交通控制课程创新思维与实践精神思政元素的挖掘

摘  要：交通控制是一门对新兴科技发展十分敏感、工程实践性强的课程，而之前的研究对此方面的思政元素缺乏提炼。基于此，结合几个具体的教学案例，该文对课程的创新思政元素和实践思政元素进行挖掘，并贯穿于课程知识点的学习中，取得良好的学习效果。期望该文挖掘的思政元素，有助于培养学生的创新意识和工匠精神，帮助学生树立科学的发展观并提升学生的社会责任感。

关键词：交通控制；课程思政；创新思维；实践精神；元素挖掘

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）30-0039-05

Abstract： Traffic Control is a course that is very sensitive to the development of emerging science and technology and has strong engineering practicality. However， previous research lacks refinement of ideological and political elements on innovative thinking and practical spirit. Based on this， combined with several specific teaching cases， the ideological and political elements for innovative thinking and practical spirit are excavated and run through the learning of the knowledge points of the course， good learning effect has been achieved. It is expected that the ideological and political elements excavated in this paper can help cultivate students' innovative consciousness and craftsmanship spirit， help students establish a scientific outlook on development and enhance their sense of social responsibility.

Keywords： Traffic Control; curriculum ideology and politics; innovative thinking; practical spirit; element mining

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目“以学生为导向的《交通工程基础》一流课程建设与实践”（SJGY20210298）；哈尔滨工业大学教学发展基金项目（课程思政类）“交通控制”（5-38）

第一作者简介：蒋贤才（1974-），男，汉族，重庆人，博士，教授，博士研究生导师。研究方向为智能交通系统，道路交通安全。

课程思政不是传统意义上的政治理论课，要寻找专业课程知识点与思政元素的“融合点”，不能生搬硬套、照本宣科，要顺其自然、有机融合[1]。交通控制是交通工程专业核心课程之一，在专业课程体系中起到承上启下的作用。交通控制课程主要讲授道路交通控制的基础知识，让学生掌握交通信号优化控制的基本理论和方法，并且能够运用现代高新技术（通信技术、控制技术、计算机技术等）和装置对动态交通流进行合理调控、应用所学知识解决城市道路及公路交叉口的交通信号设计、改善和评价等实际工程问题。课程的主要目标有两个：①学生掌握道路交通控制的基本理论和方法，并能针对实际交通信号控制问题进行独立思考、提出并设计相应的解决方案；②学生具有运用高新技术和软硬件工具研究和解决实际工程问题的能力。交通控制课程的核心思想在于充分挖掘现有道路基础设施的潜力，更加灵活、准确地协调交通需求与交通供给的内在矛盾，对于道路交通系统乃至整个社会经济的可持续发展起到重要的作用和影响[2]。

习近平总书记在党的十九大报告中强调，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。教育部在“推进‘四新’建设，全面提高高等教育人才培养质量”中提出，深化新工科建设，全面推进组织模式创新、理论研究创新、内容方式创新和实践体系创新，累计实施1 457项新工科项目，探索构建产学研用多要素融合、多主体协同的育人机制。交通控制课程思政元素的挖掘多集中在德育方面，具体体现在“公平和正义”“以人为本”“社会正义”“弱势群体保护”“礼让”等方面[3]；而对创新思维和实践精神方面的思政元素提炼不足。然而，交通控制恰恰又是一门对新兴科技发展十分敏感、工程实践性非常强的课程，因此，有必要对创新思维和实践精神这两方面进行深入挖掘。

交通控制技术具有与时俱进的时代发展脉络，其他行业新兴技术的涌现都有可能对交通控制领域产生深远影响，如互联网+、大数据分析、云计算等。当前，技术革新日新月异，如何引导学生利用新兴的科学技术来促进和创新我国道路交通控制向纵深发展、立足我国的道路交通国情，构建自主的交通控制体系，以与党的十九大报告提出的“加快建设创新型国家”和中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》等的发展目标相适应，即交通控制的创新发展、立足我国道路交通特点的实践精神等思政要素在交通控制课程教学上的体现，也是对“四新”建设的一种探索。笔者长期从事道路交通控制的课程教学与理论研究，将理论研究成果与课程教学内容相结合，通过一些典型的教学案例设计，深入挖掘交通控制课程知识体系中蕴含的创新思维[4]和实践精神，以培养学生的创新意识和工匠精神，帮助学生树立科学的发展观并提升学生的社会责任感和家国情怀。

一  教学内容中创新元素与实践元素的挖掘

（一）  创新元素

下面以道路交通法规和平面交叉信号控制知识点为例，从“联想式思维”和“探索式创新”两方面提炼本课程的创新思政元素。

1  道路交通法规

道路交通法规是道路交通控制实施的依据和准绳，只有在现实中严格落实交通法规，交通控制的效率和安全性才能得到有效保障。根据《中华人民共和国道路交通安全法》和《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》的规定，系统地分析道路交通法规的主要内容，在传授道路交通法规时，落脚点转到交通法规执行的正义上。此时，基于“联想式思维”[5]引入电子执法来阐述交通法规落实的“公平与公正”，确保交通法规面前“人人平等”，将人文精神和科技创新思维有机地融入到道路交通法规的学习中。例如，不仅要让学生明白电子执法在落实交通法规“公平与公正”上的重要性，而且要让科技创新（电子执法）能释放生产力、促进国民经济的发展。进一步分析定点电子执法的局限性，引导学生利用我国在民用无人机领域取得的技术优势和产品控制力，如大疆无人机，创新性地尝试移动电子执法的可能性和成效，进一步联想到交通事故现场快速处理、紧急救援等领域，鼓励学生发挥敢想、敢试、不怕犯错的创新精神，树立为国解忧的自信心和职业素养。

2  平面交叉信号控制

传统的道路平面交叉口优化控制需要协调交叉口内相互冲突的车辆和行人，是对两个相互对立控制目标（交通安全和通行效率）的综合与平衡，控制理念中体现了“中庸之道”的人文精神并贯穿了对弱势群体保护的人文关怀，控制对象为有人驾驶的机动车、非机动车、行人。目前，我国交通运输领域正在积极部署新型基础设施，《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》指出，到2035年，交通运输领域新型基础设施建设取得显著成效，智能列车、自动驾驶汽车、智能船舶等逐步应用。在传授知识点时，从交通控制的前瞻性考虑，结合我国交通新基建当前取得的巨大优势：引领全球的5G通信网联基本建成、大数据中心在各大城市落地开花、L3及以上的无人驾驶汽车开始渗入我们的生活，突出交通控制理念变革与创新的必要性和紧迫性，即传统的面向有人驾驶的控制方法越来越面临通行效率提升瓶颈的制约，急需新基建形势下交通控制的新概念、新思想、新理论和新方法来科学组织有人驾驶汽车和无人驾驶汽车在平面交叉口的高效通行并兼顾对弱势群体过街的有效保护，控制理论将由过去基于统计的经验控制转入到基于知识发现的AI（人工智能）控制。面对我国交通新基建后发优势的历史机遇，鼓励学生发挥面对挑战、勇担重任的开拓精神，将国家发展战略与个人自身发展紧密结合，在交通强国战略指引下加强自身素质的提升，提高与国外同行同台竞技的竞争力。有移动通信从“2G跟随”“3G突破”“4G并行”到“5G引领”的跨越式发展案例、中国高铁从技术引进到自主创新并走在世界前列的榜样力量，激发学生的爱国热情和自豪感，摒弃过去跟随式研究的习惯，自觉转变到“探索式创新”的竞争意识中，坚信我们在智能交通领域也一定能完成邓小平同志提出的“中国必须发展自己的高科技，在世界高科技领域占有一席之地”指示。为此，将人文精神、创新精神、家国情怀贯穿到平面交叉信号控制的学习中。

（二）  实践元素

交通控制是一门实践性非常强的课程，特别是《国务院办公厅关于政府向社会力量购买服务的指导意见》（国办发〔2013〕96号）颁布和公安部“两化”工作推进以来，全国各地纷纷开展了交通信号配时优化服务的外包工作，催生出交通信号优化工程师这一职业。本课程是这一职业开展工作的核心理论基础。然而，仅学习基础理论是远远不能解决实际问题的，因每一项工程案例背后都有其特殊的制约因素，需要通过实践去发现和解决。下面围绕“定时信号控制”“感应信号控制”“干线协调信号控制”和“环形交叉口信号控制”，从“实践出真知”“实践是检验真理的唯一标准”“没有实践就没有发言权”中去挖掘本课程中的实践思政元素。

1  定时信号控制

我国道路平面交叉口的控制方法研究起步晚，是在借鉴国外发达国家研究成果基础上，结合我国道路交通特点进行补充和完善建立起来的。在单点定时信号控制中，“饱和流率”标定的准确与否直接决定信号控制效果的成败。“饱和流率”的基础模型是以国外单一交通环境为背景，依据大量的交通调查结果建立起来的理论模型，应用在国外的交通环境中不会出现大的偏差。引入到国内的信号控制时，针对我国混合交通环境，国内学者在2000年之前也选择了部分城市进行了交通调查并标定了该理论模型。然而，随着20多年来国内各个城市机动化发展水平和城市交通出行结构的不断变化，教材上的理论模型是否仍然适用，向我们提出了思考。“没有实践就没有发言权”的科学态度指引了解决问题的出路，必须脚踏实地地深入到各个城市的交叉口调研中，取得第一手资料，才能重新认识“饱和流率”时代变迁和演变机理。此外，“启动损失时间”也需要从实践中去标定、到实践中去验证，才能在交叉口信号配时优化服务中发挥其应有作用。通过此案例，培养学生与时俱进、勤于探索、勇于实践的改革创新精神[6]。

2  感应信号控制

在感应信号控制中，“最短绿灯时间”体现了对行人等弱势群体过街保护的人文关怀；“最大绿灯时间”则反映了公平对待各个流向通行权的诉求，维护了公平正义的道德与伦理，彰显了社会主义核心价值观。“最短绿灯时间”“最大绿灯时间”“单位绿灯延长时间”也都需要根据我国道路交通国情彰显中国特色的控制理念，遵循“认识从实践始，经过实践得到了理论的认识，还须再回到实践去”的哲理，在实践中去建立符合中国特色需求的感应信号控制方法，并在该方法中去发现和展示社会主义核心价值观。基于此，将人文精神和实践精神贯穿到感应信号控制方法的学习中。

3  干线协调信号控制