新时代“智能交通系统”课程改革研究

陈信强，郑金彪，陈伟平，王美琳

（上海海事大学物流科学与工程研究院 上海 201306）

随着我国社会和科技的发展，推动着高校教育的不断进步，同时对研究生的培养质量要求也在不断提高，传统的教学模式难以满足现阶段对研究生的培养要求，研究生课程改革势在必行[1]。自党的十九大以来，国家对交通强国、海洋强国的战略目标越发重视[2]，顺应时代发展趋势，建设现代化交通强国是实现“中国梦”的一部分[3]，中共中央、国务院在2021年10月印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰、碳中和工作的意见》中指出要确保如期实现碳达峰、碳中和的目标[4]。

智能交通的发展能够缓解交通拥挤、降低交通事故发生概率、减少能源消耗、降低空气污染，与国家的发展战略相契合，在国家碳达峰、碳中和、交通强国、海洋强国等战略目标驱动下，高校与智能交通相关的课程教学培养方案已经无法满足当下国家与社会的人才需求，在“工业4.0”背景下智能交通课程教学工作亟须调整，进而与新时代交通运输行业体系相匹配[5]。为全面培养新时代港口及航运环境下所需智能交通方向高质量人才，基于港口及航运场景下“智能交通系统”课程改革势在必行，相关学者在“智能交通系统”课程改革探索中提出多种改革建议与改革模式[6-9]。

本文面向智能交通方向的研究生，基于港口及航运场景，全面分析课程的特点及课程教学现状，并从课程教学模式、教材撰写、教学实践、课程考核四个方面提出具体的课程改革方法，以有效促进学生对港口及航运场景下智能交通系统的深刻认识，加快推动“智能交通系统”课程改革进程与高校课程改革建设。

1 港航环境下“智能交通系统”课程特点

智能交通系统是一个复杂的综合性系统，具有信息化、整体性、开放性、动态性、复杂性等特点，因此“智能交通系统”课程的授课内容涉及多门学科的知识，包含多技术、多场景、多系统的介绍。对于以航运、物流、海洋为特色专业的高校，在港口及航运环境下的交通运输研究较为丰富。面向研究生开设的“智能交通系统”课程在教授智能交通系统基础知识的同时，需结合学校的特色领域，其中港口和航运中的智能交通场景应该融入授课内容。此课程具体包括以下几个特点：

一是涉及多门课程知识，学习难度较大。课程涉及计算机网络技术、交通工程学、智能交通概述、交通信息技术、智慧港口概论等多门学科，需要学生提前学习过相关学科知识，并且能够将各学科知识融合在一起，从而奠定扎实的专业基础。

二是课程内容量大，概念知识多且抽象。课程教学内容包括电子自动控制技术、计算机处理技术、数据通信技术、传感器技术、信息技术等多方面系统内容，部分概念较为抽象，较难理解。基于港航环境下的课程教学内容在此基础上，需要学习港口及航运相关的知识内容。

三是场景独特性。智能交通系统所涉及的运输场景包含公路、水路、铁路、航空等多种运输形式。课程主要面向港航环境下的智能交通系统，在港航环境下该课程主要涉及水上交通及港口作业场景的多系统知识，在学习智能交通系统其他场景基础知识的同时，需结合港口及航运独特的场景进行深入学习。

四是课程实践内容少。由于课时及教学条件限制，课程的实验部分仅限于对现有的交通数据进行常规性实验教学模块，没有在特定场景下自主采集视频等数据，进行设计性实验，缺乏在现实场景下进行多种交通环境下的教学实践模拟实验。学生的创新实践能力难以很好地培养。

2 “智能交通系统”课程教学现状

目前此课程的教学方式多为课堂讲述PPT授课、布置作业、分组汇报三种方式结合进行培养，在研究生“智能交通系统”课程教学中存在的突出问题如下：

第一，教学方法落后。多数高校此课程的授课方式为课上讲解PPT，且PPT内容陈旧，老师在课堂上讲解一些固定的概念知识，授课过程枯燥乏味，教学内容没有吸引力，学生对于一些概念知识的听讲较为反感，对老师布置的作业及分组汇报也是敷衍了事，教学质量较低，教学方法死板，学生学到的知识寥寥无几，难以培养同学们独立思考的能力。

第二，教学内容陈旧。随着计算机视觉等领域的飞速发展，为智能交通领域带来了很多新的产品与知识，而多数高校未能及时对教学教材及教学内容进行更新，课上的教学内容多为陈旧的知识，没有结合前沿的学科知识进行授课。教学案例陈旧，无法调动学生的积极性，难以培养学生的科研创新能力。

第三，教学形式单一。目前多数高校对于研究生开设的“智能交通系统”课程，老师的教学形式只有课上面对面授课的形式，缺少实验室动手操作设备、在合作的教学基地进行系统模拟设计、参观学习多种交通场景下智能交通系统实际应用的交通控制室等多元化教学形式，单一的教学形式使得学生对“智能交通系统”课程的学习与认识不够全面，从而对研究生的培养难以达到培养计划中所提的要求。

第四，课程考核方式不够全面。多数高校研究生期末考核时，对“智能交通系统”这门课程的考核方式主要以课程论文作为主要评分指标，多数学生对于课程论文的撰写较为敷衍，对学生科研能力的提升作用甚微。课程考核内容缺少实验课程等评分指标，从而对学生的考核较为单一，无法全面考核学生的学习积极性、动手能力、综合学术能力。

与本科生的“智能交通系统”课程相比，研究生的课程应更加注重培养学生的科研创新能力和信息感知处理能力。多数高校研究生开设的“智能交通系统”课程的培养计划和本科生没有较大的区别，对研究生的培养效果尚未达到，研究生课程“智能交通系统”教学改革势在必行。

3 新时代“智能交通系统”课程改革建议

3.1 改善教学模式

构建教师与教师之间、教师与学生之间、学生与学生之间协同学习的教学模式，如图1（p132）所示。课下教师之间协同学习、同学之间协同学习，从而达到课上教师与学生之间协同教学的目的。课下教师之间协同进行课程的教学设计，对现有的智能交通系统相关资源进行归纳总结，对基本知识、重点知识、前沿知识等教学内容进行详细的归类，对港口及航运环境下的智能交通系统相关知识进行分块梳理，从而使得课程的教学内容完整化、规范化、重点化，课下同学之间协同交流讨论课程知识难点、与自己研究方向相关点等内容。课下的协同学习准备为课上的协同教学奠定了扎实的知识基础，使得课堂教学内容充实且互动性强，从而在课程的教与学之间起到正向反馈的促进效果。

图1 协同学习教学模型

3.2 撰写合适教材

多数高校对研究生开设的此课程没有固定的教材，学生在上课期间没有合适的参考教材。应根据学校对应专业研究生培养目标编写个性化教材，教材内容应包含国内外经典智能交通系统案例、最前沿的交通技术知识、港口及航运领域智能交通案例等内容，在此基础上编写具有专业性、创新性、前沿性、趣味性的教材，并定期对教材内容进行修订。

3.3 丰富教学实践

教学过程应该将理论与实践相结合，增加教学过程中的实验环节，同时学校应加强与相关试验基地合作及校内实验室的建设。一方面学生可以在老师指导下，在实验室学习使用智能交通控制设备。另一方面老师可以带领学生到具体交通场景下进行参观，并针对不同场景完成实验设计，例如：参观港口及航运控制中心的智能监控室等，学习在智能交通领域已经使用的前沿技术。在增强学生对此课程认识的同时，培养学生的创新能力、专业技能。

3.3 标准化课程考核

合理的课程考核标准可以促进同学们对“智能交通系统”课程学习的积极性，从而使得教学工作的效率事半功倍。应该将课程考核设置到课程的全方面和全时间段，各个环节考核所占比重应均匀分布，适度增加论文方面的比重。考核内容应包括平时成绩、实践成绩、课程论文成绩，其中平时成绩应包括上课考勤、课上回答问题积极性、课堂测验等部分。实践成绩应包括实验考勤、实验设计、分组汇报等部分。课程论文评分标准应注重论文的规范性、结构性、整体性等方面。对课程考核标准进行合理的设置，有利于督促学生对课程进行全面的学习，同时完善了“智能交通系统”课程培养的整体结构。

4 结语

新时代“智能交通系统”研究生课程的改革积极响应国家海洋强国、交通强国的战略目标，探索高校此课程教学的新模式。本文剖析了新时代“智能交通系统”课程的特点，全面分析了当前课程教学现状及课程改革的迫切性，从教学模式、使用教材、教学实践、课程考核四个方面结合港口及航运场景提出了具体的建议。科技在不停地发展，课程改革也永无止境，每一次课程改革都是与社会发展的契合，是为更好地培养出国家所需人才的一次探索。