《物流系统建模与仿真》OBE课程改革实践探索

付雅琴

摘 要：借鉴OBE教学理念，针对高校《物流系统建模与仿真》课程重理论轻实践、教学手段单调和课程评价方式单一等教学现状，基于对学生学习成果的反思开展《物流系统建模与仿真》课程改革实践，探索该课程的教学目标设计、线上线下混合教学过程设计、Flexsim教学支撑设计以及学习成果综合评价设计。实践结果表明，改革后的教学过程有效提升了学生的学习兴趣，增强了学生对理论知识点的认知，对培养学生仿真建模能力有促进作用。

关键词：“物流系统建模与仿真”;OBE;课程改革;成果导向;线上线下混合教学;Flexsim

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.06.087

0 引言

自2016年6月2日我国成为《华盛顿协议》正式成员以来，在高校工程类学科推广工程教育认证已是大势所趋。OBE（Outcome Based Education）教学理念是工程教育认证标准的基准理念，强调以学生的学习结果为驱动力，反向设计教学活动和评价标准，重视对学生学习效果的评价，进而持续改进以提高教学质量。这种以提升学生设计能力、实践能力和创新能力为主要目标的教学模式，对于提升高校经济管理类学科人才培养质量同样具有重要意义。教育部高等教育教学评估中心已经研制形成了经济、管理学科门类的学习成果指标各8类，并向各高校下发该学习成果的调查问卷。

《物流系统建模与仿真》作为高校物流管理和物流工程类专业核心课程，是培养学生系统观念、设计能力和创新能力的重要学习途径，着重锻炼学生动手操作和统筹规划能力。然而目前该课程的教学过程多以程式化的既定内容为主，忽视了对学生学习成果的反思，重理论轻实践，实验性课程最终却以笔试成绩为主。形式单调、内容枯燥、理论艰涩，课程评价方式单一，无法调动学生的学习积极性，既不利于理论知识讲授、也不利于仿真建模实践。

鉴于《物流系统建模与仿真》课程的教学现状，课题组结合湖北汽车工业学院应用型本科人才培养的要求和特点，在《物流系统建模与仿真》课程建设中引入OBE教育理念，尝试以学生为中心、以学习成果为导向，从教学目标、教学过程、学生评价等多方面综合开展OBE课程教学探索与实践。

1 支撑毕业要求及学生能力培养的课程教学目标设计

OBE模式倡导课程的教学目标能够对应于专业的毕业要求指标点，从而体现出课程学习对学生能力培养的促进作用。基于培养复合应用型人才的要求，经过对用人单位、往届毕业生以及其他高校等组织和个人的多方调查，湖北汽车工业学院物流管理专业共制定9项毕业要求，根据《物流系统建模与仿真》在专业课程体系中的位置，该课程的教学目标应与毕业要求的分项指标点一一对应。

参考布鲁姆分类法将认知领域的教育目标由低到高分为认知、理解、应用、分析、综合和评判6个不同程度等级，课题组共设计4项课程教学目标，它们与毕业要求分项指标点之间一一对应，例如课程目标2“能够应用TSP、VRP等规划问题的启发式方法初步开展物流网络规划，能够使用SPL、EIQ-PCB分析等方法初步开展物流中心内部布局规划，能够选择合适的预测模型开展物流需求预测”与毕业要求分项指标点“2.3 能够应用各种定性定量研究方法，对物流领域复杂问题进行综合分析和研究”相对应。课程目标具有较好的可评价性，能够有效转化为学生学习目标（Students Learning Objects，SLOs），是反向设计教学过程的基础。

2 成果导向下的线上线下混合教学过程设计

在学生学习目标的基础上，课题组重视自主学习、团队学习、网络学习，促进“核心能力”培养，在超星学习通APP基础上开展BOPPPS教学模式和教学方法设计，促进预期学习成果在最大程度上得以实现。受论文篇幅限制，本文仅以“离散系统及其要素”这一小节展示线上线下混合教学过程的设计成果。

2.1 预期学习成果

对预期学习成果进行以学生为中心、清晰透明、可衡量的定义：（1）能够认识到连续系统与离散系统在系统建模理论中的区别与联系，能够判定并选择在某一次具体的建模行为应基于连续系统展开、还是基于离散系统展开;（2）能够将现实系统（案例）抽象分析为离散系统及其组成要素，并初步制定这一系统的行为流程图。

2.2 学习成果评价方法

选择合适的方法对以上2个预期学习效果进行评定：（1）给出多个现实系统案例，请学生判斷：如果对这些系统进行抽象描述和建模，应采用连续系统建模、离散系统建模、还是多主体建模方式？（以判断题的形式在APP线上完成）;（2）分别从概念层次和应用层次展开评价：A、完成离散系统及其组成要素的思维导图（以填空题和“主题讨论”的形式在APP线上完成）;B、完成“高速公路快餐店”案例的离散系统要素分析（以发布和完成“分组任务”的方式进行，并采用自评和互评的方式计分）。

2.3 BOPPPS教学活动设计

Bridge-in：用多个动画展示不同的系统，请学生观看后，思考这些现实系统是否是在时间上连续的系统。

Pre-assessment：APP线上发布系统模型，要求学生对多个动画所展示的不同系统，分别判定这一系统建模行为应采用何种系统建模方式。

Participatory learning：（1）根据线上视频教学资料的预习过程，分组讨论、绘制离散系统要素的思维导图;（2）小组互评思维导图、线上提交思维导图，教师根据思维导图中所体现的问题，抓重点解释若干离散系统要素，并给出完整的思维导图。

Post-assessment：线上给出“高速公路快餐店系统”的案例流程图，线下展开分组讨论，分析这一系统的要素、行为，完成小组互评，进而APP线上提交讨论结果并完成计分。

Summary：教师根据案例作业结果，查漏补缺，总结知识点。

3 以Flexsim仿真软件平台支撑学生能力培养

《物流系统建模与仿真》是一门实践性、操作性较强的专业主干课程，宜通过整合课程理论知识和课内实践内容的方式，改变知识点的组织衔接，实现理论教学和实践教学的同步交替进行，使学生对知识有更直观、更深刻的理解和认识。课题组应用Flexsim仿真软件平台，将课内实验的基础练习部分加以提炼，以截图、讨论和微型建模的方式，与相应理论知识点的讲授和预习结合起来，优化了枯燥艰涩的仿真理论讲解过程，使学生对仿真建模要素，尤其是这些要素在物流系统建模中的应用有了更具体、更生动的理解，从而对学生仿真建模能力的培养起到了支撑作用。

以“离散系统的要素”这一小节为例：

（1）实体及其属性：以“80/20生产及检验”系统作为仿真案例，给出Flexsim仿真窗体及实体布局。通过介绍发生器（吸收器）、处理器和暂存区展示“永久实体”的具体应用;给出运行状态图展示“临时实体”的具体应用。

（2）状态与事件：展示上述案例的状态即“快照”;用Flexsim中“处理器”属性页面的“触发器”选项卡来解读事件在仿真建模中的重要性。

（3）活动与进程：展示Flexsim案例中延时与队列活动的直观表现，指出学生应学会分辨这两类基本活动;给出“进程”的概念，并用Flexsim处理器“常规”选项卡的端口选项，展示仿真模型中不同实体是如何相互连接而形成完整“进程”的。

4 学生学习成果的综合评价

学生学习成果评价的过程应当是教师、学生多主体共同参与的过程，评价的过程有助于提高学生参与教学的积极性。OBE模式下《物流系统建模与仿真》课程的评价采取终结评价和过程评价相结合的方式，总评成绩100分=閉卷考试成绩50%+过程考核成绩50%。其中过程考核成绩的50分，实验成绩占20%、作业占20%、综述报告占10%。

课程实验考核学生实验的出勤和态度，并综合预习、建模过程、对特定问题的处理效果等方面，由实验指导老师综合上机表现给出该项成绩。作业成绩则通过超星APP的分组练习评分数据、小组讨论数据等综合评定得到;以分组练习评分数据为例，通常设置该评分为教师打分、自评和互评三部分共同加总得到。综述报告根据任课教师要求进行选题，由学生在文献查阅后完成撰写，目的在于培养学生应用所学知识分析和解决实际问题的能力，以及团队协作和沟通表达等能力。

5 结语

《物流系统建模与仿真》课程实践性强，单纯以课堂教学为主的授课方式对学生仿真建模能力的培养作用有限，无法很好地支撑物流专业培养目标。课题组基于OBE教学理念，以学生为中心、以学生学习成果为导向，对课程教学目标、教学过程和教学评价方式进行了再设计和再梳理，提倡自主学习、线上预习，并在线下课堂利用Flexsim仿真软件平台对理论知识点进行了优化。任课教师以BOPPPS的方式开展线上线下混合教学，进而结合学习通APP的线上提问、讨论和分组练习，给出教师+自评+互评的综合学习效果评价。

《物流系统建模与仿真》课程改革实践表明，学生的线上预习点击率达到70%以上，有88%的同学能够积极参与线上测试活动，学生在课内实验中构建基础仿真模型的效率和准确性上升，实验成绩优良率超过85%。改革后的教学过程有效提升了学生的学习兴趣，增强了学生对理论知识点的认知，对培养学生仿真建模能力有促进作用。

参考文献

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