基于建構主義的物流工程專業課程混合教學模式探索

張煜 劉夢蘭 馬杰

摘? ? 要：文章圍繞高階性、創新性與挑戰度課程建設要求，解析現有課程教學模式存在的問題，基于建構主義教學理論對課程進行教學設計，給出課程建設的具體實施步驟，并引入主體性與反思型教學策略，實現高階性、創新性與挑戰度和建構主義教學理論的深度融合。最后，以物流工程專業核心課程為例，進行實踐探索。

關鍵詞：物流工程;建構主義;兩性一度;課程體系;教學設計

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2021）09-0057-03

按照高等學校本科課程設置及其教學實施具體要求，本科專業課程體系及其大學生能力培養問題是實現能力達成度評價體系的關鍵因素。目前，武漢理工大學物流工程專業本科培養計劃要求學生具備九個方面的能力達成，包括道德品格、社會責任、綜合人文、基礎知識、專業技能、團隊合作、創新探索、國際視野、自主學習。該專業獲批國家一流專業。在“雙萬計劃”指引下，武漢理工大學物流工程專業課程體系需要迭代改進，課程內容及其教學設計與實施也需要優化，以適應高階性、創新性與挑戰度（簡稱“兩性一度”）的課程建設要求。

近年來，建構主義教學理論引起關注，其提倡以學生為中心的學習，融合了學生認知主體和教師指導的作用[1-2]。建構主義為“兩性一度”課程教學設計與實施提供了思路。因此，本文對現有教學模式進行分析，剖析“建構主義”與“兩性一度”的關系，給出教學設計步驟及其方法，以物流工程專業核心課程為例，進行實證探索。

一、現有教學模式存在的主要問題

高等學校課程教學多以線下教學為主，主要采用現場教學及師生互動方式進行，學生課前課后進行預習復習，考核采用點名、課堂或課后作業等方式。隨著網絡信息的快速發展，以“互聯網+”為典型特征的線上課程受到廣大師生青睞，教學資源、教學活動、師生互動、作業、考試等都置于網絡平臺[3-4]。考慮到線下教學效果容易量化把控和線上教學資源使用靈活的優勢，介于線上和線下教學之間，衍生出混合教學模式，例如基于MOOC的混合教學，學生提前使用線上課程資料，并按照課程進度自主學習，在線下課堂由教師解疑答惑，測試或實踐既可以線下安排，也可以線上執行。

在教學實踐中，因課程特點、授課教師風格、學生自主程度等差異，各種教學模式都存在問題，具體如下：（1）線下教學：在當前課程學時數大幅壓縮背景下，授課以重難點知識講解為主，擴展性教學內容難于穿插，課上實踐環節存在時間和人力不足情況，無法在特定時間內落實課程的高階性和挑戰度的執行內容，仍需要安排大量課下練習。（2）線上教學：采用線上直播或線上播放錄像的授課模式，師生間缺乏多層次、多步驟互動，實踐操作及其考評不易把控且真實性無法得到保障，長時間線上授課易導致聽課學生情緒煩躁和視力下降，高階性、創新性和挑戰度難以有效落地。

（3）混合教學：教師和學生對信息化技術的掌握程度不同，導致師生工作量大幅提升，部分混合教學課程不能“因課制宜”“因人制宜”，形式單一、僵化，強制學生線上學習和翻轉，而不考慮課程的難易和學生接受能力，反而導致學生抵觸。

顯然，任何教學模式都存在各自的問題，但混合教學融合了線上教學和線下教學的優點，且能夠滿足當前教學需求，得到教育部的大力推薦。在《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》中，線下教學、線上教學、混合教學的國家級一流課程認定分別為4 000、4 000、6 000門，進一步彰顯了混合教學模式的優勢。但是，其他課程也具有自身的特色，與課程性質、受眾體能力等密切相關，需要有效甄別與課程相適配的教學模式，并加以靈活應用。

二、基于建構主義的“兩性一度”課程設計

“建構主義”（constructivism）教學理論的代表性人物是讓·皮亞杰（J.Piaget）、奧·科恩伯格（O.Kernberg）等人。建構主義教學模式是通過外部環境刺激學習主體，學習主體通過情景、協作、會話、意義建構等，利用自身已有圖式解析或形成新的圖式。前者是同化過程，即學習主體可以根據自身知識結構接受外部知識，進而將其整合到自身的知識結構中，并不改變學習主體的原有狀態;后者是順應過程，如果學習主體已有知識結構無法整合外部知識，就需要探究新的知識領域和形成新的認知，進而改變學習主體已有的知識結構，并更新狀態。以上狀態維持或更新都是為了實現學習主體與外部環境的動態平衡，即平衡—不平衡—平衡的動態快速迭代。在此，建構主義強調以學生為中心，注重學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。

“兩性一度”即高階性、創新性和挑戰度。高階性關注課程目標和內容，強調內容的深度和廣度，注重素質、能力和知識的目標達成，課程目標指導課程內容編制;創新性關注教學內容和教學方法，注重前沿和時代的成果與教學內容的創新融合，以及基于現代信息技術的先進、互動教學方式創新，前者通過后者在授課過程中實施;挑戰度關注課程內容設計和課程考核，要考慮學生“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰要求，需要統籌研究性、創新性、綜合性的課程設計內容，完善基于課程設計內容及其能力達成的考核指標體系，且要嚴格執行增負、挑戰的考核要求。

綜上，建構主義對知識的主動探索、主動發現與“兩性一度”培養學生創新性、批判性思維是一致的，前者以學生為本體，后者以課程為綱領，互為驅動。圍繞建構主義特點和“兩性一度”要點，開展基于建構主義的“兩性一度”課程教學設計，具體如下：（1）圍繞挑戰度要求，對課程內容進行合理設計，增加研究性、創新性、綜合性的課程內容，以課程目標為引導，構建具有廣度和深度的高階性課程內容。（2）結合高階性課程內容，通過創新教學內容和方法，引導學生進行探究式與個性化學習，學生利用自身已有圖式解析或形成新的圖式來實現知識結構的擴展或改變。（3）結合考核考試評價，通過外部刺激促進大多數學生實現知識主動建構，形成深度分析、大膽質疑、勇于創新的精神和能力，進而達成課程目標。

三、“兩性一度”課程建設的具體實施步驟

“兩性一度”課程建設的具體實施步驟如圖1所示，涉及高階性、創新性、挑戰度三個層面的內容，具體實施及其采用的方法如下。

在高階性方面，首先，根據課程性質，確定課程定位、目標及其知識、能力、素質的培養要求;其次，在課程目標指引下，編制可以滿足高階性要求的具有一定深度和廣度的課程內容;再次，根據課程目標和課程內容，編制目標—類別—內容的映射矩陣，確保課程內容覆蓋課程目標所需達成的各個子項;最后，運用問卷調查、專家咨詢、同行評價等方法，確定課程內容是否滿足高階性要求，如不滿足，對課程內容進行修訂。

在創新性方面，首先，結合高階性的課程內容設計教學內容，分析學術研究、前沿成果等教學內容需要采用的教學策略，例如主體性和反思型教學策略;其次，按照基礎、前沿、前瞻等維度，構建豐富的課程教學資源，以滿足探究、互動、個性化的教學要求;再次，圍繞課程教學資源，確定對應知識點的教學方法及其教學組織模式，明確教學過程中每個知識點所需的信息方法，例如多媒體、APP、虛擬實驗、電子沙盤;最后，課程教學內容和教學方法是否創新，可以通過學生問卷打分、課程實施效果等進行評判，教師可靈活調整教學內容及其方法。

在挑戰度方面，首先，以課程目標為綱，從學習挑戰角度設計逐層遞進的課程內容體系，例如基礎、擴展、拔高等，課程內容可以來自科研項目、熱點研究、國家戰略;其次，將來源于不同口徑的內容，按照研究類、創新類、綜合類等進行合理劃分，便于因材施教;再次，構建類別—內容的映射矩陣，為高階性課程內容編制提供支持;最后，完善具有挑戰度的課程內容體系，要具有分區、分類特性，便于量化考核。此處，須構建線上和線下深度融合的考核評估體系，多采用信息化的考核形式，依據用戶登錄信息隨機出題，設置答題時間節點，避免抄襲情況。

綜上，構建高階性、創新性和挑戰度的課程，既需要編制高階性的課程內容，也需要創新教學內容和方法。而編制高階性的課程內容，離不開具有挑戰度的課程內容體系設計。另外，學生是否有效踐行課程教學內容且自主探究學習，離不開多元化的考核考試評價體系及其量化標準，這是課程實施能否成功的關鍵。

四、以物流工程專業核心課程為例的探索

（一）課程內容建設

“物流系統建模與仿真”是武漢理工大學物流工程專業的核心骨干課程，并獲批國家一流本科課程。目前，該課程支持武漢理工大學物流工程專業畢業生9個能力達成中的7個（表1）。隨著思政教育進入課堂，能力7也將逐步覆蓋。

該課程目標是培養學生工程實踐能力和創新思維能力，系統掌握物流系統建模方法、仿真輸入和輸出的理論，能夠對典型的物流系統進行仿真建模實踐，能夠較為熟練地使用幾種建模與仿真工具和軟件，適應畢業后的物流系統規劃、決策等方面的仿真需求。在能力培養中，需要學生結合課程理論知識，利用仿真工具和軟件，對物流系統進行仿真輸入建模、仿真模型構建、仿真輸出統計與分析[5]。針對復雜物流系統案例，強調團隊協作，通過查閱外文資料，制定技術路線，構建仿真模型，統計與分析仿真輸出結果，并完成以上內容的匯報，實現學生在工程實踐、創新思維、團隊協作等方面能力的達成。

在課程內容及其資源建設方面，編撰系列教材3本，并按照課程目標和能力培養要求，梳理教學內容及其21個知識點，構建基于企業實踐和科研熱點的課程案例庫，每個案例具有實際生產數據、生產影像、企業需求等。在課程培養學生工程實踐和創新思維能力方面，梳理了建模與仿真的工具軟件及其對應的授課內容，以適應物流系統規劃、決策等方面的仿真需求，并滿足學生個性化的使用需求。

（二）課程組織實施

在課程教學設計方面，如圖2，考慮到課程具有較強的理論與實踐性，為加強學生對知識點的掌握，以及知識點與仿真軟件使用中的對應關系，在課程教學中采用了主體性與反思型相結合的教學策略。主體性教學通過課上理論知識和案例講解及仿真建模實施，構建知識點與工程實踐聯系。反思型教學安排物流仿真案例，由一組學生團隊討論實施，教師現場答疑，學生及時反思，從而提高學生的工程實踐能力和創新思維能力。

在課程教學實施方面，如圖2，結合主體性與反思型教學策略，設計建構主義的教學模式，每次課講解知識點、理論案例和實踐案例，并組織班級三人團隊小組進行課上和課下實踐、線上和線下實操等，打通課堂教學—課堂實踐—課下實踐—解決實際工程問題的整個環節，并與課程設計、畢業設計、創新大賽等緊密結合，達成課程目標，支撐專業人才培養的目的。

在課程考核評估方面，采用平時與期末相結合方式。平時考核可避免期末卷面無法評測學生實際動手能力的弊端，也可測試學生的學習挑戰能力，主要涉及課上反思型練習、課下案例探究式實操、課上不同難度等級的線上學習及其答題測評、課下工程項目式的團隊協作及其論文報告答辯等;期末考核主要采用開卷的形式，題目是基于案例的綜合分析計算題，注重基于理論知識的思考、分析和計算，以提高學生運用知識解決實際問題的能力。

綜上，“物流系統建模與仿真”課程建設及其實施，能夠滿足高階性、創新性、挑戰度的要求，也能夠基于建構主義理論實現學生知識的動態迭代。結合課程資源建設及其教學設計，通過知識啟發、項目研討、熱點探究、案例計算、團隊協作、建模編程等實施手段，使學生在課程學習過程中實現學習、實踐、創造的深度融合，推動主體性互動教學和反思型個性學習的有機結合，有利于培養學生深度分析、大膽質疑、勇于創新的精神和能力。

五、結論

本科課程建設是高等教育的根本，不能有絲毫懈怠，需要常年積累和持續改進。在“一流本科專業建設”和“一流本科課程建設”的背景下，本文通過“建構主義”教學理論和“兩性一度”教學要求的有機融合，實現課程內容及其教學設計與實踐，為物流工程一流本科專業的持續發展夯實基礎，有助于提升學生的自主探究和創新能力。

參考文獻：

[1]王巖.試析建構主義理論視野下的歷史課教學[J].黑龍江高教研究，2009（8）.

[2]鐘麗佳，盛群力.建構主義教學理論之科學性探討[J].電化教育研究，2016（10）.

[3]于艷君.“互聯網+”下在線教學模式探索與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2020（11）.

[4]韓繼超，陶大軍，肖芳.工程教育專業認證背景下MOOC教學模式在電機學課程中的研究與實踐[J].黑龍江教育 （理論與實踐），2019（6）.

[5]張煜，田維，李文鋒，等.面向雙師雙能的物流工程卓越人才培養模式[J].物流工程與管理，2015（5）.