基于建构主义的物流工程专业课程混合教学模式探索

张煜 刘梦兰 马杰

摘    要：文章围绕高阶性、创新性与挑战度课程建设要求，解析现有课程教学模式存在的问题，基于建构主义教学理论对课程进行教学设计，给出课程建设的具体实施步骤，并引入主体性与反思型教学策略，实现高阶性、创新性与挑战度和建构主义教学理论的深度融合。最后，以物流工程专业核心课程为例，进行实践探索。

关键词：物流工程;建构主义;两性一度;课程体系;教学设计

中图分类号：G642           文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）09-0057-03

按照高等学校本科课程设置及其教学实施具体要求，本科专业课程体系及其大学生能力培养问题是实现能力达成度评价体系的关键因素。目前，武汉理工大学物流工程专业本科培养计划要求学生具备九个方面的能力达成，包括道德品格、社会责任、综合人文、基础知识、专业技能、团队合作、创新探索、国际视野、自主学习。该专业获批国家一流专业。在“双万计划”指引下，武汉理工大学物流工程专业课程体系需要迭代改进，课程内容及其教学设计与实施也需要优化，以适应高阶性、创新性与挑战度（简称“两性一度”）的课程建设要求。

近年来，建构主义教学理论引起关注，其提倡以学生为中心的学习，融合了学生认知主体和教师指导的作用[1-2]。建构主义为“两性一度”课程教学设计与实施提供了思路。因此，本文对现有教学模式进行分析，剖析“建构主义”与“两性一度”的关系，给出教学设计步骤及其方法，以物流工程专业核心课程为例，进行实证探索。

一、现有教学模式存在的主要问题

高等学校课程教学多以线下教学为主，主要采用现场教学及师生互动方式进行，学生课前课后进行预习复习，考核采用点名、课堂或课后作业等方式。随着网络信息的快速发展，以“互联网+”为典型特征的线上课程受到广大师生青睐，教学资源、教学活动、师生互动、作业、考试等都置于网络平台[3-4]。考虑到线下教学效果容易量化把控和线上教学资源使用灵活的优势，介于线上和线下教学之间，衍生出混合教学模式，例如基于MOOC的混合教学，学生提前使用线上课程资料，并按照课程进度自主学习，在线下课堂由教师解疑答惑，测试或实践既可以线下安排，也可以线上执行。

在教学实践中，因课程特点、授课教师风格、学生自主程度等差异，各种教学模式都存在问题，具体如下：（1）线下教学：在当前课程学时数大幅压缩背景下，授课以重难点知识讲解为主，扩展性教学内容难于穿插，课上实践环节存在时间和人力不足情况，无法在特定时间内落实课程的高阶性和挑战度的执行内容，仍需要安排大量课下练习。（2）线上教学：采用线上直播或线上播放录像的授课模式，师生间缺乏多层次、多步骤互动，实践操作及其考评不易把控且真实性无法得到保障，长时间线上授课易导致听课学生情绪烦躁和视力下降，高阶性、创新性和挑战度难以有效落地。

（3）混合教学：教师和学生对信息化技术的掌握程度不同，导致师生工作量大幅提升，部分混合教学课程不能“因课制宜”“因人制宜”，形式单一、僵化，强制学生线上学习和翻转，而不考虑课程的难易和学生接受能力，反而导致学生抵触。

显然，任何教学模式都存在各自的问题，但混合教学融合了线上教学和线下教学的优点，且能够满足当前教学需求，得到教育部的大力推荐。在《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》中，线下教学、线上教学、混合教学的国家级一流课程认定分别为4 000、4 000、6 000门，进一步彰显了混合教学模式的优势。但是，其他课程也具有自身的特色，与课程性质、受众体能力等密切相关，需要有效甄别与课程相适配的教学模式，并加以灵活应用。

二、基于建构主义的“两性一度”课程设计

“建构主义”（constructivism）教学理论的代表性人物是让·皮亚杰（J.Piaget）、奥·科恩伯格（O.Kernberg）等人。建构主义教学模式是通过外部环境刺激学习主体，学习主体通过情景、协作、会话、意义建构等，利用自身已有图式解析或形成新的图式。前者是同化过程，即学习主体可以根据自身知识结构接受外部知识，进而将其整合到自身的知识结构中，并不改变学习主体的原有状态;后者是顺应过程，如果学习主体已有知识结构无法整合外部知识，就需要探究新的知识领域和形成新的认知，进而改变学习主体已有的知识结构，并更新状态。以上状态维持或更新都是为了实现学习主体与外部环境的动态平衡，即平衡—不平衡—平衡的动态快速迭代。在此，建构主义强调以学生为中心，注重学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。

“两性一度”即高阶性、创新性和挑战度。高阶性关注课程目标和内容，强调内容的深度和广度，注重素质、能力和知识的目标达成，课程目标指导课程内容编制;创新性关注教学内容和教学方法，注重前沿和时代的成果与教学内容的创新融合，以及基于现代信息技术的先进、互动教学方式创新，前者通过后者在授课过程中实施;挑战度关注课程内容设计和课程考核，要考虑学生“跳一跳才能够得着”的学习挑战要求，需要统筹研究性、创新性、综合性的课程设计内容，完善基于课程设计内容及其能力达成的考核指标体系，且要严格执行增负、挑战的考核要求。

综上，建构主义对知识的主动探索、主动发现与“两性一度”培养学生创新性、批判性思维是一致的，前者以学生为本体，后者以课程为纲领，互为驱动。围绕建构主义特点和“两性一度”要点，开展基于建构主义的“两性一度”课程教学设计，具体如下：（1）围绕挑战度要求，对课程内容进行合理设计，增加研究性、创新性、综合性的课程内容，以课程目标为引导，构建具有广度和深度的高阶性课程内容。（2）结合高阶性课程内容，通过创新教学内容和方法，引导学生进行探究式与个性化学习，学生利用自身已有图式解析或形成新的图式来实现知识结构的扩展或改变。（3）结合考核考试评价，通过外部刺激促进大多数学生实现知识主动建构，形成深度分析、大膽质疑、勇于创新的精神和能力，进而达成课程目标。

三、“两性一度”课程建设的具体实施步骤

“两性一度”课程建设的具体实施步骤如图1所示，涉及高阶性、创新性、挑战度三个层面的内容，具体实施及其采用的方法如下。

在高阶性方面，首先，根据课程性质，确定课程定位、目标及其知识、能力、素质的培养要求;其次，在课程目标指引下，编制可以满足高阶性要求的具有一定深度和广度的课程内容;再次，根据课程目标和课程内容，编制目标—类别—内容的映射矩阵，确保课程内容覆盖课程目标所需达成的各个子项;最后，运用问卷调查、专家咨询、同行评价等方法，确定课程内容是否满足高阶性要求，如不满足，对课程内容进行修订。

在创新性方面，首先，结合高阶性的课程内容设计教学内容，分析学术研究、前沿成果等教学内容需要采用的教学策略，例如主体性和反思型教学策略;其次，按照基础、前沿、前瞻等维度，构建丰富的课程教学资源，以满足探究、互动、个性化的教学要求;再次，围绕课程教学资源，确定对应知识点的教学方法及其教学组织模式，明确教学过程中每个知识点所需的信息方法，例如多媒体、APP、虚拟实验、电子沙盘;最后，课程教学内容和教学方法是否创新，可以通过学生问卷打分、课程实施效果等进行评判，教师可灵活调整教学内容及其方法。

在挑战度方面，首先，以课程目标为纲，从学习挑战角度设计逐层递进的课程内容体系，例如基础、扩展、拔高等，课程内容可以来自科研项目、热点研究、国家战略;其次，将来源于不同口径的内容，按照研究类、创新类、综合类等进行合理划分，便于因材施教;再次，构建类别—内容的映射矩阵，为高阶性课程内容编制提供支持;最后，完善具有挑战度的课程内容体系，要具有分区、分类特性，便于量化考核。此处，须构建线上和线下深度融合的考核评估体系，多采用信息化的考核形式，依据用户登录信息随机出题，设置答题时间节点，避免抄袭情况。

综上，构建高阶性、创新性和挑战度的课程，既需要编制高阶性的课程内容，也需要创新教学内容和方法。而编制高阶性的课程内容，离不开具有挑战度的课程内容体系设计。另外，学生是否有效践行课程教学内容且自主探究学习，离不开多元化的考核考试评价体系及其量化标准，这是课程实施能否成功的关键。

四、以物流工程专业核心课程为例的探索

（一）课程内容建设

“物流系统建模与仿真”是武汉理工大学物流工程专业的核心骨干课程，并获批国家一流本科课程。目前，该课程支持武汉理工大学物流工程专业毕业生9个能力达成中的7个（表1）。随着思政教育进入课堂，能力7也将逐步覆盖。

该课程目标是培养学生工程实践能力和创新思维能力，系统掌握物流系统建模方法、仿真输入和输出的理论，能够对典型的物流系统进行仿真建模实践，能够较为熟练地使用几种建模与仿真工具和软件，适应毕业后的物流系统规划、决策等方面的仿真需求。在能力培养中，需要学生结合课程理论知识，利用仿真工具和软件，对物流系统进行仿真输入建模、仿真模型构建、仿真输出统计与分析[5]。针对复杂物流系统案例，强调团队协作，通过查阅外文资料，制定技术路线，构建仿真模型，统计与分析仿真输出结果，并完成以上内容的汇报，实现学生在工程实践、创新思维、团队协作等方面能力的达成。

在课程内容及其资源建设方面，编撰系列教材3本，并按照课程目标和能力培养要求，梳理教学内容及其21个知识点，构建基于企业实践和科研热点的课程案例库，每个案例具有实际生产数据、生产影像、企业需求等。在课程培养学生工程实践和创新思维能力方面，梳理了建模与仿真的工具软件及其对应的授课内容，以适应物流系统规划、决策等方面的仿真需求，并满足学生个性化的使用需求。

（二）课程组织实施

在课程教学设计方面，如图2，考虑到课程具有较强的理论与实践性，为加强学生对知识点的掌握，以及知识点与仿真软件使用中的对应关系，在课程教学中采用了主体性与反思型相结合的教学策略。主体性教学通过课上理论知识和案例讲解及仿真建模实施，构建知识点与工程实践联系。反思型教学安排物流仿真案例，由一组学生团队讨论实施，教师现场答疑，学生及时反思，从而提高学生的工程实践能力和创新思维能力。

在课程教学实施方面，如图2，结合主体性与反思型教学策略，设计建构主义的教学模式，每次课讲解知识点、理论案例和实践案例，并组织班级三人团队小组进行课上和课下实践、线上和线下实操等，打通课堂教学—课堂实践—课下实践—解决实际工程问题的整个环节，并与课程设计、毕业设计、创新大赛等紧密结合，达成课程目标，支撑专业人才培养的目的。

在课程考核评估方面，采用平时与期末相结合方式。平时考核可避免期末卷面无法评测学生实际动手能力的弊端，也可测试学生的学习挑战能力，主要涉及课上反思型练习、课下案例探究式实操、课上不同难度等级的线上学习及其答题测评、课下工程项目式的团队协作及其论文报告答辩等;期末考核主要采用开卷的形式，题目是基于案例的综合分析计算题，注重基于理论知识的思考、分析和计算，以提高学生运用知识解决实际问题的能力。

综上，“物流系统建模与仿真”课程建设及其实施，能够满足高阶性、创新性、挑战度的要求，也能够基于建构主义理论实现学生知识的动态迭代。结合课程资源建设及其教学设计，通过知识启发、项目研讨、热点探究、案例计算、团队协作、建模编程等实施手段，使学生在课程学习过程中实现学习、实践、创造的深度融合，推动主体性互动教学和反思型个性学习的有机结合，有利于培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。

五、结论

本科课程建设是高等教育的根本，不能有丝毫懈怠，需要常年积累和持续改进。在“一流本科专业建设”和“一流本科课程建设”的背景下，本文通过“建构主义”教学理论和“两性一度”教学要求的有机融合，实现课程内容及其教学设计与实践，为物流工程一流本科专业的持续发展夯实基础，有助于提升学生的自主探究和创新能力。

参考文献：

[1]王岩.试析建构主义理论视野下的历史课教学[J].黑龙江高教研究，2009（8）.

[2]钟丽佳，盛群力.建构主义教学理论之科学性探讨[J].电化教育研究，2016（10）.

[3]于艳君.“互联网+”下在线教学模式探索与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（11）.

[4]韩继超，陶大军，肖芳.工程教育专业认证背景下MOOC教学模式在电机学课程中的研究与实践[J].黑龙江教育 （理论与实践），2019（6）.

[5]张煜，田维，李文锋，等.面向双师雙能的物流工程卓越人才培养模式[J].物流工程与管理，2015（5）.