《物流系統(tǒng)建模與仿真》OBE課程改革實(shí)踐探索

付雅琴

摘 要：借鑒OBE教學(xué)理念，針對(duì)高?！段锪飨到y(tǒng)建模與仿真》課程重理論輕實(shí)踐、教學(xué)手段單調(diào)和課程評(píng)價(jià)方式單一等教學(xué)現(xiàn)狀，基于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的反思開(kāi)展《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程改革實(shí)踐，探索該課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、線上線下混合教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)、Flexsim教學(xué)支撐設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)成果綜合評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。實(shí)踐結(jié)果表明，改革后的教學(xué)過(guò)程有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生仿真建模能力有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：“物流系統(tǒng)建模與仿真”;OBE;課程改革;成果導(dǎo)向;線上線下混合教學(xué);Flexsim

中圖分類號(hào)：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.06.087

0 引言

自2016年6月2日我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》正式成員以來(lái)，在高校工程類學(xué)科推廣工程教育認(rèn)證已是大勢(shì)所趨。OBE（Outcome Based Education）教學(xué)理念是工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)理念，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果為驅(qū)動(dòng)力，反向設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)，進(jìn)而持續(xù)改進(jìn)以提高教學(xué)質(zhì)量。這種以提升學(xué)生設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為主要目標(biāo)的教學(xué)模式，對(duì)于提升高校經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)科人才培養(yǎng)質(zhì)量同樣具有重要意義。教育部高等教育教學(xué)評(píng)估中心已經(jīng)研制形成了經(jīng)濟(jì)、管理學(xué)科門類的學(xué)習(xí)成果指標(biāo)各8類，并向各高校下發(fā)該學(xué)習(xí)成果的調(diào)查問(wèn)卷。

《物流系統(tǒng)建模與仿真》作為高校物流管理和物流工程類專業(yè)核心課程，是培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)觀念、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的重要學(xué)習(xí)途徑，著重鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作和統(tǒng)籌規(guī)劃能力。然而目前該課程的教學(xué)過(guò)程多以程式化的既定內(nèi)容為主，忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的反思，重理論輕實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)性課程最終卻以筆試成績(jī)?yōu)橹?。形式單調(diào)、內(nèi)容枯燥、理論艱澀，課程評(píng)價(jià)方式單一，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，既不利于理論知識(shí)講授、也不利于仿真建模實(shí)踐。

鑒于《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，課題組結(jié)合湖北汽車工業(yè)學(xué)院應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求和特點(diǎn)，在《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程建設(shè)中引入OBE教育理念，嘗試以學(xué)生為中心、以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、學(xué)生評(píng)價(jià)等多方面綜合開(kāi)展OBE課程教學(xué)探索與實(shí)踐。

1 支撐畢業(yè)要求及學(xué)生能力培養(yǎng)的課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

OBE模式倡導(dǎo)課程的教學(xué)目標(biāo)能夠?qū)?yīng)于專業(yè)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，從而體現(xiàn)出課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的促進(jìn)作用?；谂囵B(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型人才的要求，經(jīng)過(guò)對(duì)用人單位、往屆畢業(yè)生以及其他高校等組織和個(gè)人的多方調(diào)查，湖北汽車工業(yè)學(xué)院物流管理專業(yè)共制定9項(xiàng)畢業(yè)要求，根據(jù)《物流系統(tǒng)建模與仿真》在專業(yè)課程體系中的位置，該課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)與畢業(yè)要求的分項(xiàng)指標(biāo)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。

參考布魯姆分類法將認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)由低到高分為認(rèn)知、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)判6個(gè)不同程度等級(jí)，課題組共設(shè)計(jì)4項(xiàng)課程教學(xué)目標(biāo)，它們與畢業(yè)要求分項(xiàng)指標(biāo)點(diǎn)之間一一對(duì)應(yīng)，例如課程目標(biāo)2“能夠應(yīng)用TSP、VRP等規(guī)劃問(wèn)題的啟發(fā)式方法初步開(kāi)展物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，能夠使用SPL、EIQ-PCB分析等方法初步開(kāi)展物流中心內(nèi)部布局規(guī)劃，能夠選擇合適的預(yù)測(cè)模型開(kāi)展物流需求預(yù)測(cè)”與畢業(yè)要求分項(xiàng)指標(biāo)點(diǎn)“2.3 能夠應(yīng)用各種定性定量研究方法，對(duì)物流領(lǐng)域復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行綜合分析和研究”相對(duì)應(yīng)。課程目標(biāo)具有較好的可評(píng)價(jià)性，能夠有效轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)（Students Learning Objects，SLOs），是反向設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)。

2 成果導(dǎo)向下的線上線下混合教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

在學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，課題組重視自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，促進(jìn)“核心能力”培養(yǎng)，在超星學(xué)習(xí)通APP基礎(chǔ)上開(kāi)展BOPPPS教學(xué)模式和教學(xué)方法設(shè)計(jì)，促進(jìn)預(yù)期學(xué)習(xí)成果在最大程度上得以實(shí)現(xiàn)。受論文篇幅限制，本文僅以“離散系統(tǒng)及其要素”這一小節(jié)展示線上線下混合教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)成果。

2.1 預(yù)期學(xué)習(xí)成果

對(duì)預(yù)期學(xué)習(xí)成果進(jìn)行以學(xué)生為中心、清晰透明、可衡量的定義：（1）能夠認(rèn)識(shí)到連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)在系統(tǒng)建模理論中的區(qū)別與聯(lián)系，能夠判定并選擇在某一次具體的建模行為應(yīng)基于連續(xù)系統(tǒng)展開(kāi)、還是基于離散系統(tǒng)展開(kāi);（2）能夠?qū)F(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（案例）抽象分析為離散系統(tǒng)及其組成要素，并初步制定這一系統(tǒng)的行為流程圖。

2.2 學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)方法

選擇合適的方法對(duì)以上2個(gè)預(yù)期學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)定：（1）給出多個(gè)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)案例，請(qǐng)學(xué)生判斷：如果對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行抽象描述和建模，應(yīng)采用連續(xù)系統(tǒng)建模、離散系統(tǒng)建模、還是多主體建模方式？（以判斷題的形式在APP線上完成）;（2）分別從概念層次和應(yīng)用層次展開(kāi)評(píng)價(jià)：A、完成離散系統(tǒng)及其組成要素的思維導(dǎo)圖（以填空題和“主題討論”的形式在APP線上完成）;B、完成“高速公路快餐店”案例的離散系統(tǒng)要素分析（以發(fā)布和完成“分組任務(wù)”的方式進(jìn)行，并采用自評(píng)和互評(píng)的方式計(jì)分）。

2.3 BOPPPS教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

Bridge-in：用多個(gè)動(dòng)畫展示不同的系統(tǒng)，請(qǐng)學(xué)生觀看后，思考這些現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是否是在時(shí)間上連續(xù)的系統(tǒng)。

Pre-assessment：APP線上發(fā)布系統(tǒng)模型，要求學(xué)生對(duì)多個(gè)動(dòng)畫所展示的不同系統(tǒng)，分別判定這一系統(tǒng)建模行為應(yīng)采用何種系統(tǒng)建模方式。

Participatory learning：（1）根據(jù)線上視頻教學(xué)資料的預(yù)習(xí)過(guò)程，分組討論、繪制離散系統(tǒng)要素的思維導(dǎo)圖;（2）小組互評(píng)思維導(dǎo)圖、線上提交思維導(dǎo)圖，教師根據(jù)思維導(dǎo)圖中所體現(xiàn)的問(wèn)題，抓重點(diǎn)解釋若干離散系統(tǒng)要素，并給出完整的思維導(dǎo)圖。

Post-assessment：線上給出“高速公路快餐店系統(tǒng)”的案例流程圖，線下展開(kāi)分組討論，分析這一系統(tǒng)的要素、行為，完成小組互評(píng)，進(jìn)而APP線上提交討論結(jié)果并完成計(jì)分。

Summary：教師根據(jù)案例作業(yè)結(jié)果，查漏補(bǔ)缺，總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。

3 以Flexsim仿真軟件平臺(tái)支撐學(xué)生能力培養(yǎng)

《物流系統(tǒng)建模與仿真》是一門實(shí)踐性、操作性較強(qiáng)的專業(yè)主干課程，宜通過(guò)整合課程理論知識(shí)和課內(nèi)實(shí)踐內(nèi)容的方式，改變知識(shí)點(diǎn)的組織銜接，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的同步交替進(jìn)行，使學(xué)生對(duì)知識(shí)有更直觀、更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。課題組應(yīng)用Flexsim仿真軟件平臺(tái)，將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)練習(xí)部分加以提煉，以截圖、討論和微型建模的方式，與相應(yīng)理論知識(shí)點(diǎn)的講授和預(yù)習(xí)結(jié)合起來(lái)，優(yōu)化了枯燥艱澀的仿真理論講解過(guò)程，使學(xué)生對(duì)仿真建模要素，尤其是這些要素在物流系統(tǒng)建模中的應(yīng)用有了更具體、更生動(dòng)的理解，從而對(duì)學(xué)生仿真建模能力的培養(yǎng)起到了支撐作用。

以“離散系統(tǒng)的要素”這一小節(jié)為例：

（1）實(shí)體及其屬性：以“80/20生產(chǎn)及檢驗(yàn)”系統(tǒng)作為仿真案例，給出Flexsim仿真窗體及實(shí)體布局。通過(guò)介紹發(fā)生器（吸收器）、處理器和暫存區(qū)展示“永久實(shí)體”的具體應(yīng)用;給出運(yùn)行狀態(tài)圖展示“臨時(shí)實(shí)體”的具體應(yīng)用。

（2）狀態(tài)與事件：展示上述案例的狀態(tài)即“快照”;用Flexsim中“處理器”屬性頁(yè)面的“觸發(fā)器”選項(xiàng)卡來(lái)解讀事件在仿真建模中的重要性。

（3）活動(dòng)與進(jìn)程：展示Flexsim案例中延時(shí)與隊(duì)列活動(dòng)的直觀表現(xiàn)，指出學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)分辨這兩類基本活動(dòng);給出“進(jìn)程”的概念，并用Flexsim處理器“常規(guī)”選項(xiàng)卡的端口選項(xiàng)，展示仿真模型中不同實(shí)體是如何相互連接而形成完整“進(jìn)程”的。

4 學(xué)生學(xué)習(xí)成果的綜合評(píng)價(jià)

學(xué)生學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)的過(guò)程應(yīng)當(dāng)是教師、學(xué)生多主體共同參與的過(guò)程，評(píng)價(jià)的過(guò)程有助于提高學(xué)生參與教學(xué)的積極性。OBE模式下《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程的評(píng)價(jià)采取終結(jié)評(píng)價(jià)和過(guò)程評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，總評(píng)成績(jī)100分=閉卷考試成績(jī)50%+過(guò)程考核成績(jī)50%。其中過(guò)程考核成績(jī)的50分，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%、作業(yè)占20%、綜述報(bào)告占10%。

課程實(shí)驗(yàn)考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)的出勤和態(tài)度，并綜合預(yù)習(xí)、建模過(guò)程、對(duì)特定問(wèn)題的處理效果等方面，由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師綜合上機(jī)表現(xiàn)給出該項(xiàng)成績(jī)。作業(yè)成績(jī)則通過(guò)超星APP的分組練習(xí)評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)、小組討論數(shù)據(jù)等綜合評(píng)定得到;以分組練習(xí)評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)為例，通常設(shè)置該評(píng)分為教師打分、自評(píng)和互評(píng)三部分共同加總得到。綜述報(bào)告根據(jù)任課教師要求進(jìn)行選題，由學(xué)生在文獻(xiàn)查閱后完成撰寫，目的在于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通表達(dá)等能力。

5 結(jié)語(yǔ)

《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程實(shí)踐性強(qiáng)，單純以課堂教學(xué)為主的授課方式對(duì)學(xué)生仿真建模能力的培養(yǎng)作用有限，無(wú)法很好地支撐物流專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。課題組基于OBE教學(xué)理念，以學(xué)生為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程和教學(xué)評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了再設(shè)計(jì)和再梳理，提倡自主學(xué)習(xí)、線上預(yù)習(xí)，并在線下課堂利用Flexsim仿真軟件平臺(tái)對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。任課教師以BOPPPS的方式開(kāi)展線上線下混合教學(xué)，進(jìn)而結(jié)合學(xué)習(xí)通APP的線上提問(wèn)、討論和分組練習(xí)，給出教師+自評(píng)+互評(píng)的綜合學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。

《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程改革實(shí)踐表明，學(xué)生的線上預(yù)習(xí)點(diǎn)擊率達(dá)到70%以上，有88%的同學(xué)能夠積極參與線上測(cè)試活動(dòng)，學(xué)生在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建基礎(chǔ)仿真模型的效率和準(zhǔn)確性上升，實(shí)驗(yàn)成績(jī)優(yōu)良率超過(guò)85%。改革后的教學(xué)過(guò)程有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生仿真建模能力有促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]邱劍鋒，朱二周，周勇，等.OBE教育模式下的操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2015，（12）：28-30+34.

[2]張立巍.基于OBE理念的高校經(jīng)管學(xué)科實(shí)踐課程體系優(yōu)化的研究[J].中國(guó)成人教育，2016，（03）：106-109.

[3]唐燕，孟繁玥.差異資源化模式的物流系統(tǒng)仿真課程教學(xué)改革探究[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（11）：63-65.

[4]周洪波，周平，黃賢立.OBE理念下應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)方案的構(gòu)建[J].高教學(xué)刊，2018，（10）：76-78.

[5]李向麗，周林成.基于OBE理念的“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)改革探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，12（25）：152-153.

[6]王蕾，邱強(qiáng).高校應(yīng)用型人才實(shí)踐能力培養(yǎng)模式研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2017，34（09）：191-194.