李 烨 （中南大学 交通运输工程学院，湖南 长沙410075）

教育部在新时代全国高等学校本科教育工作会议上强调，要深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，坚持“以本为本”，推进“四个回归”。本科教学是本科教育体系中的核心环节，是夯实本科教育的重中之重[1-2]。

近些年来，本科教学一直在求变求新。随着人工智能、大数据、互联网+、深度学习、区块链等新兴技术的涌现，全球经济产业结构发生着巨大变革，这种变革也对高等院校人才培养体系产生了深远影响。对于很多学科来说，传统的知识体系正在面临重塑，与之相对应的传统本科教学模式也呈现出诸多弊端[3-4]。如何面对这一变革带来的挑战与机遇，探索合适的教学模式，成为高校教师应该考虑的重要问题。鉴于此，本文积极探索本科教学新模式，以传统交通运输类教学为例，提出以理念为导向、而非传统知识记忆为主要手段的教学模式，并基于中南大学《智能交通系统》课程开展实践，旨在积极响应本科教学模式的改进与优化。

1 交通运输类本科教学现状及问题

传统交通运输类本科教学体系中，存在课程内容较为陈旧、教学手段单一等现状问题。交通运输学科具有较为悠久的发展历史，其课程体系一般都结合传统运输行业背景进行设计。例如，道路交通运输方向会开设《交通规划》、《道路勘测设计》、《交通设计》、《交通工程》等专业课程，铁路交通运输方向则会开设《运筹学》、 《铁路行车组织》、《铁路站场及枢纽》等核心课程。传统交通运输类本科教学体系具有两个显著特点，一是教学课程与交通运输行业生产实践结合较为紧密，二是课程设计上具有较为严密的逻辑性和循序渐进性。由于交通运输学科具有典型的工科特征，其与运输行业的结合自然较为紧密，培养的众多本科生毕业后也会直接投身于交通运输行业的工作中。

由于交通运输类的学科和行业特点，传统本科教学体系的设计所受限制较多，同时课程知识体系相对较为陈旧，存在大量需要学生进行记忆的内容，教学效果考核的形式大多为单一的闭卷考试。学生同时在学习多门同类专业课程中需要花费大量的时间和精力进行强行记忆，导致考试结束后学生会迅速忘却知识内容，使得教学过程收效甚微。此外，受课程内容限制，传统运输类本科专业课程教学课件也多为文字加图片宣贯的形式，教师教学过程多为老师讲、学生听为主，课堂教学效果也非常有限。

另一方面，人工智能、大数据、深度学习等新兴技术也在重塑传统交通运输行业。例如，区块链技术的发展使得多式联运过程中信息的交互与共享更为便捷可靠，基于大数据的交通实时预测与分析也在改变着日常的城市道路运输过程，无人驾驶技术的日益发展也为未来交通运输方式带来革新。在这种大背景下，本科生对学习该类新兴知识的渴望要远高于传统的课程。因此，传统的交通运输学科课程内容急需更新与改进，教学方式也需要进行相应的调整，以知识点记忆为主要内容的模式需要进行变革。

2 理念导向的本科教学模式探究

美国当代著名教育心理学家奥苏泊尔曾提出学习的认知结构同化理论[5]。该理论表明，学习的本质是一个同化过程，即学习者将新的知识与自身已有的认知结构进行联结，建立实质性的联系。当新的知识与学习者自身认知结构的契合程度越高时，学习的效果也就越好。因此，强行记忆与自身知识体系中无关的内容，虽可能取得短时记忆效果，但却非常容易遗忘，且无法深度掌握与灵活运用。

基于认知结构同化理论，教育心理学家提出了“先行组织者技术”，该技术通过提前向学习者宣贯一种情景或概念，让学习者提前建立或更新自身的认知结构，然后通过建立该认知结构与新知识之间的有效联结，从而强化学习的过程，改善学习的效果。鉴于此，本文尝试基于认知结构同化理论构建一种以理念为导向的教学模式。理念导向，指的是在教学过程中，不要照本宣科地灌输各类知识内容，而是注重在课程内容中梳理出几个关键的理念，以课程理念为主要脉络，将各类知识归纳整理，并与相应的理念进行有机链接。在教学过程中，不过于强调知识点的记忆，而是注重理念的引导。课程理念就如同一根绳子，各种知识点就如同一颗颗珠子。如果教学过程中只注重知识点的介绍，如同将一把珠子直接抛给学生，学生很难同时接住所有的知识点，更别说掌握知识灵活运用了。通过理念导向，如同每次先将一根绳子交给学生，然后教会他们如何用这个绳子将一颗颗珠子串起来，这样繁多的知识点就不会零散，学生更容易掌握和接受。更重要的是，这根理念之绳在学生的认知结构中已有基础，学生利用理念进行新知识学习的过程完全满足认知同化理论的条件，在不断地学习的过程中还会不断强化相应的理念，从而形成一种良性的循环机制。

理念导向教学模式的目的在于，在课程教学中先培养学生的关键理念，以理念为基础进行新知识的同化认知，这样能够促进学生的理解与掌握，又不过分强调知识点的死记硬背，从而改善教学效果。这种教学模式尤其适合当前各类新兴技术的学习。人工智能、大数据、深度学习、区块链等新兴技术已经无法靠课堂知识点记忆为主要学习方法，更多的是需要掌握基本理念与基础知识，通过课后的实际操作与练习从而真正理解掌握并学以致用。传统的知识点记忆无法真正深入了解新兴技术的内涵实质，必须要依靠新的教学模式来进行教授，而理念导向的教学模式显然更加切合这些新技术的教学要求。

3 理念导向的本科教学模式实践

本文提出以理念导向的教学模式，面向中南大学交通运输大类的2016 级运输专业本科生与2017 级物流专业本科生，通过《智能交通系统》专业课程开展教学实践。其中，2016 级运输专业本科生为180 人，采用大班教学，2017 级物流专业本科生为26 人，采用小班教学，分别基于交通运输大类中的运输和物流两个专业的学生，对应大班教学和小班教学两种不同方式，采用理念导向的教学模式，对教学课件、课堂教学、考试内容三块核心部分进行变革与探索。

3.1 教学课件

传统的《智能交通系统》教学课件主要介绍智能交通系统的组成部分，各类智能交通系统的规划、设计、管理的流程与方法等，多为知识性的内容。课件的组织顺序一般为智能交通系统概述、智能交通系统主要组成结构、各组成结构的详细介绍、智能交通系统需求分析、智能交通系统评价方法、智能交通系统实施案例分析等组成部分。传统的课件虽然从“系统概述—系统组成—各组成介绍—需求分析—评价方法—案例分析”的逻辑进行了介绍，但这种课件的形式编排使得每一章节的内容对于学生来说都是新的知识，学生在学习过程中缺乏基本的认知理念，容易造成一个章节的知识点没有理解，就阻碍了后续章节知识的学习过程。

基于理念导向，将传统的《智能交通系统》教学课件进行重新编排，开篇首先介绍智能交通系统的基本概念，紧接着给出当前最新智能交通技术的介绍，从课程一开始就吸引学生的兴趣；其次，以智能交通系统的作用分为提高交通效率、改善交通安全、减少交通能耗与排放三大目标为基本理念，将课程内容分类整理，归属为这三大理念的下属范畴，便于学生理解。当学生掌握了三大目标后，逐一介绍各类智能交通技术如何围绕实现三大目标发挥作用。强化基本理念与三大目标，弱化各类交通技术中的连接性，这样可以让学生有选择的研究自己关注并感兴趣的智能交通技术；最后，补充最新的智能交通系统研究方法，包括数据获取与分析、模型构建、算法求解三个基本理念的内容，让学生在掌握智能交通系统三大基本目标的基础上，能够进一步掌握三大基本技术方法，学理念、重操作、轻记背。

3.2 课堂教学

传统的《智能交通系统》课堂教学主要以教师讲授PPT、学生听讲记忆的模式为主，缺乏教学互动与实际操作。以理念导向的教学模式中，采用理念宣贯的模式，配合以问题引导的模式，让学生在课堂问题中，不断加深对课程理念的理解。例如，通过课堂教学中设计的城市超大网络能否采用单一中心进行控制优化的问题，让学生切实理解分布式控制的基本理念及其重要性；通过对“单点无信号控制交叉口—单点信号控制交叉口—自适应信号控制交叉口—干线协调信号控制交叉口—区域协调信号控制交叉口”的脉络梳理，让学生理解掌握信号控制交叉口的具体方式受 不同交通环境与交通需求影响的基本理念。通过该类课堂教学，学生能够更加容易掌握《智能交通系统》课程中的基本理念与知识，同时会自发地去探索这些理念背后的深层次内容。

3.3 考试内容

传统的《智能交通系统》考试主要以闭卷形式为主，学生多在考前一周突击背诵以达到获取高分的目的。在新的教学模式中，考试的形式改为开卷形式，考试内容无法在课件中直接获取，但源于课件与课堂讲授的基本理念。考试题目多为启发性、发散性问题，例如面向未来无人驾驶环境，请简述交通系统从“人—车—路—环境”向“控制中心—车—路—环境”的变革。该类考试题目能够非常清晰地判断学生是否掌握了基本的课程理念与知识，而非通过考前突击掌握。

基于理念导向的教学模式，无论是大班教学的2016 级运输专业同学，还是小班教学的2017 级物流专业同学，都取得较好的学习效果。其中，2016 级180 名运输专业同学中熟悉掌握智能交通系统各类基本理念与知识的（考试分数在80 分以上） 占到了67.8%，2017 级26 名物流专业同学中熟悉掌握智能交通系统各类基本理念与知识的占到了88.5%。从考试结果来看，绝大部分同学在课堂上能够理解并掌握智能交通系统的核心理念。同时，在课后的其他竞赛活动中，学生的表现反应出对课堂理念的举一反三，验证了理念导向教学模式的积极作用。

4 结束语

针对传统交通运输类本科教学存在的问题，即传统课程知识体系较为陈旧，教学模式单一等，提出采用理念导向的教学模式，即在课程教学中先培养学生的关键理念，以理念为基础进行新知识的同化认知，促进学生的理解与掌握，不过分强调知识点的死记硬背，从而改善教学效果。通过对中南大学2016 级运输专业和2017 级物流专业本科生《智能交通系统》课程进行实践探索，结果表明了理念导向教学模式的积极作用。本文的研究为本科生教学模式改革提供了重要参考价值。