基于人因工程的《交通工程学》教研实践探索与创新

李敏 张西龙 潘福全 柳江 朱永强 杨晓霞

摘 要：为了提高教师的教学和实践水平，本论文通过对人因工程的《交通工程学》为对象，针对教师存在的问题，从多元化的方向对教师理论和实践能力的提高，深层次地提高教师的理论知识和成果转化，以及创新能力和应用能力，通过培训，更好地更新了教师的理论和实践能力，对学生的培养在理论和实践中都有很大程度的提高。

关键词：人因工程;交通工程学;教学改革;实践培训

一、概述

学生理论课程和实践课程能否学得好，学得扎实，锻炼得到位，和教师有很大的关系，而现如今有很多教师在理论和实践课程方面都或多或少存在一些问题，比如有些教师只讲理论的知识，实践能力没有得到提高，尤其是大学教师讲解理论的知识比较多，而实践就相对比较少，所以学生在实践上就表现的动手能力不是太强。另一方面有些教师更新知识的速度比较慢，讲授知识还是以前的传统的理论，已经很难跟上时代的步伐，一些创新就会停滞不前。基于此，本论文针对《交通工程学》课程中的理论与实践，与人因工效相结合提出对教师的培训，更新知识，提高教师的教学水平，跟上时代前进的脚步。

主要解决的科学问题或关键技术问题：（1）基于人因工程的教师理论和实践能力的提高;（2）基于人因工程深层次的提高教师的理论知识和成果转化;（3）基于人因工程的创新能力的提高;（4）基于人因工程的应用能力的提高。

本论文的提出更好地使教师在讲解理论知识和实践知识进行很好的融合，尤其是实践方面得到更好的锻炼，并动手操作，能够把学到的深度学习运用到驾驶行为及驾驶意图中，更好地通过学科交叉为交通领域的专业服务，为带动学生的积极性、创新性、动手能力等方面得到更大程度的提高。

二、国内外研究现状

教师作为教育发展的第一资源[1]，被当作是教育实践变革的突破口[2]。高质量教师是优质教育的关键。随着时代的变迁，科技和社会的发展对教育和人才的培养提出了新的要求。无论是理论上还是实践上的更新换代，对教师这个职业的要求越来越高，本项目的教师专业发展的重要环节教师培训，探讨在当今社会专业认证背景下教师培训的内容及发展，为教师的专业发展提供借鉴。

我国教师培训发展迅速，特别是2010年国际级的培训计划的实施，使教师培训的规模、经费投入、相关制度和体系建设等飞速地发展。在有一定成绩的同时，也暴露了对教师培训的需求分析不够细致、准确，培训内容比较泛化[3-4]，培训脱离教学实践，教师参与度不高[5]，培训效果和教师满意度不高等问题[6]。

法国教师教育决策者应用全景立体式的培训方式，以实际问题为出发点满足教师的需求，从内容、地点、时段、课程结构方面，提供了灵活多样的培训方式[7]。美国在实习教师培训方面积累了不少经验，注重技巧，并在互相沟通的前提下，根据实践问题进行了共同学习进步的培训[8]。

引入人因工程学有助于优化人—机功能分配、协调运作，提升系统效能，减少误操作，起到增强系统安全性的作用[9]。20世纪90年代，路甬祥等提出人机一体化理念，认为智能制造系统不仅仅是人工智能系统，而且是人机一体化智能系统，是一种混合智能[10]。

了解人因工效学参数的性质和分布规律，培养独立思考能力和操作能力。基于人因工程的《交通工程学》的探索和创新需要在认证的情况下，从教师的角度加以分析及研究，才能更好地跟进时代的需求、社会的需求、市场的需求，更好地激励学生上课的热情。

三、存在主要问题的分析

（一）教师存在的问题及分析

作为一名教师，需要不断地更新知识才能更好地辅导学生，引领学生，更好地为学生的学习打下坚实的基础。因此，教师的培训工作势在必行。目前教师存在的问题是知识得不到及时的更新，不能将更新的技术及时用到专业上去，不能做到很好地把新的技术和专业技术相融合，尤其是《交通工程学》这门课程，需要用到更新的技术，来发展交通规划、交通预测、驾驶行为及意图领域的研究。更新的技术就需要教师向交叉学科去获取更多的知识，更好地与新技术、新理念、新思想相结合，而目前的情况是专业领域的教师不能更好地把新技术和专业知识相结合。另外一方面，学生学习知识需要学习新技术，过于陈旧的知识吸引不了学生的学习热情，在创新、创业等方面也达不到教学的要求。

因此，需要从交叉学科的新技术培训学起，而这些学科的新技术需要从理论和实践方面同时学习，并结合本专业的基础课程共同打造交通工程领域的新的融合，这样才能更好地为交通工程的各个研究方向的新技术打下坚实的基础。

（二）学生存在的问题及分析

目前，学生对于专业课的学习感到比较枯燥，最大的原因是专业知识比较陈旧，没能更好地跟进新时代的需求，仅仅从形式上对授课的方式方法加以改进，远远不能满足学生的需求、社会的需求，跟不上时代前进的脚步，更不能引起学生上课的热情，目前这种情况比较普遍。学生只有更多的热情才能学习更好，才能适合新时代的认证下的教学要求，陈旧的专业知识不但跟不上时代的步伐，而且激发不了学生学习的热情和兴趣的情况，于是就存在学生不想学习专业课，对专业课提不起学习的兴趣的情况。只有跟上新时代的步伐，用更先进的技术和知识去探索，才能引起学生学习的热情，尤其是对于创新的思维培养、创业等方面的要求，更需要新的知识来武装，势必要求各位教师的业务水平要有一定程度的提高，才能更好地指导学生，无论在理论上还是在實践中都需要教师的业务水平的提高和完善。新技术的融合更好地提高了专业的先进性。种种原因，需要对教师队伍进行一定程度的培养，更好地服务于社会、服务于学生。

（三）实验设备及平台的缺失

先进的技术与交通工程专业的理论相结合，理论的知识学习可以获取，但是实验设备及平台缺失，比如驾驶行为及驾驶意图的研究，需要对驾驶人的生理、心理进行测试，得到实验数据，但是没有实验设备及平台就无法获取驾驶人的生理及心理的实验数据信息，很大程度上限制了驾驶行为及意图的实践研究。在智能网联驾驶环境中，交通流预测、交通轨迹预测等，没有相应的配套设备，无法进行智能网联驾驶中实际交通场景的研究。因此，实验设备及平台的缺失限制了交通领域研究的发展。势必需要企业和学校相结合，在实践和理论上能够得到很大程度的碰撞，产生更先进的产品。这样一来，社会需求和理论知识的平衡得到了一定程度的发展，学以致用，对学生的创新能力、实践能力都有一定程度的提高。

（四）企业与学校的沟通脱节问题

目前，企业与学校的联系还不是太紧密。一定程度上，企业的需求和学校的培养相脱节，两者的结合不是太普遍。而有时候学生在企业的参观只是浅显地、粗略地过一遍，没有达到更紧密的结合。这样的问题普遍存在，如何更好地与企业保持紧密的关联，把学到的先进知识更好地用于企业，为企业的发展、企业生产出的好产品添砖加瓦。另一方面，企业的设备及实践的经验提供给学校，更好地把理论用于实践中，并在实践中发展、创新。企业与学校的结合可以提高教师、学生学习的热情，把理论用于实践，更好地发挥理论与实践的结合。

四、基于理论与实践相结合的多元化的学习方式

（一）培训方式的多元化

通过讲座、在线学习、企业参观、学术会议、专项技术培训等方式对教师进行全方位的培训。在专业技术上，通过对专业技术的培训，结合深度学习等模型，对驾驶行为或驾驶意图进行识别，既学习了专业技术又同其他学科相结合解决了专业问题，并更新了知识，在创新上也能更深入地去思考、去发现更多的新知识。在视野上，通过和行业专家的座谈、会议、在线学习等手段，开阔了教师的视野，更新了教师的知识，走在行业发展的最前沿。通过多元化的培训方式提高教师多方面的能力，更好地去培育优质的人才，为学科发展提供牢固的基础。

（二）基于人因工程的量身定做的教师培训研究与分析

设计基于人因工程的调查表格。设计教师对专业知识掌握的程度，及设计教师的性格调查表格;设计调查教师的心理素质的内容;设计教师的需求內容及认证背景下需要达到的相关内容等表格，针对教师的个人特征去有目的地培养教师在哪方面的缺失，通过调查表格内容研究分析教师需要培训的项目。项目的内容主要有心理素质教育、讲课技巧、专业基础知识技能提高、深度学习的驾驶意图识别和交通预测等前沿交叉学科的融合等。

（三）基于人因工程的驾驶人个性调查研究分析

运用心理学、管理学、统计学等专业知识设计调查表格对驾驶人的个性进行调查分析，并找出规律，对驾驶人进行分类，不同性格的驾驶人的个性不同，遇到不同的驾驶环境，表现出的驾驶行为不同，从而对交通安全产生的影响不同，因此，对驾驶人的个性调查研究是很重要的一个环节。驾驶人个性不同驾驶行为不同，设计不同的驾驶环境平台，模拟驾驶实验，并在此环境下研究分析驾驶人的驾驶行为及特性，运用主成分分析法找出最重要的影响因素，作为输入数据，输入识别模型进行分析驾驶行为及驾驶意图，研究驾驶人个性的不同，驾驶行为的规律和特点。

（四）人因工程的驾驶行为及驾驶意图研究与分析

搭建驾驶平台，装上驾驶行驶软件，先进行模拟驾驶，在驾驶过程中，采集车辆的信息，比如方向盘转角、加速度、速度、油门踏板的距离、制动踏板距离等。也可以通过采集驾驶人的数据，比如眨眼频率、心跳次数等生理的数据。利用这些采集的参数作为模型的输入参数，输入识别模型进行识别驾驶人的驾驶行为及驾驶意图。在此过程中，可以运用更多的机器学习模型进行对比分析各种模型的特性，得到准确率更高的识别模型。能够更好地、更深入地了解并掌握驾驶行为及驾驶意图方面的专业知识。

（五）学校与企业协调合作的培训研究与分析

学校可以和企业制定协议，通过共同培养、培训、参观、座谈等方式对教师进行更深入的指导，同时，需要每一年或者每两年进行考核，针对企业需要的人才进行调整，及时跟进。企业和学校的深入沟通、交流是非常必要的，在沟通的过程中，不断更新旧的知识及方案，随时提供先进的理念、先进的思想、先进的技术和实践，不断地完善，不断地改进，形成一种良性的循环，对教师人才的培养，以及对企业所需求的学生的培养。

结语

本论文基于人因工程的教研实践探索与创新，主要对教师的培训从理论和实践上进行培训，针对《交通工程学》这本课程的知识融合新技术进行培训。在理论和实践的过程中采用多元化的培训方式，提高教师各个方面的能力;对教师自身的知识领域的调查与了解，能够更好地了解教师所需要完善的知识架构;对驾驶人的生理方面的调查与分析，更好地对驾驶人的性格、心理、生理等方面进行研究;培训驾驶行为及意图的研究及分析;学校和企业的合作对教师的培训得到很大程度的提升。

从思想上教育培训教师;从理论层次上和实践层次上提高教师的水平;从创新能力上提高教师的水平;以多元化的角度进行培训，培养出具有创新能力、动手能力、理论与实践相融合的能力的师资队伍，全面提高教师的水平，为更好地培养学生打下牢固的基础。

参考文献：

[1]新华社.中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见[R/OL].（2018-01-31）[2020-01-01].http：//www.gov.cn/zhengce/2018-01/31content_5262659.htm.

[2]魏戈.西方教师实践性知识研究的旨趣变迁[J].比较教育研究，2019，41（10）：45-51.

[3]朱旭东，宋萑.论教师培训的核心要素[J].教师教育研究，2013，25（3）：1-8.

[4]教育部.教育部关于深化中小学教师培训模式改革全面提升培训质量的指导意见[R/OL]http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/more/s7034/201305/15 1910.html.

[5]王立峰.Edcamp解读及对我国中小学教师培训的启示[J].现代教育技术，2020，30（4）：76-80.

[6]朱忠明，常宝宁.学习者中心：中小学教师培训的转型发展[J].中国教育学刊，2018（4）：76-80.

[7]范士龙，孙扬.法国教师“培训—研修”模式转变研究[J].比较教育研究，2019，41（05）：67-75.

[8]卢俊勇，陶青.从中小学教师到教师教育者的关键转变——实习指导教师培训：美国做法与有效测量[J].现代教育管理，2019（01）：47-51.

[9]冯阳.与时俱进的人类工效学[J].南京工业大学学报（社会科学版），2004（04）：71-76.

[10]路甬祥，陈鹰.人机一体化系统科学体系和关键技术[J].机械工程学报，1995，31（1）：1-7.

课题项目：2021年津发科技—工效学会教育部产学合作协同育人项目“基于人因工程的《交通工程学》教研实践探索与创新”（合同编号，202002SZ15）

作者简介：李敏（1979— ），女，汉族，江苏徐州人，博士，讲师，研究方向：交通安全、驾驶行为及意图。