面向應(yīng)用能力培養(yǎng)的《物流系統(tǒng)仿真》翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)與實(shí)踐

呂奇光 萬(wàn)璽 李強(qiáng) 徐光燦

摘 要：針對(duì)《物流系統(tǒng)仿真》課程特點(diǎn)和專業(yè)要求，本文就如何利用在線教育技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進(jìn)行了分析。通過(guò)課程實(shí)踐的總結(jié)認(rèn)為，在線教育技術(shù)下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)可以促發(fā)“多向交流”、差異化教學(xué)等特征的出現(xiàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力，但通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)特征、學(xué)習(xí)強(qiáng)度等環(huán)節(jié)的分析，發(fā)現(xiàn)需要實(shí)施學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)行為等問題的深入研究來(lái)助推教學(xué)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：課程設(shè)計(jì)；翻轉(zhuǎn)課堂；在線教育技術(shù)；物流系統(tǒng)仿真

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2018）06-0027-03

一、引言

《物流業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2014—2020年）》提出了以提高實(shí)踐能力為重點(diǎn)，探索形成培養(yǎng)物流人才新模式的任務(wù)要求；但當(dāng)前物流管理的專業(yè)教學(xué)普遍存在知識(shí)過(guò)于理論化、學(xué)生動(dòng)手能力差的問題[1-3]。如何在新形式下將物流管理專業(yè)理論與實(shí)踐相結(jié)合，破解教學(xué)困境、落實(shí)行業(yè)規(guī)劃已成為一個(gè)亟待解決的問題。另一方面，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及、MOOCs/SPOC等“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的興起，專業(yè)課程教學(xué)模式也擁有了更多的選擇，也為當(dāng)前物流管理專業(yè)教學(xué)問題提供了一種解決之道。

作為一門物流管理專業(yè)課程，《物流系統(tǒng)仿真》既要求學(xué)生有扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)，也需要學(xué)生具備重在應(yīng)用的動(dòng)手能力，而這也對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)帶來(lái)了極大的壓力。為此，本文以學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)，就如何結(jié)合信息技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)踐該課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行分析和總結(jié)。

二、課程教學(xué)目標(biāo)分析

根據(jù)物流管理專業(yè)需求，可以將《物流系統(tǒng)仿真》課程教學(xué)目標(biāo)細(xì)分為基礎(chǔ)理論掌握能力、軟件使用能力、仿真建模能力和結(jié)果解析能力的培養(yǎng)。其中：基礎(chǔ)理論掌握能力要求學(xué)生能夠理解離散系統(tǒng)仿真、排隊(duì)論等基本概念和方法；軟件使用能力要求學(xué)生能夠使用一個(gè)具體的仿真軟件，熟悉該軟件的常規(guī)操作方法；仿真建模能力則要求學(xué)生可以針對(duì)具體問題進(jìn)行仿真建模；最后，學(xué)生應(yīng)能對(duì)模型運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行解析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)具體問題的優(yōu)化或設(shè)計(jì)。

從以往教學(xué)效果來(lái)看，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，培養(yǎng)課程知識(shí)應(yīng)用能力的教學(xué)目標(biāo)并未得到有效落實(shí)。一方面，從本課程考核效果來(lái)看，以基礎(chǔ)知識(shí)解答、軟件應(yīng)用常識(shí)、模型設(shè)計(jì)及解析三大模塊所組成的課程試卷中，2014年之前三屆學(xué)生的平均得分率分別是83%、78%和63%；此外，從學(xué)生技能使用率來(lái)看，《物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)》、畢業(yè)論文等專業(yè)后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生使用了仿真技術(shù)的比例幾乎不到1%。

三、課程翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)

技術(shù)要素、流程要素和環(huán)境要素是翻轉(zhuǎn)課堂的三大要素[4-5]。MOOCs/SPOC不能完全替代課堂教學(xué)[6-7]，而采用MOOCs技術(shù)（或同時(shí)采用其在線評(píng)價(jià)等功能）實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)可以有效促進(jìn)課堂教學(xué)[8]。為此，筆者就如何以MOOCs技術(shù)串聯(lián)翻轉(zhuǎn)課堂三要素，對(duì)以課程知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

課程以超星慕課平臺(tái)為基礎(chǔ)，從課前、課堂和課后三個(gè)流程要素出發(fā)，重構(gòu)了如圖1所示的課程教學(xué)模式。

（1）課前環(huán)節(jié)——基礎(chǔ)知識(shí)的前移

課程以微視頻、交互式動(dòng)畫（以Flash為支撐的軟件操作動(dòng)畫）為技術(shù)要素，將基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)、仿真軟件基本操作等學(xué)生較易掌握的內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程前移，為學(xué)生提供了基本理論和軟件基本操作的自主學(xué)習(xí)素材，進(jìn)而利用平臺(tái)提供的論壇和手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生間、學(xué)生相互之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)時(shí)的互動(dòng)。

（2）課堂環(huán)節(jié)——課堂教學(xué)的互動(dòng)化

由于課前全面地學(xué)習(xí)和實(shí)踐，課堂環(huán)節(jié)也不再是教師對(duì)理論知識(shí)的講述，而是互動(dòng)化的教學(xué)過(guò)程：在基礎(chǔ)知識(shí)和仿真基本操作測(cè)試、解析的基礎(chǔ)上，課堂以案例或模型討論為主，由學(xué)生進(jìn)行操作和分析，由教師對(duì)模型進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并結(jié)合建模過(guò)程進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)梳理和建模過(guò)程解析。

（3）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)——課程知識(shí)的強(qiáng)化

作為課堂理論教學(xué)的延伸，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)充分利用課程平臺(tái)技術(shù)，以隨機(jī)分配的方式為學(xué)生安排實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使學(xué)生獲得了個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)，進(jìn)一步對(duì)仿真技能進(jìn)行強(qiáng)化和驗(yàn)證。

（4）課后環(huán)節(jié)——課后知識(shí)的鞏固

課程以在線測(cè)試或作業(yè)、交互式動(dòng)畫為技術(shù)要素，將課堂主要內(nèi)容或模型建模過(guò)程以交互式動(dòng)畫的形式置于公共平臺(tái)，由學(xué)生根據(jù)動(dòng)畫實(shí)施模擬操作或驗(yàn)證，為學(xué)生提供了模型解析、知識(shí)梳理、拓展案例的自主學(xué)習(xí)素材，并利用互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行答疑，從而達(dá)到知識(shí)或技能鞏固的目的。

（5）考核環(huán)節(jié)——考核方式的多元化

針對(duì)教學(xué)模式變化，課程在常規(guī)期末考核、實(shí)驗(yàn)考核的基礎(chǔ)上，將在線學(xué)習(xí)進(jìn)度、論壇有效討論數(shù)量、課堂學(xué)習(xí)建模質(zhì)量、在線知識(shí)測(cè)驗(yàn)都納入到課程考核當(dāng)中，形成了重在過(guò)程考核的多元化考核方式。

四、課程教學(xué)特征的變化

課程教學(xué)模式的變化也促進(jìn)了教學(xué)特征的變化，主要表現(xiàn)在：

（1）由重“教”向重“學(xué)”轉(zhuǎn)變

以往的課程教學(xué)主要以課堂環(huán)節(jié)的“教”為主體，教師是主角；而新的教學(xué)模式下，課堂教學(xué)出現(xiàn)了以“學(xué)”為主體的轉(zhuǎn)變。這一現(xiàn)象集中體現(xiàn)在課前環(huán)節(jié)：學(xué)生根據(jù)技術(shù)要素的自學(xué)提出個(gè)性化的學(xué)習(xí)問題，而教師則在課前互動(dòng)的基礎(chǔ)上，將集中出現(xiàn)的學(xué)習(xí)問題進(jìn)行匯總，并體現(xiàn)到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)而通過(guò)學(xué)生在課堂的模型操作分析來(lái)強(qiáng)化個(gè)性學(xué)習(xí)。

（2）由知識(shí)的“單向傳遞”到“多向交流”轉(zhuǎn)變

課程實(shí)踐中，由于設(shè)置了論壇考核模塊，學(xué)生借助課程互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了全方位的交流：一方面，學(xué)生能主動(dòng)、實(shí)時(shí)地將學(xué)習(xí)問題反饋到論壇中，使教師不再是僅按大綱開展教學(xué)，而是根據(jù)問題開展教學(xué)；另一方面，學(xué)生能及時(shí)將學(xué)習(xí)心得、操作技巧發(fā)布到論壇上，也能對(duì)同學(xué)間的問題進(jìn)行交流和解析，甚至也有學(xué)生直接將課程平臺(tái)外的知識(shí)點(diǎn)引入到論壇當(dāng)中。這樣互動(dòng)也改變了知識(shí)由于教師到學(xué)生的“單向傳遞”，而成為師生之間、學(xué)生之間的“多向交流”。

（3）由同步教育向差異性教育轉(zhuǎn)變

課程以課堂教學(xué)為時(shí)間點(diǎn)，將整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程劃分成了眾多小的時(shí)間段。而由于課程平臺(tái)和知識(shí)點(diǎn)素材的存在，學(xué)生完全可以在各時(shí)間段內(nèi)根據(jù)自身時(shí)間安排碎片化的學(xué)習(xí)；另外，學(xué)生也可根據(jù)自身能力，超進(jìn)度學(xué)習(xí)課程知識(shí)，并根據(jù)興趣拓展知識(shí)學(xué)習(xí)和技能應(yīng)用。由此，課堂也實(shí)現(xiàn)了同步教育向差異性教育的轉(zhuǎn)變。

（4）由重“結(jié)果”向重“過(guò)程”轉(zhuǎn)變

課前學(xué)習(xí)進(jìn)度、模型在線操作、課堂建模分析、在線作業(yè)、課后案例建模等環(huán)節(jié)貫穿了整個(gè)課程教學(xué)，而每個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施不僅專注于知識(shí)點(diǎn)掌握程度的評(píng)價(jià)，更是應(yīng)用能力培養(yǎng)效果的檢驗(yàn)；此外，由于課程平臺(tái)對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程的完整記錄，使教師能對(duì)全過(guò)程實(shí)現(xiàn)掌控。通過(guò)這些教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，課程也形成了教學(xué)由重“結(jié)果”向重“過(guò)程”的轉(zhuǎn)變。

五、課程實(shí)踐效果和存在的問題

通過(guò)課程的設(shè)計(jì)和建設(shè)，該課程的教學(xué)模式已在兩所高校的2013、2014級(jí)物流管理專業(yè)學(xué)生中得到了實(shí)踐。從課程網(wǎng)站的訪問數(shù)據(jù)來(lái)看，268名專業(yè)學(xué)生累計(jì)訪問量有49515人次，人均訪問次數(shù)達(dá)到了184次，如果對(duì)比課程集中教學(xué)的次數(shù)（48學(xué)時(shí)），學(xué)生的過(guò)程學(xué)習(xí)數(shù)量要遠(yuǎn)高于課堂教學(xué)數(shù)；此外，課程論壇有效發(fā)帖的數(shù)量達(dá)到了1475條，形成互動(dòng)的討論帖（有多次回復(fù)的討論帖）累計(jì)672條，交流數(shù)量明顯高于傳統(tǒng)課堂問答、課后答疑數(shù)量。

課程網(wǎng)站的記錄反映了學(xué)習(xí)過(guò)程的變化，而課程期末考核、技能應(yīng)用則反映了學(xué)習(xí)效果的變化。在考核難度未做大調(diào)整的情況下，兩屆學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)解答、軟件應(yīng)用常識(shí)、模型設(shè)計(jì)及解析三大考核模塊上的平均得分率分別有87%、80%和83%，體現(xiàn)了課程知識(shí)應(yīng)用能力的提升；兩個(gè)學(xué)校的2013級(jí)學(xué)生當(dāng)中，應(yīng)用仿真技術(shù)開展畢業(yè)論文的比例分別為6.23%和9.54%，其中獲得優(yōu)秀畢業(yè)論文1篇；兩屆學(xué)生當(dāng)中，利用仿真技術(shù)開展物流方案設(shè)計(jì)大賽的項(xiàng)目為6項(xiàng)，其中獲獎(jiǎng)1項(xiàng)。

課程翻轉(zhuǎn)模式的實(shí)施，強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)、提升了學(xué)習(xí)的效果，但另一方面也出現(xiàn)了一些新的問題。這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）主動(dòng)型學(xué)習(xí)的培養(yǎng)還有待進(jìn)一步深化

現(xiàn)有課程設(shè)計(jì)有效增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的參與度，但從課程網(wǎng)站的訪問時(shí)間來(lái)看，有67.44%的訪問時(shí)間集中在各任務(wù)截止日。這也表明現(xiàn)有的課程資源和教學(xué)模式并未完全實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)型的學(xué)習(xí)，還有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生仍然處于任務(wù)推進(jìn)型的學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、課程資源等因素都有可能影響到這一結(jié)果，而這些都需要在后期課程建設(shè)當(dāng)中予以深入分析和研究。

（2）高強(qiáng)度的教學(xué)過(guò)程要求有效配置課程資源

課程的翻轉(zhuǎn)實(shí)踐固然為學(xué)生提供了更全面的教學(xué)資源和指導(dǎo)，但也大大增加了教師工作量和學(xué)生學(xué)習(xí)強(qiáng)度。教師指導(dǎo)方面，不僅需要準(zhǔn)備課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的材料，更需持續(xù)開展課程網(wǎng)站建設(shè)與維護(hù)、在線資源收集與更新等工作，需要及時(shí)有效地關(guān)注、開展在線互動(dòng)；學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間也同樣被大幅擴(kuò)展，甚至出現(xiàn)不少課程在線學(xué)習(xí)占用其它課程時(shí)間的現(xiàn)象。這些背景下，如果大面積普及類似翻轉(zhuǎn)教學(xué)的實(shí)踐，教師和學(xué)生如何分配有限的時(shí)間，或者選擇哪些課程實(shí)施該模式的教學(xué)，教學(xué)工作績(jī)效如何核算等問題也隨之出現(xiàn)。

六、結(jié)論

信息技術(shù)和高等教育的深度融合是當(dāng)前的一大發(fā)展趨勢(shì)。本文在應(yīng)用能力培養(yǎng)的課程目標(biāo)下，對(duì)基于在線教育的《物流系統(tǒng)仿真》翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)，梳理了這一模式下新的教學(xué)特征；課程的實(shí)踐證明了這一模式對(duì)應(yīng)用能力培養(yǎng)目標(biāo)的有效性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，同類課程的實(shí)踐還需要教學(xué)績(jī)效核算、學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與習(xí)慣等問題的進(jìn)一步研究。

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（編輯：郭桂真）