柴 干

（東南大學 智能運輸系統(tǒng)研究中心，江蘇 南京 210096）

一、引 言

智能運輸系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，簡稱ITS）是IT產業(yè)與交通運輸系統(tǒng)相結合而形成的新交叉學科與產業(yè)，其本身的發(fā)展也是國民經濟發(fā)展新的組成部分。高校智能運輸技術專業(yè)人才的培養(yǎng)必須緊緊圍繞智能運輸行業(yè)的結構性調整，以此確定人才發(fā)展的方向和重點，適應ITS發(fā)展新形勢對專業(yè)人才的需求，實現(xiàn)人才與智能運輸事業(yè)的協(xié)調發(fā)展。

隨著ITS的產生和發(fā)展，交通運輸系統(tǒng)的信息化和智能化將是相應管理部門的必然選擇。ITS是在一定交通基礎設施之上，將先進的信息技術、計算機技術、通信技術、自動控制技術、人工智能等有效地綜合運用于交通運輸領域的一項新興交叉學科和產業(yè)。通過加強車輛、道路、使用者三者之間的聯(lián)系，從而形成定時、準確、高效的綜合運輸系統(tǒng)［1］。智能運輸技術是ITS實施的必要前提，也是交通運輸智能化的核心內容。能否培養(yǎng)出合格的智能運輸技術專業(yè)人才關系到我國ITS建設的未來。

智能運輸技術是交通信息工程及控制專業(yè)跨學科的一門研究生專業(yè)學位課［2］，課程的教學目的是使研究生在學習交通工程、交通控制與管理等課程的基礎上，進一步分析和掌握智能運輸體系的基本原理和方法，了解智能運輸工程應用背景與切入點，培養(yǎng)ITS的結構功能設計與智能運輸技術工程應用的能力，為進一步學習交通信息工程及控制有關專業(yè)課程以及進行相關設計和科研打下必要的理論與技術基礎。

智能運輸工程建設的不同階段，需要高校輸送大量不同的相關專業(yè)技術人才，即在ITS建設的初期階段，高校應能為社會輸送大量智能運輸行業(yè)的規(guī)劃、設計和施工技術人員，而在ITS營運階段，高校應該能為社會輸送大量的智能運輸管理技術人員。隨著我國ITS事業(yè)的快速發(fā)展，大量智能運輸設施與技術的投入使用，高校智能運輸技術的教學與專業(yè)人才的培養(yǎng)正面臨著新的挑戰(zhàn)。

針對我國道路ITS建設對智能運輸技術人才需求的分析，本文依據ITS的體系框架、數(shù)據流程及教研組十多年的教學成果，提出了在高校開展智能運輸技術的教學思路，從教育觀念、課程體系、實踐教學環(huán)節(jié)、科學考核體系、教師素質五個方面系統(tǒng)論述了人才培養(yǎng)的模式，通過工程型與研究型人才的培養(yǎng)方式，確定了人才培養(yǎng)的類別，以便為智能運輸技術課程的教學改革和實踐提供借鑒，為培養(yǎng)滿足智能運輸技術需求的專業(yè)人才提供有效的教學思路、培養(yǎng)模式與培養(yǎng)類別。

二、需求分析

隨著我國經濟的快速發(fā)展，機動車保有量與道路里程得到迅速增長，相比之下，交通管理水平及基礎設施建設卻相對滯后。道路擁堵、交通違章、事故頻繁與環(huán)境污染等眾多現(xiàn)代交通問題，促使交通管理部門迫切需要加強ITS的建設與智能運輸技術的廣泛應用，因此，在我國ITS建設的初期階段，需要以下類型的ITS專業(yè)技術人才：

1.智能運輸行業(yè)的規(guī)劃技術人才需求。ITS作為21世紀交通運輸系統(tǒng)的發(fā)展方向，正在世界各國得到廣泛實施并發(fā)揮著越來越大的作用。ITS不僅改善了世界發(fā)達國家的交通狀況，而且形成了21世紀新產業(yè)，世界ITS的形勢既是我國ITS建設的機遇，也是我國ITS發(fā)展的挑戰(zhàn)。當前我國急需智能運輸行業(yè)的規(guī)劃技術人才，比便有效從事中國ITS發(fā)展戰(zhàn)略、中國ITS體系框架、中國ITS標準化、中國ITS關鍵技術以及ITS示范城市建設工程的規(guī)劃研究工作，而且需要從市級、省級和國家層面上長期滾動式進行中國ITS的規(guī)劃工作。

2.智能運輸行業(yè)的設計技術人才需求。當前我國ITS正處于蓬勃發(fā)展時期，具有基礎設施建設和ITS建設同步進行、交通設施建設滯后于道路建設、技術引進與本土創(chuàng)新并舉等特點。因此需要一大批智能運輸行業(yè)的設計技術人才，在吸收國外先進技術與設計理念的基礎上，創(chuàng)新性設計出符合我國國情的ITS概念、上層結構、應用項目等具體實施方案，以指導ITS整個領域的協(xié)調展開。

3.智能運輸行業(yè)的施工技術人員需求。目前我國ITS大致涵蓋8類功能：（1）交通信息服務；（2）交通管理；（3）公共交通；（4）車輛輔助控制；（5）貨運管理；（6）電子收費；（7）應急管理；（8）道路監(jiān)測。圍繞這8類功能的實現(xiàn)，ITS需要建設一系列應用系統(tǒng)，而培養(yǎng)合格的智能運輸行業(yè)的施工技術人才則是關鍵所在。

交通信息化的發(fā)展存在著以下的需求：通過信息技術對分散進行的個體交通行為進行引導整合，幫助個體在掌握宏觀信息的基礎上將其交通行為合理化，促進交通運輸系統(tǒng)的整體協(xié)調；通過信息技術增強交通管理水平，形成交通運輸系統(tǒng)的完整信息采集、信息管理與加工、信息發(fā)布“系統(tǒng)神經網絡”，以支持智能化的科學決策行為；通過信息系統(tǒng)實現(xiàn)交通運輸系統(tǒng)與整個社會經濟系統(tǒng)的有效協(xié)接，包括交通運輸信息融入供應鏈及交通運輸信息融入居民生活信息鏈。隨著交通信息化的發(fā)展，交通智能化成為ITS建設的重點。在交通智能基礎設施基本建設完成與ITS營運階段，需要大批的智能運輸管理技術人才，以便進行智能化的交通數(shù)據采集、融合、挖掘與發(fā)布，確保ITS高效安全的運營。

三、專業(yè)技術的教學思路

中國ITS的頂層物理結構見圖1所示。

圖1 中國ITS的頂層物理結構圖

根據圖1，先進的交通管理與規(guī)劃系統(tǒng)和出行者信息服務系統(tǒng)是我國ITS的基礎，過去至現(xiàn)在都是我國ITS建設的重點；先進的客貨運管理系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)和緊急救援與個人安全系統(tǒng)是我國ITS當前需要逐步建設和完善的內容；車輛控制與輔助駕駛系統(tǒng)和自動化公路系統(tǒng)是在不遠的將來需要建設的目標，也是當前需要基礎研究的重要組成部分。基于此，教學思路與工作重點在于圍繞先進的交通管理系統(tǒng)和出行者信息系統(tǒng)建設所需的關鍵技術進行內容組織、案例選擇和實踐教學，兼顧客貨運管理系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)和緊急救援與個人安全系統(tǒng)的相關專業(yè)技術內容，探討車輛控制與輔助駕駛系統(tǒng)和自動化公路系統(tǒng)的相關專業(yè)技術內容。

ITS的發(fā)展歷程表現(xiàn)為交通運輸?shù)男畔⒒?、智能化和一體化。交通運輸信息化體現(xiàn)為交通物理現(xiàn)象與機理的數(shù)字化及其網絡傳輸；交通運輸智能化體現(xiàn)為基于人工智能的交通信息處理與網格計算；交通運輸一體化體現(xiàn)為交通運輸信息的整合與共享，以及交通運輸系統(tǒng)結構的整合。為此，ITS的數(shù)據流程表現(xiàn)為交通運輸數(shù)據的自動采集、網絡傳輸、數(shù)據存貯、融合、挖掘與發(fā)布。鑒于ITS的發(fā)展歷程與數(shù)據流程，提出如下智能運輸技術課程的教學思路、教學內容與學時安排：

1.課程的教學思路

智能運輸技術課程的培養(yǎng)目的是使研究生掌握智能運輸技術的原理、方法和工程應用能力，培養(yǎng)方案，應使研究生具備如下基本能力：

（1）分析能力的培養(yǎng)。根據具體工程的需求，初步設計智能運輸應用系統(tǒng)的邏輯框架和物理框架。應用所設計系統(tǒng)的功能，提出解決智能運輸工程技術實施方案的能力。

（2）計算能力的培養(yǎng)。具備應用技術和檢測方法的數(shù)值計算和結構化程序的設計能力。

（3）自學能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)和提高學生對所學知識進行整理、概括、消化吸收的能力，使其具有從事智能運輸工程的設計能力，技術選擇能力和理論分析能力。

（4）表達能力的培養(yǎng)。通過作業(yè)與課堂討論，使學生具有表達自己解決智能運輸問題基本思路的能力。

（5）創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學生獨立思考、深入鉆研問題的習慣，對問題提出多種解決方案、針對具體的應用工程，提出相適應的技術解決方案。

2.課程的教學內容

（1）掌握ITS的產生背景、定義、組成與特點，國內外研究現(xiàn)狀，構建ITS的關鍵技術實施方案。

（2）了解中國ITS的需求分析，工程和技術應用領域；掌握ITS邏輯框架與物理框架的設計方法，各個子系統(tǒng)和子模塊的功能設計，及智能運輸技術與傳統(tǒng)交通運輸技術在解決交通問題時的異同點。

（3）掌握GPS定位與導航技術，能夠推導出GPS定位的數(shù)學表達式，熟練掌握GPS／DR／MM組合式定位與導航技術的結構組合、功能應用和應用場合。

（4）學習智能運輸無線信息發(fā)布技術，重點掌握基于GPS／GSM與DSRC的無線交通通信技術，充分理解基于專用短程通信（DSRC）系統(tǒng)的多播技術能夠有效地滿足在交通擁擠區(qū)域，許多擁有無線移動終端的出行者所需的大量共同的交通信息，如交通堵塞疏導、天氣預報及與駕駛相關的信息的先進交通信息傳輸與發(fā)布技術。

（5）掌握非接觸式交通參數(shù)自動采集技術，會應用組合式方法進行檢測技術的選擇與應用；掌握雙目視頻檢測方法的基本原理與克服干擾的技術手段；深入了解運動狀況下車牌識別的技術步驟以及今后需要解決的技術問題。

（6）掌握交通模擬電視監(jiān)視技術的五個組成部分及相應的功能，重點掌握交通數(shù)字電視監(jiān)視系統(tǒng)的關鍵技術與聯(lián)網監(jiān)視等功能，能夠根據工程的基本需求，合理選擇監(jiān)視方法，系統(tǒng)組成方式。了解未來交通電視監(jiān)視系統(tǒng)和技術的發(fā)展需求與應用方向。

（7）掌握電子不停車收費的關鍵技術與收費模式，了解在中國目前實行電子不停車收費所存在的困難與需求解決的技術問題，能夠對電子不停車收費技術進行方案選擇等方面的基本設計。

（8）掌握城市交通指揮控制系統(tǒng)的關鍵技術與各個子系統(tǒng)的基本功能，重點掌握基于控制中心的分布式指揮控制技術的工作原理與交通信息的采集、融合、處理與發(fā)布的技術；能夠根據具體工程的需求，初步設計系統(tǒng)的方案，軟件的功能與應用功能二次開發(fā)的基本要素。

3.課程的學時安排

課程的學時安排如表1所示：

表1 智能運輸技術課程的學時安排

四、專業(yè)技術人才的培養(yǎng)模式

為了滿足市場對智能運輸技術人才更趨專業(yè)化需求，高校應抓住機遇，結合自身的教學優(yōu)勢，改革教學內容與培養(yǎng)模式。經過十多年專業(yè)基礎課的教學和科研，結合市場需求，提出如下智能運輸技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

1.技術人才培養(yǎng)模式

（1）改變教育觀念，樹立市場意識

高校不僅要注重學生知識和能力的培養(yǎng)，還要重視人才市場的需求。因此，高校必須轉變傳統(tǒng)的教學與人才培養(yǎng)觀念，樹立市場意識，打破完全按專業(yè)培養(yǎng)的方法，實行“創(chuàng)新理念、實踐教學、工程技術、按需培養(yǎng)”的全面新型技術人才培養(yǎng)模式。

創(chuàng)新意識?！皠?chuàng)新是一個民族的靈魂”。隨著科學技術的迅速發(fā)展，智能運輸工程成為一門新興學科、邊緣學科和綜合學科。信息技術的迅速發(fā)展及廣泛應用，使智能運輸行業(yè)進入一個不斷創(chuàng)新的嶄新時代。我國還是一個發(fā)展中國家，智能運輸?shù)墓芾硭健⒔洕б嫠胶涂茖W技術水平，與發(fā)達國家相比還存在著巨大的差距，培養(yǎng)擁有創(chuàng)造意識的技術人才，對于加速交通運輸科技進步，推動交通運輸經濟發(fā)展，逐步縮小與發(fā)達國家的差距，具有重要的現(xiàn)實意義。

實踐教學。在進行“厚基礎”的理論教學和“寬專業(yè)”的專業(yè)教學基礎上，引進啟發(fā)式問題，增加提問，增強互動，讓研究生主動思考問題；采用案例教學方式，增強研究生對理論分析、方法選擇、工程實施的整體理解；布置教學案例，讓研究生獨立思考與解決，激發(fā)其創(chuàng)新能力。

工程技術。智能運輸技術的發(fā)展需要知識面較寬，如交通運輸、信息、人工智能、系統(tǒng)工程等方面能力均比較全面的“工程技術型”人才，既要掌握工程技術，又要懂得管理與工程背景的技術型人才，而不應以培養(yǎng)一技之長為滿足，要從過于重視專項技術的專門性轉變到更加重視工程系統(tǒng)的完整性，使其不僅能從事專業(yè)技術工作，而且能了解與專業(yè)活動相關的社會經濟環(huán)境，成為ITS建設的管理、策劃、指導和決策者。

按需培養(yǎng)。是指按國家、行業(yè)、地區(qū)經濟和科技發(fā)展的需求，適當考慮相關學科和行業(yè)的發(fā)展趨勢以及學生自身知識結構和能力的需求，實行因時、因才適宜的“按需培養(yǎng)”，針對國家對智能運輸技術專業(yè)人才的不同階段需求，培養(yǎng)滿足市場需求的ITS規(guī)劃、工程實施與運營管理的技術人才。

（2）改革課程體系，推進教學內容的現(xiàn)代化

按照“厚基礎、寬專業(yè)、高素質、強能力”的原則與“知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展和綜合提高”的要求［3］，建立新的課程體系。智能運輸專業(yè)課程體系包括公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課三大模塊。以專業(yè)基礎課程構建教學基礎平臺；以專業(yè)課構成應用平臺；以工程案例與課程實驗構成實踐平臺。根據教學過程中的實際情況，研究生可以根據自身的能力和需求，從不同的平臺選擇相關的課程。將原課程體系中相互孤立的基礎內容和當前智能運輸技術的最新成果（多源數(shù)據采集與融合技術、基于車聯(lián)網的信息發(fā)布技術）整合成新的課程內容，以改變傳統(tǒng)的課程體系，增加現(xiàn)代化的教學內容。

（3）加強實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的綜合工程能力

實踐性課程在研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中有著重要的作用。實踐性教學不僅能檢驗研究生的理論知識、動手能力與研究水平，還可提高學生分析問題、解決問題的能力，為學生從事研究奠定基礎［4］。在國家教委面向21世紀工科教學內容體系改革精神指導下，遵循研究生對知識需求和學習能力提高的要求，推行“課內與課外結合、教學與科研結合”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制，依托實驗中心，結合研究生工程實踐環(huán)節(jié)，堅持“知識、能力、素質”的教學體系，增加實踐教學的學時數(shù)，使研究生有充分的時間參加智能運輸工程的現(xiàn)場調研，培養(yǎng)研究生動手實踐的能力。建立開放實驗室制度，研究生可與指導教師預約、自主選擇、自主設計智能運輸技術的方案實驗。

（4）改革考試形式，建立科學的考核體系

單一的閉卷考試方式，雖然能夠考查研究生對知識的掌握程度，督促研究生努力學習，但不利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和綜合能力，需要建立科學的考核體系和多樣的考試方式［5］。研究生的學習成績要綜合平時的課堂研討、提問、作業(yè)、實踐操作的成績，終考成績不能超總成績的70%。終考的方式也采取多樣化的形式（如小論文、課題討論、作業(yè)答辯、制作專題多媒體課件、設計小實驗等）?？己朔绞降母母锾岣吡搜芯可灾鲗W習的興趣，提供了個性發(fā)展的空間，擴展了研究生的知識面，培養(yǎng)了研究生的創(chuàng)新能力。

（5）提高教師素質，提升教學質量

在科學合理的課程體系基礎上，教學效果的好壞直接影響到研究生知識的掌握和綜合能力的培養(yǎng)，因此高素質的教師隊伍是提升教學質量、培養(yǎng)優(yōu)秀人才的前提。加強教師自身的專業(yè)素質，鼓勵和支持專業(yè)教師進行智能運輸技術領域的研究，與國內外知名大學建立教學、科研交流關系，將外籍專家請進來給教師和研究生作專題講座或科研培訓。

充分利用專業(yè)研究生導師們豐富的科研實踐經驗，對研究生素質提升方向和面臨的各種挑戰(zhàn)進行透徹的分析，培養(yǎng)研究生建立嚴謹、求實的科學作風，形成科學的思維方式和創(chuàng)新意識。鼓勵研究生積極與導師、輔導員相互溝通，鼓勵不同專業(yè)背景的研究生在遇到外部問題與挑戰(zhàn)時相互交流，通過不同的知識積淀、思維方式、處事策略的碰撞與融合，實現(xiàn)自身綜合素質的全面提升。營造良好的學術氛圍，形成學術磁場效應。為打破學術門戶現(xiàn)象，鼓勵與支持研究生參與學術交流。建立師生雙向監(jiān)督和反饋機制，促進研究生的學習主動性，提高導師的責任心。規(guī)范授課制度，杜絕教師隨意調課、停課、代課現(xiàn)象；建立有效的教學檢查和評估制度，完善課程考試制度。

2.技術人才培養(yǎng)類別

（1）智能運輸工程型技術人才培養(yǎng)

為了培養(yǎng)工程技術性人才，采用以專題報告為切入點的研究性課程教學模式，結合本專業(yè)研究生課程，實施研究生課程教學方面的改革實踐。專題報告就某個智能運輸技術進行專題研究，包括陳述問題，歸納、分析和比較已有研究成果，評價和結論。討論與實踐針對一些典型的智能運輸技術進行深入的討論，分析其優(yōu)缺點，以及這些技術工程應用的案例。提供研究生參與實際智能運輸工程的設計、施工、管理，以及疑難問題的處理等實踐環(huán)節(jié)的平臺，著重培養(yǎng)其敏銳的工程思維和創(chuàng)新能力。加強與校外企業(yè)、研究機構的合作，實現(xiàn)產學研聯(lián)合培養(yǎng)的模式，讓研究生參與更多企業(yè)的科研或技改項目，直接面向社會與工程，滿足我國智能運輸工程建設對工程技術人才的需求。

（2）智能運輸工程研究型人才培養(yǎng)

ITS是現(xiàn)代信息技術與交通運輸工程相結合而產生的新的交叉學科，其理論與技術的基礎研究還不成熟，特別是我國智能運輸?shù)陌l(fā)展戰(zhàn)略是引進與創(chuàng)新并舉，因此，智能運輸工程研究型人才的培養(yǎng)就具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實意義。通過交通運輸工程、信息工程和系統(tǒng)工程等多學科交叉的理論與技術融合、挖掘與工程實踐，形成智能運輸工程研究型人才獨特的培養(yǎng)模式與教學方案，為攀登世界ITS研究的高峰輸送高質量的研究型人才。根據表1，我國智能運輸工程研究型人才的重點培養(yǎng)領域集中在交通信息的自動采集、控制與發(fā)布。

五、結 語

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，交通擁堵等現(xiàn)實問題的解決需要先進的智能運輸技術的應用。為了更好地服務于智能運輸行業(yè)，高校在培養(yǎng)智能運輸工程技術專業(yè)人才方面，應該充分認清新世紀智能運輸人才資源開發(fā)面臨的新任務，準確把握智能運輸技術人才需求的大趨勢，轉變教學思路，改革教學內容、培養(yǎng)模式與人才培養(yǎng)類型，加大培養(yǎng)力度，以適應我國ITS建設的發(fā)展趨勢。

］

［1］ 黃衛(wèi)，路小波.智能運輸系統(tǒng)概論（第二版）［M］.北京：人民交通出版社，2008.8.

［2］ 柴干，過秀成.智能運輸系統(tǒng)課程的教學實踐［J］.東南大學學報：社科版，2006.2：6-9.

［3］ 劉玉梅，李輝.文通運輸類專業(yè)寬口徑人才培養(yǎng)模式的研究與實踐［J］.理工高校研究，2004，23（3）：42-44.

［4］ 丁衛(wèi)東，鐘炳迪.構建面向21世紀的文通運輸類專業(yè)人才培養(yǎng)模式［J］.武漢科技大學學報：社科版，2001，3（3）：70-72.

［5］ 李永義，柴干，面向高速公路應急救援需求的技術支持及人才培養(yǎng)研究［C］.第九屆全國高校土木工程學院院長工作研討會，2008，312-315.