交通運輸工程專業(yè)實驗教學體系與實驗室建設(shè)方案研討

1、交通運輸工程專業(yè)實驗教學體系與實驗室建設(shè)方案研討 摘 要交通運輸工程專業(yè)實驗室建設(shè)在專業(yè)人才培養(yǎng)中起著重要作用。本文探討了高校交通運輸專業(yè)實驗教學體系的層次、結(jié)構(gòu)和具體項目設(shè)計內(nèi)容，闡述了實驗室建設(shè)的具體目標和建設(shè)方案。 關(guān)鍵詞交通運輸;實驗室;實驗教學體系;建設(shè)方案 中圖分類號G642.423 文獻標識碼A 文章編號1673-0194（2015）20-0-02 1 引 言 交通運輸業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟體系中處于領(lǐng)先地位。隨著我國交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，需要培養(yǎng)大批高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)和管理人才。高校交通運輸工程專業(yè)的設(shè)置，旨在培養(yǎng)具備現(xiàn)代交通運輸工程的規(guī)劃、設(shè)計、組織與管理知識及相關(guān)

2、開發(fā)能力的人才，以滿足國民經(jīng)濟各部門對于交通運輸決策、規(guī)劃、建設(shè)、組織、指揮、運作、維護及管理的需求。 與一般工程專業(yè)一樣，交通運輸工程專業(yè)教學體系包含理論教學和實驗教學兩個部分。而鑒于交通運輸工程專業(yè)具有很高的實踐性，其中的實驗教學過程對于培養(yǎng)工程專業(yè)人才的綜合能力具有十分重要的作用。因此，必須建設(shè)一個與現(xiàn)代交通運輸業(yè)發(fā)展相適應的教學實驗室，并在教學過程中進行有效管理，才能確保教學質(zhì)量、最大限度地提高教師與學生的科研服務能力。 高校教學實驗室的基本要求應包括：建立一個科學、先進的實驗平臺，層次結(jié)構(gòu)分明，系統(tǒng)功能合理，安全、環(huán)保、節(jié)能，高效管理與運作，方便學生開展科研活動，能以煥發(fā)學生的實踐創(chuàng)

3、新能力，適應現(xiàn)代交通運輸業(yè)的實際需求及發(fā)展方向。 2 交通運輸專業(yè)實驗教學體系層次 交通運輸工程的涵蓋面很廣，包括了多種運輸方式和多個組成部分，現(xiàn)代交通運輸工程還涵蓋了智能交通系統(tǒng)（ITS），交通運輸工程與物流工程也在交叉融合中迅速發(fā)展。 鑒于交通運輸工程的廣泛性，每個高校交通運輸工程專業(yè)的人才培養(yǎng)側(cè)重點各有不同，高校應根據(jù)自身的專業(yè)目標及研究重點，策劃一套具有自身特色的課程體系，避免人才的一般化或同質(zhì)化。交通運輸工程專業(yè)的實驗教學體系，既要和具體的專業(yè)課程緊密配合，又要滿足系統(tǒng)化的要求，使學生通過實驗教學過程的實戰(zhàn)訓練，更加深入地理解本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識，同時又提升實踐能力和創(chuàng)新潛力。交通運

4、輸專業(yè)實驗教學體系的層次包含以下幾個部分。 2.1 基礎(chǔ)認知層面 這是實驗教學體系的第一階段，即通過一系列演示性實驗，結(jié)合專業(yè)認識實習，使學生對交通運輸工程專業(yè)有全面的認識理解，初步了解交通運輸行業(yè)的發(fā)展狀況和趨勢，明確學習目標，激發(fā)學習興趣，為專業(yè)課的學習打下良好基礎(chǔ)。 2.2 理論驗證層面 這是實驗教學體系的第二階段，即結(jié)合交通運輸工程專業(yè)課程的專業(yè)理論，通過驗證性實驗，增強學生對基本概念、理論的理解和掌握，提高學生對專業(yè)理論的學習興趣和分析問題的能力。 2.3 操作應用層面 這是實驗教學體系的第三階段，即在理論驗證的基礎(chǔ)上，引入成套的、系統(tǒng)的交通運輸工程專業(yè)軟硬件，運用真實的作業(yè)流程和數(shù)

5、據(jù)，開設(shè)操作型和應用性的實驗項目，使學生理解并掌握交通運輸工程的各組流程及作業(yè)方法。 2.4 設(shè)計研究層面 這是實驗教學體系的第四階段，在學生掌握了交通運輸工程專業(yè)基礎(chǔ)理論及基本操作的基礎(chǔ)上，進入設(shè)計型項目和研究性課題，引導他們運用科學方法提出或設(shè)計實驗方案，并對實驗方案及實驗結(jié)果的正確性進行驗證，從而提高其科研水平及創(chuàng)新能力。 3 交通運輸實驗室實驗教學體系的構(gòu)建及實驗項目的設(shè)計 構(gòu)建一個完整的交通運輸實驗教學體系及其涵蓋的實驗教學項目，應以已有的專業(yè)人才培養(yǎng)方案、課程體系為依據(jù);同時根據(jù)本高校的專業(yè)重點，系統(tǒng)策劃實驗內(nèi)容，以編制規(guī)范化、標準化的實驗教學方案。以東南大學為例，我校交通運輸專業(yè)

6、采用“理論教學、科學研究、實踐創(chuàng)新”相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，以旅客運輸與貨物運輸工程為重點、物流工程為延伸、汽車運用工程為補充，以培育具備客貨運輸與物流工程的規(guī)劃、設(shè)計、組織與管理等方面知識及相關(guān)開發(fā)能力，能從事客貨運輸系統(tǒng)的規(guī)劃、組織、指揮、決策以及物流系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計與管理的高級工程技術(shù)及管理人才為目標，其交通運輸專業(yè)實驗項目的名稱及類型見表1。其中，旅客運輸?shù)呐囵B(yǎng)重點是道路運輸體系，貨物運輸則結(jié)合物流學和國際貿(mào)易，側(cè)重于道路運輸和水路運輸系統(tǒng)為主的綜合運輸體系。圍繞上述目標，面對若干具體專業(yè)課程，本實驗教學體系的結(jié)構(gòu)包含以下幾個部分。 3.1 客運管理模擬實驗 該類實驗項目的開展以道路運輸體

7、系為主，內(nèi)容包括城際道路客運和城市公交客運，通過eBus客運管理系統(tǒng)和智能公交調(diào)度系統(tǒng)的運用，認識和體會城際公路客運站和城市公交調(diào)度系統(tǒng)平臺的系統(tǒng)功能、運營計劃、調(diào)度、報表管理、數(shù)據(jù)分析、終端遠程管理、票務管理、車隊管理、結(jié)算管理、參數(shù)配置等環(huán)節(jié)。 3.2 貨物運輸管理模擬實驗 運用本實驗室配套的貨物運輸管理實驗教學平臺，構(gòu)建多方位的實驗項目，內(nèi)容包括：集裝箱碼頭管理、堆場管理、貨物海運代理業(yè)務、船代業(yè)務、電子口岸管理、集裝箱運輸管理、倉儲管理等環(huán)節(jié)。通過該平臺，模擬國際貨運系統(tǒng)的各項作業(yè)環(huán)節(jié)，提高學生解決實際問題的能力;此外，本實驗室還具備SQL SERVER、ACCESS等開發(fā)平臺，學生可

8、在教師指導下進行貨運及物流系統(tǒng)的功能定位、設(shè)計，并最終完成所需的軟件開發(fā)項目。 3.3 物流和供應鏈實驗 現(xiàn)代物流工程是貨物運輸業(yè)務的延伸。鑒于我國經(jīng)濟發(fā)展對于物流專業(yè)人才需求的不斷增長，東南大學努力培養(yǎng)物流工程學生的實踐能力，擴展本科生的就業(yè)面，本實驗室設(shè)立了適應于相關(guān)專業(yè)的物流和供應鏈的一系列實驗項目，包括認識實驗演示、系統(tǒng)流程分析、物流理論驗證、物流系統(tǒng)設(shè)計等環(huán)節(jié)。應用Arena、AutoMod、LOGWARE、CAD、MatLab軟件，學生可進行物流系統(tǒng)的分析、驗證和設(shè)計。 3.4 載運工具運用類實驗 本校交通運輸專業(yè)，載運工具的運用以汽車教學實驗為主。實驗室配備有實驗車輛、模擬駕駛儀

9、、側(cè)滑臺、燈光儀、尾氣分析儀、震動與噪聲檢測系統(tǒng)等設(shè)施，可進行相關(guān)課程實驗、SRTP實驗和本科生學科競賽等實驗項目。 表1 交通運輸專業(yè)實驗項目名稱及其類型 實驗項目分類 實驗項目名稱 實驗項目類型 客運管理模擬 城際客運組織管理操作實驗 操作應用型 智能公交調(diào)度系統(tǒng)操作實驗 操作應用型 城際客運運營線路設(shè)計及調(diào)度 設(shè)計研究型 公交運營組織策略實驗 設(shè)計研究型 公交多線路間資源優(yōu)化策略實驗 設(shè)計研究型 貨物運輸管理模擬 集裝箱堆場管理系統(tǒng)操作 操作應用型 集裝箱運輸管理系統(tǒng)操作 操作應用型 集裝箱碼頭管理系統(tǒng)操作 操作應用型 貨物海運出口代理系統(tǒng)操作 操作應用型 進出口貿(mào)易中報關(guān)軟件的使用 操

10、作應用型 倉儲管理系統(tǒng)操作 操作應用型 船代管理軟件的使用 操作應用型 口岸物流仿真模擬實驗 基礎(chǔ)認知型 物流和供應鏈 庫存策略實驗 理論驗證型 分揀（運輸）策略實驗 理論驗證型 選址策略實驗 理論驗證型 牛鞭效應仿真實驗 基礎(chǔ)認知型 汽車生產(chǎn)線物流仿真實驗 設(shè)計研究型 供應鏈可視化仿真實驗 基礎(chǔ)認知型 物流中心虛擬規(guī)劃設(shè)計實驗 設(shè)計研究型 自動化立體倉庫分揀仿真實驗 設(shè)計研究型 配送中心分揀策略仿真實驗 設(shè)計研究型 載運工具運用 汽車一般參數(shù)測定 基礎(chǔ)認知型 汽車制動性能實驗 理論驗證型 汽車動力性能實驗 理論驗證型 汽車燃料經(jīng)濟性實驗 理論驗證型 4 交通運輸實驗室建設(shè)方案 研究型大學的交

11、通運輸實驗室，既應圍繞現(xiàn)有交通運輸專業(yè)課程和實驗教學體系而構(gòu)建，又要具備高層次、多樣化、開放性和創(chuàng)新性，使實驗室有效地為教學服務，同時，能為學生的課外科研活動和課題研究項目提供條件，為師生提供有利于知識溝通和學術(shù)交流的優(yōu)良環(huán)境。實驗室建設(shè)的工作重點包含以下幾個方面。 4.1 圍繞目標，服務教學 實驗室的規(guī)劃和布局要緊緊圍繞具有自身特色的人才培養(yǎng)目標，實驗室的軟硬件配置要緊密結(jié)合實驗教學體系和實驗項目，布局清晰合理，主導方向明確。例如，以載運工具運用和汽車構(gòu)造為主導方向的實驗室布局，重點建設(shè)汽車實驗教學平臺，如汽車構(gòu)造、汽車理論、汽車檢測診斷、汽車運用等;以鐵路運輸系統(tǒng)為主導方向的實驗室布局，則

12、以鐵路機車設(shè)備、信號設(shè)備和鐵路運輸組織為重點。 4.2 實驗系統(tǒng)軟硬件配置均衡，設(shè)施功能適宜 交通運輸專業(yè)的實驗系統(tǒng)既需要配備合理的硬件設(shè)施，進行相關(guān)的演示、操作、研究、功能設(shè)計等項目，也需要構(gòu)建配套的軟件系統(tǒng)，以及相對應的局域網(wǎng)絡，便于進行流程仿真、系統(tǒng)分析、軟件開發(fā)等實驗環(huán)節(jié)。 4.3 確保實驗室設(shè)施的維護保養(yǎng) 交通運輸實驗室建設(shè)需要大量的經(jīng)費，因此，必須在注重建設(shè)的同時，注重設(shè)備、設(shè)施及其軟件的維護保養(yǎng)。應對現(xiàn)有的實驗設(shè)施，建立合理的使用、管理制度，科學規(guī)范地操作，制定并實施維護保養(yǎng)計劃。實驗室每年應能得到一定的經(jīng)費，用于設(shè)備的維護、保養(yǎng)。 4.4 實驗室設(shè)施的定期升級 結(jié)合教學內(nèi)容的不

13、斷優(yōu)化和更新，實驗室軟硬件設(shè)施應定期升級，以便能跟上科技及經(jīng)濟的日益發(fā)展，與時俱進，持續(xù)為學生提供緊密結(jié)合當前科技發(fā)展需求的實驗教學條件，實現(xiàn)實驗室的高層次、創(chuàng)新性進步。 4.5 建設(shè)開放性的實驗室 現(xiàn)代的實驗室，應實踐開放化管理，“服務于教學、科研，教學、科研提供實驗室的實力”，通過實驗室的高效管理與運作，打造良好的教學科研環(huán)境，為培養(yǎng)一流人才創(chuàng)造有利條件。 東南大學的交通運輸專業(yè)實驗室構(gòu)建工作，根據(jù)本校交通運輸專業(yè)人才培養(yǎng)目標，結(jié)合交通運輸專業(yè)實驗教學體系層次和結(jié)構(gòu)，近幾年來，陸續(xù)建設(shè)了客運管理模擬實驗室、貨物運輸管理模擬實驗室、汽車運行性能檢測實驗室、模擬駕駛實驗室、汽車構(gòu)造實驗室（共建），且日臻完善。同時，本實驗室又配置了認識實驗演示區(qū)，包括綜合客運交通樞紐模型、綜合物流園區(qū)模型、立體倉庫和堆垛設(shè)備、自動化分揀線（共建）等。學生在參觀認識實驗演示區(qū)后，對交通運輸系統(tǒng)的原理、操作、使用，可增強感性認識，深化理性認識。東南大學交通運輸實驗室結(jié)構(gòu)和功能見表2。 目前，我校交通運輸專業(yè)教學實驗條件還相對薄弱，實驗設(shè)施有待進一步建設(shè)，為此，需要結(jié)合學科“十三五”發(fā)展規(guī)劃以及本專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，加強實驗室建設(shè)，增添必要的儀器設(shè)備，以充