整合与创新:新文科背景下智慧物流系统规划与设计课程教学改革探索
2024-01-02王秀荣刘照军
王秀荣 刘照军
摘 要:人工智能、大数据及区块链等新兴技术的快速发展,带动应用型本科物流工程专业课程教学“从教师为中心”到“以学生为中心”的范式革命。阐释智慧物流系统规划与设计课程在知识、能力、情感与价值四个维度上的教学理念,凸显问题导向、教研结合、情感互动和课程思政的创新内涵,从教学目标、教学内容、教学组织和教学评价四个方面展示教学设计的创新思路,通过不同要素组合与多样化教学策略,解构教学模式,重构课堂教学体系,以期提高本课程的教学效能,为应用型本科教学改革提供借鉴。
关键词:教学创新;智慧物流系统规划与设计;新文科;应用型本科;教学改革
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2023)33-0145-07
Abstract: The rapid development of emerging technologies such as artificial intelligence, big data, and block chain has driven a paradigm revolution in the teaching of applied undergraduate logistics engineering courses from "teacher centered" to "student centered". This paper explains the teaching philosophy of the course "Intelligent Logistics System Planning and Design" in four dimensions of knowledge, ability, emotion, and value, highlighting the innovative connotations of problem-oriented, teaching research integration, emotional interaction, and course ideological and political education. The innovative ideas of teaching design are demonstrated from four aspects: teaching objectives, teaching content, teaching organization, and teaching evaluation. By combining different elements and diversified teaching strategies, the teaching mode is deconstructed, the classroom teaching system is restricted in order to improve the teaching efficiency of this course and provide reference for the reform of applied undergraduate teaching.
Keywords: teaching innovation; Planning and Design of Smart Logistics Systems; New Liberal Arts; applied undergraduate; teaching reform
自2017年以來,国家先后提出“以本为本,四个回归”的本科教育改革,新文科、新工科、新医科、新农科与一流专业改革,以及“金课建设”为代表的课程层面的改革。在这轮改革中,最基本的改革单元就是课程教学改革,只有进行了课程改革,才能真正让改革形成闭环落到实处。新文科背景下,应用型本科物流工程专业跨学科课程教学的根本目的需要从知识和理论导向转向能力素养导向,这种目标的改变会带来教学全过程的重塑。应用型本科物流工程专业跨学科课程教学如何打破传统学科化知识体系逻辑,重构能力和素养导向的课程体系,如何开启学习新模式、新方法,如何体现价值引领,怎样融入思政教育及创新创业教育等问题,是十分重要的话题。
一 理念创新
智慧物流系统规划与设计是应用型本科物流工程专业的一门专业核心课程,具体教学过程中注重价值引领、问题导向及思政教育的融入,从知识、能力、情感与价值四个维度进行了理念创新,有效提高了课程教学质量。
(一) 知识维度上以学生为中心
新文科背景下,智慧物流系统规划与设计课程以学生的认知水平和学习基础为重点建构课程教学体系,在知识维度,为适应不同学生的实际学习进度,将“学情”作为教学活动的动态观测指标。比如,在“智慧物流园区规划”单元的教学活动中,采用多种方式,将应用经济学、工学、管理学和交通工程学等学科理论知识融合在教学内容中,基于学情分析,结合专业培养目标及毕业要求分解指标体系,师生协同设置课堂教学目标及教学重难点。
(二) 能力维度上以探究为导向的教与学
在传统课程教学实施过程中,大多采用的是按知识条目逻辑组织的授课方式,致使学生很难建立批判性的思维体系。智慧物流系统规划与设计课程教学从问题探究出发,教学全过程引导学生凝练问题,启迪学生创新想法,帮助学生形成解决社会实际问题的高阶思维。
(三) 价值维度上以融入社会观为主旨
新文科背景下课程思政是落实立德树人教育理念的重要举措,智慧物流系统规划与设计教学全程融入思政教育,推动了课程教学改革与实践创新。在教学实施层面,特别关注价值引导与学生的社会观塑造。一方面,通过将课程思政元素嵌入课程的各个教学活动及环节,讨论和探索核心价值的意义,诠释课程内涵,拓宽教学评价的边界;另一方面,通过教学实施全过程全方位潜移默化地融入课程思政,强化学生对知识的纵深理解的同时,实现了多维育人目标。
二 设计创新
智慧物流系统规划与设计课程是应用型本科物流工程专业的一门专业核心课程,也是为物流工程专业学生奠定系统的物流理论体系的最重要课程之一,具有理论性及综合性强、涉及面广等特征。开设在大三第二学期,68课时,4学分。
(一) 学情分析
物流工程专业三年级学生,前期学习过物流运输管理、物流工程概论、仓储规划与管理等前导课程,同步学习物流信息系统、智慧物流技术、智慧物流设施与装备等并行课程。学生对物流基础知识有定性认知,能够领会物流实践知识点;学习本课程奠定毕业设计(论文)、毕业实习的基础,引导创新创业实践等后续课程。从认知维度来看,认知基础厚高阶薄。学生对物流理论等基础认知扎实,然而利用基础知识融入物流系统实践、解决物流工程复杂问题的高阶认知不足,会“学”不会“用”,认知高阶转化瓶颈明显。从能力维度来看,能力专项强综合弱。学生前期课程学习及实训后,团队合作、英文交流、动手能力和语言表达等专项能力较好,将课程与最新物流产业发展前沿结合后的创新实践、批判性思维等综合能力不足。从态度维度来看,态度动力足目标混。学生对课程有浓厚学习兴趣,学习动机明确,主动性很强;但对本课程学习产出不是很清楚,在能力培养、素养塑造等方面没有明确目标;部分同学性格限制下涉外表达、沟通能力弱,性格限制下学习力与学习期望不匹配。从知识维度来看,知识储备足应用缺。本专业学生基础较好,口语交流熟练,课堂实践能力较强;全角度融合分析问题能力欠缺,接触物流系统前沿知识较浅,因此对复杂问题分析脱离实际,实训、实践与实际“两张皮”。从特征维度来看,特征差异大共性小。“00 后”学生作为网络原住民,信息基础较好,个体学习需求差异化有利于本课程头脑风暴、小组讨论等活动开展;然而学生由于考研、就业等需求对课程成绩、平时成绩等外显表现较为重视,唯分而学,对内在素养的提升重视不够,驱利导向明显。总结本课程学生五大短板为:认知基础厚高阶薄、能力专项强综合弱、态度动力足目标混、知识储备足应用缺和特征差异大共性小,如图1所示。
以学生学习产出为导向,结合学生特征与教学目标,本课程将学生需求析出三个层次:①基础认知层次。调查问卷和课程意见表明学生在基础认知阶段,物流系统规划与设计典型案例的解读、物流工程项目热点解析、物流系统规划与设计的重点和难点等都是学生最想了解的。②延伸能力层次。知识点实训不够、能力链模拟不足、素质面展示不全三大短板是学生对能力建设中最关注的问题,希望在课堂中加强训练强度。③价值实现层次。智慧物流系统规划与设计课程,如何利用系统学、工程学和管理学解决复杂工程问题,学生更期望以实践课程为纽带将本专业理论学习与实践衔接,拔高和拓宽两种渠道,既可以提升物流工程专业学生的高阶思维的综合能力,又可以增强物流工程专业学生经世济国、大国担当。学生需求如图2所示。
通过分析,智慧物流系统规划与设计的主要教学痛点可概括为“学生多,精细指导少,讲授多,交流互动少,理论多,应用拓展少;刷题多主动思辨少”,为解决疼点,以学生为中心,价值引领,产出导向,在教学目标、教学内容、教学模式与方法及课程评价等方面进行了全方位创新,取得明显效果。
(二) 建构“3维4阶”目标矩阵
智慧物流系统规划与设计以培养物流系统规划、设计、分析能力为核心,采用项目导向与案例的方式,全面而又系统地阐述了物流系统规划设计的基本理论和方法,采取“基础知识→核心应用→综合案例→企业实践”的结构和“由浅入深,由深到精”的学习模式进行讲解,使学习者能够达到初级物流系统规划师的水准。同时在课程中引入了工程伦理的内容,将课程思政融入到课程中。通过线上线下混合授课,扩大学生自主学习和实践学习内容,进一步突出创新能力, 通过难度渐进的项目实践,分等级培养发现问题和解决问题的能力。
智慧物流系统规划与设计课程全面弱化内容记忆与背诵,以价值引领为导向,围绕促进学生“知识体系建构-综合能力形成及素质提升”一体化培养的目标,解构和重构学习目标,启迪学生实现思维进阶。知识目标方面,要求学生首先理解智慧物流系统规划与设计的基本概念、基本知识和基本方法,其次借助多学科知识分析、阐释和解决相关问题,推动多学科与物流学的交叉与融合。能力目标方面设置四阶递进目标。学生对物流系统规划与设计问题有初步的认知为一阶目标,通过智慧运输系统子系统、智能仓储子系统等的规划与设计训练,培养学生节点和线路规划设计能力为二阶目标,通过逻辑推导,证实或证伪研究假设为三阶目标,开拓多学科视角的智慧物流系统规划与设计创新思维空间为四阶目标。见表1。
价值目标方面把价值塑造放在课程培养的最高、最重要层面。在课程教学中融入和体现出我国物流的最新成果和发展前沿。从思政上引導学生成为一名优秀的物流系统规划工程师不仅技术要过硬,思想上必须保持正确的方向,要有强烈的社会责任感,具有追求卓越和刻苦务实的精神,解决好培养什么人、怎么培养人、为谁培养人这个根本问题。智慧物流系统规划与设计课程的教学目标如图3所示。
表1 智慧物流系统规划与设计课程教学目标矩阵
(三) 教学内容重构,形成多维知识结构
教材与大纲是传统物流系统规划与设计课程内容的重要来源,但是单一的教材或固定的教学大纲并不能满足多样化的学习诉求,需要在教学内容上有所突破和创新。智慧物流系统规划与设计融合了不同领域的新知识与新方法,归纳总结和吸收了国内外物流工程领域的前沿学术文献,以专题划分教学单元,重构教学内容体系。优化后的智慧物流系统规划与设计教学内容设置17个专题,每一专题设置了话题讨论,按由浅入深、按“总-分-总-实战”逻辑组织教学内容。见表2。
(四) 教学流程再造
智慧物流系统规划与设计课程教学流程采用BOPPPS教学模型设计。整个教学过程分为线上、线下及课上、课下。利用渐进式的教学活动引导学生深度学习。课前,借助学习通、雨课堂平台导入自主学习任务单和明确的目标要求,牵引学生自学;并通过组织课前测试激励学生课前认真自学,为课堂教学提供依据;课堂通过开展参与式学习活动,引导学生深度思考相关内容;课后,利用线上学习通平台进行课后测试,师生共同归纳总结,通过拓展任务促进学生思辨能力和工程能力的提升。教学流程如图4所示。
智慧物流系统规划与设计教学活动应用ARCS 教学模型设计。设计混合式教学活动调动学生学习动机,通过小组探究微视频、工程案例报告及实验报告等主题任务激发学生热情,通过分层级任务设置提高本课程的高阶性和挑战度,借助过程性评价激励学生思辨和主动学习,同时,将思政元素融入教学全程全方位,利用国家科技发展热点图文、视频,激发学生爱国情怀。如图5所示。
(五) 建构多维度多元评价体系
增加了竞赛、实践等环节的考核,促进学生能力目标的达成考核方案,增加了课程思政考核模块,各项评价权重由专家赋权和学生调查确定,把学生列为权重决策主体之一,充分调动了学生的积极性和主动性;将思政教育及其考核贯通于课程教学全过程,促进了学生价值目标的达成。考核方案见表3。
图5 基于ARCS模型设计混合式教学活动
三 教学创新策略
(一) 以目标问题为导向,以学生为中心,持续提升教学质量
智慧物流系统规划与设计课程,分别在课前、课上及课后环节设计了基本问题、难点问题、实践问题、拓展问题及其目标,通过学习通、雨课堂等平台、企业微信公众号及思维导图等工具,组织学生课前自学,解决基本问题,通过课上探索、讲练结合,解决重点、难点问题和实践问题,实现学以致用,通过课后前沿探索、案例解读拓展学生视野,课程实施模型如图6所示。
(二) 价值引领,强调思政内容的系统化设计
智慧物流系统规划与设计课程,从德智体美劳维度设计了思政教学目标,课程内容建设重点和环境建设重点,实现了课程思政的系统化,提升了思政育人的效果。如图7所示。
(三) 以能力为主线,重构教学方案
智慧物流系统规划与设计课程,基于布鲁姆教育理论,以“能力为主线”重构教学方案,系统设计了课前自学、课中知识讲授和实验实践、课后提升的内容、方法和手段,形成“知识、案例、思政”三元融合的教学方案,实现“认知-领会-应用-分析-综合-评价”从低阶到高阶能力培养。如图8所示。
(四) 基于三种形式打造混合式教学课堂学习空间
根据各知识单元特点,课程采用三种教学组织形式。内容多、有难度、可拓展和易思辨的知识单元采用小组竞赛教学形式;工程概念性强,重在模型理解和应用的知识单元采用小组展示教学形式;需要对整门课程的框架和组织有提纲挈领理解的总结课上,采用互动游戏教学形式。
四 结束语
新文科背景下智慧物流系统规划与设计课程,基于认知、能力、态度、知识及特征五个维度及基础认知、延伸能力、价值实现三层次的学情及需求分析,建构了“3维4阶”目标矩阵,重构教学内容,形成多维知识结构,课程教学流程采用BOPPPS教学模型设计,教学活动应用ARCS教学模型设计,建构多维度多元评价体系,提出四大創新策略即以目标问题为导向,以学生为中心,持续提升教学质量,价值引领,强调思政内容的系统化设计,以能力为主线,重构教学方案,基于三种形式打造混合式教学课堂学习空间。有效地提升了教学质量,促进了专业发展。
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