基于智慧交通转型的交通运输类专业新课程体系建设方法
作者: 邢璐 周和平 谷健 柳伍生
摘 要:交通行业向智慧交通的转型升级及新工科建设对高校人才培养提出全新的要求,交通运输类专业的课程体系亟需面向“智慧交通”进行科学调整,从而适应交通新业态与新模式。该文指出目前交通运输类专业课程体系存在的问题,针对这些问题,从调整培养目标、三层次智慧交通新课程群体系构建等方面提出交通运输类课程体系优化建设方法,为交通运输类人才培养改革提供新思路。
关键词:智慧交通;交通运输类专业;课程体系;培养目标;课程群
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)10-0086-04
Abstract: The transformation and upgrading of the transportation industry to intelligent transportation and the construction of Emerging Engineering Education have put forward new requirements for the education of undergraduates in universities. The curriculum system of transportation majors needs to be reasonably adjusted for "intelligent transportation" so as to adapt to the new traffic formats and models. This paper identifies the problems existing in the current curriculum system for transportation majors. In light of these issues, this paper proposes an optimal method for constructing the curriculum system, which includes scientifically adjusting training objectives and establishing a new three-level intelligent transportation curriculum group system, among other aspects. These proposals aim to provide new insights for the reform of transportation talent training.
Keywords: intelligent transportation; transportation major; curriculum system; training objective; course group
伴随着新科技革命的兴起,一场深刻的交通运输革命也正在进行之中。近年来,智慧交通逐渐发展成为解决交通问题的必由之路,是未来交通发展的重中之重。党的二十大明确强调要“加快建设…… 交通强国…… 数字中国,”2023年交通运输部等联合发布《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》,提出要建设规模宏大、结构合理、素质优良的交通运输人才队伍,可见培育高质量的交通运输类人才是实现交通强国的必要途径。
2017年2月,教育部积极推进新工科建设,开拓了工程教育改革新路径。交通运输业是国家基础性、先导性、服务性行业,如何培养适应“新技术、新模式、新业态、新产业”变化的新型复合型交通运输人才,是交通行业特色高校人才培养的迫切任务。当前智慧交通新行业的迅速发展及新工科建设对交通学科教育提出了更高的要求,国家和社会需要培养一批具有创新实践能力的高素质专业化的交通人才,接轨交通强国建设。这也意味着交通运输类专业的培养方式、课程体系需要进行新的适应性变革,面向“智慧交通”做出创新性更替,从而适应交通行业新业态与新模式。
2021年2月10日,教育部发布《2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》及《列入普通高等学校本科专业目录的新专业名单(2021年)》,我国普通高等学校特设新专业“智慧交通专业”。截至2024年底,全国共有26所院校已设立智慧交通专业,智慧交通专业的成立是行业人才需求导向的结果,也必将成为交通运输类专业建设的方向。
作为新兴专业,智慧交通专业具有学科交叉融合的优势,以交通工程为关键基础,不断融入数字化、信息化与智能化。然而,传统课程体系已难以满足该专业对人才培养的新要求,促使各高校积极探寻课程体系改革的创新路径。多数高校在保持交通工程专业核心课程的基础上,纷纷增设涵盖运载工具技术、信息工程、控制科学与工程和计算机科学等领域的专业课程,或引入诸如智能交通装备技术、智能交通系统控制、自动驾驶与车路协同、智能交通与人工智能等高度融合性课程。可见, 智慧交通专业的兴起正驱动着课程体系改革向更高层次迈进,以适应行业发展的迫切需求。
一 现有交通运输类专业新课程体系建设探索
目前,各所具有交通运输类专业的高校均依据自身所依托学科特点,探索极具特色的教学内容、培养方案与课程体系,致力于建设能够满足工程实践能力和创新能力要求的多学科交叉融合的交通运输类专业,助力复合创新型人才培养。
在课程体系方面,李佳洋等[1]针对交运类专业课程改革新要求,提出了“双方向-三能力-五素养”的课程群主框架,并且以该主框架为基础,进行了课程群组的建设和教学方法的改革。于艳莉[2]结合《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,对培养目标进行细化,并用矩阵列出模块化课程体系与毕业要求的对应关系,构建了模块化课程体系。刘广魁[3]提出以技能型人才培养目标为依据,实现多元化、宽口径教学,构建具备较强的专业实践课程体系,向社会提供更全方位人才。罗清玉等[4]在课程教学中融入“以学生为中心”“成果导向”和“持续改进”三个理念,从教学模式、课程设置和质量管理方面提出具体的改革途径,最终形成一套完整的交通运输专业课程教学体系。周和平等[5]结合交通强国战略,提出加强建设核心课程群、开设跨学科专业的交叉课程、设立新业态下与创新创业相关课程、打造开放课程及网络资源共享课程。而柳伍生等[6]则是针对现有交通运输类课程体系的不足,构建“3层次+5模块+4课程群”课程体系,提出新的课程体系实施模式及实施方法,包括校企合作双元教学、课程资源平台建设、课程学习达标检验、理论教学与实践教学螺旋转化机制。
在此基础上,许多高校从教学保障、课程改革、产学研协同育人等方面进一步强化了交通运输类专业新课程体系的建设。李传耀等[7]基于EMI教学理念,更新交通运输专业核心课程体系,并建立完整的教学质量监控与评价机制,提高了留学生的专业课教学质量和国内学生的国际学术交流能力。李美玲等[8]根据用人单位的需求更新课程体系,推行“行动导向”课堂教学改革。李晓娟等[9]为使交通运输专业的教学更适应当前行业发展,提出多元教学方法,分别从课堂、实践、线上和课程思政四个方面进行教学改革。殷伟等[10]提出深化专业综合改革、强化师资队伍和保障教学质量三方面的建设措施,并以产教融合、科教融合和校企合作为途径提高人才培养水平。王兴仁等[11]提出从共建合作平台、联合课设和教学、联合科研技术转移和提升就业创业服务几个角度来进行校企协同育人路径的探索。王宪彬等[12]通过分析新工科背景下课程建设方面出现的问题,结合交通运输专业的特点,提出了以专业课程建设为切入点,推行金课建设以达到“两性一度”标准的策略。
二 当前交通运输类专业新课程体系存在的问题
(一) 新课程体系培养目标不明确
智慧交通作为一个涉及多个学科领域的新课程,除了要求学生掌握交通方面的知识技能外,还包括计算机、数据通信、人工智能和自动控制等新兴技术相关技能,这种特性要求培养学生具备多学科交叉的能力。然而,由于智慧交通行业快速发展和更新迭代,导致传统课程体系的培养目标与国家新政策、行业新需求之间的契合度并不强。因此,亟需通过探索适应新形势的交通运输类人才能力结构,科学调整交通运输类专业培养目标,逐步明确智慧交通课程群培养目标、单门智慧交通新课程培养目标。
(二) 融合智慧交通新课程的课程体系亟需优化
目前交通运输类课程体系中的新课程的开设独立于基础课程,通常根据行业热门方向开设少数课程,与基础课程的联系并不紧密。同时,当前的交通运输类课程体系仍主要是以传统交通课程为专业核心课程,对于新开设的智慧交通相关课程,并没有根据这些课程的具体内容、教学目标及它们在整个交通运输学科中的地位和重要性,来系统地梳理并确定这些课程在课程体系中的合理位置。因此亟需理清新课程建设体系,良好地将新课程融入传统课程体系,实现交通运输类课程体系的升级改造。
三 面向智慧交通导向的交通运输类专业新课程体系建设思路
(一) 科学调整交通运输类专业培养目标
结合交通强国战略、“新基建”、新工科对交通运输人才的新要求,主动适应新技术、新业态、新模式、新产业的新变化,秉承OBE(Outcome-Based Education)理念,结合当前思政教育需求及产教融合需求,合理布局交通行业未来战略必争领域的人才培养重点。科学调整交通运输类人才培养目标,制定质量标准,促进人才培养,培养学生扎实的基础能力、突出的专业能力及卓越的实践能力。
例如,对交通运输类专业传统的交通系统规划、设计、组织管理与控制的能力培养目标进行调整,提出全新培养目标:在自动驾驶与车路协同、智慧出行组织与管理、智能运输规划与设计、综合运输与现代物流等领域,具有分析解决复杂工程问题能力,能够使用人工智能、物联网、数字孪生等现代新兴技术方法和其他恰当的工具,成为交通、车辆、计算机等多学科背景团队的高素质复合型专门人才和行业精英。
(二) 明确智慧交通课程群培养目标
由于智慧交通新课程包含多门,因此本课题以新课程群与新课程区分多门课和单门课。首先,基于依托高校的教育优势,选取适合本校发展的智慧交通新方向,明确智慧交通新课程群培养重点及方向,例如,本校适合道路智慧交通,就应当把车路协同、自动驾驶、智慧物流等设定为智慧交通新课程群培养方向。其次,梳理新技术主要涵盖内容并构建新技术与新课程群之间关联关系,力争做到每门新技术都有1门及以上新课程对应。最后,根据人才培养新要求和产教融合需求,面向行业重点技术与企业,定位新课程群培养目标,促进交通运输类人才培养升级。
(三) 探索单门智慧交通新课程培养目标
在智慧交通课程群培养目标建设基础上,进一步面向单门课程,制定单门智慧交通课程的培养目标。结合本门课程涵盖新技术对新课程涉及知识点/知识面的需求,同时考虑新课程本身属性及特征,梳理出针对单门课程的培养目标及课程建设重点,在毕业要求指标点及支撑课程更新的基础上,重构课程目标与毕业要求关系。如图1所示,智慧交通新课程需要以学生培养新要求、行业发展新形势及政策发展新趋势为基础,结合课程自身特征与属性,在不脱离与改变课程核心内容的基础上,探索智慧交通新课程的培养目标、课程知识及行业需求,明确课程教学的目标成果,以成果为导向,并在此基础上进行细化,进一步建设课程的重点问题、课程与毕业要求之间的关系结构问题,从而为课程建设指明新的发展思路和方向。
(四) 三层次智慧交通新课程群体系构建
针对新开课程层次不清、重点不突出的问题,梳理新课程核心内容并评估行业需求情况,进行重要度排序,并构建三层次智慧交通新课程群体系。新课程体系从必修、限选、选修三种学习方式出发,将新课程分为基础类、延伸类及前沿类三层次,能够将智慧交通新课程融入必修和限选环节,解决智慧交通基础课程只是选修和基础不扎实的问题。图2以车路协同新技术方向为例,进行三层课程举例。
(五) 融合智慧交通新课程的交通运输类课程体系优化
在本团队“363”课程体系研究成果的基础上融合智慧交通新课程群,即3平台、6模块、3课程群。平台课程反映交通运输大类人才的基本规格和全面发展的共性要求,模块内课程进行交叉整合,可满足学生全面发展和个性化需求。三大课程群体现三个专业涉及的核心领域,其中就包含新增的智慧交通新课程群。如图3所示,智慧交通新课程群主要对应的模块包含专业基础课程、小微专业课程及专业前沿课程模块。