應用型本科高校物流系統仿真課程教學探討

趙瑾+程業炳+鄭謙

摘 要：應用型本科高校辦學經費較緊張，而物流仿真軟件價格不菲，這使得物流專業仿真軟件配備不足，從而增加了物流系統仿真課程的開設難度。在物流專業仿真軟件短缺和專業實驗教師偏緊的現狀下，物流系統仿真課程設置減少實驗課時是可行的。為突出應用性辦學定位，建議物流系統仿真課程理論教學以高校食堂、高校圖書館等與學生學習生活密切相關的項目為載體，將實訓項目與課堂教學相融合，既解決了實驗課時偏低問題，同時也能提高學生以解決實際問題為目的的仿真建模能力。

關鍵詞：系統仿真；物流實驗；項目學習共同體

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）20-0139-02

引言

物流系統仿真課程是物流管理專業的專業技術課。該課程以應用數理統計為理論基礎，利用計算機技術解析物流系統和可視化技術再現某些物流場景，并以數據分析為基本要素構建優化模型，其主要內容圍繞物流仿真模型的建立與驗證而展開，包括概念模型解析、輸出數據分析與模型驗證、典型物流系統仿真以及物流系統仿真軟件比較等。該課程的主要教學任務是運用仿真方法發現物流系統的瓶頸資源與關鍵問題，并提出改進方案，在此基礎上對仿真產生的輸出數據進行統計分析，測量系統的各項性能指標，并對多種方案進行比較，尋求提高物流系統產出能力和流程績效的優化策略。

一般來說，物流系統仿真課程的授課對象為物流管理專業大四學生（在3+1專業設置模式中，可能是大三下學期開設該門課程）。他們已經接觸較多的物流專業課，即將踏入工作崗位或繼續深造，學習了諸如現代物流管理、物流運籌學等物流管理專業的專業基礎課，對后繼課程的訴求點更傾向于“有用”或者說有助于就業實踐平臺的提升。那么，在物流系統仿真課程的教學組織與課堂管理中，如何更好地引導學生掌握物流系統仿真方法，以期有助于提升就業實踐平臺呢？這是本文研究的主要問題。

一、物流系統仿真課程教學中存在的問題分析

（一）實驗學時偏少，專業物流仿真軟件配備不足

物流系統仿真課程是一門具有較強應用性和操作性的課程，清華大學等國內名校將其設置為全程實驗教學。理論上說，應用型本科高校為突出應用型辦學定位，物流系統仿真課程應該偏重于實驗實訓教學。然而實際情形是應用型本科高校物流系統仿真課程偏重于理論教學，實驗學時較少。

誠然，物流系統仿真課程的學習是需要配備相關軟件的。開設有物流管理專業的一本院校，其實驗室擁有多種仿真軟件可供教學科研選擇，如武漢理工大學就擁有Witness、Extend、Flexsim、Ralc等多款付費仿真軟件。而部分應用型本科院校在物流仿真軟件配備方面明顯不足，缺少專業的物流仿真軟件，主要是由于教學研究經費緊張，而主流仿真軟件價格不菲，購置仿真軟件的壓力較大。教學使用demo版免費軟件經常遇到以下問題：一是軟件與多媒體教室計算機系統不能兼容，軟件操作與課堂教學實例演示有一定困難；二是有效輸出數據難以保存。教學使用其他免費軟件如matlab、Petri網、Vc++等需要有更強的編程功底，而應用型本科高校物流管理專業多是文科背景的學生且計算機相關課程開設較少，未開設C語言程序設計和數據庫程序設計等前導課程。以上這些因素增加了該課程的開設難度和工作量，同時也說明全程實驗課程教學模式并不適用于自身相關資源極其有限的應用型本科院校。

（二）課堂教學枯燥，理論聯系實際不足

物流系統仿真課程課堂教學內容可分為建模與仿真理論基礎和典型物流仿真實例兩大部分。該課程教學目標不是培養純粹理論創新型人才，但也需要具備建模與仿真理論基礎，知其然且知其所以然是本科教育的目標之一，所以建模與仿真理論基礎是必修內容，該內容主要采用講授法。講授建模與仿真理論基礎最大的難點是學生難以理解建模與仿真的思想。其中一個原因是近幾年應用型本科高校大量壓縮數學課時或刪減數學課程，尤其是未開設應用數理統計或開設課時明顯不足，直接導致學生不能理解計算機仿真模型代替實物系統進行實驗分析及其置信水平下的含義，從而對物流系統仿真課程理論教學中的多方案比較擇優產生疑惑，進而感到課程枯燥無味。

典型物流仿真實例如排隊系統仿真、運輸與裝卸系統仿真、配送中心系統仿真等主要來自于以所使用的教材和軟件以及實驗指導書。而目前多數教材或實驗指導書的實例較少描述現實系統及運營情況，背景素材較簡潔或抽象，典型仿真實例難以直接還原為現實系統，這使得學生在現實系統與仿真模型的轉化方面遭遇困難與挫折。當學生碰到要解決實際問題時，感到無從下手，從而認為仿真課程沒有用處或者說在其將來的職業生涯中使用到仿真技術的可能性不大。因此，如何從現實實踐問題出發，構建物流仿真模型是實例教學中非常薄弱的環節。

（三）考核方式中實驗實訓成績所占比例較低

近年來，應用型本科高校摒棄了以往考前復習以考促學的閉卷考試模式，對課程考核方式進行了一定的改革，最常見的做法是將考試成績分為3個部分：平時成績、實驗成績和期末考試成績。平時成績主要考察學生出勤率，實驗成績主要是上機操作能力，期末考試則主要是以閉卷形式考察學生對基本知識和理論的掌握程度。在分值比例安排上，期末考試成績所占總成績的比例為60%—70%，這說明大部分應用型高校還是以理論考核為主。實驗分值約占10%左右，實驗分值比例明顯偏低，容易造成學生對實驗課程的懈怠情緒。

二、對物流系統仿真課程教學改革的建議

在應用型本科院校教研經費較緊張，而主流物流仿真軟件價格不菲的現狀下，物流專業仿真軟件短缺，物流系統仿真課程安排較少實驗學時，是迫不得已的可行做法。實驗目的是加深學生對基本理論和知識的理解。另外，由于學生實驗進程存在較大差異，部分學生學習速度較快，所以實驗課附有選修內容如新校區道路規劃等供學有余力的同學探索創新，以求學以致用。而課堂教學采取理論講授和實例仿真兩步走的內容設計，并不能有效解決學生利用現實問題建立仿真模型的挫敗感，為此，我們嘗試以下改革。endprint

（一）采用項目學習共同體教學模式

采用項目制學習物流仿真課程，以小組為單位成立學習共同體，是解決學生直面現實問題尋求優化策略的有效方法之一。學生在同一個項目的探討與學習交流中，既能更好地理解仿真建模思想，掌握仿真建模理論與技術，又能以專業技術為背景提升學生的溝通協調能力。

由于該課程所設置項目為虛擬項目，基本不提供資金支持。為節儉調研成本，項目設置以校內項目為主，兼顧校外項目。為激發學生仿真建模的興趣，項目來源于與學生學習生活密切相關的實體系統。

校內項目研究對象包括圖書物流、高校食堂、校內ATM系統等相關實體。其中，圖書物流項目包括高校圖書館流通部項目仿真、高校圖書館電子閱覽室項目仿真、高校教材科學生服務系統仿真等；高校食堂項目包括食堂窗口服務能力仿真測算、就餐高峰時段食堂座椅數量仿真測算以及高校食堂蔬菜糧油配送系統仿真等；校內ATM項目主要是在探討各銀行ATM機擁擠程度的基礎上分析某銀行為學校提供一攬子服務的可能性及其設立校內銀行的窗口服務能力測算。每一個項目還可以進一步劃分為研究子項目，如高校圖書館流通部項目仿真可進一步劃分為高校圖書館流通部借還書處排隊系統仿真、高校圖書館圖書存量與服務能力仿真、已返還圖書分類上架仿真等研究子項目，在此基礎上比較高校圖書館多種運營模式下運營成本與服務能力差異。

校外項目研究對象以高校周邊500米以內實體為主，包括公交系統、汽車站售票系統、火車票代售點售票系統、村鎮銀行等銀行服務系統。其他還包括農秸稈回收利用成本測算仿真、連鎖超市生鮮部配送系統仿真、百貨大樓家電部售后服務系統仿真等學生自擬項目。

（二）開展理論教學與實訓項目相結合的教學方式

在課堂教學伊始，課程介紹和導入之后，就應著手項目選題工作，以便于將實訓項目與理論教學相結合。其結合點為一是仿真基本概念分析如實體、屬性、事件、活動等。二是建立或修改系統概念模型，把握仿真目標，分析數據流，以便于數據調研。三是利用課外時間進行數據調研與整理，課堂交流數據調研中遇到的困難和可采取的措施。四是輸入數據分析，大多數demo版仿真軟件不提供輸入數據分析模塊，該部分內容手工計算或借助Excel分析。五是體驗隨機數生成，在demo版仿真軟件中只能通過改變隨機種子驗證隨機數的影響，而使用rand函數，借助Excel建立仿真模型，能更直觀感受隨機系統波動，且幾乎不存在系統無法兼容問題。六是判斷實訓項目是終止型仿真還是穩態仿真，進行仿真實驗細節設計。七是模型驗證，若模型失真需修改仿真模型，直至模型通過驗證。八是輸出數據分析，分析資源瓶頸，提出改進方案或措施，并運用仿真技術給出優化方案滿意度評價。

基于以上結合點，物流系統仿真課程平均2—4學時呈現一次基于最近學習內容的實訓項目交流探討。這樣的頻次是較為合理的，既便于教師了解學生動態，跟進各組實訓項目進程，又在一定程度上活躍了課堂氣氛，且有利于項目學習共同體之間分享經驗與教訓。

（三）考核方式的改革

為培養學生動手能力和實踐能力，應鼓勵學生從實際問題著手構建仿真模型，在實驗分析的基礎上提出優化方案或建議，并允許模型構造失敗情形的出現?？己顺煽円廊皇侨齻€部分構成，但應適當提高實驗實訓項目所占比例，如分值比例設置為平時成績20%，實驗實訓成績40%，期末考試成績40%。平時成績主要考察學生項目活動參與程度及出勤率；實驗實訓成績主要考察學生項目開展過程中仿真建模應用能力以及發現問題的能力；期末考試主要考察學生對仿真建模理論的掌握與應用程度，并盡可能申請為開卷考試，以符合物流系統仿真課程具有較強實踐性和應用性的特點

結語

本文首先介紹了應用型本科院校物流系統仿真課程的教學目標和授課對象，然后分析了該課程教學中存在的問題如實驗學時比例明顯偏低，仿真軟件配備不足，課堂教學枯燥，理論聯系實際不足，考核方式中弱視實驗成績等，并提出相關建議包括采用項目學習共同體教學模式，開展理論教學與實訓項目相結合的教學方式，以及改革考核方式，適當提提高實驗實訓項目所占比例等。

參考文獻：

[1] 秦天保.系統仿真課程全自助多媒體仿真實驗平臺構建[J].實驗室研究與探索，2011，（9）.

[2] 馬香.仿真軟件Arena及其在物流教學中的應[J].物流技術，2011，30（11）.

[3] 楊若凡.史銘之.項目學習共同體：技術本科項目課程實施方式的探索[J].高等教育研究，2011，（3）.

[4] 魏勇軍.就業導向的園林專業設計類課程考核評價改革研究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2013，38（2）.

[責任編輯 安 琪]endprint