应用型本科运输物流虚拟仿真教学的探索

文/韩杨

教育部2018年印发了《教育信息化2.0行动计划》，其中提到要实现信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，探索信息时代教育治理新模式[1]。通过将虚拟仿真应用于运输物流教学实践，可以推动教学方式的体验化，提升教学效果。

1.运输物流仿真原理介绍

仿真技术是研究物流系统的一种重要的方法，主要应用于物流系统的规划与设计、仓储系统与库存管理、运输调度、供应链网络优化[2]。运输物流仿真就是通过对现实情境中运输物流的组成要素进行抽取，建立可用于实验的仿真模型，通过对仿真模型运行结果的分析，将分析结论应用于现实系统的改进，从而实现路线优化、效率提高和成本节约，实现对运输物流系统的管理控制。

2.应用型本科运输物流开展仿真教学的必要性

应用型本科院校的发展，应致力于提高整体办学实力，培养应用型技术人才，增强学生就业创业能力，也提高院校服务地方经济社会发展的能力[3]。应用型本科院校在人才培养过程中，由于物流管理专业的实践性较强，但受课程设置及实习条件所限，学生不能将多数课程时间用于企业实践，导致学习过程中将理论应用于实践的机会较少，学习成效不显著。借助仿真技术，在校内实验室里就能实现利用运输物流仿真软件进行运输过程模拟操作，提升信息化在教学中的应用水平，也可培养学生利用仿真软件，分析、解决企业运输物流实际问题的基本能力，为今后面向社会的创新创业能力提升打下基础。

3.运输物流仿真实习教学模式探索

3.1 仿真软件与教学内容有机结合。不同的现实系统特征不同，抽象为仿真模型的方法也不同[4]。以运输线路为主的物流系统仿真比较多采用的是效率更高的离散事件仿真。ProM odel就是离散事件仿真软件，可以构造多种物流系统模型，目前应用较为广泛。ProM odel使用形象的动画展示，界面较为直观，能发挥仿真软件在营造沉浸式教学环境上的优势，帮助教师改善教学效果。教学过程中，应用ProM odel软件，在教学内容上做到循序渐进。教师先通过一个简单模型，帮助学生熟悉软件功能，掌握仿真软件的基本操作方法，实现简单交互目的。然后结合运输过程优化，在厂内运输的给定情境下，指导学生根据软件功能模块正确分解，使其掌握建模技巧，通过反复调整模型运行参数，根据每次调整分析报表的结果，进一步理解变量调整与运行结果之间的关系。在厂内运输的仿真练习中，学生需要掌握厂内不同地点间运输工件的路线构建，由于某一环节路线堵塞导致的备用路线的选择，以及如何将实际情境转化为建模过程中的命令。在学生熟练厂内运输仿真的基础上，将运输模型扩展为供应商与生产商之间的物料运输，根据给定的基于供应链的运输情境，要求学生能够正确建立模型。两个主要模型的应用过程分别如图1，2所示：

图1 厂内运输布局图

图2 供应链上运输仿真示意图

3.2 线上线下混合教学方式设计。常规线下教学时，运输物流仿真实习注重学生协作与创新能力培养，建模之前，通过在学生中开展分组讨论，培养其团队合作意识，并为确保学生建模顺利，在早期进行模型相关因素分析时，就培养学生绘制流程图的习惯，厘清软件运行逻辑。教师通过课堂巡视，了解学生对知识的掌握程度，随时解答学生提问。新冠疫情的发生，推动了信息化在高校教学中的应用，以此为契机，在仿真教学中补充线上教学资源，录制软件基本操作视频以及运行中常见问题的讲解视频，放在课程对应的学习通在线教学平台上，以此作为课堂内容的有益扩展。这种混合式教学方式既解决了课程时间有限，学生接受程度、接受快慢不一的问题，还可通过学习平台的对话功能为学生一对一答疑，通过发起腾讯会议等形式，集中在线实时互动。通过线上线下多种形式的结合，确保学生对于仿真软件与专业知识相结合的真正掌握。

3.3 考核方式评价综合多样。（1）仿真模型完成质量。根据学生提交的模型运行情况，各个环节是否均无出错提示，模型是否能正常运行，这是课程完成质量的评价基础。课上只要认真听讲，遇到问题及时与教师沟通，学生在此环节基本均能合格。（2）课堂讨论参与情况。针对教师布置的每个模型，能有自己的独立思考，能提出不同的建模思路、解决问题方法。在熟练软件操作的基础上，对软件功能、操作命令的使用能结合模型进行一定的拓展，此要求相对较高，教师可通过对实习进程的观察，设置若干指标点进行综合主观评价[5]。（3）实习报告完成情况。实习报告中包括建模过程的记录及实习体会等文字性内容。教师可根据学生仿真流程记录时的逻辑性，对相关思考题目的回答准确性，是否能根据仿真软件的运行来发现问题，并提出自己解决问题的看法，就以上几方面综合评价后给出实习总成绩。

3.4 提升教师队伍建设水平。在整个实习过程中，教师要对学生全程引导，并解决建模过程中出现的各种问题，教师的水平是教学效果的重要保证，因而应加强对教师专业技能的培训，包括线上教学视频制作技能的培训。教育信息化发展背景下，仿真技术与运输物流实践教学相结合是提升教学质量的重要力量，通过对教学活动的不断探索，配合教师水平的提高，才能有效推进教育信息化的进一步发展，才能实现应用型本科人才培养质量的提高。