物流系统工程课程线上线下混合教学模式的实践研究

吴小珍

摘  要：传统教学模式下的物流系统工程课程注重教师理论教学，缺乏实践应用，不利于学生系统思维的形成。基于此，文章提出了线上线下混合式教学模式，从教学内容安排、翻转课堂设计、慕课运行效果分析、教学相关资源建设四个方面展开实践研究，研究表明，采用线上线下混合教学模式可以提高物流系统工程课程的教学效果，对提升学生的自主学习能力和思维能力也有很大帮助。

关键词：物流系统工程；教学模式；线上线下混合教学；翻转课堂；慕课

中图分类号：F250; G642    文献标志码：A    DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.11.049

Abstract： The traditional teaching mode of logistics system engineering course emphasizes the teacher's theory teaching and lacks the practical application. It's not good for the formation of systematic thinking. Based on the existing problems， the paper proposes an online-offline hybrid teaching model. The model includes the teaching content arrangement， the reversal classroom design， the MOOC effect analysis and the teaching resources construction. The course teaching quality is expected to be improved and the students' self-learning ability and thinking ability is formed.

Key words： logistics system engineering; teaching mode; online-offline hybrid teaching; the reversal classroom; the MOOC

系统工程是以大规模复杂系统为研究对象，在系统理论、管理科学、运筹学及专业工程技术等学科基础上形成的一门交叉学科，对于各个领域的专业人员，特别是对于物流工程及管理专业的人员，掌握系统工程的理论和方法，并用于物流工程及管理的实践，具有十分重要的意义。因此，物流系统工程课程是物流工程、物流管理专业必修的核心课程之一，受众广泛。针对系统工程课程的教学改革也一直是学者们关注的方向。刘广萍等[1]对交通管理系统工程课程进行了改革与创新，构建了新的课程内容体系，在实践教学上融合了讲授、研讨、案例教学和PBL等教学方法，很好地实现了课程服务于学科专业建设和人才培养的目标。熊海鸥[2]结合物流系统工程课程特点，分析了引入PBL的必要性，设计了物流系统工程PBL教学思路并加以应用，提高了授课效率的同时也提升了学生的自主学习能力。宋栓军等[3]分析了系统工程课程教学存在的问题，从教学内容设计、教学方法与手段、教学资源建设、考核体系四个方面阐述了系统工程课程教学改革的措施，并对教学改革效果进行了测评。王敏[4]分析了系统工程课程的教学特点，提出了基于互联网以微课、慕课为基础开展翻转课堂与传统课堂相结合的混合教学模式，并进行实施可行性分析，给出了实施建议，为系统工程课程的教学改革提供了新的实践案例。

综合以上文献的研究成果以及我们在实际教学过程中的交流、探讨和思考，发现物流系统工程课程存在课时少、内容多、难度大的问题，教师在教学过程中注重理论教学，缺乏实践应用，基于此，学院系课题组一起建立了物流系统工程课程的慕课，并于2021年在智慧树平台上线运行。在众多关于慕课学习满意度的研究中都反映了师生互动的缺失是影响慕课效果的重要因素[5-6]，因此本文提出了慕课加课堂讲授并辅以翻转课堂的线上线下混合教学模式。慕课可以提供高浓度的知识获取，课堂授课可以产生有效的师生互动，两者结合可以帮助学生及时发现学习中的问题，激发学生学习的热情和积极性，提高自主学习和自我发展的能力，从而更高效地实现知识传递到知识内化的过程，获得更好的教学效果。

1  物流系统工程课程线上线下混合式教学模式

本课程选用学院老师自编、人民交通出版社出版的《物流系统工程》教材，主要内容包括系统及物流系统工程的概念和基本理论，系统分析的方法和系统预测、决策、评价、优化及模拟的方法和其在物流系统的应用案例。

在课程内容的安排上兼顾深度与广度，重点知识以课堂讲授为主，同时利用网络平台上传丰富的扩展知识供学生们自主学习。有些内容采用先慕课预习再课堂详细讲授的方式，有些内容采用課堂讲解之后慕课学习巩固的方式，并选取合适的案例在课堂上进行翻转、讨论。在教学过程中，教师充分利用多媒体和网络环境的辅助教学手段，根据不同阶段的教学要求，灵活运用课堂提问、小组讨论、课后作业、线上小测验等方式及时了解学生学习状况，并构建了包含学生自评、同学互评、教师评价的综合考评系统，考试成绩由平时成绩和期末成绩组成，其中期末成绩由线上开卷期末考试成绩和线下闭卷期末考试成绩组成，在开卷试题里面注重系统工程理论与方法的运用，强化体现实践能力；在闭卷试题里面注重分析计算能力，两者结合可以引导学生更全面地开展学习。

该课程线上线下混合式教学模式如图1所示。针对该模式在实践中的几个关键问题展开进一步研究。

2  物流系统工程课程线上线下教学安排

2.1  线上线下课时安排。本课程共设计了8学时慕课和24学时课堂讲授，其中包括4学时的翻转课堂，具体安排如表1所示。

2.2  线上线下课程内容安排。以都江堰这一典型系统工程为开篇案例，进入课程学习，线上线下课程内容安排如下。

第一章：系统与物流系统

（1）教学内容：系统的定义；系统的特性；系统的分类；系统科学的知识体系；系统思想的发展历程；系统理论。

（2）教学重点：①从系统思想的发展过程学习人类认知发展的过程。围绕我国古代系统论的典范《黄帝内经》、《道德经》和《易经》，讲解两个重点：（a）经典著作中体现系统特性的地方，如层次性、开放性等，巩固所学的六大系统特性。（b）课程思政：这三部经书凝结了中华五千年文明的智慧和经验，体现了我们历史文化的博大精深，可以提升学生的民族自豪感，并且让理工科的学生多了解一些文科的知识，以完善他们的知识架构，帮助他们进一步形成系统思想。②耗散结构理论。包括：耗散结构的定义及内涵；耗散结构理论的主要观点；耗散结构理论在物流系统中的应用；系统自组织理论的探讨。

第二章：系统工程及物流系统工程

（1）教学内容：系统工程的定义；系统工程的产生及发展；系统工程的研究学派；系统工程的相关学科；系统工程的前景展望；系统工程方法论；物流系统工程的内涵。

（2）教学重点：系统工程方法论，结合案例分析讲解硬系统工程方法论和软系统工程方法论，并提供应用这两种方法进行研究的核心期刊论文，进一步让学生了解方法论的重要性。

第三章：物流系统分析

（1）教学内容：系统分析的概念；系统分析的原则；系统分析的组成要素；系统结构分析方法ISM。

（2）教学重点：①系统分析原则的构建。要突出定性分析的重要性，以及定性定量相结合的必要性；结合物流系统的案例进行讲解，如飞机场取行李，乘客等待时间过长，怎么解决。参考书目是张庆英编写的《物流系统工程》。②系统分析方法。课堂讲授的重点是ISM解释结构模型；主成分分析、聚类分析、状态空间方程在慕课里讲解；参考书目是汪应洛编写的《系统工程》。

第四章：物流系统预测

（1）教学内容：预测的含义和作用；定性预测法；时间序列预测法；回归分析预测法；投入产出预测法。

（2）教学重点：①预测的重要性和可靠性，并以菜鸟网络大数据电子商务物流服务流程为例讲解大数据对预测可靠性的影响。②定性预测方法重点讲解头脑风暴法和德尔菲法。很多初学的同学会想当然地认为定性的方法没有用，都是主观的空对空，这里会找一些企业应用的实际案例让他们明白这些方法是有效可靠的，关键在于如何使用。③定量预测方法。课堂讲授重点是回归分析预测和投入产出预测。从方法的原理、计算到课堂练习和课后作业，是重点所在。

第五章：物流系统对策

（1）教学内容：对策现象；对策模型；零和对策的求解。

（2）教学重点：从博弈论的案例引入，讲解纯策略和混合策略的求解原理和方法。

第六章：物流系统评价

（1）教学内容：系统评价的作用、原则、类型及步骤；层次分析法。

（2）教学重点：慕课讲授，重点是层次分析法的原理及实施步骤、应用举例及相关问题探讨。

第七章：物流系统优化

（1）教学内容：物流系统优化方法概述；网络图的基本要素及绘制；时间-成本优化；缩短工程进度优化；网络资源优化。

（2）教学重点：系统优化的前提是绘制网络图，关于网络图绘制的相关问题在慕课进行学习，课堂会以练习题的形式检查，让学生绘制网络图并找出关键线路。再引入新知识“事项时间参数值”表示图，课堂重点讲授“时间-成本优化”，其他优化在慕课学习。

第八章：物流系统模拟

（1）教学内容：物流系统模拟概述；蒙特卡罗模拟；系统动力学仿真。

（2）教学重点：课堂讲授蒙特卡罗法，慕课学习系统动力学仿真。有一些比较复杂的蒙特卡罗法的例题也会作为网络学习资源供学有余力的学生自主学习。

综上，在整个课程的教学内容选取上注重系统工程方法的前沿性和实用性，分析讲解中注重系统工程学科交叉性和综合性的特点，希望能够带领学生学会用系统的观点看待物流专业问题，帮助学生形成开阔的思维和大局观。

3  物流系统工程课程翻转课堂环节的教学设计

冯菲、于青青提出了四种基于慕课的翻转教学模式，本课程采用学术对话型翻转模式，是基于项目式学习，课堂活动采用启发式的讨论问题激发教师和学生以及学生和学生之间的学术对话[7]。翻转课堂的设计要体现“以学生为中心”的理念，把课堂交给学生。翻转课堂前教师会告知学生案例分析内容，学生自主分成小组，通过慕课或者查阅资料提前学习准备，翻转课堂上学生以小组为单位进行PPT方案展示、讲解，然后由其他小组同学进行提问、讨论。老师要在过程中掌握課堂讨论的方向和正确性，再进行总结、点评，起到引导者的作用。

翻转课堂的成功与否取决于诸多因素的协调配合情况，它是由传统被动学习向主动学习的转变[8]。因此，需要针对物流系统工程课程的特点制定相应的教学内容。本课程选取了系统分析的“5H2W法”以及定性分析的“头脑风暴法”进行了两次翻转课堂教学。“5H2W法”用看似简单的7个疑问词引出问句并加以解答，可使思考的内容深入化、条理化、科学化；“头脑风暴法”通过专家之间直接交换信息，引起思维共振，进行创造性思维。教学中要求学生理解这两种方法的基本理论并迁移到新情境，通过收集材料和数据，进行团队协作和沟通，形成清晰的观点和学习报告，以完成自主深度学习，整个过程取得了较好的学习效果。

4  物流系统工程课程慕课的运行

4.1  智慧树平台慕课的运行。本课程选用的是智慧树慕课平台，教师首先在平台上完成课程建设和资源发布，等正式开课后，学生需要按照老师要求完成一定的学习任务，如观看教师发布的教学视频、完成课中弹题及单元测试、在讨论区进行互动交流等。

在整个课程进行过程中，学生要进行4次线上慕课的学习，提供的单个教学视频时长为10分钟左右，每次观看教学视频的总时长为80分钟左右，学生可以根据自身情况分时段完成。为了保证观看学习效果，每个视频中间设计有课中弹题，每章节结束后需要完成章节测试。线上提供的扩展资料包括与教学内容紧密相关的优秀期刊论文、PPT课件、教案、习题等。

通过智慧树平台的后台数据显示，90%以上的同学可以按照老师要求的进度完成慕课学习，表明教学视频的时长安排是合适的。

4.2  物流系统工程慕课优缺点分析。对参加慕课学习的学生进行问卷调查，并统计分析问卷调查结果。本次调查以武汉科技大学物流工程专业2019级学生为调查对象，通过在线问卷填写的方式完成，收集有效问卷60份。

调查问卷从物流系统工程慕课的功能设计、内容呈现以及学习效果等方面给出慕课优缺点的选项，优点选项包括：“提升解决问题的能力”、“可以自主选择学习时间”、“教学资源丰富，信息量充足”、“课程内容可共享、下载并及时更新”、“改变思维方式”等；缺点选项包括“缺乏面对面交流”、“讲述内容不够详尽”、“复杂计算类问题学习效果不好”、“受网速环境影响”等。

在对慕课的优点评价中，得分最高的是“可以自主选择学习时间”和“教学资源丰富，信息量充足”两项，体现了慕课的灵活性和网络资源的便利性；得分最低的是“提升解决问题的能力”和“改变思维方式”，提示这两项任务需要教师在课堂教学中予以实现。

在对慕课的缺点评价中，学生最关注的是“缺乏面对面交流”和“复杂计算类问题学习效果不好”，从而进一步表明了物流系统工程课程进行混合式教学的必要性，可以利用课堂加强师生之间的沟通交流，同时，教师在课堂上针对复杂计算类问题要多讲解多指导。

5  物流系统工程课程教学相关资源建设

5.1  教材及教学内容建设。2021年，学院课题组老师们结合工程认证、新工科人才培养的目标和要求，在多年教学经验的基础上，吸收系统工程理论方法的新成果，编写了《物流系统工程》教材，本课程选用该书为主教材，并增加两本辅助教材：西安交通大学汪应洛编写的《系统工程》（第5版）和武汉理工大学张庆英编写的《物流系统工程——理论、方法与案例分析》（第2版）供学生课后自学，同时引导学生充分利用图书馆资源，阅读系统工程学科领域的核心期刊论文，不断改进和丰富教学内容，加深了学生对课程的理解，取得了显著的效果。

5.2  实践教学建设。在基于社会需求和工程实践要求的课程体系和实践环节的基本框架下，学院课题组老师探索构建了多元化的实践教学体系并应用于物流工程专业的人才培养中，致力于逐步完善学生工程实践能力的培养，积极构建产教融合的新教学和实践互动项目。以兴趣小组参与竞赛或科研课题的形式促进大学生动手实践能力的培养，持续进行实验室建设，完善多实验功能整合，形成虚实结合的实践环境，创新实验形式和内容，不断提升学生在工程实践中发现和解决问题的能力。并与校外企业合作成立了产学研实习基地，设置相关实践学分，鼓励学生参与实践，让每一位学生最大限度地应用理论知识。

5.3  师资队伍建设。历经多年建设，学院形成了一支年龄和职称结构合理、教学科研水平高的师资队伍，同时，在创新人才培养、研究性学习和国际化人才培养等方面深入开展教学内容、方法和手段的改革和实践；促进“金课”、“慕课”的培育，改革人才培养模式；实现教学团队、教材和教学方法的融合，促进优秀教师成为教学名师，教学名师带动教学团队的建设；建立拔尖教师的培养和保护机制，鼓励教师到企业或工程单位参加实践训练，提高教师工程实践能力。

6  结束语

物流系统工程作为物流工程专业的核心课程兼具理论与实践双重特征，对培养学生思维能力具有重要的指导作用。传统的教学理念、教学方法已经不能有效地适应新工科人才培养的要求，本文采用线上线下混合教学模式，从教学安排、教学设计、慕课运行以及教学相关资源建设几个方面展开实践研究，运用多元化教学方法，有效激发了学生对物流系统工程课程的兴趣，使学生能真正地有所收获，从而大幅度提高了物流系统工程课程的教学效果。

线上线下混合教学模式是一种尚在探索阶段的新教学模式，如何利用慕课手段，结合物流系统工程的课程特点，在有限的学时内较为全面又重点突出地向学生传授丰富的系统工程知识，达到更好地教学效果，是本课程建设和持续改进的方向。

参考文献：

[1] 刘广萍，翟润平，朱茵，等. “交通管理系统工程”课程创新与教学实践[J]. 中国人民公安大学学报（自然科学版），2017（3）：97-101.

[2] 熊海鸥. PBL教学模式在《物流系统工程》課程教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2017（25）：213-214.

[3] 宋栓军，孟湲易，刘文慧，等. 系统工程课程教学改革的措施[J]. 高等教育，2020（1）：175-178.

[4] 王敏. 系统工程课程混合教学模式改革初探[J]. 物流技术，2018，37（11）：138-141.

[5] 郭丽君，曹艳. 大学生慕课学习满意度的影响机制研究[J]. 高等教育研究，2018，39（12）：69-75.

[6] 王斌华，彭小培. 美国在线高等教育对我国外语慕课建设的启示[J]. 外语电化教学，2020，193（3）：47-53.

[7] 冯菲，于青青. 基于慕课的翻转课堂教学模式研究[J]. 中国大学教学，2019（6）：44-51.

[8] 王家胜. 翻转课堂在系统工程课程教学中的应用探索[J]. 大学教育，2018（9）：49-51.