走进精品课

交通运输精品课养成记
  
中国交通报 2020年05月21日 第7246期

开栏的话

  当前,大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等一系列前沿技术越来越多地影响着人们的生活,也开辟了教育发展的新境界。加快推进教育信息化,更好应对“互联网﹢教育”发展趋势,为交通强国建设做好人才队伍储备,是社会多方关注的话题。

  近年来,各级教育部门积极推进精品在线开放课程、精品视频公开课、精品资源共享课等建设,有力推动了高等教育精品课程建设与应用共享。一系列精品课程已成为优化教育资源、提高高等教育教学质量、培育高水平交通科技人才的重要抓手。

  《人才·教育》版开设《走进精品课》栏目,聚焦高校交通运输类专业精品课程,展示建设成果,宣传典型经验,实现资源共享。敬请关注。

本报记者 杜爱萍 袁帅

  人才是加快建设交通强国的第一资源,课程是人才培养的核心要素。如今,信息化技术正驱动教育结构性的变革与创新,课程设置逐渐朝着智能化、多样化、个性化、协同化方向发展,线上课程、视频课程、共享课程等一系列课程形式愈加丰富。

  淘汰“水课”,打造“金课”,合理提升学业挑战度,增加课程难度,拓展课程深度,切实提高课程教学质量,是“互联网﹢教育”背景下的趋势与要求。一起来看这四门课程是如何打造成精品课的。


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《海上货物运输》课程

开辟航海教育教学新思路

  ★课程名称:《海上货物运输》

  ★开发院校:大连海事大学

  重逾万吨、价值数十亿元的一件货物,上万个满载货物的集装箱,30万至40万吨的铁矿石、原油……如何将这些体量庞大的物品,一次性整船运达目的地?很多学生初次接触水上运输时,都有这个疑惑。从大连海事大学国家精品在线开放课程《海上货物运输》中可以找到答案。

  这门课是大连海大为航海技术专业学生开设的主干专业课程,也是海事管理、交通运输、物流管理专业的必修课程。该课程是研究各类海上运输货物的海运特性、各种运输船舶的航海性能,并对货物在整个运输过程中的各个环节进行安全操作、有效管理的一门应用学科。

  2016年,大连海大船舶货运教学团队开发了在线课程《海上货物运输》,2017年上线中国大学MOOC学习平台,2018年被评为国家精品在线开放课程。截至目前,已有1.5万人次学生学习了这门课。

  目前,《海上货物运输》课程由大连海大航海学院田佰军、王文新、姜华三位教师主讲。他们深厚的教学积淀和丰富的航海实践经验,使该课程航海特色鲜明、实用性强。

  在课程内容设置上,教学团队紧跟世界航运发展形势,将海上货物运输学术性与教学要求有机结合,详细讲解海上货物运输作为国民经济的基础性和服务性产业,对中国经济社会、对外贸易发展起到的重要作用。

  同时,教学团队重视课程结构的合理性、科学性。理论联系实际,合理利用海事案例进行讲解,并采用线上线下相结合的混合式教学,促使学生想学习、会学习,开辟了航海教育教学的新思路。

  通过此门课程的学习,学生可以深入了解各类海运货物的特性、海运船舶的结构与性能及海运操作流程,熟悉不同货物的配积载要求、装卸技艺等,为将来从事航运事业奠定基础。

  “很多干货,喜欢听这门课!”“内容很全,不懂的知识点可以反复看线上视频。”深入浅出的授课方式、理论联系实际的科学内涵,吸引了很多学生参与线上学习。该课程上线以来,学生纷纷在线上留言,表达对这门课的喜爱。

创新应用全生命周期课堂教学法

  ★课程名称:《交通管理与控制》

  ★开发院校:同济大学

  行人过街等红灯该多久?如何更安全地过路口?在同济大学交通运输工程学院《交通管理与控制》的课堂上,常有道路安全、交通法律法规等讨论交流环节。

  《交通管理与控制》课程是同济大学交通工程、交通运输、物流工程及土木工程(道路工程方向)等卓越工程师计划专业的核心课程,2013年成为第一批国家级精品资源共享课。课程设置瞄准国内外交通管理与控制领域科技发展前沿,及时将新知识、新技术和新方法融入到课堂讲授中,旨在培养具备国际视野和卓越工程师素养的高素质技术技能人才。

  该课程的主要参考教材《交通管理与控制》第一版于1995年问世,2015年更新至第五版。其中,第三版教材获2007年度上海市优秀教材三等奖,第四版和第五版分别被列为普通高等教育“十一五”和“十二五”国家级规划教材。

  该课程责任教授吴兵是同济大学交通运输规划与管理学科主要带头人之一。他建立了理论教学、实验教学、课程设计“三位一体”的课程体系,以及一套由课堂提问、课堂讨论、课堂讲解、课堂测验、课程作业、课程实验、课程论文交流等7个要素相互贯通的全生命周期课堂教学法,以及问题热点交流法。

  该课程还开发建立了“交通管理与控制本研一体化课程”教学管理系统,学生可线上提交作业和论文内容,并查阅资料库中的高质量中英文文献及历年学生优秀课程论文等材料。

  该课程还邀请交警进课堂,结合交通管理与控制具体实例进行教学,使学生能将学到的知识与实际交通现象相关联,充分理解交通管控技术的现实意义。


全生命周期课堂
教学法示意图

“三个什么”锻炼高阶思维能力

  ★课程名称:《数字信号处理》

  ★开发院校:北京交通大学

  在数字化、信息化时代,通信、图像处理、智能汽车、无人机都离不开数字信号处理的知识。北京交通大学国家精品在线开放课程《数字信号处理》的主要内容是数字信号的分析与处理、数字滤波器的设计与实现,以及多速率信号处理与应用等,可以为人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术提供基础理论和分析方法。

  该课程教学团队是国家级教学团队,拥有国家“万人计划”教学名师、北京市教学名师、北京市青年教学名师等。主讲教师是国家级教学名师陈后金。

  该课程教学凸显“内容为王”,团队教师面向时代发展,不断将科研与教研成果转化为教学内容,丰富和发展了相关知识。团队教师以学生为中心,积极探索和实践新的教学方法,努力让学生的“学”更有效果,让教师的“教”更有效率。团队教师利用已建成的课程教学资源,实施了探究式、讨论式、参与式、浸入式等研究性教学方法。

  值得注意的是,团队教师按照“三个什么”开展课程教学——讲解“为什么”以引入知识,阐述“是什么”以诠释本质内容,启发“做什么”以应用知识,从而锻炼学生的高阶思维能力,增强学生分析解决复杂工程问题的能力,促进教与学的良性互动。

  面对信息技术支撑的“互联网﹢教育”“智能﹢教育”发展趋势,团队教师不断探索线上线下有效协同的混合式教学,推进现代信息技术深度融入教学过程,锻炼学生的自主学习能力,促进“以教为主”向“以学为主”的转变。

  在陈后金的带领下,团队教师建设了国家级视频公开课“走近数字技术”,编著出版了3部数字信号处理课程的理论教材和实验教材,以及北京市高等教育精品教材。


《数字信号处理》课程


《桥梁工程》课程

抽象内容直观化帮助学生读懂桥梁

  ★课程名称:《桥梁工程》

  ★开发院校:重庆交通大学

  小桥、中桥、大桥、特大桥,梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥……人们在日常出行中,常常可以看到各式各样的桥梁。通过学习重庆交通大学《桥梁工程》这门课程,可以掌握桥梁工程的设计与施工技术,了解桥梁工程的发展前沿,具备解决实际复杂工程问题的能力。

  如何区分桥梁种类?如何辨别桥梁结构?对于初次接触桥梁工程的学生来讲,这些问题既抽象又困难。重庆交通大学国家精品课程《桥梁工程》,针对桥梁工程构造、施工方法等教学内容抽象、学生不宜理解的实际内容,采取了有效的教学方法。

  根据从易到难的认知规律,教学团队打破教材体系、重组教学内容,从构造简单的简支梁桥出发,先讲解上部构造、桥面系、支座、墩台、施工方法,使学生对桥梁有一个较为系统的认识后,再延伸到构造、体系和施工更为复杂的其他桥梁中。对于梁桥和拱桥的截面形式,从构造最简单的矩形截面出发,围绕在弯矩作用下如何提高材料效率,逐渐推演出肋形截面、箱形截面。

  同时,根据工科学生逻辑思维强的特点,从力学角度讲授桥梁构造、施工所隐含的力学原理。如在讲授桥梁结构体系时,从简支梁自重作用下的弯矩出发,围绕如何减小梁内弯矩、增大桥梁跨度,逐渐推演出梁桥中的悬臂梁、连续梁、刚构桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥、刚架桥以及组合体系桥,既培养学生分析问题和解决问题的能力,又能缩短教学用时。

  针对初次接触桥梁工程的学生缺乏实践经验和直观认识的特点,教学团队结合长期从事科研和生产活动积累的丰富资料,采用案例教学法,将桥梁构造、施工方法直观化、动感化,降低了学生的学习难度,实现了“抽象内容直观化”。
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