蔣格格，蔡 銘

（中山大學智能工程學院 廣東 中山 518107）

新工科建設旨在通過工科教育改革，以培養(yǎng)適應產業(yè)轉型需求的高素質工程人才為目標，為我國產業(yè)升級提供支撐。交通學科作為工科中的一大門類，在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著重要的作用，對城市發(fā)展、經濟增長、社會運行和人民生活有著深遠的影響。如何發(fā)揮專業(yè)導論課程在專業(yè)中的核心作用，緊扣“新工科”背景下的人才培養(yǎng)要求，是所有工科專業(yè)面臨的共同問題，它能夠培養(yǎng)人才的跨學科綜合素養(yǎng)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)意識、社會責任感、學習和研究方法等能力，為新工科人才的綜合發(fā)展和職業(yè)成功奠定基礎[1]。

1 “LEARN”型新工科人才

我國教育部于2017 年12 月發(fā)布了《關于實施新工科建設工作的通知》，旨在推動中國高等工科教育的改革和創(chuàng)新，培養(yǎng)適應科技創(chuàng)新和社會發(fā)展需要的工科人才。該方案提出了新工科人才培養(yǎng)的目標、原則、內容和實施要求，并鼓勵高校開展跨學科融合和創(chuàng)新教育，推動工程教育的轉型和升級。我們在深入學習該文件的基礎上，結合交通學科的特點，凝練出了“LEARN”型新工科人才的概念，具體闡釋如下：

①Logic：新工科人才應具備清晰的邏輯思維，能夠建立合理的思維框架和邏輯鏈條[2]。他們能夠厘清思維過程中的前因后果、因果關系和邏輯推理，確保自己的思考和論證具有嚴密性和連貫性。

②Excellence：新工科人才應具有卓越性，他們在自己的專業(yè)領域內具備深厚的專業(yè)知識和技術，關注國際前沿科技的發(fā)展趨勢，能夠與國際同行交流合作，具備在全球范圍內開展工程項目的能力。具備跨學科綜合能力，能夠將不同學科的知識和方法整合運用，解決復雜的問題。

③Activeness：新工科人才具備主動學習的態(tài)度，他們積極主動地尋求知識和技能的更新和提升。通過積極參與實踐項目，工程實踐或研究項目等，將所學知識應用于實際情境，鍛煉解決問題的能力和實際操作技能。

④Responsibility：新工科人才具備社會影響力和責任感，他們能夠意識到交通建設對社會和經濟的重要性，并通過關注安全性、可持續(xù)性、社會責任和創(chuàng)新效率等方面，為實現(xiàn)交通建設的可持續(xù)發(fā)展和社會效益做出貢獻。

⑤Novelty：新工科人才追求交通建設的創(chuàng)新和效率，他們不滿足于現(xiàn)狀，積極尋求創(chuàng)新和突破。通過引入新技術和智能化手段，提高交通系統(tǒng)的運行效率和出行體驗。他們利用大數(shù)據(jù)和人工智能等技術，優(yōu)化交通流動性，減少擁堵和延誤，提高交通資源的利用效率。

在新工科人才的培養(yǎng)中，專業(yè)導論課起著不容忽視的作用。通過系統(tǒng)性地介紹綜合知識和技能培養(yǎng)、問題解決能力培養(yǎng)、探索新興技術和趨勢、培養(yǎng)工程倫理和社會責任意識等方面，為培養(yǎng)“LEARN”型新工科人才打下堅實基礎。交通專業(yè)作為工科的一個重要分支，在新工科中發(fā)揮著獨特的作用。它在培養(yǎng)跨學科綜合能力、強調創(chuàng)新與技術應用、關注社會責任與可持續(xù)發(fā)展、推動數(shù)據(jù)驅動與智能化等方面均具有重要地位[3]。因此，以“交通工程導論”課為案例，探索如何在專業(yè)導論課中融入人才培養(yǎng)目標，具有典型性與示范性。

2 課程簡介

“交通工程導論”是在新工科背景下面向交通工程專業(yè)大二學生開設的一門必修基礎課程，深度融合交通工程學科中的各門專業(yè)課以及各種學科，系統(tǒng)地闡述了人、車、路的交通特征，交通調查分析、道路通行能力、交通規(guī)劃、交通管理與控制，通過多樣化的教學形式，使學生掌握交通工程的學科內涵及外延。自開課以來，課程團隊結合智能交通的培養(yǎng)特色，不斷探索，確立了本課程的基礎地位，與多門后續(xù)課程建立了連貫的知識體系。學生完成課程學習后，將形成對專業(yè)核心課程的整體認識，為后續(xù)學習奠定堅實基礎。本課程先后獲得了5 項省級教學研究和改革項目的資助，于2019 年獲得第九屆廣東省教育教學成果一等獎，并于2022 年獲評廣東省一流本科課程。

作為導論課，其內容多而廣，幾乎每一個章節(jié)都對應著后面的專業(yè)核心課，如何根據(jù)人才培養(yǎng)目標設計個性化的教學活動以及教學重點，是打造一流課程的關鍵。

3 課程培養(yǎng)方式

3.1 重塑教學目標

傳統(tǒng)的課堂教學以知識為中心，以教師為中心，這顯然不符合新工科背景下的人才培養(yǎng)要求。對導論課進行改革的第一步，即重塑教學目標。理解知識的悟道是基礎，基于興趣的求業(yè)是動力，主動發(fā)現(xiàn)問題是創(chuàng)新。我們對每一個章節(jié)都利用布魯姆模型對教學目標進行了多維重構，劃分為低―中―高階能力。以交通分配的教學目標為例，我們依托交通分配的概念與內涵，讓學生通過具體案例去理解用戶均衡導致的一些經典交通現(xiàn)象，在此基礎上，對周圍的交通問題進行思考，在思辨過程中提出創(chuàng)新性的想法，實現(xiàn)認知―技能―情感全方位育人。

3.2 更新教學內容

作為一門專業(yè)導論課程，本課程構建了“寬專交容、知行合一、體系靈活、知識一體”的教學體系，一方面課程要具有方向性，重視交通的基本方法和基本理念，如道路交叉口的設計、交通四階段法、道路通行能力等基礎性內容，學生應學得深、學得透，扎實掌握。另一方面，強調導論課的基礎性與先導性，課程內容多而廣，注重培養(yǎng)學生獲取知識的能力，將所學到的孤立的理論知識連接在一起。

為解決課程內容過時單一，課程內容缺乏“新工科”背景下對新興技術的融合等問題，本課程充分利用信息化教學手段，對教學內容進行創(chuàng)新與重構。在教學過程中廣泛搜集各種前沿案例，將枯燥的知識點轉化為現(xiàn)實中形象化、具體化的情景案例，實現(xiàn)課本知識與課外實踐的完美結合。同時，在每一個章節(jié)的最后，都根據(jù)課本知識點，選取相關領域的經典文獻、近期學術論文、最新產業(yè)發(fā)展，讓學有余力的學生根據(jù)自己的能力選擇文獻。

在導論課教學中實現(xiàn)文理相通，注重提升工科學生專業(yè)工程知識素養(yǎng)的同時，也要注重提升其人文素養(yǎng)，增強學生建設交通強國的歷史責任使命感。通過小組教學、團隊或個人展示、課堂辯論等方式關注學生的語言與文字表達轉換能力、溝通與交流能力、團隊合作精神等社會能力。

3.3 豐富教學活動

在課堂中，我們基于多模態(tài)知識實踐[4]，融合多種教學方法，重塑以學生為中心的教學活動。在這個過程中，學生經歷知識定向（Orienting）、闡釋（Interpreting）、具象化（Concretizing）、拓展（Expanding）五個階段，從而更高效地解決學習問題。

知識定向階段，尊重學生的學習興趣與學習需求，課前通過在線班組進行問卷調查，根據(jù)學生的反饋與知識體系確定教學內容的詳略分布，突出重難點。以概念敘述性為主的部分交由學生以同伴學習法和主體教學法來學習，以第二章交通特性為例，教師在課上提出學習目標與任務，學生在課后直接感知學習材料、分組討論，下一次課上學生進行學習成果展示，教師進行指導與評價。

闡釋階段，教師首先就交通現(xiàn)象或熱點問題提出問題，利用PBL教學法[5]，把學習過程置于復雜的、有意義的案例情境之中，讓學生帶著疑問去學習。運用5W+2H 思維，從WHAT 目標是什么、WHY 為什么要做？有沒有替代方案？WHO對象、主體是什么？WHEN何時？什么時機最適宜？WHERE何處？在哪里做？HOW?如何提高效率？如何實施？HOW MUCH做到什么程度？質量水平如何？完整全面地分析問題，學生在聽課、小組討論、師生隨問隨答的過程中解決新課導入環(huán)節(jié)提出的問題，實現(xiàn)自我導向式學習。

具象化階段，教師引導學生將知識、工程項目、科研有機地結合起來，將理論知識應用于實踐，回歸于工程，反哺于科研。在方案評價中，運用SWOT分析思維，即Strengths（優(yōu)勢）、Weaknesses（劣勢）、Opportunities（機遇）以及Threats（威脅）。杜絕紙上談兵、脫離實際，教師分享最新的工程應用項目和科研文章，學生根據(jù)自身興趣課后深入鉆研，利用所學知識解決交通實際問題，創(chuàng)新思維，積極參與大學生創(chuàng)新訓練等項目與挑戰(zhàn)杯等比賽。

拓展階段，貫徹啟人思、增人識、授人技的教學理念，學生通過構建自己的知識圖譜以及就大作業(yè)的項目進行課堂展示的方式，將所學知識消化、吸收、轉化、創(chuàng)新，真正做到“知識內化，活學活用”。

3.4 重視能力評價

以往的教學評價方式主要是期末考試，考查題目類型都由客觀題組成，體現(xiàn)不出對學生工程能力、創(chuàng)新性思維等高階能力的評價。在新工科課程改革浪潮下，我們對評價體系也進行了進一步完善，將評價重點從期末考試移到了平時，將客觀題的權重盡可能降低，突出主觀題的比重，比如讓學生根據(jù)自己的理解闡述交通設計與交通規(guī)劃之間的關系[6]。另外，平時的大作業(yè)也成了考核中的重要環(huán)節(jié)之一。大作業(yè)讓學生進行開放式選題，主要可以概括為如下幾個方面：

①研究某一交通問題：選擇一個具體的交通問題進行研究，例如交通擁堵、交通事故、公共交通改善等。學生可以選擇一個特定的城市或地區(qū)進行研究，或者進行跨地區(qū)比較分析。

②交通規(guī)劃與設計：研究交通規(guī)劃與設計的方法和原則，選取一個特定的區(qū)域，例如一個城市或者一個社區(qū)，設計一個完整的交通系統(tǒng)，包括道路布局、公共交通路線、交通信號燈等。

③交通數(shù)據(jù)分析：使用現(xiàn)有的交通數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析和模型建立，探索交通流量、出行模式等方面的特征和規(guī)律，并提出相應的建議和改進方案。

在大作業(yè)中，學生可以綜合性地運用平時所學的知識，融入自己的獨特觀點，在師生的交流中進一步完善自己的思路，之后在各種比賽中及后續(xù)科研活動中繼續(xù)深化。

4 總結

時代的發(fā)展為人才培養(yǎng)提出了更高的要求。作為教師，首先要結合專業(yè)自身特點制訂新工科人才培養(yǎng)目標，做到知識與能力并重。其次，要明確導論課的目的。專業(yè)導論課能夠涵蓋多個學科，注重的是知識體系而非獨立知識點，照本宣科地傳授書本知識往往會使得課堂枯燥無味，學生參與度低。要嘗試引入新的教學方法和策略，激發(fā)學生的主動學習和批判性思維，并通過信息化手段讓學生積極參與教學過程。與之對應的教學評價也要突出對學生高階能力的評價，淡化“知識點”，強調“學習力”。通過以上手段，打造具有邏輯力（logistic）、卓越性（excellence）、行動力（activeness）、責任感（Responsibility）和創(chuàng)新性（Novelty）的新工科人才。