基于CDIO理念的閉環物流系統建模與仿真課程教學研究

韋震 張斌 俞迪岸

文章編號：1002-3100（2024）03-0182-03

摘? 要：文章分析了當前物流管理專業課堂教學存在的問題，提出基于CDIO理念的物流管理專業教學方式，并以“物流系統建模與仿真”課程為例，重構了“物流系統建模與仿真”課程的教學方式。采用“以學生為主體，教師為輔助”的教學模式，以建模仿真作品為目標導向，通過任務式的教學方式，形成一個由淺入深、從理論到實踐的閉環教學方式，努力培養學生的綜合解決問題能力與團隊合作能力。

關鍵詞：物流系統；CDIO；教學改革；能力提升

中圖分類號：F252; G642? ? 文獻標志碼：A? ? DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.03.044

Abstract： This paper analyzes the problems existing in the current classroom teaching of logistics management major and proposes the teaching method of logistics management based on the CDIO concept. It takes the modeling and simulation of logistics system as a teaching case to reconstruct the teaching scheme. The program adopts the "student-oriented with teacher-assisted" mode and takes logistics modeling and simulation works as the target orientation to form a closed-loop teaching mode by the task-based teaching method， so as to cultivate students' comprehensive problem-solving ability and teamwork ability.

Key words： logistics system; CDIO; teaching reform; enhancement ability

物流管理專業在中國的大學教育已經有20多年的歷史，首先出現在北京物資學院，然后逐步覆蓋到全國各個層次的高校。近年來隨著電子商務活動的爆發式增長，中國物流業取得極大的發展，物流業態也發生了革命性的變化，智能化、網絡化、高效率的物流樞紐成為物流行業的基本要求。然而不少高校物流管理專業的教學理念、教學方法仍比較滯后，學生對物流管理專業一知半解，不少學生認為物流管理專業技術含量低，因此學習興趣不高。“物流系統建模與仿真”課程是物流管理專業的核心課程，理論與實踐結合最為緊密，本文以湖州學院“物流系統建模與仿真”課程為例，探討物流管理專業的課程教學改革。

1? 物流類課程教學改革的必要性

目前，大多數高校物流管理類專業課堂教學面臨著多方面問題：

1.1? 教學方式相對傳統。物流管理專業是一門應用型非常強的學科，目前的物流專業課程以教師講授、學生被動接受的形式為主，這種教學方式導致學生在學習過程中的獲得感和參與感不足，學生發現問題和解決問題的能力弱。如何提高學生的課堂參與度，實現知識與技能同步提升，是當前各個高校物流管理專業迫切要解決的難題。

1.2? 教學內容陳舊粗放。物流管理是綜合性非常強的交叉學科，物流與各行業相結合衍生出物流金融、網絡貨運、智能配送等新領域，但多數高校物流管理專業主干課程仍是運輸管理、倉儲管理、物流概論等傳統課程。教師在上課的時候，往往對教材全盤接納，照本宣科，較少深入挖掘物流管理的知識點。以“物流系統建模與仿真”課程為例，該教材包括配送中心、物流園區、倉儲中心、港口、生產車間等多個物流作業樞紐的建模與仿真，但不同的物流樞紐均有各自的運營特性，由于課時限制，教師在課堂講解時往往蜻蜓點水，學生接受程度較低。

1.3? 理論和實踐融合度低。物流管理專業是實踐性較強的課程，需要結合實際物流場景展開教學。現有物流管理專業的教學過程明顯重理論教學輕實踐提升，物流專業的課堂知識和社會實踐相互獨立，很多學生只是通過視頻了解物流活動，不少學生對物流的印象一直停留在快遞配送層面，對物流系統中的設施設備缺乏基本認識，不少學生直到畢業進入具體的物流管理工作崗位后，才深入接觸物流行業管理活動，導致學生工作之初的不適應情況較為普遍。

1.4? 知識體系連通性弱。傳統的物流管理教學內容往往比較淺顯，如對物流場景的建模仿真只是基本的流程模擬，缺乏對場景中諸如作業節拍、工序合理性等內容進行深入挖掘，課程作業一般是獨立完成，學生團隊協作有限、互動較少，課程對學生的綜合能力提升有限。

鑒于此，本文針對當前“物流系統建模與仿真”課程的教學問題，借助CDIO理念，以教師引導—團隊學習—實踐改進的教學模式，探索“物流系統建模與仿真”課堂教學內容和形式的雙重改革思路與舉措，以培養基本知識足、實踐能力強、綜合素質優的應用型專業人才。

2? 基于CDIO理念的“物流系統建模與仿真”課程改革設計

CDIO教學模式由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等提出的一種全新的工程教育理念和實施體系，CDIO分別代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）與運作（Operate）四個學習階段^[1-2]，前三個階段構成堂課教學，最后一個為實踐改進。CDIO 教學模式廣泛運用在國內外本科教學活動中^[3-6]。本文基于CDIO理念，以湖州學院物流管理專業為例，重構“物流系統建模與仿真”課程的教學模式。

2.1? 課程教學體系設計。湖州學院“物流系統建模與仿真”課程體系設計遵循CDIO理念，在制定培養方案時，考慮課程內容的先后順序，將“物流系統建模與仿真”、“物流系統規劃與設計”等專業核心課程排在第5學期，同時將配送中心校外實踐安排在第5學期后半段，保證了實踐周和課程內容的匹配性。課程教學過程具體分為構思、設計、實現與運作四個階段。首先，由教師講解課程基本知識，提出課程的學習目標與學習任務，引導學生思考討論物流場景設計方案。其次，學生組建學習小組，討論方案設計，分工完成物流場景的方案設計。再次，通過仿真軟件完成物流場景的建模，通過仿真檢驗設計方案的運行效果，完成分析報告。最后，通過企業實踐崗位，對比觀察仿真結果與實際物流場景作業指標的差別，反思物流方案設計與物流場景的作業問題，改進物流設計方案。課程設計流程如圖1所示。

2.2? 課程教學模式特點。相比傳統的物流管理課堂教學，基于CDIO理念的“物流系統建模與仿真”課程教學模式有以下特點：

（1）形成一個閉環的學習體系。該模式實現從“知識傳授”向注重“實踐應用能力提高”轉型。課程之初，提出課程學習目標與學習方式，明確師生角色。課程遵循由淺入深的教學過程，學生在理論學習和實踐檢驗中，不斷完善設計方案。課程前三個階段是理論學習階段，教學過程以學生自學為主，教師講授為輔。在學習過程中，師生不斷進行意見交流和問題反饋，促使學生思考問題與解決問題能力的提升，反饋的問題又重新促進教學方案的優化。最后一個是理論和實踐結合的階段，小組成員通過物流作業現場的勞動實踐，發掘作品的方案設計問題，并優化物流方案設計，最終進行分組作品匯報展示。教學過程實現了知識由淺入深、由零散到綜合、由理論到實踐的閉環。

（2）強調團隊合作學習。本課程打破傳統的學生獨立完成任務的學習方式，強調團隊式學習方式。在課程開始之初，根據配送中心的具體作業場景劃分不同物流工作角色，學生根據自身的特點與興趣選擇角色，并根據各自的角色組建建模仿真團隊，團隊成員間的工序緊密結合，不同角色負責不同分場景設計與仿真，共同完成課程任務。通過組建團隊的學習方式，既可以使得每個學生深入研究自己扮演角色的內容，加深了學習的深度，同時也促進了團隊的合作，提升學生的團隊協作能力。

（3）優化課程教學方式。相比傳統的講授式的物流管理課堂教學，本課程遵循以學生為主體，教師為輔助的教學理念，使用線上線下混合、翻轉課堂等多種教學方式。課前，教師準備好多媒體網絡學習資源，設置相關問題，引導學生線上自我學習^[7]；課中，學生匯報學習成果，提出學習過程中收獲與問題，教師點評學生的學習狀況并答疑解惑；課后，教師對部分學生的學習狀況進行針對性的輔導。

（4）思政融入教學過程。在“物流系統建模與仿真”的課程教學中，深挖思政元素，通過類比分析、角色扮演、案例引入、實踐指導等多種方法，將思政元素融入課程知識體系，如在講授物流系統基礎分析時可以引入矛盾分析法，在闡述仿真的作用時可以引入我國發展建設過程中各種先行示范區的重要性，在實踐課時結合案例說明腳踏實地的職業精神的重要性。在專業課程知識傳授中潛移默化地引導學生價值觀，實現立德樹人的課程目標。

3? “物流系統建模與仿真”課程教學組織

基于CDIO理念的“物流系統建模與仿真”課程教學體系，針對現有物流管理專業的教學問題，本文重構課程的教學內容^[8]。

3.1? 課程內容設置。本文是針對實際物流系統場景展開的，課程設計應以“提升專業知識和綜合職業能力”為目標^[9]。本課程采用項目制的教學方法，將“物流系統建模與仿真”課程內容分成五個模塊和若干個分項目，每個項目對應一個具體的任務，根據每個任務的教學大綱要求，向學生布置階段學習任務。前三個模塊為理論學習，后兩個模塊為實踐學習。課程內容遵循由淺入深、由抽象到具體的學習過程。

3.2? 教學組織過程。針對不同課程內容模塊，進行具體的教學組織。模塊1重點是物流系統仿真基礎知識學習，這部分主要由教師講授，課程目標為闡述課程實際意義，打好物流系統的建模基礎，培養學生的學習興趣。在這個過程中，學生跟隨教師的講授，完成學習通上發布的課程任務，重點是典型物流系統的仿真認知以及函數的擬合。模塊2為仿真軟件學習，目標是能夠運用仿真軟件仿真基本場景的運行，本階段以學生自學為主。課前學生認真學習學習通平臺的視頻資源，完成平臺的任務，課中學生進行任務展示，教師對比學生的任務完成情況，解決學生共性問題。模塊3為配送中心具體場景的設計與仿真，目標是通過模塊的學習，能夠熟練綜合運用相關知識完成物流運作設計與仿真，實現從理論到實踐的過渡。將配送中心仿真設計分成入庫、存儲、出庫、加工四個部分，分別對應收貨員、盤點員、揀貨員以及打包員四個具體的配送中心工作崗位。每個學生選擇一種仿真設計任務，每4人一組，共同完成配送中心的設計項目。模塊4中實踐訓練部分是為期2周的實踐周，不計入學期的教學任務。學生在實踐周期間除了完成基礎的工作要求外，還需要觀察承擔的仿真設計任務中商品存儲周期、叉車運行速度、貨架存儲空間等具體物流指標值，優化設計作品。模塊5為仿真設計作品匯報，小組在通力協作后形成最終的仿真作品，分組進行PPT匯報展示，提交設計作品。

3.3? 考核方式。“物流系統建模與仿真”傳統課堂考核方式為平時表現占40%，期末考試成績占60%。這種考核方式缺乏全面性，難以對學生學習情況作出精準的評價，也難以激發學生學習的積極性。基于CDIO理念的“物流系統建模與仿真”課程考核由平時考核和期末考核兩部分組成，各占50%。平時考核包括學習通平臺學習狀況、考勤、課堂表現等。期末考核為配送中心的建模與仿真作品展示，評價指標包括：作品整體是否美觀（20分）、分析過程是否合理（20分）、配送中心布局功能是否齊全（20分）、作品是否體現優化效果（20分）、匯報表達是否優秀（20分）。考核涵蓋了課程的核心內容，目標導向型的任務覆蓋整個教學周期，一定程度上避免了課程學完就棄的弊端。這種考核方式改變了以往以期末測試為主導的教育方式，避免了學生在考試周突擊學習的行為，有效提升了學生的綜合能力。

4? 實施效果

針對湖州學院2018、2019級物流專業學生調查顯示，多數學生對于“物流系統建模與仿真”課程的教學方法比較認可。基于CDIO理念的課程教學一方面使得學生學習目標明確，通過任務式的課程設置，能讓學生明確學習目標，在課堂內外都有事可做，學習的主動性、知識的接受度較高；另一方面，課程中理論和實踐有機融合，團隊協作完成任務設計，大大減少了個人學習時的枯燥感，課堂參與度、專注度明顯高于其他課程內容。部分學生通過課程的學習，參加了大學生物流仿真競賽，并獲得較好的成績，同時也有不少學生將課程內容運用到畢業論文中，課程內容實現較好的應用轉化。通過課程學習，不僅掌握物流知識，還用到CAD、VISO等常見軟件，提升了職業技能。

5? 結束語

本文針對“物流系統建模與仿真”課程在教學中存在的問題，構建了基于CDIO理念的教學模式，通過教學改革將理論教學與實踐教學很好地結合，構建模塊化課程體系，培養學生自我創造能力與團體協作能力。課程改革突出教學內容深度挖掘、理論聯系實際的中心思想，充分利用教學資源，加強教學過程的實踐性和職業性，拓展學生的綜合素質，促進物流管理專業課程體系的建設與發展。

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收稿日期：2023-03-02

基金項目：湖州學院教育教學改革研究項目“物流系統建模與仿真課程教學內容與教學模式改革研究”；浙江省省級一流本科課程建設項目“物流系統建模與仿真”

作者簡介：韋? 震（1987—），男，江蘇鹽城人，湖州學院經濟管理學院，講師，研究方向：物流管理；張? 斌（1991—），男，安徽安慶人，湖州學院經濟管理學院，助教，研究方向：物流管理；俞迪岸（1994—），男，浙江湖州人，湖州學院經濟管理學院，助教，研究方向：供應鏈管理。

引文格式：韋震，張斌，俞迪岸. 基于CDIO理念的閉環物流系統建模與仿真課程教學研究[J]. 物流科技，2024，47（3）：182-184.