物流系统案例教学论文

2022-04-19

摘要:随着网络和信息技术的发展,物流系统也逐渐趋向于网络化、智能化和信息化。下面是小编精心推荐的《物流系统案例教学论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

物流系统案例教学论文 篇1:

基于OBE-CDIO理念的物流系统分析 与设计课程教学改革理论与实践

摘  要:物流系统分析与设计课程是物流管理专业的重要核心课程,是物流管理专业学生必需掌握的重要能力之一,更是用人单位最关注的能力之一。结合物流系统分析与设计课程的特点,基于OBE与CDIO相结合的理念,构建了物流系统分析与设计课程教学改革理论框架;围绕用人单位的物流能力需求、教学目标、教学内容设计、教学过程考核、教学改革总体方案、教改方案实施和教学效果评价等方面系统探索了物流系统分析与设计课程教学改革的具体路径,为高校物流系统分析与设计课程的教学改革提供参考和借鉴。

  关键词:OBE教育理念;CDIO教育理念;教学改革;混合式教学模式;案例教学

 

Key words: OBE education concept; CDIO education concept; teaching reform; mixed teaching mode; case-based teaching

0  引  言

  课程教学质量是保障高等教育质量,进而提高高校专业竞争力和就业水平的重要基础。物流系统分析与设计课程是物流管理专业的专业核心课程,是物流管理专业学生必需掌握的重要能力之一,更是用人單位最关注的能力之一。目前物流行业发展较快,市场对应用型物流人才需求非常旺盛,尤其是对具备物流系统分析与设计能力的物流人才需求较大。而据相关学者研究表明,目前高等院校物流系统分析与设计课程的教学内容大多侧重于管理类内容的教学,缺乏定量分析的设计型和工程型内容的教学,导致学生所学内容较空洞,不具备工程与设计能力,无法更好地将理论所学应用到实际工作中,在一定程度上制约了物流管理专业的人才培养质量,而课堂案例教学是弥补设计型和工程型教学内容缺失的重要途径。

  成果导向教育(Outcomes-based Education, OBE),最早起源于美国,强调以学生为中心,要求教师在教学过程中持续关注学生的学习成果,是成果导向型的[1];而CDIO教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施、运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力,是过程导向型的。通过OBE理念与CDIO教育模式的结合,可更好吸纳两者的优势,更好发挥其在课程教学改革中的理论指导和引领作用。因此,基于教学过程与学生学习效果相结合的物流系统分析与设计课程教学改革具有重要理论价值;同时,此种教学改革的实施可有效提高高校物流管理专业人才培养质量,满足严峻就业形式下的物流管理专业人才就业需求,具有重要的实践应用价值。

1  文献综述

  围绕OBE教学理念的应用研究方面,牛佳等(2020)初步探索了OBE教学理念在工科实验课程教学改革中应用的可行性和具体路径[2];杜学领、张开智(2020)指出,数字化实验与OBE教育理念高度契合,能够满足“新工科”背景下对学生专业技能的培养要求;在此基础上,提出了基于OBE理念的数字化实验教学设计原理和实践案例[3];淳柳等(2021)研究发现,基于OBE理念的研究生英语教改模式与硕士研究生人才培养目标相匹配,可以较好地促进学生专业素养与实践技能的双提升[4]。

  在CDIO教育理念的理论和应用研究方面,王保建等(2016)研究了双导师背景下,基于CDIO教育理念的课程教育改革及实践方案[5];张建军(2017)基于CDIO教育理念,构建了物流管理专业“双师型”教师队伍评价指标体系,深入研究了“双师型”教师队伍的构建路径[6];余发军等(2020)以物联网课程为例,提出了基于CDIO教学理念的课程教改和实践应用方

式[7];严小燕等(2020)提出了基于CDIO理念的电子商务专业课程教育教学改革的思路及具体路径[8]。

  在以上研究成果的基础上,曹彩凤、曾东香(2020)研究指出,CDIO教育模式可较好地实现OBE的教育理念,因此两者的结合对于更好指导教育教学改革具有重要价值[9]。基于此,较多学者站在不同视角,研究了OBE与CDIO相结合的教育理念的应用场景和实践路径,如姚晓林等(2018)构建了基于OBE-CDIO理念的财务管理人才培养体系框架,从而改善专业教育人才培养质量[10];宫培松等(2020)指出,将OBE-CDIO教育理念引入BIM实践教学改革中,可以较好的提高与行业需求相匹配的专业技能[11];崔洪振等(2021)基于OBE-CDIO教育理念,以软件工程课程为例,设计了课程培养达成度的评价指标体系,实现对课程教学目标达成情况的综合评价[12];刘爱群等(2019)初步探索了将OBE-CDIO理念融入安全工程专业教学,从而提升课程整体教学质量的有效方法和途径[13]。

  综上可得,目前相关学者分别基于OBE和CDIO教育模式研究工科专业或课程教学改革的较多,而研究实践性较强的管理类课程的相对较少,且学者们围绕以上两种教育理论主要研究了专业人才培养模式、实践教学改革、课堂教学改革、教学质量保障体系构建、创新型人才培养、人才评价体系构建以及“双师型”教师队伍建设等内容,缺乏基于OBE与CDIO相结合的理论,以教学案例为突破口,实现对管理类课程教学改革问题的深入探讨。

  本文拟结合物流系统分析与设计课程的特点,基于OBE与CDIO相结合的理论深入研究物流系统分析与设计课程的教学改革问题,研究成果的实施有利于提高课程教学质量,有利于提高物流管理专业学生物流系统分析与设计的能力,进而提高物流管理专业人才培养质量。同时,通过此次教学改革可真正实现课程教学内容的更新和与时俱进,进而提高学生自主学习和研究学习的能力,具有重要研究意义。

2  基于OBE-CDIO理念的物流系统分析与设计课程教学改革理论框架

OBE教育理念的核心思想是以学生为中心,让学生收获高标准、高质量的学习成果,同时注重持续改进,是结果导向型的;而CDIO教育模式的核心是尽可能接近工程实际来设计课堂教学,侧重于学生的学习过程,更注重过程的衔接性、科学性、完整性和管控度,是过程导向型的。对于物流系统分析与设计课程的教学改革问题而言,首先,基于OBE理念预期教学产出,反向设计课程的教学目标;其次,采用CDIO教育理念,以课程案例教学内容设计为突破口,反向设计课程教学体系,从而确保案例教学能够满足实际需要;而采用CDIO教育理念指导的课程教学设计可作为实现课程教学预期目标的有力手段,将OBE理念与CDIO理念进行有机结合可更有针对性地设计课程教学、学生考核方式乃至整体教改方案,提供最接近培养目标的教学体系,以确保学生达到行业要求的能力水平。基于OBE-CDIO理念的课程教学改革理论框架如图1所示。

首先,充分调研用人单位对物流系统分析、设计与优化等岗位物流人才的能力需求;其次,围绕岗位能力需求,采用基于OBE的教学产出理念,明确物流系统分析与设计课程的教学目标;在此基础上,进一步采用基于CDIO的教学过程理念,围绕构思、设计、实施、运行等四大维度,设计整个课程的教学内容和结构、教学过程的考核方式以及整个课程的教学改革总体方案;紧接着,實施教学改革总体方案,并基于对学生与相关用人单位的调研数据来对教学效果进行总体评价;若用人单位的能力需求与学生的实际能力或课程教学目标存在差距,则需要进一步立足用人单位对学生的岗位能力需求,基于OBE的教学产出理念来重新设计和修正教学目标,进而重新调整教学内容以及后续的教学改革总体方案,从而形成了一个环环相扣、逐步迭代升级的基于OBE-CDIO理念的课程教学改革理论框架。

3  基于OBE-CDIO理念的物流系统分析与设计课程教学改革实践路径

3.1  明确用人单位的物流能力需求。通过在智联招聘网搜索物流类岗位,之后详细梳理每个岗位所需要的与物流系统分析与设计课程相关的岗位职责和能力,紧接着对岗位职责能力进行归类划分,可得学生需具备的物流能力如表1所示。主要包括物流系统需求分析能力、物流系统控制和流程优化能力、物流系统分析能力、物流节点选址及网络规划能力、运输系统规划设计能力、提供物流系统解决方案的能力以及物流系统综合评价能力等。

3.2  基于OBE教学产出理念的教学目标设计。围绕上文分析得出的物流能力,采用OBE教学产出理念,反向设计物流系统分析与设计课程的教学目标,使得教学目标能够满足学生所需的物流能力要求,如表2所示。

3.3  基于CDIO教学过程理念的教学内容设计。围绕上文研究得出的教学目标,采用CDIO教学过程理念,系统深入设计物流系统分析与设计课程的具体教学内容。同时,为了使得教学内容能够很好地实现教学目标,在教学内容设计中加大案例教学的比重,重点通过案例教学方式来实现学生的深度参与,进而提高学生物流系统分析、设计与优化的能力。

在案例教学内容设计方面,可以围绕校企合作物流项目、教师物流类科研项目(包括政府类科研课题、企业类科研课题以及纵向科研课题等)、物流专业优秀本科/硕士毕业论文、物流类创新创业项目以及物流类企业的最佳实践等五个方面探索课程案例库建设。由于以上科研项目的设计与实施都是基于系统思维,依托物流系统分析与设计的相关理论,围绕物流的某一具体方面进行的系统性研究。因此,可结合课程的特点,基于物流系统的理论,将以上科研项目等的设计框架及实施成果以教学案例的形式进行呈现,从而实现理论与实践的结合,为学生更好掌握课程内容,提高其物流系统分析与设计能力乃至创新创业能力等提供坚实基础。

3.4  教学过程考核和教学改革总体方案。在明确课程的核心教学内容的基础上,逐步调整课堂教学方法,采取线上线下混合式教学模式。基于混合式教学模式,采取课前、课中、课后紧密结合,线上、线下有机融合的教学过程。通过混合式教学改革,实现教师与学生的合理分工,课前、课中和课后教学内容的合理安排以及线上与線下教学环节的合理布局。

  同时,围绕物流系统分析与设计课程的教学目标和教学内容,调整和完善课程教学大纲、单元设计、课时分配等内容,修正课程的考核评价方式等。如围绕理论教学与案例教学的比重,改革考核评价方式,适度加大针对案例教学以及学生的物流系统分析与优化实验报告的考核比重,降低课堂理论教学的考核比重。同时,也要基于线上线下混合式课程教学平台,结合学生课前预习和提问、课中参与讨论、课下投票和作业等环节,构建线上与线下评价相结合、过程评价与结果评价相结合的综合评价体系,实现对学生学习效果的科学、客观评价,最终形成符合OBE-CDIO教育理念的物流系统分析与设计课程教学改革总体方案。

3.5  教学改革方案的实施及总体评价。系统深入运行和实施课程的教学改革总体方案,如在课堂教学中逐步应用教学案例库资料进行案例教学,可将相关案例题目布置给学生,让学生围绕题目,根据物流系统分析与设计的理论进行设计,之后再对标案例的实际设计情况来综合分析、评价学生的能力差距,从而有针对性地提升其设计能力。另外,要按照混合式教学模式,实施线上与线下教学的有机融合,实施改革之后的学生综合成绩评定方式等。

  在教改方案实施的基础上,通过个别访谈、问卷调查、召开座谈会等形式全面征求学生意见;同时,系统调研用人单位的岗位需求及用工能力现状。在此基础上,与项目组成员进行深入研讨,系统梳理用人单位需求与学生能力之间的差距,不断总结经验,采取基于OBE-CDIO的教育理念进行持续改进,不断优化和调整课程教学改革总体方案,逐步提高物流管理专业学生的专业技能、综合素养和人才培养质量,更好适应就业市场需求。

参考文献:

[1] 陆鑫,任立勇. 基于OBE工程教育理念的课程实践教学模式探索[J]. 实验科学与技术,2018,16(6):107-111,116.

[2] 牛佳,张涛,刘江晟,等. “OBE”教学模式在“水处理生物学”实验课教学改革中的应用探讨[J]. 教育理论与实践,2020,40(36):56-58.

[3] 杜学领,张开智. 基于OBE理念的数字化实验教学改革[J]. 实验技术与管理,2020,37(1):181-186.

[4] 淳柳,郭月琴,王艳. “双一流”背景下基于OBE的研究生学术英语教学模式改革与实践——以中国石油大学(华东)为例[J]. 学位与研究生教育,2021(5):42-47.

[5] 王保建,李兵,陈雪峰,等. 基于“双导师制CDIO”本科生课程教学改革与实践[J]. 实验室研究与探索,2016,35(3):196-200.

[6] 张建军. 基于CDIO教育模式的物流管理专业“双师型”教师队伍建设研究——以内蒙古农业大学为例[J]. 内蒙古农业大学学报(社会科学版),2017,19(4):62-66.

[7] 余发军,王双红,林漫漫. 基于CDIO理念的物联网课程教学改革与实践[J]. 实验室研究与探索,2020,39(12):194-197,202.

[8] 严小燕,郭珊珊,邬艳艳. 旅游电子商务课程教学改革路径探索——基于CDIO理念[J]. 山西财经大学学报,2020,42(S2):129-132.

[9] 曹彩凤,曾东香. CDIO-OBE教育模式下的Web开发技术课程资源库建设[J]. 教育教学论坛,2020(9):250-251.

[10] 姚晓林,刘海涛,陈廷斌. 财务信息化管理人才培养体系构建——基于OBE-CDIO一体化[J]. 财会通讯,2018(13):32-37.

[11] 宫培松,罗仁玉秋,熊峰,等. 基于OBE-CDIO理念的工程管理专业BIM实践教学改革[J]. 工程管理学报,2020,34(3):153-158.

[12] 崔洪振,相启星,张伟,等. 基于CDIO-OBE的毕业培养目标达成度评价方法研究——以“软件工程”课程为例[J]. 计算机时代,2021(4):98-100.

[13] 刘爱群,董子文,张建,等. 基于CDIO-OBE理念的安全工程专业教学质量提升的方法和途经[J]. 智库时代,2019(6):288-289.

作者:张建军

物流系统案例教学论文 篇2:

《物联网技术与应用》在物流工程专业课程体系的教学改革和实践研究

摘  要:随着网络和信息技术的发展,物流系统也逐渐趋向于网络化、智能化和信息化。结合物流系统的特点,针对物流工程专业的学生,本着“必需,够用”原则,基于CDIO模式,有的放矢对物联网技术与应用的课程教学内容、教学方法以及课程考核评估进行分析研究,目的在于提高学生的工程技术能力,加深对物流工程專业的了解,进而培养学生的系统分析和实践能力,区别于其他专业的物联网课程,能够更好符合物流工程专业人才培养方案的目标,适应现代物流的发展趋势和人才需求。通过实践证明,采用CDIO教学模式的物联网课程在物流工程专业课程教学取得的效果较好,学生的专业知识和综合素质得到提高。

关键词:物流系统;物流工程;CDIO模式;物联网

一、背景

在国家提出的“一带一路”的倡议下,物流行业作为新兴行业得到迅速发展。作为国内高校也先后开办物流工程专业,专业培养物流行业的人才。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,提供系统化的教学指标和培养体系,注重专业知识与实践能力之间的关系。从目前世界工程教育的发展和趋势来看,日益复杂的工程实景将更加紧密地结合到工程教育过程[1-3]。我国的工程教育面临改革或转型,新工科相关工作呈现出从理念到行动的转变。同时,伴随信息技术和网络技术的快速发展,物流行业的现代化、智能化发展趋势日益明显。物联网技术势必会推动物流行业的快速发展。与此同时,物联网课程乃至物联网工程专业均先后在各个高校相关的专业开设[4-5]。以中南林业科技大学物流工程专业为例,该专业也进行课程调整,增加了《物联网技术与应用》等工程技术类课程。物联网的出现将网络技术、信息技术和人工智能等与物流各环节相结合,既要求熟悉物流的管理和规划的理论知识,又要掌握物联网技术的原理和应用,具备物联网技术与物流系统的分析、设计、实现,促进智能物流的发展[6]。这与物联网工程专业的课程内容以及其他信息类专业开设的物联网课程有区别。

基于此种考虑,物流专业人才的要求越来越高。仅仅局限于原有规划和管理方面技能的掌握,不能满足高科技人才的复合型人才的需求。国内各高校陆续开设物流工程相关专业。其中,中南林业科技大学开设物流工程专业13余年,经过多年发展形成“工管结合,以工为主”的专业特色。物流工程专业是一门多门学科交叉,综合型和应用型都很强的专业,对学生综合实践能力有较高的能力。在对物流工程专业课程体系的探讨中发现,很多高校都主要将物流工程的课程划分为两大类,一类是物流规划类,另一类是物流信息类。物流规划类课程设置经常存在课程重复性高的特点,物流信息类课程相对逻辑性要求高,而这两类课程在课程体系中经常相对独立,交叉融合程度不高,在一定程度上容易出现物流“软硬脱节”的情况[7]。而且,很多高校的物流工程专业同质化现象明显,缺乏特色。针对“新工科”的培养背景下,物流工程专业除了注重培养学生的管理科学应用能力,更加要加强对学生的工

程技术能力的培养和综合应用能力的提升。从另一个角度来讲,很多高校都将物流工程专业的设置归类或倾向于管理学院,在一定程度上也限制了其在工程技术类课程的设置和巩固,造成本专业学生在信息类、工程类基础知识薄弱,对该方面的实操能力不够。这也正是当下物流工程专业如何有效结合管理规划和工程技术实现转型升级的一个重要症结所在[8-9]。

针对物流工程专业的现状以及时代发展的需要,运用合适的教学模式提高学生的动手实践和专业拓展能力非常重要。结合目前时下兴起的物联网信息技术,本文从新工科的理念出发,运用“工程问题解决范式”,依据先进的CDID(构思-设计-实现-运行)模式[10],针对物流工程专业课程体系,将《物联网技术与应用》引入物流工程专业培养体系中,进一步提升物流的智能化和工程实践特性,满足多样化物流人才的需求。

二、基于CDIO模式的课程建设思路

《物联网技术与应用》属于信息类课程,本身内容涉及多个学科专业,具有非常典型的工程技术的特点,应用领域非常广泛。在很多高校的相关专业中都开设该课程的学习和拓展。同理,《物联网技术与应用》课程也在物流工程专业课程体系中开设,是该专业课程的一个重要组成部分。对比于现在很多的高校已经开设物流自动化技术、物流信息技术等课程来说。物联网技术课程是后续才纳入物流工程专业的课程体系,在此基础上完成物流信息化与智能化、模块化以及集成化,也是培养学生实践和创新能力的一个重要途径。基于CDIO模式的《物联网技术与应用》课程结构体系,开设在物流工程专业中,就必须融合现代物流发展的“互联网+”以及“智慧物流”,增加物流领域的实际应用,对该课程的知识体系进行进一步完善,着眼于知识和能力的一体化培养。这也符合CDIO教学模式的重要标准。相比于以往的课程都是根据学科内容独立开设,缺乏课程之间的关联性,学生不能融合贯通知识点并进行实践活动。《物联网技术与应用》课程内容更有必要贴近物流工程专业的知识体系,本课程的知识结构如图1所示。

(一)课程构建“C”阶段——整合教学内容,內容决定形式

在CDIO教育模式下,C阶段即构思。这就要求在企业竞争和物流行业发展环境下,分析物流各环节的目标与需求,定义其功能和结构特点,融入不同模式的信息技术和工程技术进行合理的物流项目开发和管理等。因此,针对物流工程专业开设的《物联网技术与应用》,其课程内容主要包含物流基本环节的功能和结构,物联网技术的基本概念、发展和理论体系等,其目标在于目前物流系统各环节的基本原理和结构,根据各环节的功能要求和目标需求,融入不同类型的物联网技术,设计开发合理的物流项目,满足物流作业的流程且体现其更信息化更智能化的一面,重点培养学生对物流系统功能需求分析和物联网体系中各种信息技术的理解能力[11-12]。

物流系统主要涉及了仓储、运输、包装加工等环节,覆盖面广。在每个物流环节都可以视其为一个子系统,可独立运行。针对其不同的结构和功能需求,在“C”阶段主要考虑物流仓储和运输这两大重要环节与信息技术、工程技术的结合,本着“必需,够用”的原则,将物联网为主,贯穿物流主题的思想主线,分为三大块内容。第一部分为物流系统基本环节分析,第二部分为物联网体系基本理论,第三部分为物联网在物流的应用。考虑到理论知识的生动性和易理解性,采用案例教学方法[13-14],将抽象理论与实际案例相结合,摆脱传统的“填鸭式”理论教学模式。具体内容见表1所示。

表1 《物联网技术与应用》(物流工程)理论教学内容设计

本课程的理论重点部分在物联网体系结构以及网络信息技术的基本理论和功能,采用案例教学法和层次教学法,以冷链物流系统为研究对象,分析其仓储和运输中采用哪些信息网络技术来进行系统设计和构建以及这些物联网技术在相关的物流环节中起到的作用。再进一步,结合冷链物流的实际对象,引入多种生鲜食品,再进一步分析涉及相关物联网技术的性能特点和适用性问题。

(二)课程构建“D”阶段——功能分析,方案构思

CDIO教育模式的“D”阶段即设计实践。通过对物流作业流程的认知,根据物流作业的功能要求融入物联网信息技术。这个过程涵盖了物流系统规划设计过程阶段与方法,在设计中应用工程技术知识、多学科设计等内容,实现“物联网+物流”的实践。《物联网技术与应用》针对物流工程专业的学生实施教学,在该阶段主要以物流流程中仓储和运输这两大环节为主,通过引入RFID,传感器,多种无线网络,信息管理平台等内容,提高物流工程专业学生在实验项目中对物联网技术的应用能力,培养学生对工程技术问题的分析和解决能力。学生通过分工合作,互相交流,在物流工程方面实现物流硬件类知识和物流软件类知识体系的融会贯通,具体内容见表2所示。

表2 《物联网技术与应用》(物流工程专业)的实验项目设计

针对物流仓储和运输子系统,考虑到物流工程专业的特点,每个实验项目的内容既要满足本专业学生对物流系统的理解,还要灵活运用各种信息技术实现系统的功能,达到不同学科的知识理解和分析。

(三)课程构建“I”阶段——专业交叉融合,理论用于实践

CDIO教学模式中的“I”阶段为实施阶段,主要内容体现在如何实现软硬件集成、测试并在其过程中实现有效管理等内容。此阶段建立在前期“C”阶段的理论学习和“D”阶段的实验项目设计基础上,并根据“D”阶段的设计思路进行实验项目搭建,具体内容见表3所示。

该“I”阶段重点针对指定实验项目对象,进行有效的搭建,解决实际物流作业过程中的工程问题。以物流仓储监管系统为例子,整个物流仓储系统的实验通过不同的信息技术和网络技术实现仓储管理的“入库-盘点-出库”的过程。此处将物流仓储系统结合物联网技术进一步细分,一个实验项目重点在于学习RFID射频识别技术在仓储的应用,如何实现RFID电子标签的读写,对货品实现电子编码,最后通过实际的模块化连接,实现监管系统的软硬件实验。例如,在本次实验中学会条形码技术的编写读取和使用,图2和图3分别示意如何二维码标签如何编码生成,低频单标签的EPC编码如何读取。

图2 二维码标签编码操作

图3 单标签EPC读取操作

另一个实验项目实现则是通过学习ZigBee的技术特点,实现节点自组网功能,完成对仓储环境的监管。该阶段对培养学生的实践应用能力和分析解决问题的能力具有十分重要的促进作用,进一步加深物联网技术在物流实际系统的重要性。同时又锻炼了学生的团队协作能力以及文字撰写能力。

(四)课程构建“O”阶段——知识整合,深化拓展

CDIO教学模式的“O”阶段则关注于实验项目的设计合理性、操作便利性和优化问题。《物联网技术与应用》在内容上主要是各种类型的网络技术、信息技术,通过对物流系统中各种问题的认知和识别,进行良好的表述和分析,设计出满足设计目标。这种方式旨在学生根据所需知识,以小组为单位,合作完成实验设计内容,进行系统评价,完成实验报告,具体内容如表4所示。

通过在“O“阶段,学生能够进一步认识到物联网技术在物流系统中的地位。进而结合物流智能化发展的需求,培养学生的知识整合和系统合成能力。

三、基于CDIO模式的教学方法改革

CDIO模式本来就是面向工程教育而出现的一种教学模式,其主要目标在于促进理论知识与实践能力的进一步融合。基于这种理念,打破传统的教学模式,把学习新知识、新内容,掌握新方法的主动权交给学生,由老师引导,学生主导,完成整个课程的学习,根据课程的进展灵活运用合理适宜的教学方法。

(一)利用线上线下资源,实现反转课堂

在信息化技术的传播和网络教学平台的不断发展下,很多教学内容都放到网络上提供给学生课后学习,形成大量丰富的网络教学资源。《物联网技术与应用》课程在很多高校开设教授,而且校外很多企业也在开发物联网产品,相关网络资源在内容、形式等方面都不断更新。尽可能最大化利用在线资源,积极调动学生对课程的兴趣。知识教学方面,通过将基础知识要点提供给学生课前自主查找资料学习,课题上组织各种相关活动将知识要点进一步升华和内化,成为学生继续学习的源动力。通过课前预习,课堂积极参与讨论,课后复习巩固的方式,将核心的网络资源转变为翻转教学的主要学习资料,学生的知识面和学习能力进一步拓展。传统课堂就逐渐转变为翻转课堂。

(二)PDCA循序渐进,完善课程教学

考虑到翻转教学需要学生自主学习,师生密切配合,课程整个教学过程中采用PDCA环进行管理,完善课程教学。PDCA环即P(Plan)、D(Do)、C(Check)、A(Act)四阶段,是一种实用型的手段,旨在通过不断地改进达到更好的程度。这个理念在课程学习中同样具有重要的指导作用。《物联网技术与应用》课程以物联网的框架体系结构为依据,按照框架形式从下到上进行逐点地知识梳理,达到上下贯通。在学习每个知识点的过程中,皆通过学习内容的选择,学习进度的流程安排,学习工作的开展以及学习效果的反思,甚至根据反馈结果,结合新知识点期待下一个PDCA。流程见图4所示。

借助PDCA有目的有步骤地展开课堂教学,将课程内容分点地学习,提高学生对该课程的知识结构梳理能力。

(三)层次教学,由浅到深

《物联网技术与应用》课程的理论知识涉及传感器、網络、机电、计算机等方面的内容。与单独的信息类专业开设的课程相比,该课程针对物流工程专业,自然需要结合物流系统的特点,建立自己独特的课程特色。理论方面遵循必要够用的原则,从基础知识到综合知识,从通用内容到专业内容,让学生能够及时消化自己所学,理解物流系统各个环节的功能之间的联系和技术应用,逐渐使得书本上生涩的知识从简单到复杂,从抽象到生动,提高教学效果。课程设置的每个实验项目,其实验内容和过程也慢慢从单点实验铺展,再连接贯通进行模块组合,最后完成整个实验。以实验项目“基于RFID的物流仓储监管系统“为例,涉及RFID电子标签、扫描器、信息管理系统等。整个实验需要先从整体上了解系统的全部流程,围绕知识点精心设计实验环节,以便学生把流程中涉及的关键知识点进行选择适合的实验内容,根据实验点操作,再根据流程逐层实验,再完成整个实验。其中一个知识点就是从RFID标签开始,学习条形码、低频标签、超高频标签的编码,接着学习系统如何扫描RFID标签并识别RFID标签所标识的物品。除此之外,老师需明示实验规则,以规范学生的实验操作。整个实验过程中,老师承担指导的角色,全程监管学生的实验过程,督促学生遵守实验规则,并设置几个小问题引导学生逐步思考和分析:(1)各种条形码技术的使用特点和应用领域有哪些?(2)怎么对RFID标签进行编码以及容量大小等问题。

四、基于CDIO模式的课程考核评估体系

建立科学的课程考核体系是确保课程有效教学有效运行和提高教学质量的重要手段。《物联网技术与应用》针对物流工程专业开设,从施教受教双方以及第三方等多角度来建立课程教学评估体系。

(一)理论知识的考核方法

在CDIO理念下,调整“结果型“的考核模式,形成“过程“与“结果“并重的学生能力考核模式。传统的课堂教学注重于试卷考核,体现学生对课程知识点的基本知识和个人理解能力。通常的理论教学都基于“填鸭式“的老师讲授方式,理论内容涉及面广,易产生疲劳学习。调整此种单向知识传递方式,鼓励学生走上讲台,借助主题讨论、专题演讲等多种形式进行理论知识的深化和拓展。师生交流,生生互动的过程实现教学相长。通过过程考核,不仅仅能体现学生对课程知识点的理解,更在全过程中展示学生的综合素质能力,如团队合作能力、工程技术能力、系统分析能力等。相比于一味以试卷成绩决定课程考核,结合过程考核,更加反映出学生在此课程学习中整体的掌握程度。

(二)实验成绩的考核方法

在CDIO模式下,《物联网技术与应用》根据物流环节设置相关实验项目(见表3)。调整实验教学和实操步骤,不以唯一一套考核项目进行实操。本课程遵循从易到难,先从单元项目到综合项目。老师设定基本目标和拓展目标,根据目标定制不同的任务,让学生根据对任务的理解进行硬件模块的选择、标签的编码、信息管理系统平台的使用,最后展示出不同结构的系统。整个实验过程中,以老师指导为辅,学生自主设计为主,学生从基本原理的学习到应用,完成理论与实操的结合。学生亦可根据自己的掌握能力进行这样的实验环节设计,避免了“简单化”、“无合作”的问题。通过团队合作,帮助学生集团能力得到提高,进一步了解物联网技术和物流系统的实际运作。

(三)教学效果的评价

教学效果如何可以根据短期和长期两个过程来看待。短期效果最直接的就是每个学期学生该课程的最终成绩。这种方法在现阶段来看是最直接的,在一定程度上不能完全反映出学生的综合能力。从长期角度上来看,要考虑课程对学生的引导意义,是否有助于学生的能力拓展以及课程的可持续性发展。课程评价方法主要采用问卷调查、座谈、匿名评分,重点围绕课程内容、课程学习方法和课程学习效果几个方面展开,并相应提出改进建议。同时,结合第三方的評价,通过督导听课评价、用人单位反馈等,帮助进行理论知识和实验项目的完善。

五、结束语

以CDIO理论为指导,针对物流工程专业的学生,将CDIO教学模式引入到《物联网技术与应用》课程中。根据本学院“工管结合,以工为主“的专业发展特色,本课程也逐渐摒弃传统课堂单一教授模式,兼顾课程的基础知识和工程实践能力的培养,同时遵循“必需、够用“的原则,实现物联网系统与物流系统的知识融合,最后设计出与物流工程专业相符合的又适合CDIO教学模式的课程内容和评价方式。通过持续的课程改进,实践证明了学生在独立学习、团队合作、动手实践等方面都得到了锻炼和提高。

参考文献:

[1]叶民,孔寒冰,张炜.新工科:从理念到行动[J].高等工程教育研究,2018(1):24-32.

[2]徐晓飞,丁效华.面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J].中国大学教学,2017(6):6-10.

[3]钟寿仙,张瑛,郭绍辉.MPC-CDIO教育教学模式的探索与实践[J].高等工程教育研究,2015(2):169-175.

[4]胡志刚,任胜兵,陈志刚,等.工程型本科人才培养方案及其优化[J].高等工程教育研究,2010(6):20-28.

[5]易军,周伟,张元涛.基于CDIO的物联网工程专业课程体系一体化设计[J].计算机教育,2018(2):111-115.

[6]刘涛.基于CDIO理念的物联网专业实践教学体系设计[J].教育观察,2018,7(3):87-89.

[7]陈彬,包菊芳,徐斌.面向物流工程专业的物流硬技术课程体系研究——以安徽工业大学为例[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2017,30(11):86-90.

[8]李胜强,雷环,高国华,等.以项目为基础的教学方法对提高大学生工程实践自我效能的影响研究[J].高等工程教育研究,2011(3):21-27.

[9]高林.以工程应用能力为主导提高工程教育人才培养质量[J].中国大学教学,2013(1):27-29.

[10]陈利华,赵津婷,姚立敏,等.基于《华盛顿协议》的高等工程教育的探索与实践[J].中国大学教学,2017(10):50-55.

[11]王强,齐晓杰,吴彪,等.物流工程专业PCS-CDIO人才培养模式研究与实践[J].黑龙江交通科技,2016(1):160-162.

[12]丁磊.基于工作过程系统化物流工程课程群研究[J].物流工程与管理,2017,39(9):152-156.

[13]张倩,郭晓林,汪浩.基于CDIO的供应链管理课程教学方法讨论[J].物流工程与管理,2018,40(6):140-143.

[14]张永林,肖凤翔.CDIO工程教育模式的分界、循环和融合[J].西南交通大学学报(社会科学版),2015(4):80-85.

作者:张俊

物流系统案例教学论文 篇3:

“物流系统与设施规划”教学改革与实践

摘要:首先介绍了北京信息科技大学“物流系统与设施规划”课程的教学内容和课程特点,然后讲述了一些具体方法;对“物流系统与设施规划”课程的不同内容采用不同的教学方法;优化课程体系,加强实践环节,将教学与工程实践有机结合起来。实践证明,这些教学改革效果良好,不仅有助于激发学生的学习兴趣,而且有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

关键词:物流系统与设施规划;教学改革;教学实践

作者简介:王红军(1966-),女,河南郑州人,北京信息科技大学机电工程学院机械制造与工业工程系主任,教授,主要研究方向:先进制造技术。(北京 100192)

基金项目:本文系北京市高等学校教育教学改革立项项目(项目编号:22401157)、北京市教育科学“十一五”规划2007年度课题“北京市管高校应用型人才培养研究”(课题编号:ADA07074)的研究成果。

工业工程( Industrial Engineering , IE) 是运用工程的方法来改善管理、用管理的理念来策划工程的学科体系,应用于众多行业和领域,为企业降低成本、提高效率和效益提供技术支持。[1]目前我国大约有150多所高校设立了工业工程专业。北京信息科技大学(以下简称“我校”)工业工程专业创立于2002年,其中“物流系统与设施规划”是工业工程专业的专业必修课程,其教学内容包括物流工程、设施选址及评价、物流设备与器具、工厂物流分析、设施的布置规划(Systematic Layout Planning,SLP)、物料搬运系统设计、自动化仓储系统、物流管理与控制、物流配送、物流信息系统以及物流系统计算机仿真等内容。

该课程的前期必修课程为“运筹学”、“系统工程”、“机械制造基础”、“人因工程学”等课程内容。通过课程的学习,要求学生掌握物流与物流系统的基本概念,掌握设施规划与设计、物流搬运系统、物流管理与控制、物流信息系统的基本知识。立足企业物流,并掌握物流企业的运作、配送与仓储的基本知识,使学生能结合生产实际,运用所学知识,解决有关物流系统工程的规划与设计的实际问题。

课程的教学目的是培养学生成为在物流管理领域从事全过程策划、管理和物流信息化工作的高级应用型管理人才。该课程内容多,具有很强的理论性和实践性。仅靠课堂理论教学远远不能满足要求,为此开展了本课程的教学改革与实践, 以适应人才市场的要求,并取得了良好的教学效果。

一、基于应用型人才培养目标的课程体系的优化

我校是2004年5月经教育部批准在北京机械工业学院和北京信息工程学院基础上合并筹建的一所以工为主,兼有管、文、理门类等专业的普通高校。2008年正式挂牌。学校的发展目标是建设在电子信息、现代制造与光机电一体化、知识管理与技术经济等领域特色鲜明,立足北京、面向全国,培养应用型人才为主,教学科研协调发展的高水平多科型大学。

针对学校的应用型人才培养目标,对课程体系进行梳理和优化调整,加强各种以体验与加深对课程理论的理解为目的的实践活动,重点培养学生的实践能力、分析问题及解决问题的能力。本课程采用理论授课、实验、生产实习和课程设计相结合的课程体系,加强理论教学与实践教学的融合,使实践教学成为理论教学的延伸,成为培养学生综合能力的重要环节。

学院建立了工业工程专业实验室,可为本课程开设“认知实验”、“设施规划与物流分析综合实验”、“库存管理与AGV小车实验”和综合性实验。帮助学生实际了解设施规划和物流分析的基本原理,掌握基本方法,了解库存管理的流程,了解AGV小车的结构和功能,使学生对实际的工程环境和设施有了感性认识。

安排2周的生产实习,实地考察北京市某一汽车总装厂的企业物流活动状况。通过生产实习,了解企业实际并通过自己的观察发现问题,分析其中存在的问题,目的是让学生对本课程的教学内容有直观和形象的了解,并结合社会实际使学生对本课程理论的理解得以升华。

安排2周的课程设计。通过课程设计, 实现对学生解决工程实际问题的综合能力的训练和培养。课程设计的题目选择十分重要,一般要符合下列要求:(1)能反映课程的教学内容,培养学生综合运用课程及其先修课程知识解决工程实际问题的能力;(2)使学生学习和掌握一般企业物流系统设计的基本方法和程序;(3)难易程度适当;(4)能实现对学生查阅资料、计算、绘图等工程设计和动手能力的培养。

课程设计的选题之一为“液压转向器厂总平面布置设计”。要求学生根据给出的场址位置、规模尺寸、产品结构文件、工艺路线和装配工艺等数据设计一个液压转向器厂。设计时应进行作业单位调查,对于生产车间,主要调查产品、产量、设备类型与台数、物料流动模式、建筑物结构型式与占地面积等;对于职能管理部门,主要调查职责、人员构成、设备配备、办公室面积等;对于仓储部门,应调查储存物品、储存方式、占地面积大小等;对于辅助服务部门,主要调查工作性质、功能、占地面积大小等。要考虑车间和厂区的布置图、需要使用的机床数量、工人数量、工人的作业、物料搬运的方式和设备等因素。

学生要完成如下任务:(1)绘制详细工艺过程图,并注明各工序间物料搬运量。(2)进行系统物流分析。计算物流量,绘制系统物料流程图。(3)进行作业单位关系分析。绘制作业单位相关图、面积图;提供至少三种工厂平面布置图方案;采用定量与定性分析相结合的方法进行方案评价与选择。(4)提供详细的课程设计说明书和最终确定的工厂布置方案设计图。

课程设计完成后进行答辩,按照学生日常表现、图纸和说明书质量及答辩情况给出课程设计的成绩。

二、基于应用型人才培养的教学方法的改革

清华大学罗福午教授提出高等院校工程专业的专业基础课和专业课常用的教学方法有:讲授、讨论、实验、设计、实习、参观、课题研究、谈话指导等。[2]作为讲授多年“物流系统与设施规划”课程的教师,笔者认为,在该课程讲授过程中,应根据教学内容和实际需要合理运用多种教学方法, 才能达到良好的教学效果, 培养学生分析问题和解决问题的能力。

1.案例教学法

案例教学法是一种能改善学生学习效果、提高学生综合决策和解决实际问题能力的新型教学方法。案例教学是指将案例应用于教学,通过教师讲授、组织学生讨论、撰写案例分析报告、教师归纳总结等过程来实现教学目的,进而提高学生理论水平和实践能力的教学方法。国际知名案例问题专家Donald B. Schoen和Philip A.Sprague 说:“案例方法用的是关于特定企业情况的记录或描述材料而非课本;与传统的既定的讲授方式不同,案例方法下的教员引导学生对上述企业情况进行讨论。”[3]

“物流系统与设施规划”课程具有很强的理论性和实践性。特别是在场址选择和采用SLP进行工厂布局理论讲授时,只是单纯地讲解理论,无法真正地使学生掌握该方法的内涵和应用。针对目前学生自主性、实践性能力较欠缺的特点,在课堂教学过程中注重理论联系实际,通过案例学习、讨论,启迪学生的思维,激发学生的潜能,加深学生对有关知识、理论等内容的理解。

采用案例教学法教学时,在案例分析方面,教师事先对案例分析的具体过程进行充分的设计,考虑可能发生的各种情况,并向学生下发有关案例;然后教师组织学生进行案例讨论,教师把握讨论的进度及方向,进行必要的提示,引导学生运用所学物流知识,分析、解决实际问题;案例讨论后,教师及时对学生的案例分析进行总结。通过案例分析,提高了学生分析问题与解决问题的能力。

在厂址选择阶段,选择汽车生产企业、物流企业、化工企业、核电企业等分门别类进行讨论,得出结论。学生们总结出,除了书本上提到的考虑因素外,还要结合不同类型的企业特点,考虑节能减排。特别要关注到对环境的影响,注重绿色场址的确定。

2.基于项目小组的教学方法

在基于问题学习中,学生通过解决实际问题而学习。学生以小组为单位进行学习,学生共享专业知识,共同处理学习问题的复杂性。通过基于问题学习,最终使学习者成为一个愿意合作也善于合作的人。[4]

结合一个具体的项目,学生们自由结成2~3人小组, 小组成员齐心协力合作完成课程项目, 并制作成相应的幻灯片, 由一位学生对其内容进行讲解和演示, 教师作为场外指导, 适时地对学生陈述的观点及表现作点评。它以小组合作活动为主要形式, 形成“组内合作, 组间竞争”的格局。使学生亲身参与教学,让学生成为学习主体,让学生有机会发表自己的学习体会,相互交流。这样充分调动了学生的主观能动性,将教师的教学与学生的学习活动融为一体。

3.倡导新的科学理念

早期IE是将人与设备、物料、产品同样视为有待设计的生产要素,而现代IE则是借助心理学、行为科学的理论与方法,把人视为资本,把提高人的效用看作是促使系统效率提高的首要因素。面向21世纪,IE将与生命科学紧密结合,研究如何将人员、物料、设备、能源、信息等要素进行有效运用,为管理活动提供技术上的支持与保证,以达到实现系统效益和提高生产力的目的。将绿色概念、节能减排、以人为本的人文情怀贯彻到整个教学过程中,非单独强调生产效率,强调综合考虑人因工程、关注工人的生产环境、能源节约等等。

4.将科研成果融入教学过程,开展计算机仿真模拟的教学法

目前, 大多数用人单位招聘时看重的人才是具有实际专业技能的人才, 特别是物流方面的人才, 这就意味着培养具有实践能力的大学毕业生是我们的重要培养目标。仿真教学法是一种重要的实践性教学方法, 通过计算机软件把直观、生动的可视化效果展现在学生面前, 激发学生的求知欲, 调动学生的学习潜能, 强化学生的动手操作能力。

作为专业课教师,笔者承担完成了留学回国人员基金资助等多个项目的研究,积累了丰富的实际科研成果。在教学过程中,将这些实际的项目研究成果介绍给学生,利用相应的设施规划和物流分析的仿真软件,进行 “基于仿真的生产线建模技术”讲授。这些生动的研究实例和对前沿问题的阐述对激发学生的创新思维和其多方面的能力培养产生了深刻的影响。

三、结论

“物流系统与设施规划”课程作为工业工程专业的专业课,教学改革与实践十分必要。不仅要符合工业工程的发展趋势、符合课程的理论性和实践性的特点,还要培养应用型人才的实际动手能力和一定的创新能力。经过上述教学改革,对学生进行调查发现,大部分学生对本课程的教学方法、教学内容和教学手段比较满意。本课程生动的教学方式和有效的课程体系,大大激发了学生对专业的热爱,提高了学生的竞争力。

参考文献:

[1]齐二石,等.中国工业工程学科发展现状与趋势[J].工业工程,1999,(1).

[2]罗福午.教学方法的基本要点和要领[J].中国建设教育,2006,(3).

[3]Silverman,R.&Welty,W.Teaching with Cases[J].Journal on Excellence in College Teaching,1990,(1):88-97.

[4]王红军,张怀存.浅谈《机械制造技术基础》课程建设[C].全国机械设计教学研究会议,2008.

(责任编辑:麻剑飞)

作者:王红军

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