基于建构主义学习理论的物流工程研究生创新与实践能力培养体系研究

孙慧，曹冲振，宋作玲，徐伟

（山东科技大学 交通学院，山东 青岛 266590）

1 引言

建构主义在20世纪80年代开始流行于西方，是认知理论的一个分支，我国在20世纪90年代开始关注它[1]，包括知识观、学习观、学生观、教师观等内容。建构主义学习理论认为知识并不具有绝对的正确性，而是具有相对的针对性，是需要在具体的情境和问题中，进行具体的分析和学习的；倡导学生是学习的主体，是建构知识的主体，教学是培养学生主体性的创造性活动[2]。

将建构主义学习理论应用于物流工程研究生的培养过程中，转变教学观念，重新定位教师角色，改革教学模式与教学方法，调整教学内容，形成独特的物流工程专业学位研究生创新与实践能力培养体系，契合社会对创新型人才培养的需求，具有重要的意义及推广价值。

2 物流工程研究生培养过程中的问题分析

如何培养学生的应用能力，尤其是创新能力和实践能力，是目前我国高等教育亟需解决的实际问题，我校物流工程研究生培养过程主要有如下问题：

2.1 生源结构的复杂性

物流工程属于交叉学科，生源来自于不同层次高校的物流工程、机械电子工程、自动化、物流管理、信息管理、国际贸易等本科专业，知识结构差别大，学生个人的学习能力差距较大，导致专业课讲授难度大，众口难调，需要打破传统的教学观念，从以教师为主体的教学转变为以学生为主体的教学模式，充分发挥学生的主观能动性。

2.2 课堂教学的随意性

一直以来研究生课堂教学比较随意，对课堂教学的培养效果不够重视，没有意识到专业课程是研究生创新能力与实践能力培养的重要平台。随着研究生数量的增加，对研究生的各项管理步入正轨，课堂教学的作用日益凸显，而传统的教学模式或者本科学生的教学模式，不适用于研究生的培养，探索适合研究生的教学模式成为必然。

2.3 实践教学的特殊性

物流工程研究生的培养过程中，有两门实践课程和不少于半年的企业实践。实践课程的教学要求理论联系实际，要进行现场教学，但实际操作过程中，受场地的限制，现场教学效果不佳；企业实践由于实习单位岗位的限制、学生个人的重视程度、考核标准的不明确等，实习效果一般。创新实践教学理念，充分利用校内外资源，建立基于过程管理的实践教学管理模式，对提高研究生创新实践能力至关重要。

3 基于建构主义学习理论构建研究生培养体系

在遵循教育教学规律的基础上，主动适应经济发展新常态，以提高人才培养质量为根本，以培养研究生创新实践能力为核心，基于建构主义学习理论，构建了与社会经济发展相适应、符合人才培养需求及学生发展要求的物流工程研究生创新实践能力培养体系，如图1所示，对推进高素质应用型创新人才培养具有重要作用。

3.1 创新专业课程教学模式

图1 基于建构主义学习理论的物流工程研究生创新实践能力培养体系

专业课程是研究生实践能力与创新能力培养的重要平台，但往往任课教师和研究生均忽略了这个重要的培养平台，将建构主义学习理论引入物流工程领域研究生专业课程的教学过程，以学生为中心，改善教学效果。

（1）精心设计教学过程。针对生源结构的复杂性，在教学目标的设计上，要基于对学生学情的分析，关注学生个体差异，设计不同层次的教学目标。每次授课前，教师根据学生的情况制定出符合学生“最近发展区”的近期目标，使得学生达到跳一跳能够得着的高度，促进他们知识水平的不断提高[3]。教学内容设计上，允许研究生从自己的知识结构出发，挖掘新的知识体系，更新和发展原有的知识结构，在任课教师的帮助下，建构自己的知识体系。如课程《物流装备自动化技术》，针对不同学生设计了不同层次的目标：管理类学生了解常用物流自动化装备，机械类学生可以进行单体物流装备的研发设计，物流类学生可进行物流装备的选型及规划布局，控制类学生可以进行单体或物流系统的控制等。学生还可以根据自己的兴趣选择其中一类物流装备进行深入研究，如自动仓储装备、自动分拣装备等，教师根据学生的特点设计更有针对性的教学目标、教学任务。

（2）充实丰富教学资源。建构主义学习理论认为学习过程的最终目的应是学生对知识的意义建构，让学生形成自觉的求知行为和习惯，意义建构需要教师为学生提供大量的信息资源，教给学生获取学习资源的正确途径，指导学生自主学习或通过协作式探索[3]。与本科生相比，研究生自主学习能力较强，对教师的教学要求更高，教材的知识远远达不到教学的需要，需要教师搜集大量行业前沿知识，补充更深层次的内容，并充分利用在线课程、慕课等网络教学资源。如课程《码垛机技术》，教师利用参观装备展、企业参观等各种机会，拍摄了大量的图片和视频资料，并搜集大量网络资源，使学生及时了解该项技术的发展趋势；课程《创新设计方法学》利用网上的教学资源，采用线上线下混合式教学模式，线上采用大连理工大学冯林主讲的MOOC课程《创造性思维与创新方法》，内容翔实、生动，制作精良，很好地激发了研究生的学习兴趣。

（3）采用多种教学方法。以学生为中心，需要教师激发学生的学习兴趣，积极开动脑筋，主动参与教学过程，要求教师灵活运用多种教学方法。所有专业课程都采用了多媒体教学，可以把大量的信息传输给学生，使教学内容更加丰富生动；《创新设计方法学》采用线上线下混合式、支架式等教学方法，充分利用网络教学资源，逐步放手让学生独立探索；《精益生产理论》利用案例式、抛锚式等教学方法，让学生了解精益理论知识应用的情景，引领学生去观察和思考；《现代物流建模理论及算法设计》采用项目式、随机进入式等教学方法，指引学生进行建模知识的应用。

（4）巧妙利用翻转课堂。巧妙利用翻转课堂的教学模式，让学生真正成为教学过程中的主体。如课程《物流装备自动化技术》，研究生采用案例方式或项目方式向同学及老师汇报自己的研究成果，可以提高研究生发现问题、解决问题的创新能力与实践能力。课程《创新设计方法学》，要求研究生结合自己的知识结构，运用相关创新方法，交流1-2个创新案例或专利撰写情况等，与老师和同学们讨论，加深对创新原理与技法的理解。

3.2 丰富实践课程教学方式

建构主义学习理论强调学生对知识的理解需要在特定情境下建立起来，专业技术实践课《物流装备先进制造技术》、《物流设施布置与规划》采用课堂教学、实验室教学、现场教学等不同教学场景，真实案例与虚拟模型相结合的模式，加深学生对知识的理解。课堂上进行基础理论知识的学习；实验室教学利用智能物流技术实验室里，研究实际装备及布局情况，利用虚拟仿真，进行虚拟模型的深度学习；现场教学是在实习基地或产学研基地进行现场的讲解。

考虑到现场教学受制于场地、噪音及时间的限制，实验设备又无法进行拆解与重组，为加深学生对知识的深度理解与掌握，基于真实案例，利用三维软件SolidWorks，项目组团队开发了部分真实物流自动化设备的三维模型及布局场景，学生可以对三维模型进行拆解、剖分、放大等操作，使研究生能够更加清晰地看清详细结构，尤其是内部结构，便于理解和掌握。

3.3 加强实践环节管理

（1）集体组织观摩展会，分方向集中研讨消化吸收。每年10月底或11月初，专业教师带领二年级研究生参加上海“亚洲国际物流技术与运输系统展览会”，展会内容集中，单位集中，可一次看多个单位，多种产品与技术，并可以及时了解行业发展前沿。集中观摩展会后，教师与研究生分成物流装备与控制、物流信息技术、物流规划与管理等三个方向，分别研讨展会上展出的物流技术与装备，指导和帮助研究生分门别类的消化和吸收最新物流技术。

（2）充分利用专业实习基地参加专业实践。研究生第二学年根据自己的研究方向选择实习基地或实习单位，不定期去参加实践锻炼，在实践过程中发现问题，并进行深入研究，明确论文研究内容。有两位同学分别获得山东省专业学位研究生优秀实践成果奖一、二等奖。

（3）鼓励研究生到物流行业内知名企业顶岗实习。老师推荐或研究生自己投递简历等方式，鼓励研究生在第二学年到物流行业内知名企业顶岗实习，如北京的京东集团JDX事业部、上海的瑞仕格（上海）商贸有限公司、上海通用五菱等，这种实习使学生开阔了视野，创新与实践能力得到进一步提升。

3.4 鼓励学生参加高水平科技竞赛

在学院制定的研一、研二的研究生学业奖学金评选办法中，高水平科技竞赛获奖也作为加分项，鼓励低年级研究生参加高水平科技竞赛活动。近年来，物流工程的研究生获得几十项全国性、省级竞赛大奖。这些奖项的获得，也提高了研究生的创新与实践能力。

4 结论

建构主义学习理论强调以学生为中心，重视学生的差异性，在教学中基于学生已有的知识进行知识体系的构建，正好解决了物流工程研究生生源结构复杂导致的教学效果不佳的问题。基于建构主义学习理论，针对物流工程研究生创新与实践能力培养过程中的问题，创新专业课程教学模式，充分发挥专业课程在创新能力培养中的平台作用；重视“情境”设计，完善实践教学环节；强调协作学习，师生共同参与，教师引导学生去探索和发现，从而提高研究生的创新与实践能力。