1. 引言
面对新一轮科技革命、产业变革的挑战和国家现代化发展的历史机遇,2017年以来教育部积极推进新工科建设,推进工程教育改革,旨在助力高等教育强国建设,培养多样化、卓越型工程科技人才 [1] 。基于实现学生特定学习产出的教育模式(Outcomes-Based Education, OBE)是一种以学生为中心,以学习产出为导向,强调学习目标达成情况的重要教育理念。本文借鉴国内外OBE理念下工程类专业教学改革的成熟经验,对《物流系统规划与设计》课程教学进行了深入探讨。
2. 《物流系统规划与设计》课程教学能力目标、教学内容及痛点
2.1. 教学能力目标
《物流系统规划与设计》是物流专业本科生的专业必修课,根据培养方案中“培养应用型、创新型、服务北京”的具体要求,本课程的初级能力目标是提升学生收集资料的能力、数据分析的能力、对所学知识熟练应用的能力。这些基本能力的培养有利于提升学生个体的中级能力——工程实践能力,进而提升学生的创新能力。
2.2. 课程教学内容
《物流系统规划与设计》课程教学主要围绕物流规划涉及的相关原理、方法进行展开。从表1中可以看出,《物流系统规划与设计》这门课程内容庞杂,难度不小。
2.3. 课程教学痛点
痛点1:课堂教学照本宣科,脱离专业前沿 [2] 。
一方面,现有教材大多是《物流系统规划与设计》相关原理及方法的罗列,缺少对方法应用背景、方法应用条件的阐述。尤其缺乏与企业实际的联系,脱离企业实际的教学内容使学生无法快速融入学习情境。加之内容庞杂,学生学习难度很大。《物流系统规划与设计》教材普遍存在知识老旧、方法及技术落后的问题,这也增加了教学难度;另一方面,教师在授课过程中,因内容过多又受制于课时限制,缺乏与学生之间的课堂互动。
痛点2:学生缺乏动手能力和实践素养,与社会需求差距大。物流系统规划与设计课程的实践教学往往流于形式,实践内容空洞,实践平台跟不上技术发展。一方面源于任课教师本身缺乏企业工作背景,对实践内容的选取只能纸上谈兵。另一方面,有限的实验环境不足以满足本专业学生的实验需求。导致学生普遍缺乏动手能力和实践素养,与社会需要的应用型人才差距大。
痛点3:学生学习兴趣不足,缺乏自主深度学习。学生课前不做预习,过分依赖教师课堂讲解,上课跟不上老师节奏,最终导致上课看手机、抬头听课率低的尴尬局面。教师的讲授过分注重解惑,忙于让学生尽快知道问题答案,而不注重引导和启发学生发现问题,结果造成学生的问题意识欠缺,问题积累不足,缺乏求知欲望。

Table 1. Teaching content of “Logistics System Planning and Design”
表1. 《物流系统规划与设计》教学内容
3. 基于OBE理念的课程设计
3.1. 能力目标重塑
通过分析《物流系统规划与设计》这门课程学生应达到的学习成果,反推出课程教学的明确能力目标要求,如表2所示。

Table 2. Curriculum capability requirements based on OBE concept
表2. 基于OBE理念的课程能力要求
3.2. 教学内容重塑
突破传统仅围绕学科制定培养方案的单一模式,与企业进行校企合作,引入最前沿知识,同时,也引入教师科研课题,扩大学生视野,重塑教学内容。实现专业教学优化,如表3所示。
表3中“相关单元所增加内容”体现了21世纪科技信息的迅速发展和物流行业迎来的巨大机遇与挑战。教学内容引入互联网、大数据、云计算等信息技术与《物流系统规划与设计课程》深度融合。为提升教学内容的品质,除了进行校企合作,我们还培养了一批双师型教师,并要求教师定期到企业进行实践锻炼。
3.3. 教学方法改革
大学课堂教学中师、生行为的主要目的的一致性决定了师生是一个共同体。师生行为相互作用、相互影响,形成整体的大学课堂教学行为。在教学过程中教师要充分调动各种教学行为,主要教学行为和辅助教学行为要配合使用。教师也应充分了解学生的认知发展、情感发展。
(一) 引入课堂学案
针对这门课程,教师开课前布置任务,要求学生阅读相关文献资料,并完成预习报告,通过学生的预习情况调整授课内容及节奏。上课期间要求学生根据学案,完成布置的相关题目,对课堂听课质量给予量化评分。这些教学行为充分调动了学生的学习兴趣,提高了学习质量。下面以交叉中值模型选址的学案为例进行分析。
交叉中值模型选址学案
1) 需求点的权重中值为___________。(这里的权重中值与一个物体的重心的中心有何区别)
2) 交叉中值模型(思考:选址出来的地点一定是可用的吗)
目标函数:_____________________。可以用___________、_____________分别表示。
请思考:为什么这里的距离公式与上一节的距离公式选取不同?这种选取基于的背景是什么?
3) 交叉中值模型步骤梳理
a) 沿x轴从左到右依次经过的点为____________,经过的x坐标为________,需求的权重依次为______________。权重累加到x坐标为__________的时候需求点权重之和不超过权重中值。沿x轴方向从右到左依次经过的点为____________,经过的x坐标为________,需求的权重依次为______________。权重累加到x坐标为__________的时候需求点权重之和不超过权重中值。得出x方向的选址范围为_________________。
b) 沿y轴方向从上到下依次经过的点为____________,经过的y坐标为________,需求的权重依次为______________。权重累加到y坐标为__________的时候需求点权之和不超过权重中值。沿y轴方向从下到上依次经过的点为____________,经过的y坐标为________,需求的权重依次为______________。权重累加到y坐标为__________的时候需求点权重之和不超过权重中值。得出x方向的选址范围为_________________。
c) 综合:选址为_________________。
思考:你认为交叉中值模型在哪些选址问题上采用比较好?原因是什么?
交叉中值模型案例研究以应用为切入点,重点都有能加深学生对交叉中值模型理解的思考问题。通过学案上的问题,学生可以掌握本课的要点。学案的定量评分鼓励学生集中注意力听课,提高听课质量。
(二) 翻转课堂的使用
将学习的决定权从教师转移给学生。学习资料课前发布到Spoc,学生事先学习视频讲座,或者在Spoc讨论区与别的同学进行讨论,完成预习报告。在课堂上,学生主动基于项目学习,共同研究解决问题,从而获得更深层次的理解。以层次分析法内容进行分析:首先学生自由选择小组,4~5个人一组;课前在Spoc平台学习层次分析法相关内容;课上学生制作问卷,发放给其它组的学生进行指标内容填写,然后进行汇总分析;完成基于层次分析法的“三大快递企业”的评价;小组成果课堂展示。
在这个过程中,教师不再占用课堂时间讲授,而是使学习更加灵活和主动,增加了学生的参与度。学生可以在课堂上进行更积极、更有建设性、反思性、真实性和合作性的有意义的学习。在教师的引导下,学生注重参与知识传授的师生行为,从而达到更好的课堂教学效果。
4. 综合评价体系建立
学生评价由课前评价、课堂评价、课程评价、项目评价等不同层次的内容组成。在OBE理念下,需要建立系统的多元化的考核评价指标体系来评价教学目标的实现情况,该评价体系以学生为中心,以结果为导向,关注学生的学习能力、解决问题能力和团队协作意识,符合专业认证的人才培养要求 [3] 。综合评价体系见表4。

Table 4. Comprehensive evaluation system
表4. 综合评价体系
期末考核环节采用梯次性的评价标准,强调达成学习成果的内涵和个人的学习进步,赋予从不熟练到熟练、从熟练到优秀的不同评定等级,实施针对性评价。课程评价的多维度设定较为合理,学生的学习效果良好。期末课程优秀率达到25%,学生成绩全部合格,多名学生参加了物流大赛并取得优异成绩。
教师考核是持续改进整体教学质量闭环中重要的一个环节。这个过程会对教学、管理等开展整体性评价,并通过同行互评、自我评价、学生评价等方式开展全方位评价。
5. 总结
进入二十一世纪以来,大数据、人工智能、虚拟现实等现代技术方兴未艾,产业变革与结构调整更新的速度不断加快,在线学习、慕课、智慧学习等新的学习形式不断涌现,对课程教学开展提出了新的挑战。
本次在《物流系统规划与设计》课程中基于“OBE”理念,通过教学内容的调整、多种教学方法的引入、评价体系的建立,培养了学生的学科思维、工程思维、科学思维,让学生成为课堂的主体,让学生明确最终的学习成果是什么,并且也让学生看到了学习效果。与之前的教学模式相比,此次的课程实践取得了预期目标。
这一实践也证实,改革教育理念和方法、创造新的途径和空间是可以支持学生的学习,为培养引领未来产业和社会发展的工程领军人才发挥了积极作用。
NOTES
*通讯作者。