《物流系統(tǒng)建模與仿真》OBE課程改革實踐探索

付雅琴

摘 要：借鑒OBE教學理念，針對高校《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程重理論輕實踐、教學手段單調和課程評價方式單一等教學現(xiàn)狀，基于對學生學習成果的反思開展《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程改革實踐，探索該課程的教學目標設計、線上線下混合教學過程設計、Flexsim教學支撐設計以及學習成果綜合評價設計。實踐結果表明，改革后的教學過程有效提升了學生的學習興趣，增強了學生對理論知識點的認知，對培養(yǎng)學生仿真建模能力有促進作用。

關鍵詞：“物流系統(tǒng)建模與仿真”;OBE;課程改革;成果導向;線上線下混合教學;Flexsim

中圖分類號：G4 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.06.087

0 引言

自2016年6月2日我國成為《華盛頓協(xié)議》正式成員以來，在高校工程類學科推廣工程教育認證已是大勢所趨。OBE（Outcome Based Education）教學理念是工程教育認證標準的基準理念，強調以學生的學習結果為驅動力，反向設計教學活動和評價標準，重視對學生學習效果的評價，進而持續(xù)改進以提高教學質量。這種以提升學生設計能力、實踐能力和創(chuàng)新能力為主要目標的教學模式，對于提升高校經(jīng)濟管理類學科人才培養(yǎng)質量同樣具有重要意義。教育部高等教育教學評估中心已經(jīng)研制形成了經(jīng)濟、管理學科門類的學習成果指標各8類，并向各高校下發(fā)該學習成果的調查問卷。

《物流系統(tǒng)建模與仿真》作為高校物流管理和物流工程類專業(yè)核心課程，是培養(yǎng)學生系統(tǒng)觀念、設計能力和創(chuàng)新能力的重要學習途徑，著重鍛煉學生動手操作和統(tǒng)籌規(guī)劃能力。然而目前該課程的教學過程多以程式化的既定內容為主，忽視了對學生學習成果的反思，重理論輕實踐，實驗性課程最終卻以筆試成績?yōu)橹鳌Ｐ问絾握{、內容枯燥、理論艱澀，課程評價方式單一，無法調動學生的學習積極性，既不利于理論知識講授、也不利于仿真建模實踐。

鑒于《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程的教學現(xiàn)狀，課題組結合湖北汽車工業(yè)學院應用型本科人才培養(yǎng)的要求和特點，在《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程建設中引入OBE教育理念，嘗試以學生為中心、以學習成果為導向，從教學目標、教學過程、學生評價等多方面綜合開展OBE課程教學探索與實踐。

1 支撐畢業(yè)要求及學生能力培養(yǎng)的課程教學目標設計

OBE模式倡導課程的教學目標能夠對應于專業(yè)的畢業(yè)要求指標點，從而體現(xiàn)出課程學習對學生能力培養(yǎng)的促進作用。基于培養(yǎng)復合應用型人才的要求，經(jīng)過對用人單位、往屆畢業(yè)生以及其他高校等組織和個人的多方調查，湖北汽車工業(yè)學院物流管理專業(yè)共制定9項畢業(yè)要求，根據(jù)《物流系統(tǒng)建模與仿真》在專業(yè)課程體系中的位置，該課程的教學目標應與畢業(yè)要求的分項指標點一一對應。

參考布魯姆分類法將認知領域的教育目標由低到高分為認知、理解、應用、分析、綜合和評判6個不同程度等級，課題組共設計4項課程教學目標，它們與畢業(yè)要求分項指標點之間一一對應，例如課程目標2“能夠應用TSP、VRP等規(guī)劃問題的啟發(fā)式方法初步開展物流網(wǎng)絡規(guī)劃，能夠使用SPL、EIQ-PCB分析等方法初步開展物流中心內部布局規(guī)劃，能夠選擇合適的預測模型開展物流需求預測”與畢業(yè)要求分項指標點“2.3 能夠應用各種定性定量研究方法，對物流領域復雜問題進行綜合分析和研究”相對應。課程目標具有較好的可評價性，能夠有效轉化為學生學習目標（Students Learning Objects，SLOs），是反向設計教學過程的基礎。

2 成果導向下的線上線下混合教學過程設計

在學生學習目標的基礎上，課題組重視自主學習、團隊學習、網(wǎng)絡學習，促進“核心能力”培養(yǎng)，在超星學習通APP基礎上開展BOPPPS教學模式和教學方法設計，促進預期學習成果在最大程度上得以實現(xiàn)。受論文篇幅限制，本文僅以“離散系統(tǒng)及其要素”這一小節(jié)展示線上線下混合教學過程的設計成果。

2.1 預期學習成果

對預期學習成果進行以學生為中心、清晰透明、可衡量的定義：（1）能夠認識到連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)在系統(tǒng)建模理論中的區(qū)別與聯(lián)系，能夠判定并選擇在某一次具體的建模行為應基于連續(xù)系統(tǒng)展開、還是基于離散系統(tǒng)展開;（2）能夠將現(xiàn)實系統(tǒng)（案例）抽象分析為離散系統(tǒng)及其組成要素，并初步制定這一系統(tǒng)的行為流程圖。

2.2 學習成果評價方法

選擇合適的方法對以上2個預期學習效果進行評定：（1）給出多個現(xiàn)實系統(tǒng)案例，請學生判斷：如果對這些系統(tǒng)進行抽象描述和建模，應采用連續(xù)系統(tǒng)建模、離散系統(tǒng)建模、還是多主體建模方式？（以判斷題的形式在APP線上完成）;（2）分別從概念層次和應用層次展開評價：A、完成離散系統(tǒng)及其組成要素的思維導圖（以填空題和“主題討論”的形式在APP線上完成）;B、完成“高速公路快餐店”案例的離散系統(tǒng)要素分析（以發(fā)布和完成“分組任務”的方式進行，并采用自評和互評的方式計分）。

2.3 BOPPPS教學活動設計

Bridge-in：用多個動畫展示不同的系統(tǒng)，請學生觀看后，思考這些現(xiàn)實系統(tǒng)是否是在時間上連續(xù)的系統(tǒng)。

Pre-assessment：APP線上發(fā)布系統(tǒng)模型，要求學生對多個動畫所展示的不同系統(tǒng)，分別判定這一系統(tǒng)建模行為應采用何種系統(tǒng)建模方式。

Participatory learning：（1）根據(jù)線上視頻教學資料的預習過程，分組討論、繪制離散系統(tǒng)要素的思維導圖;（2）小組互評思維導圖、線上提交思維導圖，教師根據(jù)思維導圖中所體現(xiàn)的問題，抓重點解釋若干離散系統(tǒng)要素，并給出完整的思維導圖。

Post-assessment：線上給出“高速公路快餐店系統(tǒng)”的案例流程圖，線下展開分組討論，分析這一系統(tǒng)的要素、行為，完成小組互評，進而APP線上提交討論結果并完成計分。

Summary：教師根據(jù)案例作業(yè)結果，查漏補缺，總結知識點。

3 以Flexsim仿真軟件平臺支撐學生能力培養(yǎng)

《物流系統(tǒng)建模與仿真》是一門實踐性、操作性較強的專業(yè)主干課程，宜通過整合課程理論知識和課內實踐內容的方式，改變知識點的組織銜接，實現(xiàn)理論教學和實踐教學的同步交替進行，使學生對知識有更直觀、更深刻的理解和認識。課題組應用Flexsim仿真軟件平臺，將課內實驗的基礎練習部分加以提煉，以截圖、討論和微型建模的方式，與相應理論知識點的講授和預習結合起來，優(yōu)化了枯燥艱澀的仿真理論講解過程，使學生對仿真建模要素，尤其是這些要素在物流系統(tǒng)建模中的應用有了更具體、更生動的理解，從而對學生仿真建模能力的培養(yǎng)起到了支撐作用。

以“離散系統(tǒng)的要素”這一小節(jié)為例：

（1）實體及其屬性：以“80/20生產(chǎn)及檢驗”系統(tǒng)作為仿真案例，給出Flexsim仿真窗體及實體布局。通過介紹發(fā)生器（吸收器）、處理器和暫存區(qū)展示“永久實體”的具體應用;給出運行狀態(tài)圖展示“臨時實體”的具體應用。

（2）狀態(tài)與事件：展示上述案例的狀態(tài)即“快照”;用Flexsim中“處理器”屬性頁面的“觸發(fā)器”選項卡來解讀事件在仿真建模中的重要性。

（3）活動與進程：展示Flexsim案例中延時與隊列活動的直觀表現(xiàn)，指出學生應學會分辨這兩類基本活動;給出“進程”的概念，并用Flexsim處理器“常規(guī)”選項卡的端口選項，展示仿真模型中不同實體是如何相互連接而形成完整“進程”的。

4 學生學習成果的綜合評價

學生學習成果評價的過程應當是教師、學生多主體共同參與的過程，評價的過程有助于提高學生參與教學的積極性。OBE模式下《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程的評價采取終結評價和過程評價相結合的方式，總評成績100分=閉卷考試成績50%+過程考核成績50%。其中過程考核成績的50分，實驗成績占20%、作業(yè)占20%、綜述報告占10%。

課程實驗考核學生實驗的出勤和態(tài)度，并綜合預習、建模過程、對特定問題的處理效果等方面，由實驗指導老師綜合上機表現(xiàn)給出該項成績。作業(yè)成績則通過超星APP的分組練習評分數(shù)據(jù)、小組討論數(shù)據(jù)等綜合評定得到;以分組練習評分數(shù)據(jù)為例，通常設置該評分為教師打分、自評和互評三部分共同加總得到。綜述報告根據(jù)任課教師要求進行選題，由學生在文獻查閱后完成撰寫，目的在于培養(yǎng)學生應用所學知識分析和解決實際問題的能力，以及團隊協(xié)作和溝通表達等能力。

5 結語

《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程實踐性強，單純以課堂教學為主的授課方式對學生仿真建模能力的培養(yǎng)作用有限，無法很好地支撐物流專業(yè)培養(yǎng)目標。課題組基于OBE教學理念，以學生為中心、以學生學習成果為導向，對課程教學目標、教學過程和教學評價方式進行了再設計和再梳理，提倡自主學習、線上預習，并在線下課堂利用Flexsim仿真軟件平臺對理論知識點進行了優(yōu)化。任課教師以BOPPPS的方式開展線上線下混合教學，進而結合學習通APP的線上提問、討論和分組練習，給出教師+自評+互評的綜合學習效果評價。

《物流系統(tǒng)建模與仿真》課程改革實踐表明，學生的線上預習點擊率達到70%以上，有88%的同學能夠積極參與線上測試活動，學生在課內實驗中構建基礎仿真模型的效率和準確性上升，實驗成績優(yōu)良率超過85%。改革后的教學過程有效提升了學生的學習興趣，增強了學生對理論知識點的認知，對培養(yǎng)學生仿真建模能力有促進作用。

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