摘 要:文章浅析了新商科驱动下职业院校物流管理专业的教学实践情况,肯定了虚拟仿真技术在实践教学中的重要性,特别是其在物流管理专业课程中的应用。基于建构主义学习理论,探讨了虚拟仿真技术和专业实践教学结合的应然逻辑,包括搭建“情境”与虚拟仿真实践教学的任务导向、开展“协作”与虚拟仿真实践教学的操作交互、完成“对话”与虚拟仿真实践教学的信息交互、“意义建构”与虚拟仿真实践教学的概念交互等内容,进而提出依托物流类虚拟仿真实验技术的实践教学改革建议,搭建“虚实结合、相互补充”的递阶式专业课程实践教学体系,以提高物流管理专业的实践教学质量,满足新时代对物流人才的需求。
关键词:建构主义;职业教育;物流管理;虚拟仿真技术
中图分类号:F250;G642 文献标志码:A DOI:10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.22.046
Abstract: This article provided an analysis of the teaching practice of logistics management major in vocational colleges driven by the new business, and affirmed the importance of virtual simulation technology in practical teaching, particularly its application in the logistics management major. Based on the constructivism theory, it explored the ideal logic of integration between virtual simulation technology and professional practical teaching, including creating "situations" for task-oriented virtual simulation practical teaching, implementing "collaboration" for operational interaction in virtual simulation practical teaching, completing "conversation" for informational interaction in virtual simulation practical teaching, and the "meaning-construction" for conceptual interaction in virtual simulation practical teaching. Furthermore, it proposed recommendations for practical teaching reform relying on logistics virtual simulauPBCfZ9tqmmohin1FOCJyw==tion experiment technology, and establishing a hierarchical system with combination of virtual and real and mutually complementary for professional practical teaching of courses, in order to enhance the quality of practical teaching in logistics management major and meet the demands for logistics talents in this new era.
Key words: constructivism; vocational education; logistics management; virtual simulation technology
收稿日期:2024-04-25
基金项目:教育部高等学校科学研究发展中心专项课题“基于虚拟仿真技术的数字经济专业群实训体系重构研究”(ZJXF2022223)的研究成果之一
作者简介:花冰倩(1993—),女,江西九江人,江西财经职业学院,讲师,硕士,研究方向:物流与供应链管理。
引文格式:花冰倩.建构主义视角下物流管理专业课虚拟仿真实践教学探析:应然逻辑与建设路径[J].物流科技,2024,47(22):181-184.
0 引 言
在《加快推进教育现代化实施方案(2018—2022年)》中明确指出“开展国家虚拟仿真实验教学项目建设”,强调“推进教育信息技术与教育教学深度融合”[1]。对此,教育部提出,商科教育改革应以市场为导向,充分适应数字经济的发展趋势和科技产业的改革方向,培育复合型商科人才[2]。因此,传统商科需要以现有实践教学模式为基础,主动适应信息化条件下的知识获取方式和传授形式,将信息化技术与教育实践深度融合,拓展实训空间和实践的深度、广度[3]。而虚拟仿真技术作为一种多源信息融合、交互式三维动态视景和实体行为的技术媒介,沉浸是虚拟环境的真实感受,交互是虚拟技术的智能形式[4]。现如今,深度融合虚拟仿真技术与课程理论教学、打造高质量课程已成为高校教学改革的必然趋势之一[5]。
随着电子商务、智能物流和供应链管理的蓬勃发展,物流行业的产业需求不断增长,也对物流人才提出了新的要求,供应链管理师、物流数据分析师、物流系统工程师、数字物流平台工程师等带有数字特征的新职业的出现,使得教育需要转向对学生更高层面综合能力的培养。在传统物流管理专业的实践教学中,高校一般通过采购相关物流操作设备,如重型货架、叉车、货箱、手持终端等,来培养学生的动手能力,这些往往伴随着大额的设备投资和养护支出,且极易因场地受限或设备更新换代出现不适用的情况,尤其随着智能物流技术的更迭,这一问题的矛盾愈加突出了;又或者是在机房里通过一定的信息技术辅以优化软件编程实现算法,但又会缺乏与流程操作相关的环境和实物的现场感。因此,为了更好地实现新时代下物流人才画像,虚拟仿真技术的应用是毋庸置疑的,这意味着物流管理专业需要积极开展虚拟建模与仿真,加强虚拟仿真教学实践,借助虚拟仿真技术为学生创设真实的环境,将学科前沿、实践经验等融入课堂教学中,通过学生与虚拟仿真环境的相互作用,帮助并启发学生的思维,让学生在虚拟仿真环境中逐渐获取理论知识,并在践行理论知识的同时锻炼实践能力。
1 物流管理专业课虚拟仿真实践教学的问题审视
1.1 虚拟仿真教学环境和教学软件资源建设落后
相较于本科学校,目前大多数高职院校在虚拟仿真实训方面的投入相对有限,难以形成规模化的虚仿实训实验室或实验基地,虚拟仿真平台管理缺位、资源分散;虚拟仿真教学资源以直接购买企业软件为主,虽然能够快速投入使用,但往往存在软件无法完全适应学校的教学实际,亦或虚拟仿真软件多以点击鼠标或键盘的桌面式简单交互操作为主,导致学生无法获得足够的实际训练和真实体验。
1.2 虚拟仿真专业课程体系缺乏规划
由于缺少统一的建设标准和指导,一般由各课程教师负责自己课程所需要的虚拟仿真软件的采购、使用和后续维护,没有从物流管理专业的整体角度对虚拟仿真软件或平台体系进行必要的规划,尤其在专业内部存在课程实践内容相通或类似的情况下,老师只局限在自己所使用的软件,学生在不同课堂上参与重复的实践操作,学院或学校便产生了重复的软件购买开支,更不利于专业体系的资源调配和一体化管理。
1.3 虚拟仿真实践教学效果不够理想
教师在设计学习实践任务时以自身的教学经验为主导,在虚拟仿真实验中存在不匹配、不契合的情况,又或是过于依赖虚拟仿真技术而忽略了实践教学教育本质,将实践任务过分拆解为软件的操作步骤,使虚仿实验沦为简单的鼠标点击,最终导致学生“重虚拟、轻实践”,或者仅复制教师操作而并未进行深入思考或内化知识,甚至导致学生的抬头率较低,学习兴趣不大,使仿真任务流于技术表面,而未深耕于虚拟仿真技术与教学内容或教学目标的有效结合。
2 基于建构主义的物流管理专业课虚拟仿真实践教学的应然逻辑
建构主义强调情境性,有效的学习往往与“情境”相关联[6],并通过“协作”“对话”“意义建构”等真正理解和内化知识,真实的情境能够提升学习者对知识的认知维度,弥补学生对知识意义建构的不足,因此,脱离“情境”的教学活动无法产生有意义的建构。
而虚拟仿真技术本身所具备的“感知交互”特性,包含一定情境下从浅层次的“操作交互”到中间层的“信息交互”、再到深层次的“概念交互”[7]。“操作交互”一般指学习者与仿真系统层面的交互,通过聆听、观察、触摸或者对外接设备的操控实现人与设备的互动;“信息交互”则指学习者与人之间的交互,这包含局域网内仿真系统里团队学习者之间开展的信息沟通,也包含互联网中开放式仿真平台里不同单位或学校的学习者之间展开的即时或非即时沟通,还包括以虚仿软件为媒介,学习者和教师之间的教与学;“概念交互”是指学习者在自身认知范围内新知识与旧知识的碰撞和更替。因此,设计合理的虚拟仿真实践教学环节本质上符合建构主义教育理论的根本逻辑,应当分层次把握虚拟仿真实践教学的操作性和必要性。
2.1&N8UsL7ddY0PY5lZqZWYrlQ==nbsp; 搭建“情境”与虚拟仿真实践教学的任务导向
依照建构主义理论的“情境”条件,脱离现实世界的知识是不完整的,课本知识也只是对某个阶段某个现象较为可靠的解释,真正的知识理解只有经过特定情境下的学习和探索才能被学习者建构起来。而虚拟仿真实践平台或软件恰好采用任务导向式的学习方式,补充了传统讲授型课堂所缺失的生动性和丰富性,一般会融入物流企业积累的数据和行业典型案例来创设指定情境,这些以真实案例或数据为依托生成的实践任务背景,是物流管理专业学生实践学习最好的“指路牌”,可以让学生充分了解真实物流行业的运行环境、企业对人才职业素养的诉求等,也可以帮助学生搭建起书本知识与真实世界之间的桥梁。学生带着问题、明确目标在虚拟仿真世界的物流“情境”里遨游探索,实际上就是拿着理论课堂学习的知识去到真实任务里“碰撞”,这也在一定程度上弥补了校园里学生无法深入企业参与实践交流的缺憾。
2.2 开展“协作”与虚拟仿真实践教学的操作交互
协作强调学习者参与的主动性和积极性,包括收集资料、假设论证、学习过程中的自我反馈和自我评价等,教师不是课堂的中心,要把解决问题的主动权还给学生。虚拟仿真平台的操作交互性则为学生主动解决问题这种权利提供了充分的实践空间,学生可以通过虚拟仿真平台或软件,在系统界面和软件模块开展操作交互,例如在沉浸式多媒体虚拟仿真平台(如用友新道的物流企业认知模拟)中,学生佩戴头戴式VR设备或通过手柄点击的方式进入虚拟仿真场景,平台则借助动态图像、音频和视频等多媒体技术呈现一个沉浸式工作场景,以点击、拖拽或者步行位移的形式在不同场景之间切换或与非玩家角色(NPC)进行简单交互,进而达到自主探索的建构目的;在模拟式虚拟仿真技术平台(如百蝶的链战风云)中,学生也可以通过计算机模拟建模和流程的数字化孪生,重现现实环境,实现对模拟真实系统运行规律的自主探究。
虚拟仿真技术的操作交互赋予了学生动手和思考的空间,有些虚拟仿真软件或平台实施任务更是需要通过团队协作才能达成更好的学习效果。在分工协作的情况下,学生可以充分感受真实情境中每一个职业岗位对具体技能素养的要求,发现建构知识的意义,加强学习动机,学校也能够真正做到为物流企业、社会培养新商科应用性人才,进一步提升学生的学习能力和主观能动性。
2.3 完成“对话”与虚拟仿真实践教学的信息交互
为了使学习者的学习建构更加有效,教师应尽可能开展开放式学习,当然一般组织课堂讨论也能达到交流协作的目的,但经过动手实践的讨论会使交互的信息不再是单纯的“纸上谈兵”,更广泛的沟通可以扩大学生的交流面,了解更多想法,加速思想和概念的碰撞,因此,虚拟仿真平台的信息交互性可以弥补一般课堂讨论的不足。教师在校园网内下发任务情境,学生则以个人或小组为单位开展虚拟仿真实践,实践过程中学生不仅可以面对面交流,也可以借助虚拟仿真软件自带的即时聊天模块或留言板等进行信息交换沟通,交互对象涉及授课教师、项目小组成员和项目小组,甚至有些虚拟仿真软件还搭建了企业导师的交流模块。即时线上信息交互打破了空间的局限性,开放式网络中分布型虚拟仿真软件平台更是拓展了学生的“对话”范围,例如在以虚拟仿真软件为依托的各类省级、国家级物流类技能竞赛中,学生不单能从校内师生成员身上通过交流学习获得一定的收获,更能在与校外优秀竞争对手的交流碰撞中产生更多灵感,共享集体思维成果,进而加深学生对知识的掌握与运用,从而增强自身的建构能力。
2.4 “意义建构”与虚拟仿真实践教学的概念交互
建构主义理论中的“意义建构”一般是教学活动的终极目标,教师作为引领人需要帮助学生深刻理解所学知识内容及其背后的规律、与其他事物的内在联系等。这种深刻理解仅靠教师的讲授和单薄的教材无法实现,而是需要大量信息资源支持这种意义建构,这里所说的各种各样的信息资源并非教师上课的辅助资料,而是支持学生自主学习和探索的必要工具。如此一来,虚拟仿真技术软件所携带的大量资源信息在一定程度上能够满足学生进行学习建构的需求,学生带着已有的认知进入虚拟仿真世界,借助声音、图像、视频、文字、流程模拟和数字孪生框架等不断发生认知更替和知识重构,建构主义理论认为学习者的认知结构就是不断在新旧知识“平衡—不平衡—新的平衡”的循环中得到丰富、提高和发展的,也就是说虚拟仿真技术丰富了学生的认知维度,更能调节和弥补自身在意义建构方面的不足,不仅能丰富学生的知识,更能强化其学习能力。
我们看到,建构主义所主张的“情境”“协作”“对话”“意义建构”四要素本身与虚拟仿真技术的交互层次塔不谋而合。由此可见,在物流管理专业课中运用虚拟仿真技术本身也符合建构主义理论所主张的学习者建构规律,应当结合四要素的要求进一步强化虚拟仿真技术的交互效果,提升新商科背景下物流管理专业人才的学习能力和技能水平。
3 物流管理专业课虚拟仿真实践教学的建设路径
3.1 构建真实的物流管理情境,开展以学生为中心的探究式教学
利用虚拟仿真软件创建真实的物流运营环境,基于教学资源库搭建的实践课程平台,引导学生提出探究性问题,并让其围绕这个探究性主题进行学习。以如何提高仓库的拣选效率或如何优化货物流转路径以减少拥堵,学生自行分组讨论,每个小组负责使用虚拟仿真软件在虚拟环境中进行一系列的实验和探究,如调整仓库布局、测试不同的拣选策略或运输路线等,实时观察和记录仿真结果,并根据实验数据进行组内讨论和分析,评估不同策略的应用效果,最后尝试找出最佳解决方案。而教师在学生探究的过程中提供指导和反馈,帮助学生理解仿真结果与理论知识的关联,同时提供必要的操作示范和技术支持,确保学生能够有效使用虚拟仿真软件。
3.2 打造虚实结合、相互补充的“递阶式实践教学体系”
从物流人才培养的逻辑体系来看,物流管理专业课程可以分为学科认知类课程、专业能力实训类课程、学科综合能力培育类课程和对接创新创业的赋能类课程,其中,学科认知类课程(物流管理基础、物流法律法规等)重在掌握基础理论和技能,虚拟仿真实践应当在场景搭建中以验证性为主,虚拟仿真软件应提供高度真实的虚拟物流环境,包括各种物流设施、设备和工作流程。此外,软件应能够模拟不同复杂度的物流系统,以适应不同层次学生的学习需求。专业能力实训类课程(运输组织规划、仓配运营等)重在培养学生的专业核心能力,虚拟仿真实践应当着重突出物流流程的设计性和物流问题的解决能力,考虑软件的功能性、模块与专业课程的兼容性,软件的用户界面应直观易用,减少学习曲线,让学生能够快速上手并有效开展模拟实验。学科综合能力培育类课程(物流系统规划、供应链管理等)是为了锻炼学生的综合探究能力和跨学科思维训练,虚拟仿真实践以综合性、探究性为主,软件更应允许教师根据教学需求定制模拟场景,并能够随着课程的深入扩展模拟不同的复杂度和范围,如具备游戏化元素的仿真软件,更能提高学生的学习动机。而对接创新创业的赋能类课程,则更看重学生的素质的培养,因此可以选择双创大赛或供应链运营大赛等相关软件作为素质拓展训练平台,同时对接校企合作项目和校外实践基地,邀请企业导师弥补校内虚拟仿真实训的不足。此外,软件还应该与现有的教学管理系统和学习平台兼容,便于集成于课程体系中,形成专业层面的系统性规划。
3.3 丰富虚拟仿真实践教学中的交互过程设计
虚拟仿真软件的交互性直接决定了学生的学习兴趣和学习效果,过于简单的交互容易使学习任务变得单一且乏味,而过于复杂的交互又会提高学习门槛、让问题探究变成技术攻关。因此,要充分考虑人与人之间、环境与人之间的协同交互关系,设计能够真正适应学生学情的交互过程对学生的学习情况进行即时反馈的交互机制。例如,设计互动式的学习活动,利用软件的协作功能,让学生能够在虚拟环境中进行团队合作和竞争,如角色扮演、模拟竞赛等,让学生在虚拟环境中扮演不同的角色,进行决策和操作;允许学生根据自己的理解和需求,对模拟操作进行定制,如改变参数、尝试不同的策略等;将虚拟仿真软件与社交媒体或讨论区集成,鼓励学生分享经验、讨论问题,提供信息交流和反馈的渠道;还应该提供实时反馈和评估,让学生能够及时看到他们的操作和决策对物流系统的影响,从而加深对物流过程的理解。
3.4 避免过分侧重于虚拟体验而忽视对实际操作能力的培养
教学目标应将理论与实际相结合,要确保虚拟仿真软件的使用是为了辅助实践技能的学习,而不是替代实际操作。学生进行虚拟仿真前,先学习必要的理论知识,然后在仿真过程中强化这些知识,最后在真实环境中应用这些知识。在具体教学操作中,可以先让学生从简单的虚拟仿真任务开始,逐步增加难度,让他们在掌握基本技能后再进行复杂的仿真训练;虚拟仿真后,也可以通过校企合作等方式安排实际的动手操作环节,让学生将虚拟环境中学到的技能应用到实际操作中,以验证和巩固所学知识,真正意义上完成对知识的建构。当然,还可以鼓励学生进行反思和讨论,分析虚拟仿真与实际操作之间的差异,探讨如何将虚拟经验转化为实际能力。
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