交通流理论研究生优质课程建设与实践
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摘要：本文以新疆农业大学交通运输规划与管理学科方向研究生课程交通流理论为研究对象，阐述了交通流理论研究生优质课程建设的必要性和意义。从教学内容、教学方法和手段以及课程考核方式等方面，探讨了交通流理论课程建设内容，有助于提升研究生科研创新能力。
关键词：交通流理论；课程建设；创新能力；课程实践
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）25-0111-02
一、引言
2016年，全国共有在校研究生191.1万人（硕士+博士），应届毕业研究生55.2万人，研究生招生64.5万人。研究生数量有了大幅度增长，但研究生教育质量和水平与国外相比差距仍然明显，这种差距也将直接影响到高校科研实力强弱乃至国家科技发展水平高低。教育部《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出要高度重视课程学习，加强课程建设，提高课程质量。课程教学是研究生培养中的关键环节，抓好研究生课程教学是提高研究生科研和创新能力的切入点。
二、课程建设的必要性和意义
在城镇化和机动化快速发展的背景下，交通拥堵、交通环境污染和交通事故已经成为被广泛关注的“城市病”问题，解决这些问题，是当前及未来相当一段时期内交通工程专业人员的历史使命。对这些问题的科学分析，需要科学的理论支撑。
交通流理论是交通工程的基础理论，为了科学地分析上述问题，必须学习和研究城市交通流中各种要素的基本特性及其相互关系，掌握交通拥堵、事故、污染等问题的形成机理和发展规律，进而在规划、设计、管理、控制各阶段形成科学决策和改善方案。
交通流理论是应用数学、物理学、概率论、排队论、数理统计、智能理论、计算机以及交通工程学等知识，研究交通流随时间和空间变化规律的理论和方法体系，是描述交通特征、解释交通现象、解决交通问题的理论工具。
随着计算机技术的发展，模拟技术和方法越来越多地被用于描述和分析交通运输工程中的某些过程或现象。本文针对目前交通流理论课程教学内容、教学方法与手段及课程考核方式等方面进行探究，有助于提高课程教学水平，培养学生的创新性思维和科研能力。
三、课程建设内容
（一）教学内容优化
交通流理论是研究生阶段重要的一门基础理论课程，广泛应用于道路交通设施的规划、设计及控制等研究领域，注重理论和实践的结合。课程讲授内容主要包括交通流特性、车辆跟驰理论、流体动力学理论、有无信号灯控制交叉口理论、二流理论等，这些理论的学习必须结合实际案例，才有助于学生创新能力培养。另外，教师角色也要发生转变，不再是课堂的主角，更多的是引导学生如何独立将所学的理论知识运用到实践中去，培养学生能够独立进行科学研究的能力，充分调动学生学习积极性。因此首先要对课程内容进行更新与完善，教师在备课过程中，不能仅仅依靠特定教材来授课，要将课程载体教材转变为面向实际交通问题的教学资料。研究生课程讲授更多地要与实际案例结合，与科研项目结合，同时兼顾知识的拓展性和前瞻性。教师要将教学资料重新进行梳理和整合，并划分为若干个专题，每个专题可以3—4人组成一个小组进行讨论。
本课程所选教材是由浙江大学王殿海教授主编的《交通流理论》，该书内容难度适中、编排紧凑，适用于数学基础较好的学生。除此之外，考虑到授课内容的前瞻性还配有其他辅助教材。再者，根据选课学生拟开展的科研课题类型、拟研究方向，在课堂讲授及组织讨论中，会针对性选择相应教学案例进行实践操作，培养学生解决问题能力。
（二）教学方法和手段改革
1.充分利用教学课件、网络资源、仿真及视频实现教学手段多样化。理论课教学过程中，在结合传统教学手段黑板教学的基础上，充分利用教学课件、网络资源、仿真及视频等承载信息量大这些先进的教学手段，将文字、图片、视频等授课内容制作成多媒体课件，实用性和适用性强，生动、直观，大大增强了课堂教学的效果。在进行专题二交通波动理论讲述中，对交通波动理论方程利用课件呈现出来，而方程的推导过程采用板书形式，给学生留有充裕的思考时间，为帮助学生进一步理解概念，利用仿真手段形象地再现交通波动过程，增加学生学习的兴趣。通过MOOCs课程为载体，充分利用信息技术优势，探索全程在线和“翻转课堂”等信息化教学新模式，将课程跃升至深度探究、思辨、互动与实践的新高度，不断提升课程教学质量，实现优势教学资源共享。
2.课堂讲授+课堂讨论+实践教学方法。研究生培养不同于本科生，更多地应注重学生独立思考问题的能力，以及团队协作能力。教学方法以课堂讨论为主线，因此在学时分配上，建议总学时的40%—60%用于课堂讲授，其余学时放在教学实践环节上。针对课堂讨论这一环节，事先给定讨论主题，给学生有充分准备时间，组织学生围绕主题进行小组讨论。
课上，学生以3—4人为一组进行划分，每组的成员都有特定的任务去完成，鼓励每个人都要参与进来。讨论主题内容围绕来自授课教师的科研项目，或是具有前瞻性的一篇学术论文展开，课堂讨论过后，教师要对每组的讨论结果进行总结。每个小组都有一次主题汇报的机会，此训练有助于学生综合能力的提高。
课程实践是培养研究生独立思考和相互协作能力的重要手段。课程实践包括软件的操作、实验方案的设计、工程实践问题的解决、科研项目的案例分析、现场交通数据的采集等。本次交通流理论课程建设中，增加了一定比例的课程实验（占总学时的10%）。实验内容包括车辆到达分布实验、道路断面交通流特性实验。实验方案设计、数据采集、软件分析均由每个小组合作完成，教师组织学生进行现场教学与实验，实验结束后撰写实验报告，并交由老师审核，同时要求学生在课上以PPT的方式进行汇报，激发了学生的学习兴趣。2018年由授课教师牵头的乌鲁木齐市城市交通大调查科研项目，学生先后参与公交车调查、停车场交通大调查等方案制订工作，取得了良好的教学效果。
（三）改革课程考核模式
研究生课程考核重在考查研究生对专业知识的把握能力及其应用基础理论分析和解决现实问题的能力，可以是开卷也可是闭卷。由于本课程理论性较强，同时又考虑理论与实践相结合，重在培养学生对知识运用能力上，即研究生实践能力的考核。以往考核方式主要采取闭卷方式，测试结果发现存在一定的缺陷：学生普遍通过死记硬背方式来应付考试，但对实际交通问题的解决方面没有形成灵活运用知识和分析方法的能力。因此，本研究改革了考核方式，采用过程性考核+期末理论考核，其中过程考核占比60%，期末理论考核占比40%。过程性考核内容包括作业、课堂参与、讨论汇报、实践操作、实验报告等。期末的理论考核可以采用笔试方式，考核学生对所学课程理论知识的掌握程度。
通过对一学期交通流理论课程教学的问卷调查显示，有65%的学生对新形式的教学感到非常喜欢很适合自己，14.7%的学生比较适合自己，15%的学生没有感觉，只有5.3%的学生感到不适应不适合自己，团队意识调查中有42.3%的学生认为自己的团队意识增强了。
四、结语
本文以交通流理论研究生优质课程建设为例，从课程学习的必要性、教学内容、教学方法及手段及考核方式等方面进行了研究，研究结果表明学生在牢固掌握理论知识的基础上，能够运用知识到实践中去解决实际交通问题，进行数据的调研、方案的制订、可行性研究等，一定程度上提高了学生科研创新能力。
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