應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)研究
——以冷鏈物流課程為例

許敏

（福建商學(xué)院工商管理學(xué)院，福州 350001）

人力資源社會(huì)保障部“十四五”期間積極組織“技能中國(guó)行動(dòng)”，并印發(fā)《“技能中國(guó)行動(dòng)”實(shí)施方案》，方案明確指出技能是強(qiáng)國(guó)之基、立業(yè)之本，是推動(dòng)中國(guó)智造、中國(guó)創(chuàng)造的重要驅(qū)動(dòng)力。對(duì)于應(yīng)用型本科院校而言，應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家政策號(hào)召，大力貫徹“技能中國(guó)行動(dòng)”方針，從而培養(yǎng)出大批優(yōu)秀的、適應(yīng)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高技能人才。虛擬仿真課程的核心目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，促使其將所學(xué)理論知識(shí)外化，從而達(dá)到知行合一的效果。

隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，食品質(zhì)量及食品安全問(wèn)題成為了人們?nèi)找骊P(guān)心的話(huà)題。冷鏈物流是維系食品質(zhì)量的重要要素，目前國(guó)家正在加大投入以加快冷鏈物流建設(shè)，并取得了一定成果。對(duì)于應(yīng)用型本科院校而言，應(yīng)積極加快冷鏈物流虛擬仿真課程建設(shè)，充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、交互水平和分析能力，使之能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)內(nèi)化成為自身實(shí)踐能力，從而成長(zhǎng)為適應(yīng)冷鏈物流發(fā)展的高級(jí)應(yīng)用人才。為此，本文重點(diǎn)以冷鏈物流課程為例，探討應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)的意義及存在的問(wèn)題，并為之提出有效的解決建議。

1 應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)的重要意義

1.1 理論聯(lián)系實(shí)際，提升學(xué)生實(shí)踐能力

虛擬仿真教學(xué)的本質(zhì)是對(duì)課程理論內(nèi)容加以形象化演示，旨在促使學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行具象化理解，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的緊密結(jié)合[1]。比如以冷鏈物流課程為例，通過(guò)進(jìn)行虛擬仿真課程建設(shè)，有助于幫助學(xué)生更加精準(zhǔn)地明確冷鏈物流工作的具體內(nèi)容，并自覺(jué)將之與自身理論體系加以匹配，這個(gè)過(guò)程完成了學(xué)生的知識(shí)轉(zhuǎn)化，對(duì)于其日后的工作實(shí)踐起到重要的推動(dòng)作用。

1.2 沉浸體驗(yàn)式教學(xué)，強(qiáng)化教學(xué)交互效果

虛擬仿真課程教學(xué)是通過(guò)相關(guān)軟件將理論內(nèi)容以更直觀(guān)的方式進(jìn)行演練，借此來(lái)充分地為學(xué)生打造沉浸體驗(yàn)式學(xué)習(xí)場(chǎng)景，這對(duì)于強(qiáng)化教學(xué)交互效果具有重要意義。對(duì)于冷鏈物流課程教學(xué)而言，學(xué)生借助于冷鏈物流學(xué)習(xí)軟件來(lái)進(jìn)行演示，從而充分了解規(guī)劃設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)等，能夠更深層次地對(duì)于所學(xué)的課程理論知識(shí)加以?xún)?nèi)化和吸收，這無(wú)疑充分提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

1.3 實(shí)現(xiàn)立體教學(xué)，確保教學(xué)針對(duì)性

虛擬仿真課程教學(xué)往往借助于A(yíng)R、VR、項(xiàng)目教學(xué)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程的簡(jiǎn)約化[2]。例如將VR工具運(yùn)用到冷鏈物流課程教學(xué)中，能夠確保實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的精度，學(xué)生可以從中進(jìn)行冷鏈物流工程各環(huán)節(jié)的模擬和實(shí)操，借助于這種訓(xùn)練，他們能夠加深對(duì)于課程知識(shí)的理解和掌握。虛擬仿真課程建設(shè)還能夠滿(mǎn)足不同層次、不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，極大地提升了教學(xué)的立體性和針對(duì)性，對(duì)于延伸課程教學(xué)效果起到了重要的意義。

2 應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)存在的問(wèn)題

2.1 虛擬仿真課程建設(shè)重視度不夠

盡管不少應(yīng)用型本科院校都在積極進(jìn)行虛擬仿真課程建設(shè)，但是對(duì)于這項(xiàng)課程的重視度不夠，導(dǎo)致難以取得理想化的效果[3]。虛擬仿真課程涉及到專(zhuān)業(yè)課程、編程、建模、工程管理、系統(tǒng)論等全方位的內(nèi)容，但是在很多應(yīng)用型本科院校中只有工程類(lèi)等專(zhuān)業(yè)將其設(shè)為必修課，而在物流等其他類(lèi)專(zhuān)業(yè)僅僅將虛擬仿真課程設(shè)定為選修課，這就導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)于虛擬仿真并不了解，不利于其完善知識(shí)體系的構(gòu)建。對(duì)于冷鏈物流虛擬仿真課程而言也是如此，開(kāi)設(shè)此類(lèi)仿真課程并擁有完善教學(xué)方案的學(xué)校十分稀少，究其原因正在于重視程度不夠。

2.2 課程教材與專(zhuān)業(yè)發(fā)展結(jié)合不足

對(duì)于應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)來(lái)說(shuō)，課程教材與專(zhuān)業(yè)發(fā)展結(jié)合不足，是影響虛擬仿真課程教學(xué)效果的根本要素。虛擬仿真課程涉及到仿真算法、庫(kù)存理論、隨機(jī)數(shù)、實(shí)際建模與分析等諸多方面的內(nèi)容，既需要學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)還要學(xué)會(huì)建模與實(shí)證分析，這無(wú)疑加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。對(duì)于冷鏈物流虛擬仿真課程而言，目前高校只是針對(duì)普通物流配送展開(kāi)過(guò)相關(guān)研究，鮮少有針對(duì)冷鏈物流專(zhuān)業(yè)的仿真實(shí)例，從而導(dǎo)致冷鏈物流專(zhuān)業(yè)學(xué)生無(wú)法從中獲得實(shí)踐機(jī)會(huì)，不利于其學(xué)習(xí)和進(jìn)步。

2.3 理論與實(shí)踐脫節(jié)，弱化教學(xué)效果

虛擬仿真課程具有極強(qiáng)的跨學(xué)科、綜合性特點(diǎn)，對(duì)于教師和學(xué)生雙方面的素質(zhì)都有較高的要求。特別是冷鏈物流虛擬仿真這一新興課程類(lèi)型，更是需要教師和學(xué)生具備較高的理論素質(zhì)和實(shí)踐能力，但是從目前來(lái)看，理論環(huán)節(jié)和實(shí)踐環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫離，阻礙了教學(xué)效果發(fā)揮。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行冷鏈物流虛擬仿真學(xué)習(xí)的時(shí)候，必須要擁有極強(qiáng)的理論素質(zhì)和邏輯思維能力，需要建構(gòu)起龐大的知識(shí)體系并學(xué)以致用，但是目前學(xué)生素質(zhì)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)要求；對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，教師必須要擁有豐富的仿真實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，善于運(yùn)用仿真技術(shù)組織教學(xué)，但是由于大部分教師尚未經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，因此往往在教學(xué)實(shí)踐中無(wú)從下手。

2.4 重視仿真過(guò)程，忽視結(jié)果分析

重視仿真過(guò)程，忽視結(jié)果分析，是目前包括冷鏈物流課程在內(nèi)的虛擬仿真課程建設(shè)中普遍存在的問(wèn)題。大部分師生認(rèn)為虛擬仿真課程學(xué)習(xí)重在建模、仿真實(shí)操等方面，因此其將學(xué)習(xí)的關(guān)注點(diǎn)較多地放到模型運(yùn)行上，而缺少對(duì)數(shù)據(jù)和指標(biāo)的分析，導(dǎo)致虛擬仿真教學(xué)過(guò)程流于形式。長(zhǎng)此已久，在虛擬仿真課程教學(xué)過(guò)程中，師生就很難發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，更無(wú)法對(duì)之進(jìn)行反思，這不利于虛擬仿真結(jié)果與實(shí)踐的有效結(jié)合，也與虛擬仿真課程的本質(zhì)目標(biāo)背道而馳。總之，脫離了結(jié)果分析的虛擬仿真教學(xué)是不完整的，學(xué)生僅僅掌握了操作的技術(shù)，但其思考能力、分析能力、探索能力和邏輯能力沒(méi)有取得創(chuàng)新性突破，不利于其對(duì)課程的全面掌握。

3 應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)策略探討

3.1 立足學(xué)科特色，圍繞實(shí)例展開(kāi)理論知識(shí)講解

立足學(xué)科特色，圍繞實(shí)例展開(kāi)理論知識(shí)講解，有助于充分實(shí)現(xiàn)學(xué)科內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展的緊密結(jié)合，同時(shí)也進(jìn)一步提升了虛擬仿真課程建設(shè)的實(shí)際效果。以冷鏈物流課程為例，首先，在虛擬仿真課程建設(shè)過(guò)程中，要深入把握冷鏈物流行業(yè)發(fā)展中的成功經(jīng)驗(yàn)，比如蒙牛鮮奶直接配送模式、夏暉公司多溫度食品分發(fā)物流中心、美國(guó)日本等國(guó)普遍采用的共同配送模式，這些成功的冷鏈物流模式，可以作為虛擬仿真課程教學(xué)的成功案例引入教學(xué)，這能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于冷鏈物流行業(yè)發(fā)展的了解，從而更深層次地提升學(xué)生的理論知識(shí)理解能力。在此基礎(chǔ)之上，教師應(yīng)從這些成功案例中提取冷鏈物流管理、包裝、食品等方面的知識(shí)，與課程教學(xué)大綱中的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)匹配，起到理論聯(lián)系實(shí)際的目的。其次，在進(jìn)行供應(yīng)鏈仿真的過(guò)程中，要注重預(yù)冷環(huán)節(jié)的引入和處理；在進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)建模的時(shí)候，應(yīng)綜合考量工作人員操作時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題等等。總之，在冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)過(guò)程中，要注重結(jié)合學(xué)科特色及現(xiàn)實(shí)情況來(lái)展開(kāi)理論知識(shí)講解，讓理論知識(shí)學(xué)習(xí)最大化地接近真實(shí)[4]。

3.2 強(qiáng)化學(xué)以致用，積極開(kāi)展項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐

項(xiàng)目化教學(xué)是以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向、師生依托項(xiàng)目參與互動(dòng)交流的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)能夠最大化地提升學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的了解度。將項(xiàng)目教學(xué)融入虛擬仿真課程教學(xué)過(guò)程中，可以充分鍛煉學(xué)生的探索能力，促使其熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成技能轉(zhuǎn)化。

首先，以冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)為例，就可以結(jié)合水果冷藏供應(yīng)鏈進(jìn)行教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，圍繞水果采摘、產(chǎn)地加工、物流運(yùn)輸、存儲(chǔ)、配送、銷(xiāo)售等流程進(jìn)行虛擬仿真。在教學(xué)過(guò)程中，一方面，要將冷鏈物流課程中的知識(shí)要點(diǎn)貫穿到項(xiàng)目教學(xué)中去，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化，另一方面，允許學(xué)生有足夠的項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)主動(dòng)權(quán)，使之親自參與到真實(shí)化的項(xiàng)目實(shí)踐中去。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，要注重整合多方位的項(xiàng)目信息，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)踐中各個(gè)環(huán)節(jié)的真實(shí)性和豐富性，從而讓學(xué)生全身心地投入到項(xiàng)目實(shí)操過(guò)程中去，能夠?qū)?yīng)鏈方案、效果等進(jìn)行客觀(guān)綜合評(píng)價(jià)，分析水果品質(zhì)、物流成本、碳排放、能耗等全方位的信息，這有助于幫助他們更加明晰冷鏈物流發(fā)展中存在的問(wèn)題，并深入思考探究更加完美的解決方案。

其次，對(duì)于冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)來(lái)說(shuō)，相比常規(guī)物流系統(tǒng)，其涉及到的環(huán)節(jié)較多，技術(shù)性要求很高，所以在進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，要從物流管理、營(yíng)銷(xiāo)管理、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)、交通運(yùn)輸、食品科學(xué)、制冷工程等跨學(xué)科視角來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，借此來(lái)提升學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量，這對(duì)其未來(lái)就業(yè)起到了較好的促進(jìn)作用[5]。以肉禽全程冷鏈虛擬仿真教學(xué)為例，可以從加工環(huán)節(jié)—儲(chǔ)存環(huán)節(jié)—運(yùn)輸環(huán)節(jié)—銷(xiāo)售環(huán)節(jié)這些維度來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，將每個(gè)環(huán)節(jié)的工作細(xì)則和注意事項(xiàng)加以強(qiáng)化，促使學(xué)生思考能力和實(shí)操能力的共同提升。比如，在加工環(huán)節(jié)，要對(duì)肉類(lèi)加工、冷卻、冷凍等注意事項(xiàng)及技術(shù)要點(diǎn)有清晰地把握；在儲(chǔ)存環(huán)節(jié)，則要注重冷庫(kù)溫度、產(chǎn)品歸類(lèi)等內(nèi)容；在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，要關(guān)注肉類(lèi)從生產(chǎn)到儲(chǔ)存再到配送的全過(guò)程物流運(yùn)輸；在銷(xiāo)售環(huán)節(jié)，應(yīng)注重冷庫(kù)、冷柜、冰箱、陳列柜等設(shè)施檢查。只有對(duì)上述環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位關(guān)注，才能夠確保肉禽產(chǎn)品質(zhì)量，否則會(huì)任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)冷鏈物流失效。因此在虛擬仿真項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中，應(yīng)注重提升學(xué)生全方位知識(shí)的學(xué)習(xí)和精通，促使其能夠從宏觀(guān)視角來(lái)把握整個(gè)冷鏈物流鏈條，提升其對(duì)此門(mén)學(xué)科的熟知度。

3.3 培養(yǎng)建模能力，提升抽象分析及數(shù)據(jù)分析能力

在虛擬仿真課程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)充分重視學(xué)生建模能力的培養(yǎng)，不斷提升學(xué)生的抽象分析能力和數(shù)據(jù)思維能力，以此來(lái)更好地活化學(xué)生思維，使之具備較強(qiáng)的邏輯能力。虛擬仿真課程建設(shè)的核心目的并非是對(duì)模型的復(fù)現(xiàn)及系統(tǒng)的操作，更重要的是要透過(guò)模型本身來(lái)提升學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力和邏輯思維能力[6]。為此，在課程實(shí)踐過(guò)程中，應(yīng)提升學(xué)生借助于模型進(jìn)行數(shù)據(jù)提煉的能力。以冷鏈物流虛擬仿真課程教學(xué)為例，在設(shè)定暫存區(qū)隊(duì)列最大長(zhǎng)度值的時(shí)候，要將冷庫(kù)兩次開(kāi)門(mén)時(shí)間間隔轉(zhuǎn)化成為一定訂單到達(dá)的時(shí)間間隔，此外要結(jié)合車(chē)輛裝載貨物的實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)冷時(shí)間設(shè)置，這樣能夠最有效地進(jìn)行冷藏冷凍制品質(zhì)量把控?？偠灾滏溛锪鲗?duì)于溫度、時(shí)間具有很強(qiáng)的敏銳度，必須要結(jié)合具體情況，將模型要素轉(zhuǎn)化成為可量化的數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)冷鏈物流的全過(guò)程進(jìn)行把控，這能夠從根本上提升冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)效果。

3.4 推進(jìn)課程改革，強(qiáng)化虛擬仿真課程教學(xué)效能

第一，在課程開(kāi)展上，對(duì)于冷鏈物流這一飛速發(fā)展的領(lǐng)域而言，整個(gè)冷鏈物流系統(tǒng)內(nèi)部各要素關(guān)系復(fù)雜，為了更好地進(jìn)行問(wèn)題研究，必須要借助于計(jì)算機(jī)仿真來(lái)進(jìn)行輔助解決。為此必須要全面提升應(yīng)用型人才的冷鏈物流建模及仿真能力，這就對(duì)課程深度教學(xué)提出了較高的要求。在具體實(shí)踐過(guò)程中，要結(jié)合不同學(xué)生的層次來(lái)推薦不同的知識(shí)點(diǎn)，以此確保各個(gè)層次的學(xué)生都可以從中提升自身能力。第二，在教材制定上，應(yīng)針對(duì)冷鏈物流虛擬仿真、建模等內(nèi)容，編排一套具有針對(duì)性的冷鏈物流教學(xué)體系，有效指導(dǎo)學(xué)生冷鏈物流虛擬仿真學(xué)習(xí)實(shí)踐，這不僅有助于學(xué)生系統(tǒng)性地掌握冷鏈物流知識(shí)，還能夠切實(shí)提升學(xué)生的實(shí)踐能力。第三，在實(shí)踐教學(xué)層面，為了保證冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)效果最大化，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研教學(xué)、校企合作、社會(huì)實(shí)踐等方式展開(kāi)，構(gòu)建立體化的實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，全方位地提升學(xué)生的冷鏈物流實(shí)操能力。比如實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括模塊化實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，科研教學(xué)包括自主科研、論文設(shè)計(jì)等，校企合作則可以通過(guò)企業(yè)實(shí)習(xí)、合作項(xiàng)目、培訓(xùn)活動(dòng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。第四，在師資力量方面，要培養(yǎng)優(yōu)秀課程負(fù)責(zé)人，可以通過(guò)定期培訓(xùn)、外出交流等方式來(lái)提升其專(zhuān)業(yè)水平，使之對(duì)冷鏈物流虛擬仿真課程有更深入了解；同時(shí)，還要打造專(zhuān)業(yè)化的冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)團(tuán)隊(duì)，讓每一位教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員都有機(jī)會(huì)切身參與實(shí)踐應(yīng)用和外出交流，全面提升教學(xué)團(tuán)隊(duì)凝聚力。第五，在考核機(jī)制上，要注重從理論基礎(chǔ)考核、實(shí)踐技能考核、課程設(shè)計(jì)考核三方面來(lái)展開(kāi)，旨在能夠更全面地考核學(xué)生對(duì)冷鏈物流虛擬仿真課程的掌握度，以此來(lái)更好地提升學(xué)生的理論素質(zhì)和實(shí)踐水平[7]。

綜上所述，應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)，有助于促成理論知識(shí)向?qū)嵺`技能轉(zhuǎn)化，進(jìn)而達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的。當(dāng)前，應(yīng)用型本科虛擬仿真課程建設(shè)過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題，導(dǎo)致教學(xué)實(shí)效性較低、學(xué)生實(shí)踐能力提升較慢，嚴(yán)重阻礙了課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于冷鏈物流課程虛擬仿真而言，必須要以冷鏈物流行業(yè)發(fā)展為基點(diǎn)，以立足學(xué)科特色為核心，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行有效的課程改革，切實(shí)提升學(xué)生的學(xué)以致用能力和建模能力，從而使之在未來(lái)就業(yè)中更具核心競(jìng)爭(zhēng)力。