“两性一度”驱动的“交通调查与分析”课程教学改革探索

［摘 要］ “两性一度”的课程建设理念贯穿教学大纲编撰、目标制定、计划调整、内容优化以及课程考核等各个环节。现阶段“交通调查与分析”课程教学存在先修课程基础薄弱、知识点重复跳跃以及课外实践模式固化的问题。建议通过理论内容有机整合、数据分析实操拓展、思政元素内化迁移等彰显“高阶性”驱动的课堂教学内容优化，构筑多元互动教学模式、学研一体教学体系、行业引领教学机制，实现“创新性”教学方式的改革，强化复杂工程问题导向、新兴方法技术应用、个体课外实践能力考核，凸显“挑战度”驱动的实践教学提升，培养基础扎实、素质全面、知行合一的现代化大国交通人才。

［关键词］ 交通调查与分析；“两性一度”；教学改革；理论教学；实践教学

［基金项目］ 2023年度江苏省教育厅高等学校基础科学研究面上项目“面向运控协同的高速铁路列车运行冲突动态消解技术研究”（23KJB580015）

［作者简介］ 张 俊（1993—），男，江苏扬州人，博士，扬州大学建筑科学与工程学院讲师（通信作者），主要从事交通运输组织优化研究；邓社军（1977—），男，江苏泰州人，博士，扬州大学建筑科学与工程学院教授，主要从事交通安全研究；嵇 涛（1988—），男，江苏扬州人，博士，扬州大学建筑科学与工程学院讲师，主要从事交通大数据研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）10-0063-05 ［收稿日期］ 2024-02-29

引言

“交通调查与分析”课程作为交通工程本科专业的基础性课程，是开展后续“交通规划”“交通设计”“交通管理与控制”等课程学习和实践的重要支撑。2019年9月，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》指出，推进数据资源赋能交通发展，打造精良专业、创新奉献的交通人才队伍。同年10月，教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》指出，提升课程的高阶性，突出课程的创新性，增加课程的挑战度。

面对交通领域发展的新形势以及课程建设的新要求，迫切需要探索一套科学有效的专业课程教学体系［1］。孔德文等［2］围绕交通强国建设对专业人才队伍的培育需求，从教学模式和质量管理两个维度提出了“交通调查与分析”课程的改革举措。张新洁等［3］凝练了“交通调查与分析”课程的思政元素，通过研判预期教学成效与教学知识点建立了映射关系。邵长桥等［4］认为需要构建新的知识模块并注重实践能力培养，以适应大数据时代的用人需求。姜明阳等［5］统筹考虑课堂研讨、综合训练、课外实践和期末考试四个阶段，建立了课程形成性评价体系。

笔者自入职以来担任了四轮“交通调查与分析”课程教学任务，在切身执教过程中也发觉既有教学内容和模式与新时代交通人才培养需求间的矛盾日益突出。基于此，本文立足历届教学过程总结、能力达成度分析、师生互动反馈以及学生评教评学情况，以“两性一度”教育理念为驱动，结合“交通调查与分析”课程目标定位和教学特色剖析共性问题，并针对教学内容、教学方式和能力培养提出对策建议，以期补齐教学短板。

一、“交通调查与分析”课程教学现状

（一）教学内容与目标

“交通调查与分析”是兼顾基础理论与实际应用的课程，通过系统地讲解各种交通调查技术和数据资料分析方法，使学生掌握不同交通特征参数的计算方法，并能运用现代化工具进行辅助计算与可视化分析，具备以现实交通工程问题为导向的调查设计与数据分析能力，提升学生的学科自信和参与交通强国建设的使命感。

（二）教学形式与考核

“交通调查与分析”课程教学形式主要涵盖理论教学、案例教学和实践教学。其中，理论教学主要面向交通量、通行能力、居民出行、公共交通等内容教授调查方法、技术以及相关数据指标的计算分析；案例教学则结合实际城市综合交通专项调查项目讲解从调查设计到分析评价的应用流程；实践教学则通过布置课外调查实践任务引导学生运用所学知识并借助辅助工具进行实操。现有教学形式能基本兼顾学生理论学习和实践锻炼的需求。

“交通调查与分析”课程考核注重过程性与总结性评价相结合，当下也已围绕平时考核、期末考试建立了多元化的成绩评定体系。其中，平时成绩由学生出勤、课堂表现、随堂测试、课后作业和调查实践五部分组成，注重平时学习的积极性、互动性和持续性；期末考试则围绕该课程在培养学生问题分析、工程研究、使用现代工具和终身学习等方面的达成度评价要求，将能力培养指标分解至核心知识测试中，注重评测以工程案例为基础的计算能力，以及以交通发展新形势为背景的思辨论述水平。

（三）教学中存在的问题

1.学生先修课程基础薄弱。“交通调查与分析”课程教学内容涉及各交通方式的数据采集、整理以及特征分析，先修课程包括“高等数学”“概率论与数理统计”等学科基础课，以及“交通运输工程导论”这一专业核心课，如流量—密度—速度的数据分析内容除了涉及专业术语内涵辨析外，还涵盖特征估计、分布拟合、函数求导等知识，因此本课程与先修基础课程密切关联。然而，在实际教学过程中笔者发现，多数学生对于交通问题的背景知识理解有限，无法将“高等数学”和“概率论与数理统计”课程知识有效融入实际交通数据分析过程中，如难以结合实际样本规模和特征采用正确的指标分析公式和假设检验方法。

2.知识点的重复性和跳跃性。根据国内交通院校学生培养方案，“交通调查与分析”课程多排在第四学期，同时“交通工程学”“交通工程系统分析”等核心课程也多开设在第三、四学期。该课程虽以调查方案设计和数据分析为重点，但所涉及的交通量、通行能力、延误、起讫点分析和交通安全等知识点与同期课程有较高的重复性，易引发学生心理疲劳。此外，通过先修导论课程学生也仅能了解道路、铁路、航空等交通方式的技术特征、系统组成和发展现状等浅显的知识，而本课程需要通过各类动静态数据分析深入揭示交通拥堵、停车难、公交慢和交通事故等现象背后的行为、规律和机理，知识点相对独立，学生前期知识储备匮乏致使在由表及里的学习过程中存在跳跃性。

3.课外实践教学形式固化。作为交通工程专业理论与实际联系最为紧密的一门课，实践教学是“交通调查与分析”课程的关键教学环节。目前在实际实践教学过程中，通过选取学校周边及所在城市各交通方式为对象，学生分组采集交通基础设施和运行数据进行分析，但实践内容和形式固化，主观能动性欠缺。诚然，实践教学能够使学生亲身参与调查过程并掌握相关调查技巧和分析方法，但命题式任务布置和指导难以锻炼学生自我发现和解决实际问题的能力，同时各组学生也只熟悉对应专题的调查技能，难以知晓其他类型交通调查设计与数据分析的要点。此外，尽管引入了无人机、数据爬虫等新调查工具和技术，但无法对所获取的图像、视频和文本等数据进行有效的提取、整合与分析，对于这方面能力的培养与考核有所欠缺。

二、“高阶性”驱动的课堂教学内容优化

“高阶性”要求注重教学成效、拓展专业思维。如前所述，由于学生先修课程基础薄弱以及知识点编排问题，学生难以领悟知识点之间的逻辑关联性和差异性，致使在平时作业和考试中极易混淆相似的交通参数以及相关的调查方法和指标公式，教学成效低，学生专业思维和视野受限。因此，权衡理论教学内容设计与专业技能素质拓展是“交通调查与分析”课程课堂教学优化的核心。

（一）理论教学内容有机整合凝练

目前笔者所用教材为由王建军、马超群主编的《交通调查与分析》，共16章节。为保障学生对各类交通调查对象、调查方案和分析方法的明确辨析与运用理解，建议对理论教学内容进行如下整合凝练。（1）将交通量调查、车速调查和密度调查整合为交通流三参数调查，在对比分析各参数调查方法的基础上，以实际数据为驱动讲解不同道路条件下各参数的统计分布特性以及参数间的相互作用关系，以强化学生对于交通流本质规律的理解；（2）将通行能力调查和行车延误调查按照调查对象进行重组，即拆分为路段和交叉口两部分依序讲解影响因素、调查方法和指标计算，避免学生前后概念混淆；（3）将城市交通大数据融入起讫点调查内容之中，实现浮动车数据、公交刷卡数据和地铁AFC数据与居民出行调查分析的深度融合；（4）弱化交通规划和交通影响评价调查，降低与后续“交通规划”“交通枢纽与场站”等课程的重复性；（5）将交通环境保护调查结合新时代低碳交通的内涵重新凝练为绿色交通调查与分析专题，重点围绕交通碳排放测算、能源利用和环境影响等讲授相关内容。

（二）数据分析实操教学内容拓展

数据分析作为“交通调查与分析”课程的重要组成部分，在课后习题、实践报告和期末考试中均占据较高的比重，如何提升学生的数据分析能力是本课程的教学发力点。

目前课程教学所涉及的数据统计分析均可以结合公式进行手动计算，涉及概率论的内容学生也能借助Excel和SPSS等软件进行处理，然而这类传统分析方法和工具越来越难适应多来源、异质性、大批量的现场交通数据。因此，须以应用场景为驱动，拓展数据分析的实操性教学，实现数据高值化应用。建议开展以下四个方面的数据专题教学：（1）Anaconda、Jupyter安装与配置教学，提升应用Python进行各类数据处理与分析编程的效率；（2）Python编程教学，以交通流数据为例计算阻塞密度、临界车速、最大流量等特征值，并拟合参数分布规律生成基本图；（3）航拍视频动态追踪检测教学，识别车辆与行人个体并实现时空轨迹可视化；（4）基于MySQL的数据处理与分析教学，主要包括聚类分析算法、数据包络分析、贝叶斯网络、时间序列分析等。

（三）课程思政教学元素内化迁移

思政教育在完善全过程育人机制上发挥着重要作用。“交通调查与分析”课程的思政目标主要为培养学生践行交通强国战略的使命感与社会责任感，各类思政元素需要潜移默化地融入理论和实践教学内容中。

对于“交通调查与分析”课程思政元素的挖掘，建议围绕交通强国、数字中国、文化自信、社会责任、“两路”精神、工匠精神、人文情怀、理性思维、法治意识以及可持续发展等价值理念和精神追求展开，并见缝插针式地贯穿教学全过程，主要体现在：（1）各教学单元埋藏一至两条思政主线，精心选取图片和视频素材传递思政理念。例如，在绪论章节播放城市智慧交通纪录片展示数据赋能城市交通治理，使学生直观感受到交通强国的使命感和数字中国建设的卓越成效。（2）选取与思政教学目标相适配的时政要闻和热点问题吸引学生。例如，在交通流特性分析教学时，可结合节假日高速公路拥堵频发这一社会热点，让学生充分意识到交通数据调查与分析工作对优化交通管控、改善公众出行的重要性，激发其社会责任感。（3）重点打造实践思政引导教育体系，调查任务选题应突出人文情怀和法治意识，方案设计要彰显理性思维，报告撰写要讲究工匠精神，数据分析要实事求是体现社会责任。

三、“创新性”驱动的课程教学方式改革

“创新性”要求教学形式先进、内容与时俱进。当下网络化、智能化飞速发展，教材修订出版难以跟上学科发展步伐，最明显的问题在于学生难以应用课本所学知识解决毕业后从事专业工作或科学研究时遇到的实际问题，如用交通流三参数模型无法解释自动驾驶车辆渗透条件下的拥堵形成和传播机理。因此，“交通调查与分析”课程教学应注重教学方式改革与创新，全方位赋能学生未来综合发展。

（一）建立多元互动的立体化教学模式

“交通调查与分析”课程教学涵盖讲授、讨论和演示三种模式，师生互动主要通过课堂提问、随堂测验、分组讨论及课后答疑的方式，互动的对象、要素和方式均须革新。

1.互动对象多主体。建议从以教师为中心转向以学生为主体，避免机械地依赖师生交流，应当注重学生个体之间以及个体与群体之间的互动。例如，在就某交通调查方案设计提问时，可请多名学生进行补充或纠错，在各分组调查实践成果汇报阶段鼓励其他小组对数据处理分析过程和结论进行交流、评价，并对课后作业困难的学生成立帮扶小组等。