基于CDIO理念的闭环物流系统建模与仿真课程教学研究

韦震 张斌 俞迪岸

文章编号：1002-3100（2024）03-0182-03

摘  要：文章分析了当前物流管理专业课堂教学存在的问题，提出基于CDIO理念的物流管理专业教学方式，并以“物流系统建模与仿真”课程为例，重构了“物流系统建模与仿真”课程的教学方式。采用“以学生为主体，教师为辅助”的教学模式，以建模仿真作品为目标导向，通过任务式的教学方式，形成一个由浅入深、从理论到实践的闭环教学方式，努力培养学生的综合解决问题能力与团队合作能力。

关键词：物流系统；CDIO；教学改革；能力提升

中图分类号：F252; G642    文献标志码：A    DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.03.044

Abstract： This paper analyzes the problems existing in the current classroom teaching of logistics management major and proposes the teaching method of logistics management based on the CDIO concept. It takes the modeling and simulation of logistics system as a teaching case to reconstruct the teaching scheme. The program adopts the "student-oriented with teacher-assisted" mode and takes logistics modeling and simulation works as the target orientation to form a closed-loop teaching mode by the task-based teaching method， so as to cultivate students' comprehensive problem-solving ability and teamwork ability.

Key words： logistics system; CDIO; teaching reform; enhancement ability

物流管理專业在中国的大学教育已经有20多年的历史，首先出现在北京物资学院，然后逐步覆盖到全国各个层次的高校。近年来随着电子商务活动的爆发式增长，中国物流业取得极大的发展，物流业态也发生了革命性的变化，智能化、网络化、高效率的物流枢纽成为物流行业的基本要求。然而不少高校物流管理专业的教学理念、教学方法仍比较滞后，学生对物流管理专业一知半解，不少学生认为物流管理专业技术含量低，因此学习兴趣不高。“物流系统建模与仿真”课程是物流管理专业的核心课程，理论与实践结合最为紧密，本文以湖州学院“物流系统建模与仿真”课程为例，探讨物流管理专业的课程教学改革。

1  物流类课程教学改革的必要性

目前，大多数高校物流管理类专业课堂教学面临着多方面问题：

1.1  教学方式相对传统。物流管理专业是一门应用型非常强的学科，目前的物流专业课程以教师讲授、学生被动接受的形式为主，这种教学方式导致学生在学习过程中的获得感和参与感不足，学生发现问题和解决问题的能力弱。如何提高学生的课堂参与度，实现知识与技能同步提升，是当前各个高校物流管理专业迫切要解决的难题。

1.2  教学内容陈旧粗放。物流管理是综合性非常强的交叉学科，物流与各行业相结合衍生出物流金融、网络货运、智能配送等新领域，但多数高校物流管理专业主干课程仍是运输管理、仓储管理、物流概论等传统课程。教师在上课的时候，往往对教材全盘接纳，照本宣科，较少深入挖掘物流管理的知识点。以“物流系统建模与仿真”课程为例，该教材包括配送中心、物流园区、仓储中心、港口、生产车间等多个物流作业枢纽的建模与仿真，但不同的物流枢纽均有各自的运营特性，由于课时限制，教师在课堂讲解时往往蜻蜓点水，学生接受程度较低。

1.3  理论和实践融合度低。物流管理专业是实践性较强的课程，需要结合实际物流场景展开教学。现有物流管理专业的教学过程明显重理论教学轻实践提升，物流专业的课堂知识和社会实践相互独立，很多学生只是通过视频了解物流活动，不少学生对物流的印象一直停留在快递配送层面，对物流系统中的设施设备缺乏基本认识，不少学生直到毕业进入具体的物流管理工作岗位后，才深入接触物流行业管理活动，导致学生工作之初的不适应情况较为普遍。

1.4  知识体系连通性弱。传统的物流管理教学内容往往比较浅显，如对物流场景的建模仿真只是基本的流程模拟，缺乏对场景中诸如作业节拍、工序合理性等内容进行深入挖掘，课程作业一般是独立完成，学生团队协作有限、互动较少，课程对学生的综合能力提升有限。

鉴于此，本文针对当前“物流系统建模与仿真”课程的教学问题，借助CDIO理念，以教师引导—团队学习—实践改进的教学模式，探索“物流系统建模与仿真”课堂教学内容和形式的双重改革思路与举措，以培养基本知识足、实践能力强、综合素质优的应用型专业人才。

2  基于CDIO理念的“物流系统建模与仿真”课程改革设计

CDIO教学模式由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等提出的一种全新的工程教育理念和实施体系，CDIO分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）与运作（Operate）四个学习阶段^[1-2]，前三个阶段构成堂课教学，最后一个为实践改进。CDIO 教学模式广泛运用在国内外本科教学活动中^[3-6]。本文基于CDIO理念，以湖州学院物流管理专业为例，重构“物流系统建模与仿真”课程的教学模式。

2.1  课程教学体系设计。湖州学院“物流系统建模与仿真”课程体系设计遵循CDIO理念，在制定培养方案时，考虑课程内容的先后顺序，将“物流系统建模与仿真”、“物流系统规划与设计”等专业核心课程排在第5学期，同时将配送中心校外实践安排在第5学期后半段，保证了实践周和课程内容的匹配性。课程教学过程具体分为构思、设计、实现与运作四个阶段。首先，由教师讲解课程基本知识，提出课程的学习目标与学习任务，引导学生思考讨论物流场景设计方案。其次，学生组建学习小组，讨论方案设计，分工完成物流场景的方案设计。再次，通过仿真软件完成物流场景的建模，通过仿真检验设计方案的运行效果，完成分析报告。最后，通过企业实践岗位，对比观察仿真结果与实际物流场景作业指标的差别，反思物流方案设计与物流场景的作业问题，改进物流设计方案。课程设计流程如图1所示。

2.2  课程教学模式特点。相比传统的物流管理课堂教学，基于CDIO理念的“物流系统建模与仿真”课程教学模式有以下特点：

（1）形成一个闭环的学习体系。该模式实现从“知识传授”向注重“实践应用能力提高”转型。课程之初，提出课程学习目标与学习方式，明确师生角色。课程遵循由浅入深的教学过程，学生在理论学习和实践检验中，不断完善设计方案。课程前三个阶段是理论学习阶段，教学过程以学生自学为主，教师讲授为辅。在学习过程中，师生不断进行意见交流和问题反馈，促使学生思考问题与解决问题能力的提升，反馈的问题又重新促进教学方案的优化。最后一个是理论和实践结合的阶段，小组成员通过物流作业现场的劳动实践，发掘作品的方案设计问题，并优化物流方案设计，最终进行分组作品汇报展示。教学过程实现了知识由浅入深、由零散到综合、由理论到实践的闭环。

（2）强调团队合作学习。本课程打破传统的学生独立完成任务的学习方式，强调团队式学习方式。在课程开始之初，根据配送中心的具体作业场景划分不同物流工作角色，学生根据自身的特点与兴趣选择角色，并根据各自的角色组建建模仿真团队，团队成员间的工序紧密结合，不同角色负责不同分场景设计与仿真，共同完成课程任务。通过组建团队的学习方式，既可以使得每个学生深入研究自己扮演角色的内容，加深了学习的深度，同时也促进了团队的合作，提升学生的团队协作能力。

（3）优化课程教学方式。相比传统的讲授式的物流管理课堂教學，本课程遵循以学生为主体，教师为辅助的教学理念，使用线上线下混合、翻转课堂等多种教学方式。课前，教师准备好多媒体网络学习资源，设置相关问题，引导学生线上自我学习^[7]；课中，学生汇报学习成果，提出学习过程中收获与问题，教师点评学生的学习状况并答疑解惑；课后，教师对部分学生的学习状况进行针对性的辅导。

（4）思政融入教学过程。在“物流系统建模与仿真”的课程教学中，深挖思政元素，通过类比分析、角色扮演、案例引入、实践指导等多种方法，将思政元素融入课程知识体系，如在讲授物流系统基础分析时可以引入矛盾分析法，在阐述仿真的作用时可以引入我国发展建设过程中各种先行示范区的重要性，在实践课时结合案例说明脚踏实地的职业精神的重要性。在专业课程知识传授中潜移默化地引导学生价值观，实现立德树人的课程目标。

3  “物流系统建模与仿真”课程教学组织

基于CDIO理念的“物流系统建模与仿真”课程教学体系，针对现有物流管理专业的教学问题，本文重构课程的教学内容^[8]。

3.1  课程内容设置。本文是针对实际物流系统场景展开的，课程设计应以“提升专业知识和综合职业能力”为目标^[9]。本课程采用项目制的教学方法，将“物流系统建模与仿真”课程内容分成五个模块和若干个分项目，每个项目对应一个具体的任务，根据每个任务的教学大纲要求，向学生布置阶段学习任务。前三个模块为理论学习，后两个模块为实践学习。课程内容遵循由浅入深、由抽象到具体的学习过程。

3.2  教学组织过程。针对不同课程内容模块，进行具体的教学组织。模块1重点是物流系统仿真基础知识学习，这部分主要由教师讲授，课程目标为阐述课程实际意义，打好物流系统的建模基础，培养学生的学习兴趣。在这个过程中，学生跟随教师的讲授，完成学习通上发布的课程任务，重点是典型物流系统的仿真认知以及函数的拟合。模块2为仿真软件学习，目标是能够运用仿真软件仿真基本场景的运行，本阶段以学生自学为主。课前学生认真学习学习通平台的视频资源，完成平台的任务，课中学生进行任务展示，教师对比学生的任务完成情况，解决学生共性问题。模块3为配送中心具体场景的设计与仿真，目标是通过模块的学习，能够熟练综合运用相关知识完成物流运作设计与仿真，实现从理论到实践的过渡。将配送中心仿真设计分成入库、存储、出库、加工四个部分，分别对应收货员、盘点员、拣货员以及打包员四个具体的配送中心工作岗位。每个学生选择一种仿真设计任务，每4人一组，共同完成配送中心的设计项目。模块4中实践训练部分是为期2周的实践周，不计入学期的教学任务。学生在实践周期间除了完成基础的工作要求外，还需要观察承担的仿真设计任务中商品存储周期、叉车运行速度、货架存储空间等具体物流指标值，优化设计作品。模块5为仿真设计作品汇报，小组在通力协作后形成最终的仿真作品，分组进行PPT汇报展示，提交设计作品。

3.3  考核方式。“物流系统建模与仿真”传统课堂考核方式为平时表现占40%，期末考试成绩占60%。这种考核方式缺乏全面性，难以对学生学习情况作出精准的评价，也难以激发学生学习的积极性。基于CDIO理念的“物流系统建模与仿真”课程考核由平时考核和期末考核两部分组成，各占50%。平时考核包括学习通平台学习状况、考勤、课堂表现等。期末考核为配送中心的建模与仿真作品展示，评价指标包括：作品整体是否美观（20分）、分析过程是否合理（20分）、配送中心布局功能是否齐全（20分）、作品是否体现优化效果（20分）、汇报表达是否优秀（20分）。考核涵盖了课程的核心内容，目标导向型的任务覆盖整个教学周期，一定程度上避免了课程学完就弃的弊端。这种考核方式改变了以往以期末测试为主导的教育方式，避免了学生在考试周突击学习的行为，有效提升了学生的综合能力。

4  实施效果

针对湖州学院2018、2019级物流专业学生调查显示，多数学生对于“物流系统建模与仿真”课程的教学方法比较认可。基于CDIO理念的课程教学一方面使得学生学习目标明确，通过任务式的课程设置，能让学生明确学习目标，在课堂内外都有事可做，学习的主动性、知识的接受度较高；另一方面，课程中理论和实践有机融合，团队协作完成任务设计，大大减少了个人学习时的枯燥感，课堂参与度、专注度明显高于其他课程内容。部分学生通过课程的学习，参加了大学生物流仿真竞赛，并获得较好的成绩，同时也有不少学生将课程内容运用到毕业论文中，课程内容实现较好的应用转化。通过课程学习，不仅掌握物流知识，还用到CAD、VISO等常见软件，提升了职业技能。

5  结束语

本文针对“物流系统建模与仿真”课程在教学中存在的问题，构建了基于CDIO理念的教学模式，通过教学改革將理论教学与实践教学很好地结合，构建模块化课程体系，培养学生自我创造能力与团体协作能力。课程改革突出教学内容深度挖掘、理论联系实际的中心思想，充分利用教学资源，加强教学过程的实践性和职业性，拓展学生的综合素质，促进物流管理专业课程体系的建设与发展。

参考文献：

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[8] 王悦. 物流课程实践型教学改革与学生课堂参与度的实证研究——以长春财经学院物流专业为例[J]. 中国物流与采购，2021（7）：60.

[9] 邢慧芬，王叔超，杨阳. 新工科背景下基于CDIO理念的“软件测试”课程教学研究与实践[J]. 甘肃高师学报，2022，27（5）：81-85.

收稿日期：2023-03-02

基金项目：湖州学院教育教学改革研究项目“物流系统建模与仿真课程教学内容与教学模式改革研究”；浙江省省级一流本科课程建设项目“物流系统建模与仿真”

作者简介：韦  震（1987—），男，江苏盐城人，湖州学院经济管理学院，讲师，研究方向：物流管理；张  斌（1991—），男，安徽安庆人，湖州学院经济管理学院，助教，研究方向：物流管理；俞迪岸（1994—），男，浙江湖州人，湖州学院经济管理学院，助教，研究方向：供应链管理。

引文格式：韦震，张斌，俞迪岸. 基于CDIO理念的闭环物流系统建模与仿真课程教学研究[J]. 物流科技，2024，47（3）：182-184.