整个教学分为课前、课中和课后三个主要的环节。任课教师需要根据学生的情况，在课前完成项目的精心设计，包括项目背景和提出问题、提供基本的项目实施指引、提出明确的项目要求等;学生在接受到课程任务后，在课前通过搜集资料和网课学习完成与该项目相关的知识与能力的自主学习，并通过小组协作的方式完成项目方案的生成，并撰写项目报告和制作汇报文件。在课堂上，则是以学生为主体，开展项目的汇报和作品的展示，教师通过引导讨论、项目点评与指导、总结与反思对学生交通设计的知识和能力体系进行引导和提升。课后，学生根据课堂上的交流讨论情况进行项目方案的优化和改进，进一步实现知识和能力的建构;老师总结课程开展的结果，对项目设计、教学实施等方面进行优化和改进。详见图1。

四、项目案例设计

（一）项目案例设计的基本要求

项目案例是进行本文提出的教学方法的关键，对于项目的选择不仅要与交通设计可能的内容贴合，全面涵盖交通设计课程的知识体系，更要考虑学生的原有认知水平、知识基础和情感水平。项目的选择要具有层次性、探索性和实践性。

1.层次性。层次性是指根据课程内容从易到难设计多个项目，让学生的知识和能力的建构有个逐渐递进的过程，也有助于引起学生的兴趣，加强项目开展的主动性和学习的自主性。

2.探索性。探索性是指通过项目的实施，可以让学生利用原有知识的应用，进行事物性质、规律、问题解决方法等探究。

3.实践性。由于交通设计课程具有较强的实践性，因此，项目案例一定要与实际的交通系统相关联，最好选择学生能够到现场进行调研的地点或设施作为项目设计对象。学生可以通过完成项目，能够真正实现理论联系实际，完成发现问题、分析问题和解决问题的能力培养。

（二）项目案例设计举例

以“改善某城市道路交叉口交通整体运行情况”为例进行项目案例设计。

1.项目案例背景和问题描述。在项目背景描述中，不仅要给出问题本身，还要含有项目案例的社会背景、历史信息、软硬件约束条件以及必要的关键概念和策略性知识等。例如：该交叉口是平面T字型交叉口，西侧为步行街，不允许机动车通行;该路口为改建路口，交通标志设置不全，部分路侧开口无右转减让标志标线，且未设置渠化标志、限速标志;由于南北向设置中央隔离绿化带，南进口有较大的掉头需求，但现状没有设置掉头车道，因此掉头车辆与交叉口内行人、其他方向车流干扰严重;东南角的硬质渠化岛部分绿化栽种过高，遮挡安全视距，影响交叉口内部交通流安全通行。请根据路口实际情况和信号控制需求渠化，结合南北向大道中央隔离绿化带的适当迁移，优化机动车进口道设计和交叉口内部渠化。

2.项目涉及到的教学内容。该项目是“交通设计”课程中层次较高的项目，应在课程的后半段实施。涉及到的教学内容有交通调查与问题分析、机动车交通设计、慢行交通设计、交通标志标线设计、交通安全设施设计、交通信号设计、交通设计方案评价等。

3.项目要求。项目要求要对项目的开展过程、内容等做具体的要求，详见表2。

五、学生成绩考核

由于“交通设计”的翻转课堂教学注重学生知识和技能的内化，以及理论应用能力、综合创新能力、自主学习能力，因此学生成绩的考核也应该更注重评价学生学习过程中的主动性、所学知识的实践性、解决问题的创新性和对学习内容的思辨性。“交通设计”翻转课堂教学采用过程性考核，由教师根据学生各阶段工作的完成和表现情况进行评分，最终再加权平均获得课程的最终成绩。

六、教学实践与学生反馈

将本文教学方法应用于连续两年的课程教学中，进行实践和评价，选课总人数为45人。教学评价采用问卷调查方式，所有选课学生均参与问卷调查。问卷主要包括学生对专业知识和技能的提升情况、项目驱动的教学模式适用性以及对该门课程的意见和建议。在课程结束，学生完成所有课程内容后开展教学效果问卷调查。调查结果显示，78%的学生认为项目驱动教学模式与传统的教师讲授为主的教学模式相比较，前者有较好的教学效果。在专业知识、专业技能以及与专业相关的其他专业知识和技能方面，超過90%的学生认为通过本学期的课程教学，有提升，其中60%的学生认为专业知识方面有很大提升。从该项调查可以看出，虽然没有采用教师直接向学生传授知识的模式，但是学生在翻转课堂的教学环境下，以项目为依托完成课程知识的学习，或者说完成了知识的内化过程，并取得了较好的效果。

七、结语

基于建构主义的交通设计翻转课堂教学，把学生作为课程的主体，通过教师对课程项目的设计、项目开展的引导以及课堂的讨论和总结，完成学生的“交通设计”知识和技能的内化，同时培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及批判性思维能力、创新实践能力等。虽然“交通设计”翻转课堂的主体是学生，但是教师对于教学过程的设计、问题和项目的设定以及各个环节的引导与考核是保证教学效果非常重要的一环，因此，基于建构主义的交通设计翻转课堂教学对任课教师提出更高的要求。

本文提出的“交通设计”翻转课堂教学模式与方法在交通设计相关的课程中取得较好的效果，也为设计类其他课程提供了良好的参考和典范。

参考文献

[1]杨晓光，白玉.交通设计[M].人民交通出版社，2010.

[2]马万经，杨晓光.基于项目学习模式的交通设计课程教学改革探索[J].理工高教研究，2010，29（3）：105-107.

[3]陈茜，陈峻，季彦婕.CDIO理念下“交通设计”课程教学模式探索[J].东南大学学报（哲学社会科学版），2013，15（Supplement）：149-151.

[4]马莹莹.基于建构主义学习环境设计理论的交通设计课程教学设计[J].高教学刊，2016（20）：69-71.

[5]宋艳玲.基于翻转课堂的研究型教学设计与实践探索[J].天津大学学报，2014（12）.

[6]马莹莹.基于建构主义理论的交通设计教学模式研究与探索[J].教育教学论坛，2016（37）：150-152.

Study and Practice of Flipped Classroom for the Traffic Design Course Based on Constructivism Theory

MA Ying-ying

（School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology， Guangzhou，Guangdong 510640，China）

Abstract：Guided by constructivism theory and supported by projects and problems，this paper carries out the study and practice of flipped classroom of the course in Traffic Design.It proposes the teaching mode，teaching methods and design points of the project case，and takes the improvement of intersection as an example to design the project case.Practical results show that the teaching model proposed by this study has good teaching effects，which can provide certain reference to the relevant courses.

Key words：constructivism;Traffic Design;flipped classroom