應(yīng)用型本科運輸物流虛擬仿真教學(xué)的探索

文/韓楊

教育部2018年印發(fā)了《教育信息化2.0行動計劃》，其中提到要實現(xiàn)信息化應(yīng)用水平和師生信息素養(yǎng)普遍提高，探索信息時代教育治理新模式[1]。通過將虛擬仿真應(yīng)用于運輸物流教學(xué)實踐，可以推動教學(xué)方式的體驗化，提升教學(xué)效果。

1.運輸物流仿真原理介紹

仿真技術(shù)是研究物流系統(tǒng)的一種重要的方法，主要應(yīng)用于物流系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計、倉儲系統(tǒng)與庫存管理、運輸調(diào)度、供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[2]。運輸物流仿真就是通過對現(xiàn)實情境中運輸物流的組成要素進行抽取，建立可用于實驗的仿真模型，通過對仿真模型運行結(jié)果的分析，將分析結(jié)論應(yīng)用于現(xiàn)實系統(tǒng)的改進，從而實現(xiàn)路線優(yōu)化、效率提高和成本節(jié)約，實現(xiàn)對運輸物流系統(tǒng)的管理控制。

2.應(yīng)用型本科運輸物流開展仿真教學(xué)的必要性

應(yīng)用型本科院校的發(fā)展，應(yīng)致力于提高整體辦學(xué)實力，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才，增強學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，也提高院校服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展的能力[3]。應(yīng)用型本科院校在人才培養(yǎng)過程中，由于物流管理專業(yè)的實踐性較強，但受課程設(shè)置及實習(xí)條件所限，學(xué)生不能將多數(shù)課程時間用于企業(yè)實踐，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程中將理論應(yīng)用于實踐的機會較少，學(xué)習(xí)成效不顯著。借助仿真技術(shù)，在校內(nèi)實驗室里就能實現(xiàn)利用運輸物流仿真軟件進行運輸過程模擬操作，提升信息化在教學(xué)中的應(yīng)用水平，也可培養(yǎng)學(xué)生利用仿真軟件，分析、解決企業(yè)運輸物流實際問題的基本能力，為今后面向社會的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升打下基礎(chǔ)。

3.運輸物流仿真實習(xí)教學(xué)模式探索

3.1 仿真軟件與教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合。不同的現(xiàn)實系統(tǒng)特征不同，抽象為仿真模型的方法也不同[4]。以運輸線路為主的物流系統(tǒng)仿真比較多采用的是效率更高的離散事件仿真。ProM odel就是離散事件仿真軟件，可以構(gòu)造多種物流系統(tǒng)模型，目前應(yīng)用較為廣泛。ProM odel使用形象的動畫展示，界面較為直觀，能發(fā)揮仿真軟件在營造沉浸式教學(xué)環(huán)境上的優(yōu)勢，幫助教師改善教學(xué)效果。教學(xué)過程中，應(yīng)用ProM odel軟件，在教學(xué)內(nèi)容上做到循序漸進。教師先通過一個簡單模型，幫助學(xué)生熟悉軟件功能，掌握仿真軟件的基本操作方法，實現(xiàn)簡單交互目的。然后結(jié)合運輸過程優(yōu)化，在廠內(nèi)運輸?shù)慕o定情境下，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)軟件功能模塊正確分解，使其掌握建模技巧，通過反復(fù)調(diào)整模型運行參數(shù)，根據(jù)每次調(diào)整分析報表的結(jié)果，進一步理解變量調(diào)整與運行結(jié)果之間的關(guān)系。在廠內(nèi)運輸?shù)姆抡婢毩?xí)中，學(xué)生需要掌握廠內(nèi)不同地點間運輸工件的路線構(gòu)建，由于某一環(huán)節(jié)路線堵塞導(dǎo)致的備用路線的選擇，以及如何將實際情境轉(zhuǎn)化為建模過程中的命令。在學(xué)生熟練廠內(nèi)運輸仿真的基礎(chǔ)上，將運輸模型擴展為供應(yīng)商與生產(chǎn)商之間的物料運輸，根據(jù)給定的基于供應(yīng)鏈的運輸情境，要求學(xué)生能夠正確建立模型。兩個主要模型的應(yīng)用過程分別如圖1，2所示：

圖1 廠內(nèi)運輸布局圖

圖2 供應(yīng)鏈上運輸仿真示意圖

3.2 線上線下混合教學(xué)方式設(shè)計。常規(guī)線下教學(xué)時，運輸物流仿真實習(xí)注重學(xué)生協(xié)作與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，建模之前，通過在學(xué)生中開展分組討論，培養(yǎng)其團隊合作意識，并為確保學(xué)生建模順利，在早期進行模型相關(guān)因素分析時，就培養(yǎng)學(xué)生繪制流程圖的習(xí)慣，厘清軟件運行邏輯。教師通過課堂巡視，了解學(xué)生對知識的掌握程度，隨時解答學(xué)生提問。新冠疫情的發(fā)生，推動了信息化在高校教學(xué)中的應(yīng)用，以此為契機，在仿真教學(xué)中補充線上教學(xué)資源，錄制軟件基本操作視頻以及運行中常見問題的講解視頻，放在課程對應(yīng)的學(xué)習(xí)通在線教學(xué)平臺上，以此作為課堂內(nèi)容的有益擴展。這種混合式教學(xué)方式既解決了課程時間有限，學(xué)生接受程度、接受快慢不一的問題，還可通過學(xué)習(xí)平臺的對話功能為學(xué)生一對一答疑，通過發(fā)起騰訊會議等形式，集中在線實時互動。通過線上線下多種形式的結(jié)合，確保學(xué)生對于仿真軟件與專業(yè)知識相結(jié)合的真正掌握。

3.3 考核方式評價綜合多樣。（1）仿真模型完成質(zhì)量。根據(jù)學(xué)生提交的模型運行情況，各個環(huán)節(jié)是否均無出錯提示，模型是否能正常運行，這是課程完成質(zhì)量的評價基礎(chǔ)。課上只要認真聽講，遇到問題及時與教師溝通，學(xué)生在此環(huán)節(jié)基本均能合格。（2）課堂討論參與情況。針對教師布置的每個模型，能有自己的獨立思考，能提出不同的建模思路、解決問題方法。在熟練軟件操作的基礎(chǔ)上，對軟件功能、操作命令的使用能結(jié)合模型進行一定的拓展，此要求相對較高，教師可通過對實習(xí)進程的觀察，設(shè)置若干指標(biāo)點進行綜合主觀評價[5]。（3）實習(xí)報告完成情況。實習(xí)報告中包括建模過程的記錄及實習(xí)體會等文字性內(nèi)容。教師可根據(jù)學(xué)生仿真流程記錄時的邏輯性，對相關(guān)思考題目的回答準(zhǔn)確性，是否能根據(jù)仿真軟件的運行來發(fā)現(xiàn)問題，并提出自己解決問題的看法，就以上幾方面綜合評價后給出實習(xí)總成績。

3.4 提升教師隊伍建設(shè)水平。在整個實習(xí)過程中，教師要對學(xué)生全程引導(dǎo)，并解決建模過程中出現(xiàn)的各種問題，教師的水平是教學(xué)效果的重要保證，因而應(yīng)加強對教師專業(yè)技能的培訓(xùn)，包括線上教學(xué)視頻制作技能的培訓(xùn)。教育信息化發(fā)展背景下，仿真技術(shù)與運輸物流實踐教學(xué)相結(jié)合是提升教學(xué)質(zhì)量的重要力量，通過對教學(xué)活動的不斷探索，配合教師水平的提高，才能有效推進教育信息化的進一步發(fā)展，才能實現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。