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软硬知识协同的交通工程专业课程体系构建

2025-02-07 52 上传者：管理员

摘要：在“新工科”背景下，针对交通工程专业系统性强的特点，形成工程与管理、理论与实践融合的复合型人才培养模式是一个发展方向。上海理工大学以系统科学和管理科学与工程两大优势学科为依托，在管理学院开展软硬知识协同的交通工程本科教育教学。研究结合管理学院发展特点，针对交通工程专业课程建设展开系统性改革，从机遇与挑战、应对策略、建设方案、建设成效四个方面展开。课程体系从保障学科基础、对接优势学科、培养软实力和培养硬实力四个维度，形成基础理论、交通管理与大数据、智能交通和道路工程四个课程板块。初步形成了契合新工科建设内涵和管理学院特色的交通工科课程体系。

关键词：
交通工程
系统科学
课程体系
软硬知识协同
高等教育
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当前,新一轮科技革命和产业变革加速推进,为缓解高等教育中长期存在的产教分离问题,促进跨学科交叉培养复合型人才,教育部的“新工科”计划是改进传统工科专业建设的重要指导[1]｡如何促进工科专业与软科学基础融合,完善工科专业学生的知识结构,提升其解决实际问题能力,使其适应新技术的快速发展成为了急需解决的问题[2-3]｡

交通工程隶属于工科专业,然而随着“互联网+”､人工智能､大数据､自动驾驶等新技术不断取得突破,交通运输行业正在发生革命性的变革｡以智能网联交通为代表的新一代交通运输系统正蓬勃发展,深刻改变着交通工程专业的内涵与方法论,比如人—车—路要素的变化,交通行为､交通工具､交通载体特性的变化,交通规划､设计､管控与安全等方法论的变化｡面对行业转型发展,交通工程专业定位､人才培养模式和途径应当顺势而变[4-5]｡

由于交通工程专业系统性强的特点,当前国内部分学校将交通工程专业设在管理学院,以期形成工程与管理､理论与实践的融合[6]｡上海理工大学就以系统科学和管理科学与工程两大优势学科为依托,在管理学院开展软硬知识协同的交通工程本科教育教学｡

1、管理学院开展交通工程专业建设的机遇与挑战

在管理学院开展交通工程专业建设,在复合型创新工科人才方面具有以下机遇:

(1)更好发挥多学科交叉培养理念的先发优势｡工科专业可能存在一定的路径局限,限制学生的跨界整合及动态适应能力｡依托管理学院“理､工､经､管”多学科交叉培养理念的先发优势,践行“新工科”方法论,在工科专业建设路径中引入经济､管理等软科学理论与知识,研究“软硬协同”的管理学院工科专业建设路径,加强工科专业与其他学科之间的渗透融合,以有效促进学科跨界整合,提升学生应对复杂而且高度不确定性技术挑战的能力｡

(2)更好发扬工科技术与社会实际的结合优势｡管理学院建设工科专业过程中,由于学院深厚的软科学知识背景,容易产生工科技术与社会实际结合不紧密的问题｡这导致培养的工科人才与产业需求侧存在结构､质量､水平上的不适应问题｡而管理学院本身所强调的经济性和产业发展,恰好弥补这一不足｡依托基于软科学理论的管理学院工科专业建设的产教融合机制,使产业界参与从人才培养方案制定有助于工科专业建设中,发挥管理学院软科学基础优势,培养工科人才的系统科学思维｡

(3)更好发展系统思维优势｡管理学院建设工科专业过程中,软科学与工科技术相互影响,相互促进,具有典型的协同系统性质｡运筹优化等传统管理学基础知识,叠加互联网+､人工智能､大数据等新时代管理学技术,与交通工程工科专业的人才培养模式相结合,有助于提升工科专业复合型人才培养质量｡

但在具体课程体系构建及教育教学过程中也存在以下挑战:

(1)管理科学理论与工科专业技术协同性不充分;

(2)工科专业创新与实践教学协同性不充分;

(3)“软科学”与“硬技术”交融协同性不充分｡

2、应对策略

2.1面向复合型人才培养需求,建立软硬资源协同驱动的人才培养模式

以软促硬,研究跨学科工科知识结构体系更新方法｡对接新工科高等教育内在要求,发挥管理学院学科交叉融合特色,研究跨学科的工科人才知识结构体系更新方法｡重新整合梳理现有资源,优化软科学课程比例,研究运筹学､管理学等软科学课程学分所占工科专业毕业总学分比例对学生培养质量的影响｡充分发挥管理学院拥有理､工､经､管的多学科优势,引导跨学科课程设计与跨学科教材开发｡

以硬托软,研究基于工科培养体系的学生软科学思维培养方法｡以工科偏硬的技术应用课程为案例,在人才培养体系中引入管理学院特色的系统科学思想,研究开展软硬科学协同的本研交叉互动,科研项目课程等方式对学生系统思维培养的作用｡引导应用系统科学理论的工科专业教材编写与出版,在构建学生工科专业知识体系的同时,培养学生的系统思维能力,完善学生知识结构｡

2.2依托管理学院优势,研究“软科学”赋能的工科专业创新与实践教学方法

建设优化新工科人才培养体系的实践平台｡依托管理学院“软硬兼备”的学科特色,着重将软科学知识引入大学生创新实践项目中｡融合现有13个企业管理动态模拟､物流沙盘模拟等软科学实验室及传统工科专业实验室,以及近20门虚拟仿真实验教学课程,设计“产教融合”的新工科创新实践教学平台,实现工科专业“软硬协同”的创新实践体系层次化,“软科学､硬技术”实验资源共享化｡

研究管理学院工科专业“产教融合”特色建设方法,探索管理学院工科专业建设新路径｡基于产业学院,制定工科专业建设规划,构建“1+N”开放式联盟,探索企业提出“管理型”工科人才需求与实践模式,强化“软硬结合”的专业教师队伍建设,邀请管理经验丰富的企业家进课堂,推动工科专业“产教融合”特色建设方法,增强管理学院学生解决产业实践中常见的“管理+技术”复合问题的能力｡

2.3提升“软科学”与“硬技术”交融协同性

研究“软硬兼备”的管理学院工科专业建设协同机制｡整合工科专业人才培养模式以及“软科学”赋能的工科专业创新与实践教学方法,明确“软科学”与“硬技术”课程对工科人才培养效益的影响效果,分析管理学院“软硬兼备”条件下开展工科专业建设的软硬协同原理,研究人才培养效益最优的“软硬协同”工科专业建设方法｡

设计并优化“软硬协同”的工科专业建设路径｡分析新工科知识结构更新与创新实践培养方法的有机关系,设计并优化“软硬协同”的工科专业建设路径;通过教学实践与学习保障措施,研究管理学院工科专业的持续改进与优化方法,明确管理学院工科人才培养使命､课程知识结构等慢变量与创新实践培养流程､产业学院课程配置等快变量的协同关系｡

推动上海理工大学工程认证实践,验证“软硬协同”的工科专业建设效果｡面向上海理工大学管理学院交通工程专业建设的总体使命,基于教学质量评测数据分析实践效果,落实以学生为中心､产出导向及持续改进的工程认证理念,以工程认证实践中的课程目标达成评价､毕业生用人单位评价等指标,验证管理学院“软硬协同”的交通工程专业建设效果｡

3、建设方案

基于上述策略,重新对课程体系进行了梳理｡分别从保障学科基础､对接优势学科､培养软实力和培养硬实力四个维度,形成基础理论､交通管理与大数据､智能交通和道路工程四个课程板块｡具体课程设置特色从以下两个方面进行了考虑,形成课程体系如图1所示｡

图1交通工程专业课程体系拓扑结构图

(1)提供管理学院工科专业建设研究新视角｡以“培养造就大批德才兼备的高素质工科人才”使命为引领,充分发挥上海理工大学管理学院“理､工､经､管”协同发展特色,突破传统工科专业建设以“硬技术”为主体的人才培养限制,提升人才培养多学科协同创新能力,实现“软硬协同”的管理学院工科专业建设,为管理学院工科专业建设研究提供了新的视角｡

(2)融入系统科学思维构建工科专业知识结构,践行创新实践教学｡新工科人才培养思路下,专业建设是由大量教师､学生､环境､信息的非线性相互作用形成的复杂系统｡本文基于系统科学原理,以软硬资源协同驱动的工科专业人才培养模式更新与“软科学”赋能的工科专业创新实践教学改革为突破口,设计“软硬协同”的管理学院工科专业建设路径,进一步丰富了工科专业建设的研究成果｡

4、建设成效

交通工程专业的学生根据培养目标在基础理论､知识面和创新能力方面接受全面培养,以满足毕业要求､行业发展和社会需求｡基础理论层面,交通工程专业的学生学习交通规划､交通设计､交通控制与管理等相关课程｡通过系统学习基础理论知识,学生能够深入理解交通系统的运行机理､交通规划与设计原则以及交通管理的基本原理｡这为学生在实践中能够准确分析和解决交通问题提供了坚实的理论基础｡

知识面层面,交通工程专业注重培养学生的综合知识面｡学生将学习交通工程领域的多个子学科,如道路工程､交通信息工程､交通安全工程等｡这种全面的知识使学生能够全面了解交通工程的各个方面,并具备跨学科的思维能力｡同时,学生还将学习相关的计算机技术､数据分析技能等,以适应信息化时代对交通工程人才的需求｡

创新能力层面,交通工程专业注重培养学生的创新精神和实践能力｡学生将参与科研项目､实验室实践和工程实训等活动,锻炼解决实际问题的能力和创新思维｡专业还鼓励学生积极参与科技竞赛和创新创业活动,培养学生的创新意识和团队合作能力｡通过这些实践和培养,学生能够在工程实践中提出新的解决方案,并运用科学方法进行验证和实施｡

交通工程专业的学生在基础理论､知识面和创新能力方面接受全面培养｡他们通过系统学习基础理论知识､拓宽知识面以及参与实践和创新活动,能够具备深厚的专业素养和广泛的知识背景,同时具备解决实际问题和推动行业发展的能力｡这种综合培养为学生今后的职业发展和学术研究奠定了坚实的基础｡

近三年,上海理工大学交通工程专业本科生就业率位列管理学院前列,学生获省部级以上学科竞赛奖项30余项,并在第十八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛获得一等奖,是学院在该项赛事中取得的最好成绩｡

5、结论

本文以“新工科”改革为契机,以“学科交叉”人才培养为理念,运用系统科学方法,结合管理学院发展特点,针对交通工程专业课程建设展开系统性改革,从机遇与挑战､应对策略､建设方案､建设成效四个方面展开,通过软硬协同的管理学院工科专业建设,初步形成了契合新工科建设内涵和管理学院特色的交通工科课程体系,提升管理学院工科专业人才培养质量｡研究明确了交通工程专业人才培养路径及其动态更新方法,设计并实践了软硬协同的模块化课程设置,实现了基础数理理论､管理方法和交通工程技术的有机融合,学生培养取得了较好的效果｡

参考文献:

[1]胡德鑫,逄丹丹.中国高等工程教育百年发展史回眸:历史演进､变革逻辑与未来趋向[J].高校教育管理,2023,17(6):100-113.

[2]刘平青,刘东旭,魏一鸣.工科高校经管人才培养供给侧改革的理论与实践:多元共生与因势利导[J].学位与研究生教育,2021(6):1-8.

[3]赵靖,夏晓梅,严凌,等.理论联系实践的交通工程创新人才培养模式探讨[J].教育教学论坛,2017(4):42-43.

[4]赵靖,韩印.基于有序Logistic模型的研究生学术产出影响因素研究——以上海理工大学交通运输工程学科为例[J].西南师范大学学报(自然科学版),2020,45(10):113-120.

[5]姚佼,唐庆云,王嘉文,等.交通工程专业工程项目管理课程思政建设的探索研究[J].物流科技,2019,42(10):159-163.

[6]姚佼,戴亚轩,韩印,等.新工科背景下多学科交叉融合的交通工程人才培养模式研究[J].物流科技,2020,45(7):167-169.

基金资助:2023年度上海理工大学本科教学研究与改革项目(JGXM202303);2024年度上海理工大学研究生教学建设项目(本研一体化课程建设项目)(BY202404);2024年度上海理工大学一流本科课程建设项目(YLKC202424373､YLKC202424381);

文章来源:赵靖,王嘉文,姚佼,等.软硬知识协同的交通工程专业课程体系构建[J].物流科技,2025,48(03):175-177+181.