马超 刘静 李文新
1.湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室 湖北襄阳 441053; 2.湖北文理学院汽车与交通学院 湖北襄阳 441053
“智能交通系统”作为湖北文理学院交通设备与控制工程专业学生所必修的一门主要专业课。通过本课程的学习,学生深入了解智能交通系统的基本概念,熟悉智能交通系统的基本概念和体系结构,掌握智能交通系统的基础理论及其应用技术,进而提高学生在智能交通综合应用方面的能力。然而如何实施是值得商榷的问题,也是同等院校相关课程开展时的一个难点。
近年来,智能交通系统相关教学研究有很多。金辉[1]从苏州大学轨道交通实践出发,提出了新工科背景下的教学改革研究。罗薇等[2]指出了协调学习可以改善教学设计。周旦和赵红专[3]讨论了线上线下混合式教学下的课程改革研究。李烨[4]则采用了理念导向的方法作为课程的一种尝试。李旭等[5]从车路一体化实践教学出发给出了课程建设的一些思路。这系列智能交通系统课程教学方面的探索为进一步加强本科生针对人工智能化的交通应用教学提供了良好的参考,然而如何针对应用型本科高校上好这门课成为一种值得探讨的话题。
OBE教育作为近年来工程教育专业认证的重要导向,以学生为本,倒逼课程建设和考核机制,对促进学生学习和人才培养有着十分重要的作用。近几年,学者们从多课程体系提出了自己的见解,比如基础检验学[6]、程序设计(Java)[7]、财务审计[8]、能源开发概论[9]、运筹学[10]等。这系列成果为如何开展智能交通系统课程建设提供了较好的借鉴。
基于此,本文通过OBE倒逼机制,从社会发展需要出发,结合专业认证需求。首先,将课程教学目标确定;其次,结合当前湖北文理学院交通专业师资和学生实情建立教学内容体系;最后,提出对应的考核。
结合当前专业认证需求,依据当前湖北文理学院交通专任教师师资情况,从十二条指标中,选择适合当前发展的几个小目标,具体如表1。
表1 智能交通系统课程目标
根据湖北文理学院交通专业现有专任教师和智能交通系统课程目标选取情况,智能交通系统课程按照32学时进行教学安排,其中24学时为理论教学,8学时为实验教学。具体的课程内容如下:
第一章,绪论。该章节按照2学时安排,支撑课程目标4。主要教学内容包括智能交通系统(Intelligent transportation system,简称:ITS)的定义及特点、ITS的组成部分、ITS评价、ITS的发展历史和ITS的发展趋势。与之相对应的教学要求包括目标、重点和方法三部分。一是教学目标:了解ITS的组成、发展历史及未来趋势;二是教学重点:ITS的组成部分;三是教学方法:问题引入,课堂讨论。
第二章,智能交通系统相关基础理论与技术。该章节按照6学时安排,支撑课程目标2。主要教学内容包括ITS的基础理论和ITS的技术体系。与之相对应的教学要求包括目标、重点和方法三部分。一是教学目标:了解ITS的基础理论框架,了解ITS的技术组成体系;二是教学重点:ITS的基础理论;三是教学方法:问题引入,课堂讨论。
第三章,城市交通综合信息平台。该章节按照4学时安排,支撑课程目标1。主要教学内容包括分布式并行计算计算、多元信息融合技术、智能决策支持技术、云计算与云服务技术、大数据时代的交通信息平台。与之相对应的教学要求包括目标、重点和方法三部分。一是教学目标:了解交通数据处理技术,了解GIS-T技术,了解城市交通综合信息平台的构成;二是教学重点:GIS-T技术的认识,大数据时代的交通信息平台的认识;三是教学方法:问题引入,课堂讨论。
第四章,智能交通指挥系统。该章节按照4学时安排,支撑课程目标1。主要教学内容包括交通信号控制系统、视频监控系统、交通诱导系统、闯红灯电子警察系统、GPS车辆控制系统。与之相对应的教学要求包括目标、重点和方法三部分。一是教学目标:了解交通指挥系统的构成,能够通过交通指挥系统认识城市交通问题,培养交通安全意识;二是教学重点:闯红灯电子警察系统;三是教学方法:问题引入,课堂讨论。
第五章,出行者信息服务系统。该章节按照4学时安排,支撑课程目标1。主要教学内容包括最优路径算法、可变情报板、交通电台、基于Web的交通信息服务、基于静态数据的车载导航系统、车联网时代动态交通信息服务和智能停车系统。与之相对应的教学要求包括目标、重点和方法三部分。一是教学目标:了解出行服务信息集成系统,理解出行难的城市现状,培养改善出行问题意识;二是教学重点:车联网时代动态交通信息服务;三是教学方法:问题引入,课堂讨论。
第六章,智能物流系统。该章节按照4学时安排,支撑课程目标4。主要教学内容包括物流机械技术、物流信息技术、智能仓储技术、商用车辆运营管理系统。与之相对应的教学要求包括目标、重点和方法三部分。一是教学目标:了解智能物流先进发展趋势;二是教学重点:物流发展过程中的环境保护和可持续发展相关;三是教学方法:问题引入,课堂讨论。
实验部分,智能交通系统验证试验。该部分按照8学时安排,支撑课程目标3。主要试验包括车辆导航系统应用试验、交通控制系统试验、交通诱导试验和车辆跟驰状态试验。与之对应的是学生动手操作的一些安全举措和一些行为规范。一是要求学生能组建团队、合理分工;二是实验过程中设备用点的安全、对仪器的爱护;三是实验过后,关于实验报告的撰写规范,要对实验进行总结。
为达到培养人才的目的,课程考核应该与目标及内容前后呼应,达到持续改进的效果。基于此,设置了智能交通系统课程目标评价标准、考核方式、评价内容和评分标准。
首先是课程目标达成度的评价标准,拟采用5级“优、良、中、及格、不及格”,将各个课程小目标进行梳理,用现代人性化素质培养法则对学生知识点的完成情况进行评价。此处选择“完全、较好、基本、不能”等字眼对学生的能力进行测评,具体如表2所示。
表2 课程目标达成情况评价标准
其次是课程考核评价方式及总评成绩构成,主要包括对各目标的分解、对各目标考核方式的选择,具体见表3。
表3 课程考核方式及总评成绩构成表
最后是一些对考核内容的评分问题,主要是平时作业和期末考试的具体内容和一些打分标准,具体见表4。
表4 课程考核评价内容、要求及评分标准
OBE导向下,智能交通系统的课程教学更注重学生。本文首先从湖北文理学院办学思路和襄阳实际出发,结合工程教育专业认证需求出发,在12条目标中选出了4条课程目标,然后结合现有师资队伍,安排了32学时可全面支撑目标的课程教学内容,最后提出了可以与目标及内容相匹配的考核标准及方法。