分析仿真CDIO理念下交通仿真实践教学模式探索站

摘要：CDIO是21世纪初MIT提出的新型工程教育理念。该理念提倡在“做中学”，基于项目，以能力培养为目标的教育模式。本文在介绍CDIO理念的基础上，分析了CDIO模式下交通仿真实践课程的定位，并在此定位下对交通工程大实践课程模式下交通仿真实践教学方式进行了探讨。
关键词：CDIO理念；交通仿真；实践教学方式
1674-9324（2013）33-0235-02
一、背景
交通仿真技术由于其经济方便、安全、可再现和预演等特点在交通工程项目中得以应用广泛。能够应用一项或多项仿真软件，目前已成为很多企业单位招聘人员的条件之一。但是，目前交通仿真实践课程传统授课模式的缺陷，使得我们教出的学生理论、技能与实际运用脱节，用人单位在招到应届毕业生后还要对其进行“二次培养”，从而逐渐形成“用人单位在感叹人才短缺，高校毕业生却出现就业困难”这一矛盾。在此情况下，亟需探索一条能够有效结合理论与实践，在教学过程中为学生提供实践、理论之间有机知识联系的教学情景，推动学生主动学习，并更加注重培养团队协作能力、批判性思考能力和综合分析解决问题的能力等综合素质培养的新型实践教学模式。而以“构思（Conceive）—设计（Design）—实现（Implement）—运作（Operate）”系统培养模式为代表的CDIO工程教学模式的引入，则为交通实践教学模式的改革带来了契机。本文此次主要探讨了基于CDIO理念下的交通大实践课程源于：论文致谢范文www.618jyw.com
模式中仿真课程的教学方式。

二、CDIO理念下交通仿真实践课程在交通工程相关实践课程体系中的定位

1.CDIO教育理念。CDIO是“做中学”和“基于项目教育和学习”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表达。“做中学”原则从根本上改变了传统的师生关系，使得教学方式最大程度地脱离了填鸭式教学和学生的被动接受的现状，推动学生在整个学校生活与教学中成为积极主动的参与者，而教师则成为学生活动的协助者。CDIO模式从本质上有别于知识本位的培养模式，其着眼点在于帮助学生获得产业界所需的各种能力和素质，达到为产业界培养合格的工程人才这一根本目的。[3]要使得交通仿真实践教学取得良好的实践效果，首先在课程建设之初，就要树立基于CDIO模式的实践教学理念。CDIO模式下的实践教学，要求学生按照“构思—设计—实现—运行”的步骤，运用已学过的工程理论和专业技能，将实践教学过程放到工程领域的具体情境中，通过课题确定、导师指导、团队设计和创新实践训练完成教学过程[4]，从而培养学生发现问题、分析问题、解决问题的实际能力。在这一理念引导下，需要首先对交通仿真实践课程与交通工程相关实践课程体系的关系进行重新定位。
2.交通仿真与交通实践课程体系现状。近年来，随着我国产业模式的不断升级和科学技术的迅猛发展，社会对工程技术人才的需求量和质量要求日益提高，具有突出工程实践能力的技术人才供不应求。在此背景下，传统的交通工程课程体系已经发生了一系列从理论到实践的变革，其中对实践教学环节给予了越来越多的重视，这点从交通实践教学在课程体系中所占课时比例不断增加即可窥知一二。实践教学的增多，实践机会的增加，确实在一定程度上提高了学生的专业技术能力和水平。但是由于传统实践教学中相关实践课程之间缺乏系统性联系，甚至与同一实践课程内部各技能点的孤立的教学模式，使得学生在掌握多种具体技能的情况下，仍不能较好地独立分析和解决现实问题。而交通仿真作为一种综合应用型实践能力，在传统实践课程模式下只是简单地作为一种软件操作能力来进行独立教导，并没有与其他相关实践课程体系产生系统的联系，即目前实践教学体系下与其相关的实践课程多为平行关系。同时，仿真教学过程中虽然加入案例内容但也以仿真软件操作为侧重点，无法使学生切实地理解和掌握在实际工作中应在什么情况下使用仿真，应如何合理使用仿真等问题，这样培养出的学生会操作软件，但是工作中却不知怎么用。这些学生在首次接触实际项目时，无法判断是否应该使用仿真工具，同时也无法将仿真与其他课程所教授的知识有机地结合来系统综合地分析解决问题。
3.CDIO理念下交通仿真实践课定位。将CDIO理念引入交通工程实践环节，使得学生能够完成在“做中学”，首先需要重新定位交通仿真实践课程在交通相关实践课程体系中的关系。①要转变仿真课程在相关实践课程体系中的平行关系，进行相关实践课程的融合，形成纵向连环大实践课程模式。②交通仿真实践中要体现对专业理论与其他相关实践技能的综合应用。交通仿真是运用交通相关理论和计算机技术对交通运行状态进行模拟，以使仿真能够尽量接近真实情况，同时仿真不仅是对现状的模拟，还是对设计、规划方案的预演。因此，在仿真实践课程前期，应首先逐步安排交通调查、交通设计等实践环节，形成一个将交通调查、交通设计、交通控制、交通仿真等实践课程纵向糅合的大综合实践课程模式，以教师组授课的方式进行连贯性的专题指导和训练，在其掌握相关数据调查和设计分析能力的过程中形成课题，以课题的方式在仿真实践中实现综合应用，并在反馈指导中完成课题。

三、基于CDIO的交通仿真实践授课方式的探索

在上述定位的基础上，根据交通工程的特点和遵循人类认知规律，针对学生实践能力的培养，尝试建立“课程专题技能训练—团队项目能力训练”为主线的大综合实践课程模式，将原本平行教学的相关实践教学环节综合到一个大课程当中，采用学期末集中开课的方式开展教学过程。同时在教学过程各实践环节中进行专题技能训练，最终以团队项目的形式完成考核，课程总体实现“学习—训练—再学习—再训练”能力渐进培养的实践教学模式。其中，仿真实践部分处于课程系统终端，主要采用如下授课及评价方式。
1.以实际项目为例的仿真软件教学过程。由于教学时间有限，我们只能通过项目训练的方式培养学生在“做中学”，尤其是自学、应用和创新的能力。在交通工程大实践课程模式下，将应用2~3个典型项目实例贯穿整个实践教学过程，课程组教师会根据实际项目的生命周期，在保持项目各阶段连贯性基础上展开专题训练。这样在仿真阶段，将根据各典型项目具体情况，教导学生如何选择和应用主流仿真软件来解决问题。
2.以自选问题为导向的分组实践过程。在完成必要的仿真应用教学过程后，课程将以课题的方式完成考核。鼓励学生根据提出现实问题，总结归纳后，凝练方向后，以学生兴趣为主导，通过自由选题方式实现自由合作式课题分组。课题完成过程中，要经历现场踏勘，找出问题，分析问题，设计解决方案，仿真软件选择，仿真分析评价，成果展示、汇报等一系列过程，过程中将有课题组相应老师予以相关指导，使学生在完成课题的过程中，将所学知识和技能系统地联系起来，切实掌握利用仿真技术解决实际问题的方法，提高其理论与实践相结合的能力。
3.以课题全过程参与度与完成水平为标准，以组为单位，采用教师组主评与各组互评相结合的成绩考评方法。传统的课堂教学评价重在知识的获得，CDIO的评价方法则重在能力培养。交通大实践课程模式下，将以项目全过程参与度与完成水平两个指标作为综合评判标准，以课题组为单位采用教师组主评与各组互评相结合的评分方法给予成绩。其中，项目参与度以专题训练的出勤率与课题组核定个人工作量的方法给予成绩；完成水平以课题汇报的方式，采用教师组评分与各组评分加权综合的方法给予成绩。以上两成绩之和即为最终成绩。这一方法有利于调动学生积极性，避免出现个别学生“偷懒”的现象。
4.基于课题的反馈指导机制。课程组教师采用反馈指导的方式，在学生做课题的过程中，对于学生应用所学解决问题的思路和出现的新问题，要给予帮助，给予定向的引导和解答，同时收集问题补充完善下一次授课内容。
参考文献：
E. Crawley etc. Rethinking Engineering Education，2007.
查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.
[3]钱静，陈安军.CDIO理念下的包装工程专业实践教学初探与思考[J].西南师范大学学报（自然科学版），2012，（1）.
[4]徐晓东，冯向东.理工科本科研究性教学模式的研究与实践[J].中国大学教育，2008，（11）.