新工科背景下融合CDIO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式探索

周蓉 沈維蕾

[摘要]將CDIO工程教育理念、OBE教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合，提出融合CDIO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的校本“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)模式改革新方案，符合“新工科”培養(yǎng)具備多學(xué)科交叉能力、批判性思維、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和終生學(xué)習(xí)的高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新設(shè)施設(shè)計(jì)和物流人才的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和要求。教學(xué)實(shí)踐表明，所提出的混合教學(xué)模式能夠有效提升課程教學(xué)質(zhì)量，可為高等教育教學(xué)的改革與創(chuàng)新提供參考。

[關(guān)鍵詞]新工科;設(shè)施規(guī)劃與物流分析;CDIO;翻轉(zhuǎn)課堂;混合教學(xué)模式

[中圖分類號(hào)]G642

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1005-152X（2022）02-0147-09

[收稿日期]2021-09-15

[基金項(xiàng)目]安徽省2020年高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程教學(xué)研究項(xiàng)目（2020jyxm1484）

[作者簡(jiǎn)介]周蓉（1977-），女，四川德陽人，博士，講師，研究方向：資源調(diào)度、物流系統(tǒng)優(yōu)化等。

0引言

隨著智能制造、工業(yè)4.0的提出與逐步展開，全國(guó)各地對(duì)于工業(yè)工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的需求呈井噴狀態(tài)[1]。然而，面對(duì)廣闊的市場(chǎng)需求，我國(guó)創(chuàng)新型多元化工業(yè)工程人才儲(chǔ)備明顯匱乏，在智能工廠生產(chǎn)系統(tǒng)及智慧物流系統(tǒng)方面的創(chuàng)新型、高技能規(guī)劃設(shè)計(jì)人才尤其不足[2]，呈現(xiàn)出傳統(tǒng)工程人才相對(duì)過剩而創(chuàng)新型多元化高端人才短缺并存的不適應(yīng)局面[3]。在此背景下，迫切需要高校，尤其是工科優(yōu)勢(shì)高校探索“新工科”人才培養(yǎng)模式，夯實(shí)、強(qiáng)化“新工科”建設(shè)與發(fā)展。新工科建設(shè)給高校的工科人才培養(yǎng)提出了更高要求和新標(biāo)準(zhǔn)，要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型的新工科人才[3]。

“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”（有的學(xué)校稱為“物流工程”）是工業(yè)工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備解決企業(yè)生產(chǎn)與管理過程中設(shè)施的空間組織與物料搬運(yùn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改善的綜合技術(shù)能力[4]。它是學(xué)生從管理學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、運(yùn)籌學(xué)等純理論知識(shí)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用的綜合學(xué)習(xí)及實(shí)踐的重要課程，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力、解決工程實(shí)際問題能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的專業(yè)主干課程，是學(xué)生了解和掌握專業(yè)領(lǐng)域工程問題的實(shí)際設(shè)計(jì)分析的開端[5]，其教學(xué)質(zhì)量會(huì)直接影響學(xué)生的專業(yè)技能。

“新工科”建設(shè)行動(dòng)路線（“天大行動(dòng)”）指出，要“問學(xué)生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段”[6]。因此，在新工科背景下，“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程的教學(xué)改革變得更加迫在眉睫、勢(shì)在必行。

1“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程具有很強(qiáng)的理論性、工程性、綜合性和設(shè)計(jì)性，主要由理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)組成[7]。然而，由于受到課程教材、教學(xué)方式、教學(xué)條件和指導(dǎo)力量等多方面的限制，這些教學(xué)環(huán)節(jié)并不能真正激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。縱觀各高校“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)現(xiàn)狀，主要存在以下三個(gè)方面的問題：

（1）現(xiàn)有教材知識(shí)體系跟不上時(shí)代需求。各高校所用教材多為十幾年前編寫的書籍，版本較老、內(nèi)容陳舊偏重理論推導(dǎo)[4]，大多數(shù)教材的知識(shí)體系未能涵蓋服務(wù)于智能工廠和智慧物流等科技前沿領(lǐng)域的規(guī)劃設(shè)計(jì)理論范疇，故無法滿足新一代產(chǎn)業(yè)革命下誕生的“新工科”建設(shè)對(duì)高校工科人才提出的新要求和新標(biāo)準(zhǔn)。

（2）“重理論輕實(shí)踐”的教學(xué)模式不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在理論教學(xué)中，通常以“教師為中心”，以傳統(tǒng)書本章節(jié)內(nèi)容順序灌輸式講授，課堂缺乏學(xué)生互動(dòng)，難以體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，致使學(xué)生課堂體驗(yàn)效果差。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多處于理論驗(yàn)證、現(xiàn)象演示等較低層次上，缺乏綜合創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)[8]，不能充分挖掘?qū)W生的實(shí)踐創(chuàng)新能力;在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，各高校基本以機(jī)械制造廠總平面布置設(shè)計(jì)作為課程設(shè)計(jì)題目[9]，題目單調(diào)內(nèi)容簡(jiǎn)單，沒能和現(xiàn)代行業(yè)企業(yè)對(duì)設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)類人才需求相結(jié)合，很難做到產(chǎn)學(xué)結(jié)合，容易與社會(huì)需求脫節(jié)。

（3）單調(diào)的課程質(zhì)量評(píng)價(jià)方式不利于課程持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)。課程考核方式較為單調(diào)，學(xué)生成績(jī)通常以期末考試成績(jī)和實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告評(píng)定，缺乏過程性考核、激勵(lì)性考核機(jī)制，不能對(duì)設(shè)施規(guī)劃與物流分析學(xué)習(xí)效果進(jìn)行合理有效地評(píng)定、及時(shí)跟蹤與反饋。更重要的是，考核指標(biāo)僅考慮學(xué)生學(xué)習(xí)效果，鮮有指標(biāo)涉及教師層面教學(xué)質(zhì)量，課程質(zhì)量評(píng)價(jià)體系缺乏完整性，將不利于課程未來的持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)。

綜上所述，《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》課程的現(xiàn)有教學(xué)模式難以培養(yǎng)滿足具備家國(guó)情懷、批判性思維、全球視野和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)和物流人才的需求。因此，在新工科建設(shè)路徑指導(dǎo)下，如何在“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)過程中提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)，已成為“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程亟待解決的問題。

2CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

CDIO是由美國(guó)麻省理工大學(xué)和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)于2004年聯(lián)合探索創(chuàng)立的工程教育理念和全新的國(guó)際工程教育與人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，它強(qiáng)調(diào)工程教育應(yīng)當(dāng)關(guān)注實(shí)踐并以科技為基礎(chǔ)，以工程項(xiàng)目（包括產(chǎn)品、生產(chǎn)流程和系統(tǒng)）的生命周期為載體，讓學(xué)生在有機(jī)聯(lián)系的集成化課程群中，以主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐的方式學(xué)習(xí)工程技術(shù)，達(dá)到培養(yǎng)具有綜合創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型工程人才之目標(biāo)[10]。

從國(guó)內(nèi)教育界對(duì)CDIO近16年的研究、以及CIDO在“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程中的應(yīng)用[11，12]來看，CDIO這個(gè)舶來品已經(jīng)滲入到國(guó)內(nèi)高校各專業(yè)人才培養(yǎng)、課程改革、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、職業(yè)培訓(xùn)、學(xué)生競(jìng)賽等領(lǐng)域并取得了較為顯著的效果，是仍然存在一些問題，比較突出的是：CDIO并未真正融入課程實(shí)施過程，研究缺乏必要的數(shù)據(jù)支撐，CDIO模式的應(yīng)用需要充分考慮實(shí)施效果的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)體系的建立[13]。

2.2翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂是2011年開始在美國(guó)興起新型教育教學(xué)模式，是學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后在網(wǎng)絡(luò)和課堂上師生共同進(jìn)行問題解決并深度拓展學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)的一個(gè)主要區(qū)別是反轉(zhuǎn)了原有的學(xué)習(xí)過程，課堂的把控權(quán)不再是教師，而是師生互動(dòng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)境，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更好地理解和掌握知識(shí)[14]。

盡管翻轉(zhuǎn)課堂被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大中小學(xué)的多門課程教學(xué)之中，有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂的課程研究呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象，但是翻轉(zhuǎn)課堂的本土化研究還不夠、理論基礎(chǔ)研究薄弱、教師創(chuàng)新能力不足等問題，大部分課堂翻轉(zhuǎn)時(shí)仍以教師實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)為主，而忽略了學(xué)生視角下對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的適應(yīng)及個(gè)性化學(xué)習(xí)，使得翻轉(zhuǎn)課堂仍然是傳統(tǒng)或部分翻轉(zhuǎn)，無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的整體翻轉(zhuǎn)。同時(shí)由于長(zhǎng)時(shí)實(shí)證性研究欠缺、教學(xué)效果缺乏數(shù)據(jù)支撐、教學(xué)評(píng)價(jià)缺乏系統(tǒng)性以及翻轉(zhuǎn)形式化等，容易忽略學(xué)生認(rèn)知與思維體系的突破，造成知識(shí)碎片化和能力培養(yǎng)同質(zhì)化，使得翻轉(zhuǎn)課堂的有效性難以保證并提高[15]。

3融合CDIO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程混合教學(xué)模式設(shè)計(jì)

CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式都是“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)精神的深入體現(xiàn)，將兩者進(jìn)行有機(jī)融合，不僅可以發(fā)揮CDIO培養(yǎng)工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的優(yōu)勢(shì)，還可以發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂提高課堂效率的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和取長(zhǎng)補(bǔ)短[16]。不少高校課程將二者融入到具體的課程實(shí)踐中，取得了顯著的成效，但大多數(shù)仍然存在停留于教學(xué)方式的簡(jiǎn)單融合、應(yīng)用領(lǐng)域單一缺乏普適性推廣、課程建設(shè)個(gè)體化忽略了理論課程與課程群或?qū)嵺`課程之間的相互聯(lián)系[17]。這種表面或局部融合雖然能在較短時(shí)間內(nèi)培

養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程應(yīng)用實(shí)踐和創(chuàng)新能力，但是卻不能有效培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，不能滿足新工科建設(shè)下具備多學(xué)科交叉能力、批判性思維、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和終生學(xué)習(xí)的復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，如何實(shí)現(xiàn)二者融合的有效性，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生真正共同翻轉(zhuǎn)，需要充分挖掘翻轉(zhuǎn)課堂和CDIO理念的優(yōu)勢(shì)，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂各環(huán)節(jié)和項(xiàng)目?jī)?nèi)容、課堂翻轉(zhuǎn)實(shí)施方案、課程質(zhì)量評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)課程的全方位、系統(tǒng)性融合。

3.1混合教學(xué)模式總體思路

以“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程為例，融合CDIO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式總體改革思路如圖1所示，從教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)五個(gè)方面進(jìn)行。基于新工科建設(shè)人才培養(yǎng)核心素養(yǎng)[18]，采用以成果為導(dǎo)向的OBE教育理念[19]制定“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程人才培養(yǎng)目標(biāo)，細(xì)化為設(shè)施規(guī)劃與物流管控能力、自主學(xué)習(xí)能力、批判思維能力、問題解決能力、溝通表達(dá)能力、知識(shí)遷移能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力和社會(huì)責(zé)任感等9個(gè)能力指標(biāo)點(diǎn)，并根據(jù)能力指標(biāo)點(diǎn)逆向設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目標(biāo)，見表1，表中“掌握程度”為布魯姆教育目標(biāo)分類程度;將CDIO教育理念的案例和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式及小組討論式教學(xué)法與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合，借助先進(jìn)的信息化技術(shù)實(shí)施線上線下、課內(nèi)課外相結(jié)合的新工科背景下“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程混合教學(xué)模式改革探索。

3.2混合教學(xué)模式總體設(shè)計(jì)模型

混合教學(xué)模式采用CDIO-OBE理念組織教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)翻轉(zhuǎn)課堂課前、課中和課后活動(dòng)的設(shè)計(jì)，以案例/項(xiàng)目、小組討論法等先進(jìn)教學(xué)方法驅(qū)動(dòng)教學(xué)活動(dòng)開展，并輔以線上與線下、課內(nèi)與課外、理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式強(qiáng)化學(xué)生的設(shè)施設(shè)計(jì)和物流分析等理論知識(shí)理解能力及實(shí)踐應(yīng)用能力，讓學(xué)生以完成項(xiàng)目任務(wù)、在“做中學(xué)”的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方式內(nèi)化知識(shí)為自身能力，最終以多元化課程質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)學(xué)生成績(jī)與課程教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行考核和系統(tǒng)評(píng)價(jià)，作為下一輪教學(xué)活動(dòng)開展的反饋指導(dǎo)。融合CDIO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式的設(shè)計(jì)模型如圖2所示

（見下式）。在這個(gè)體現(xiàn)課前、課中和課外、理論與實(shí)踐等多

個(gè)維度、包含教師和學(xué)生等多個(gè)主體教學(xué)方式的總體設(shè)計(jì)模型中，以設(shè)施設(shè)計(jì)和物流分析案例和項(xiàng)目為主線，以項(xiàng)目分解的若干任務(wù)在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與練習(xí)，在課中進(jìn)行答疑解惑與案例討論、課堂實(shí)訓(xùn)或深度測(cè)試，在課后進(jìn)行大作業(yè)鞏固演練，將這些環(huán)節(jié)以線上線下相結(jié)合的方式融入整個(gè)“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)過程中。

在該模型中，教師是教學(xué)各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)者、組織者與指導(dǎo)者，學(xué)生是各教學(xué)環(huán)節(jié)的主體和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)任務(wù)的完成者。融合CDIO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式對(duì)教師的專業(yè)能力提出了新的、更高標(biāo)準(zhǔn)的要求：（1）教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力要高屋建瓴。教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和CDIO工程教育理念設(shè)計(jì)多種線上資源（包括教學(xué)視頻、教學(xué)ppt、案例、項(xiàng)目和討論主題等），這些資源應(yīng)涵蓋整個(gè)教學(xué)內(nèi)容;以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作為任務(wù)分解依據(jù)，將貫穿于整個(gè)課程課內(nèi)外教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)案例/項(xiàng)目分解為多個(gè)可供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的小任務(wù)，這些小任務(wù)應(yīng)難易適中，適合各個(gè)層次的學(xué)生。（2）教師的教學(xué)組織能力要靈活多樣。教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（如雨課堂等）獲取學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)后的問題反饋并進(jìn)行問題分類，以此確定下一次課堂環(huán)節(jié)教學(xué)方式。所選教學(xué)方式應(yīng)首先以學(xué)生問題為出發(fā)點(diǎn)，利于因材施教并讓課堂活起來、讓學(xué)生動(dòng)起來。（3）教師的教學(xué)指導(dǎo)能力要兼顧大局、張弛有度。教師主持課堂討論環(huán)節(jié)，應(yīng)能對(duì)各組討論或單個(gè)同學(xué)的分析進(jìn)行指導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)，能引導(dǎo)他們的討論深入并適時(shí)結(jié)束。

在學(xué)生端，通過課前任務(wù)完成和練習(xí)、問題反饋以及學(xué)習(xí)心得的完成可以構(gòu)筑在設(shè)施設(shè)計(jì)方面的自我知識(shí)體系，利于教師發(fā)現(xiàn)個(gè)體差異;課內(nèi)外多種形式教學(xué)活動(dòng)的體驗(yàn)、課堂任務(wù)的完成，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程知識(shí)。同時(shí)，細(xì)分任務(wù)方式利于解決小組分工不明確、學(xué)習(xí)態(tài)度差的同學(xué)“搭便車”和小組邊緣人的存在[17]等問題，從而提高課程整體教學(xué)質(zhì)量。

3.3“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與任務(wù)分解

四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型（4C/ID）是面向復(fù)雜學(xué)習(xí)的整體性教學(xué)設(shè)計(jì)模型，其教學(xué)設(shè)計(jì)包括四個(gè)要素：學(xué)習(xí)任務(wù)（1C）、支持性信息（2C）、即時(shí)性信息（3C）和分任務(wù)訓(xùn)練（4C），教學(xué)設(shè)計(jì)宗旨在于培養(yǎng)學(xué)生“舉一反三”的能力[20]。其中，支持性信息類似于傳統(tǒng)教學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)，主要采用翻轉(zhuǎn)課堂課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)等教學(xué)方式呈現(xiàn);即時(shí)性信息類似于傳統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用練習(xí)，即針對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境即時(shí)性信息都是不確定的，需要學(xué)生自主分析實(shí)際問題，并將其所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)聯(lián)，因此可采用研究性大作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和課中討論、課后訓(xùn)練等教學(xué)方式呈現(xiàn)。本文借助四要素教學(xué)設(shè)計(jì)思想，根據(jù)“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)目標(biāo)，將課程內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)并進(jìn)行任務(wù)分解。首先將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為選址分析、布置設(shè)計(jì)、搬運(yùn)系統(tǒng)分析、倉庫規(guī)劃設(shè)計(jì)和配送中心規(guī)劃設(shè)計(jì)五大模塊，劃分各模塊的支持性信息和即時(shí)性信息。綜合這兩類信息提煉四大類項(xiàng)目[11]涵蓋課程五大模塊內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)所有教學(xué)目標(biāo)，具體可細(xì)化為10個(gè)項(xiàng)目，如圖3所示。以布置設(shè)計(jì)和物料搬運(yùn)系統(tǒng)分析為主要分解模塊，將項(xiàng)目進(jìn)行任務(wù)細(xì)分得到設(shè)施布局類任務(wù)、物料搬運(yùn)系統(tǒng)類任務(wù)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、大作業(yè)和課程設(shè)計(jì)五大類“分任務(wù)訓(xùn)練”。選擇典型的汽車制造企業(yè)或車間工程問題作為各項(xiàng)目研究對(duì)象。

3.4混合教學(xué)模式的多元化評(píng)價(jià)體系

教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)教學(xué)質(zhì)量的檢測(cè)，對(duì)教學(xué)的反饋，也是取得優(yōu)良教學(xué)效果的外在壓力和有力保障。新工科背景下的設(shè)施規(guī)劃與物流分析教學(xué)要求更注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力和創(chuàng)新能力，教學(xué)過程更注重學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)，因此課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)應(yīng)更強(qiáng)調(diào)過程性評(píng)測(cè)，成績(jī)?cè)u(píng)定不但要綜合試卷理論考試、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂表現(xiàn)和考勤等方面，而且要更注重過程性階段檢驗(yàn)和學(xué)生能力的評(píng)價(jià)，以多維度、全方位展現(xiàn)學(xué)生能力為目標(biāo)來多元考核學(xué)生所學(xué)課程的成績(jī)。

新工科背景下的“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”混合教學(xué)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)對(duì)象不僅包含學(xué)生是否具備工程創(chuàng)新能力，還包含教師的工程能力是否符合企業(yè)要求，工程項(xiàng)目本身是否能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課前教學(xué)資料是否滿足工程項(xiàng)目知識(shí)需要、是否具有引導(dǎo)性等。參與教學(xué)評(píng)價(jià)的人員應(yīng)包括學(xué)生、任課教師、其他專業(yè)教師和企業(yè)工程師等多方人員。基于融合CDIO和翻轉(zhuǎn)課堂的“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)的實(shí)際情況，本文以“分層考核”為核心，設(shè)計(jì)了包括學(xué)生評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)的兩大類指標(biāo)體系對(duì)學(xué)生的課程成績(jī)和教師的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，形成“過程+期末”、“線上+線下”、

“教師+學(xué)生”的立體化評(píng)價(jià)方式，見表2。針對(duì)學(xué)生課程成績(jī)?cè)u(píng)定，學(xué)生評(píng)價(jià)包括組間評(píng)價(jià)和組內(nèi)評(píng)價(jià)，教師評(píng)價(jià)包括個(gè)人評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià);針對(duì)教師教學(xué)效果評(píng)定，教師評(píng)價(jià)包括教師自評(píng)和其他教師他評(píng)。兼顧課前、課中和課后的過程性評(píng)價(jià)和學(xué)生試卷理論考試成績(jī)的學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)并重、兼顧教師

“教”的能力和學(xué)生“學(xué)”的能力以及課程的綜合教學(xué)質(zhì)量并重的“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程混合教學(xué)模式評(píng)價(jià)原則，不僅可以全面有效地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，而且可以為下一輪課程教學(xué)提供反饋指導(dǎo)，有助于幫助教師提高課程教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)課程教學(xué)的循環(huán)改善。

4“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程混合教學(xué)模式應(yīng)用效果分析

2020-2021年第二學(xué)期，針對(duì)工業(yè)工程專業(yè)，開展了融合CDIO和翻轉(zhuǎn)課堂的校本“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程混合教學(xué)模式改革實(shí)踐，74名學(xué)生參與了該課程學(xué)習(xí)。本研究進(jìn)行了問卷調(diào)查分析，同時(shí)利用雨課堂平臺(tái)提供的分析功能對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。

（1）調(diào)查問卷分析。本研究對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查問卷采用五點(diǎn)量表，按照5分制計(jì)分。問卷結(jié)果表明，學(xué)生能自主完成基于雨課堂的課前預(yù)習(xí)（均值4.64，標(biāo)準(zhǔn)差0.862），對(duì)新的教學(xué)模式比較感興趣（均值4.13，標(biāo)準(zhǔn)差0.97），認(rèn)為有利于啟發(fā)思維（均值4.13，標(biāo)準(zhǔn)差0.85），認(rèn)為課程項(xiàng)目各作業(yè)任務(wù)難以程度適中（均值3.45，標(biāo)準(zhǔn)差0.89），認(rèn)為課程培養(yǎng)了專業(yè)技能、問題解決能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力、自主學(xué)習(xí)能力、知識(shí)遷移能力、溝通表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力（均值4.59，標(biāo)準(zhǔn)差0.89），比傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的效率高、內(nèi)容深、互動(dòng)多（均值4.55，標(biāo)準(zhǔn)差0.81）。

（2）平臺(tái)數(shù)據(jù)分析。雨課堂提供了多元統(tǒng)計(jì)功能，包括學(xué)生到課次數(shù)、課程ppt觀看頁數(shù)和觀看時(shí)長(zhǎng)、視頻觀看率和觀看時(shí)長(zhǎng)、課前預(yù)習(xí)任務(wù)練習(xí)題和課后作業(yè)題完成情況、課中測(cè)試情況等。這些情況反映和解釋學(xué)生的課前自主預(yù)習(xí)行為和課后知識(shí)鞏固情況，以及課中知識(shí)內(nèi)化情況等。平均視頻反芻比，通過計(jì)算學(xué)生觀看視頻時(shí)長(zhǎng)與視頻自身長(zhǎng)度之比，反映各學(xué)生重復(fù)觀看視頻次數(shù)，能有效反映學(xué)生對(duì)視頻的感興趣程度和對(duì)視頻內(nèi)容的理解程度。雨課堂統(tǒng)計(jì)了74名學(xué)生觀看課程22個(gè)視頻的時(shí)長(zhǎng)，具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。可以看出，除少數(shù)幾個(gè)學(xué)生未能完成個(gè)別視頻的完整觀看外，絕大部分學(xué)生都能完成視頻觀看，其中17.6%的同學(xué)花費(fèi)了1.5倍以上時(shí)間反復(fù)學(xué)習(xí)，說明學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)情況良好。以“如何為工廠選址”部分為例，視頻長(zhǎng)度31.2min，雨課堂統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，視頻觀看率為100%，學(xué)生平均觀看時(shí)間為41.15min，平均視頻反芻比為1.31，表明學(xué)生反復(fù)觀看過該視頻，反映出學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容比較感興趣，或者認(rèn)為該知識(shí)點(diǎn)存在一定難度，在課中老師應(yīng)該重點(diǎn)講解和組織討論，便于學(xué)生深入理解和掌握。

雨課堂統(tǒng)計(jì)了74名學(xué)生完成課前練習(xí)、課堂測(cè)試和課后作業(yè)、大作業(yè)等情況。課前練習(xí)主要檢測(cè)學(xué)生課前自主預(yù)習(xí)效果，一般為5-9題，形式包括選擇和問答題;課堂測(cè)試主要檢測(cè)課堂深入學(xué)習(xí)效果，一般為5-7題，主要以計(jì)算和分析題為主;課后作業(yè)主要檢測(cè)學(xué)生課后知識(shí)鞏固情況，一般為4-7題，主要以計(jì)算、問答和分析題為主;大作業(yè)主要檢測(cè)學(xué)生整門課程知識(shí)的綜合掌握與運(yùn)用能力，一般為1-2題，主要以綜合規(guī)劃和物流分析題為主。統(tǒng)計(jì)表明，課前練習(xí)完成率為100%，平均得分均在96分以上。以“設(shè)施選址”課前練習(xí)為例，平均得分為96.8分，其中100分學(xué)生占比為79.7%，85-100分學(xué)生占比92.4%，75-85分學(xué)生占比7.6%，說明學(xué)生在“設(shè)施選址”課前預(yù)習(xí)效果較好，絕大部分同學(xué)（超過92.4%）能理解課前視頻及ppt內(nèi)容。課堂測(cè)試完成率為99%（個(gè)別學(xué)生因病缺勤），除了“物流設(shè)施設(shè)備”知識(shí)點(diǎn)的平均得分為78.5分外，其余知識(shí)點(diǎn)的最低平均得分為92.8分，說明在結(jié)合CDIO項(xiàng)目/案例的翻轉(zhuǎn)課堂深入講解與小組討論后，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)能更加全面深入理解與掌握，學(xué)生個(gè)體的知識(shí)內(nèi)化效果較好。“物流設(shè)施設(shè)備”知識(shí)點(diǎn)得分較低，說明該知識(shí)點(diǎn)的工程實(shí)踐性很強(qiáng)，需要學(xué)生從物流各種設(shè)施設(shè)備的外觀、型號(hào)、規(guī)格、參數(shù)上進(jìn)行詳細(xì)分析，同時(shí)結(jié)合工廠實(shí)習(xí)從感官、理論和實(shí)際應(yīng)用中去理解把握各種物流設(shè)施的使用場(chǎng)合和選用條件。課后作業(yè)完成率為100%，平均得分均在97分以上，以“物流分析方法”知識(shí)點(diǎn)為例，平均得分為97.2分，100分學(xué)生占比為59.5%，85-100分學(xué)生占比93.7%，75-85分學(xué)生占比2.6%，60-75分學(xué)生占比為3.8%，得分較低的學(xué)生存在的問題是分析題理解不夠全面。大作業(yè)完成率為100%，平均得分為90.6分，100分學(xué)生占比為16.5%，85-100分學(xué)生占比83.5%，75-85分學(xué)生占比12.7%，60-75分學(xué)生占比為3.8%，得分較低的學(xué)生存在的問題是數(shù)據(jù)來源不夠清晰、分析過程不夠細(xì)致。數(shù)據(jù)分析表明學(xué)生完成任務(wù)、測(cè)試及作業(yè)情況良好。此外，“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)也說明絕大部分學(xué)生對(duì)給定條件下設(shè)施布置和物流分析工程問題的分析和解決能力良好，部分學(xué)生表現(xiàn)出較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。

由于融合CDIO和翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式以項(xiàng)目/案例為教學(xué)驅(qū)動(dòng)方式，注重學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)效果、課內(nèi)討論的師生互動(dòng)和課后作業(yè)的鞏固提升，使學(xué)生能夠更好地理解和掌握所學(xué)課程內(nèi)容。“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)注重理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容之間、數(shù)學(xué)建模教學(xué)與計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)之間、基礎(chǔ)理論教學(xué)與學(xué)科前沿之間、實(shí)踐教學(xué)與工程實(shí)際應(yīng)用之間的緊密結(jié)合，同時(shí)課程考核方式和考核對(duì)象的多元化與考核激勵(lì)目的之間緊密結(jié)合。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備解決當(dāng)前制造和服務(wù)領(lǐng)域設(shè)施規(guī)劃與物流管控問題的基本能力，培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究和工程事務(wù)處理上不懼困難的堅(jiān)強(qiáng)毅力和批判創(chuàng)新的思維能力，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和家國(guó)情懷素養(yǎng)的提高。同時(shí)，通過本課程的教學(xué)，培養(yǎng)教師對(duì)學(xué)生知識(shí)理解和吸收能力差異的觀察能力，促使教師以學(xué)生為中心有針對(duì)性、創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)教師職業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)的提升，從而實(shí)現(xiàn)“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”課程教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。

5結(jié)論

融合CIDO-OBE和翻轉(zhuǎn)課堂的“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”混合教學(xué)模式突破時(shí)空限制，兼顧學(xué)生的個(gè)體差異性，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生從理論知識(shí)學(xué)習(xí)到綜合創(chuàng)新實(shí)踐技能培養(yǎng)的平滑過渡，同時(shí)促使教師專業(yè)素質(zhì)和“教的能力”的提升，促進(jìn)課程質(zhì)量持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)，從而為新工科背景下工業(yè)工程專業(yè)教學(xué)改革提供了有益思路。然而，CDIO工程教育理念和翻轉(zhuǎn)課堂同是教學(xué)改革浪潮下的舶來品，良好的本土化應(yīng)用與創(chuàng)新還需持續(xù)不斷地優(yōu)化融合CDIO和翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式的各個(gè)環(huán)節(jié)，全面提升教師的專業(yè)素質(zhì)與課程創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，優(yōu)化完善課程質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，從而為社會(huì)和國(guó)家培養(yǎng)更多的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)人才。

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