基于Web Services实训平台的项目式教学模式改革与实践

刘联辉+罗俊

[摘要]将“做中学”和“基于项目设计与实践”教学理念融入人才培养方案是项目式教学模式改革实施的保障，基于Web Services技术构建开放式虚拟实训平台是项目教学模式实施的有效手段，文章以五邑大学为例，在总结物流管理专业实施项目式教学模式改革的一些具体做法的基础上，提出了基于Web Services技术实施项目式教学应强化的工作。

[关键词]物流管理专业；Web Services技术；虚拟实训平台； 项目式教学模式

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.02.178

项目式教学是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法，其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，激发学生的学习热情，提高学生解决实际问题的综合能力。这种方法起源于美国，盛行于德国。2000年美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学经过四年的探索研究所创立了 “做中学”和“基于项目设计与实践” CDIO高等工程教育模式。[1]项目式教学法以育人（学生）为中心，以全面提升学生综合能力为目标，以项目（方案）设计为路径，始终贯穿理论联系实际，并实行课程教学的全面优化。[2]国内高校自20世纪90年代开始项目式教学法实施与实践，如1996—2003年清华大学先后实施SRT计划（Student Research Training，SRT），1998年浙江大学开始实施SRTP 计划（Student Research Training Program，SRTP）[3]，2005年汕头大学开始学习研讨“做中学” CDIO工程教育模式并加以实施，已经取得明显的效果。[4]目前项目式教学在我国开展面较广，但大部分基于教师的科研项目，很难与课程知识内容体系及教学进度实现有效对接，再加之学生知识方法掌握程度的缺陷，在短时间内完成项目设计训练，往往很难深入，另外还受到考核激励机制、教学过程管理等诸多因素的影响与制约，特别对一些教学型大学或应用型本科院校，教师科研项目不足，难免停留于形式，不能充分发挥其教学效能。五邑大学物流管理专业开展基于Web Services实训平台项目式教学模式探索与实践，将“做中学”和“基于项目设计与实践”理念贯穿于人才培养方案中，借助物流实验室虚拟实训技术平台，利用Web Services与“校园网+项目设计（训练）”开展项目式教学，取得了良好的效果，在一定程度上解决了项目式教学实施无保障的问题。

1基于项目式教学改革的人才培养方案设计

为避免项目式教学流于形式，将理论与实践有机地结合起来，切实将项目式教学方法贯穿于物流管理专业人才培养全过程中，使项目式教学方法真正成为专业教学改革的有效模式。必须从 “顶层设计”上将“做中学”和“基于项目设计与实践”教学理念融入人才培养方案，才能使项目式教学改革落到实处。我们在广泛调查企业对物流人才知识、素质、能力要求的基础上，以应用型人才培养模式为目标，对物流管理专业人才培养方案的课程体系与实践教学环节进行了系统的梳理、分析与再设计，重塑了物流专业课程体系与实践教学环节，遴选出部分理论课程与实践课程为试点课程，并确定项目式教学模式主要采用课程项目式教学与专项实训周项目式教学两种方式进行。

1.1专业课程实施项目式教学

其目的是加深学生对课程理论知识的理解，激发学生学习兴趣，使学生对课程知识能真正消化，从而实现“做中学”的目标。为此，对于物流专业理论课程，我们根据课程性质、特点与课程教学内容，遴选出物流技术与装备、仓储与配送实务、货物运输实务、采购与供应链管理、生产物流管理、物流管理信息系统、物流系统规划与设计、物流成本管理、物流系统建模与仿真9门实操性和应用性较强的课程尝试项目式教学改革。对上述课程我们设置了课内实践教学环节，教师可以选择“课程实验”与“课程业务流程模拟实训”，也可以选择“课程（微小）项目设计”或“课程大作业”开展项目式教学。由于学校统一规定的人才培养方案《教学进程及计划表》对课程“实践学时”只能以“实习”、“实训”、“实验”、“上机”四种形式表现，因此项目教学实践环节在人才培养方案中均在“实践学时”的“实训”栏体现，实践课时数一般设定为8～16课时不等，“课程大作业”则要求学生利用课余时间完成项目实践活动。为保障项目式教学实施，依课程难度与所需学生掌握知识点要求的不同，修订了相应课程教学大纲，在教学大纲中设定可实施项目教学的章节或知识点，同时在教师教学任务安排时要求教师在课程授课进度计划中体现项目式教学课时分配与内容安排。

1.2专项实训周项目式教学是进一步强化学生对课程知识、方法的综合运用能力，发掘学生自主创新潜能，而设立的大型或综合的“基于项目设计与实践”活动。我们在人才培养方案的课程体系设立的5个专项实践环节中，选择了“生产物流系统配置与计划控制”为专项项目式实践教学环节，时间1周，“物流方案策划与设计”为综合项目式实践教学环节，时间2周。“生产物流系统配置与计划控制”项目实训周，主要是针对生产系统利用设施规划分析技术与仿真优化方法对生产系统布置做出一个合理的平面布置方案，或利用生产物流计划原理与方法对企业生产过程的物料库存管理、生产组织与计划调度做出一个合理安排方案或优化方案；“物流方案策划与设计”是综合项目设计训练，考虑学生就业物流领域去向，学生可以根据自己的兴趣选择不同领域物流管理或规划问题进行不同类型的物流综合方案设计。专项与综合实训周项目设计训练一般采用分组选定课题，提倡学生采用协作学习方式进行。

2基于Web Services技术构建开放式项目教学虚拟实训平台

为强化学生的物流业务操作能力及对物流系统分析优化能力，学校花巨资建立了物流模拟与仿真实验室，购置了一批网络版物流实践教学软件，如运输配送、仓储管理、码头管理、ERP、供应链管理等业务流程模拟软件，Flexsim、Logware、taraVRbuilder、DPS等物流仿真与优化决策软件，构建了物流专业课程的理论、实验教学支持技术平台。在教学计划安排的课时内可以统一安排学生去物流实验室进行项目设计。但有些课程项目设计特别是综合项目，优化决策和仿真计算分析工作量或难度较大，不仅要学生花费大量实践熟悉使用软件工具，还可能要到图书馆查阅一些资料或进行一些社会调查获取数据，计划课时内不可能如期完成项目设计任务，另外一些采用“课后大作业”形式的项目设计，学生只能利用课余时间完成，况且项目设计对学生来说是创新性工作需要一个安静或小团队工作环境，物流实验室环境难以满足。为解决上述问题，构建一个基于开放式学习的项目教学虚拟实训平台就非常迫切。目前，我们已将物流实验室网络版软件，分为业务流程模拟、系统决策与仿真二大类集成于物流实验室Web服务器，在学校任何地方、任何时间只要有电脑就可以利用互联网连接校园网，输入服务网址及账号就可以登录进入物流实验室虚拟实训平台网页，点击运行相应软件工具，或下载有关软件工具及有关资料，进行项目（设计）学习。利用基于Web Services技术的开放式虚拟实训平台实施项目教学，不仅便捷、低成本，对课程教学进度、内容影响小，与协作学习方法相结合，有着非常强的现实可行性。

基于Web Services技术项目教学虚拟实训平台系统架构

基于Web Services技术构建开放式项目教学虚拟实训平台系统架构主要由网络层、设备层和应用层三个部分组成，如图所示。系统网络层包括支持终端电脑设备运行的网络架构，设备层主要指使用电脑终端与存放教学资源库及应用软件运行的Web 服务器，并通过网络层校园网相互对接，应用层电脑终端设备和服务器以交互等方式浏览、演示、操作、下载、传输管理应用软件及资料文件，并提供服务管理，使虚拟实训平台系统服务于课程项目教学和专项实践项目教学。

3基于Web Services技术实施项目式教学还需进一步强化的工作

3.1项目式教学资源库建设

为方便 “项目设计与实践”，我们在物流实验室建设时，购买积累了大量项目设计所需网络版软件工具，建立了项目设计所需软件资源库，编整了相应的使用说明书，同时到企业收集了大量项目设计背景案例材料，并编写了如“配送中心规划与配送业务方案设计”、“工厂设施布局与物流分析”、“生产系统、仓库与配送中心规划设计及仿真指导书”、“基于WinQSB的物料需求计划编制”等项目设计教学指导书及制作了相应教学指导课件。但随着项目教学模式改革的深化，项目式教学与实践体系的拓展，项目式教学需要的软件资源与案例资源将越来越多，项目式教学资源库建设与教学指导书的编写任务依然繁重。

3.2平台交互式功能的拓展

目前我们构建的基于Web Services技术构建开放式项目教学虚拟实训平台系统功能主要限于软件与案例资料浏览、演示、操作、下载、传输、资源库及注册管理，平台交互式服务功能尚存在不足，如在线操作监控、在线指导分析、消息推送、师生讨论、学生论坛、网上成绩评定等，若能改进交互系统设计，通过可视化对话、论坛、微博、微信群、QQ群、邮箱等多种方式融合实现互联网与移动网间的无缝互通，将为师生之间与学生之间的信息传递与互动交流提供条件，既可以在线监视学生应用软件进行项目设计情况，在线指导、分析、评价学生项目方案设计实施进程与存在的困难，同时实时交互式沟通又利于团队协作学习氛围的形成，进而提高项目设计质量与水平。因此，平台交互式服务功能的拓展是以后平台技术改进的努力方向，也是平台建设的难点。

3.3协作学习方法的运用

协作学习是一种通过小组或团队（2～6 人组成）的形式组织学生进行学习的一种策略，也是一种教学形式。[5]在项目实践教学中，我们认为小组成员的协同工作是实现项目学习目标的有机组成部分，我们要求在每个小组的学生互助学习的方式掌握各种物流仿真优化软件操作，共同构思项目设计提纲，相互分工合作完成项目设计内容，允许学生将其在实践学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享，甚至可以同其他组或全班同学共享。教师则依据他们在整个项目设计小组的扮演的角色及完成任务好坏给予项目设计成绩。而协作学习有竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演等多种方式，如何组织达到良好学习效果，还需进一步实践与探索。

3.4实践考核标准的设计

为检验项目式教学的效果，科学评价学生理论联系实际和对知识的综合运用能力，衡量学生在项目实践工作中所作的贡献，我们从项目方案的设计内容性、方法性、表现能力、创新与应用性四个方面制定了项目设计实践考核一级指标，从方案的针对性、有效性、综合性、方法的科学性、复杂性、方案写作排版的规范性、创新性、效果与推广价值等方面建立二级指标，并就各指标评分标准进行明确说明，基本能反映学生项目设计实践质量与水平。但项目设计实践按培养计划分为课程项目设计实践和专项实践周项目设计实践，按实践活动时间安排又分为实践课时内项目设计实践与实践课时外大作业形式的实践设计，其知识点、内容要求和课时安排均存在相当大的差异，以后还应针对不同项目设计类型、项目教学实践性质分别制定考核标准。

参考文献：

[1]顾佩华.CDIO在中国[J].高等工程教育研究，2012（5）.

[2]林燕.基于CDIO的管理类专业实训教学体系的构建[J].黑龙江高教研究，2012（8）.

[3]许晓东，卞良.本科工程教育研究性教学探索与实践——以华中科技大学为例[J].高等工程教育研究，2014（2）.

[4]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）.

[5]赵建华，李克东.协作学习及其协作学习模式[J].中国电化教育，2000（10）.