引言

物流管理专业是以管理科学理论为依托、面向现代经济社会领域跨行业活动的新兴专业。物流管理专业强调管理、经济和信息技术等多学科的融合，具有很强的知识交叉和实践应用特点。物流管理专业是一门综合性、交叉性很强的专业，对学生综合能力有较高要求^[1]。我校依据《中华人民共和国高等教育法》和教育部《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才能力的意见》等文件要求，提出应用型物流类本科人才的培养方针。强调物流管理专业需积极开展物流系统建模与仿真课程，加强虚拟仿真教学，将学科前沿、实践经验等融入课堂教学。

物流仿真是通过建立物流系统模型，利用仿真软件对模型进行运行检测和更改参数，使模型不断的优化，从而达到最优化状态。系统仿真设计对于提高学生物流系统设计规划能力的培养，有着不可替代的作用。通过仿真教学，让学生在建模的过程建立一种身临其境的切身体会，将抽象理论知识直观化、具体化。不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够培养学生自主学习能力、创造思维能力和分析问题解决问题的能力。

目前，计算机仿真技术已广泛应用于物流工程领域和工业工程领域。在物流领域，主要利用仿真技术来辅助供应链系统、生产物流系统、仓储系统、配送中心系统等等的规划和设计，对多种方案进行建模仿真验证，找出瓶颈所在，从而进行改进，最终达到系统优化的目的，为企业运营管理提供决策依据。总而言之，物流仿真技术已经成为物流工程领域一项非常重要的研究方法和技术手段^[2]。

一、课程性质和教学目标

1.课程性质

《物流综合实训》课程是一门实践性很强的专业课程，是我校物流管理专业的专项实践课之一。在以往的课程设计中会组织学生进入企业参观和实习，2020年由于疫情原因，企业参观和实习等实践环节只能取消，因此改为利用计算机仿真和学校实训室教室实操作为代替。仿真模拟具有经济安全、不受环境限制、不受气候影响的优良特点。在2020年这种特殊的背景下，进行真实的实践教学基本不可能，系统仿真技术就成为十分重要的替代工具，体现了其在物流教学过程中绝对的优势地位。

2.教学目标

本课程主要是针对物流管理毕业班学生开设的一门综合性的物流技术技能实践课程，其先修课程为所有的物流管理专业课程，学生已经具备了较扎实的物流专业理论知识，因此可以利用Flexsim软件对物流各功能模块场景进行仿真设计，例如：流水线系统建模仿真分析、分拣系统建模仿真优化、配货系统建模仿真优化、自动化立体仓库建模仿真、仓储系统建模仿真等等^[4-6]。系统仿真教学符合我校物流管理专业培养物流系统规划设计能力和创新精神的高素质复合应用型人才的教学质量标准要求：加强虚拟仿真教学，将实践经验等融入课堂教学。

二、建构主义视角下物流建模仿真的教学探索

1.建构主义理学习理论

建构主义也被称为“结构主义”，属于认知心理学派的一个分支。源自瑞士著名的心理学家皮亚杰20世纪60年代提出的儿童认知发展理论，其后在皮亚杰认知理论的基础上，科尔伯格和斯滕伯格等人分别对认知结构的性质与认知结构的发展条件、认知过程中如何发挥个体主动性进行探索，直到现代奥苏贝尔的有意义学习理论、布鲁纳的发现学习理论等研究成果和理论观点，都为当代建构主义的形成奠定了理论基础。建构主义认为学习是一个积极主动地自我建构过程，倡导在教师指导下，以学习者为中心进行学习。传统的学习理论倾向于被动学习，把学习等同于知识的简单输入、存储、输出和反复记忆的过程，建构主义则提倡学习者通过对已有知识的加工和重组、通过与学习环境相互作用，再对新知识进行意义构建的过程。建构主义的教学观要求教师成为学生建构意义的帮助者。因此，在建构主义课堂上，要求教师使用多种教学手段和方法激发学生的学习兴趣，形成学习动机；其次，要主动为学生创设符合教学内容要求的情境，帮助学生构建当前所学新知识和旧知识的联系，促进知识的迁移和同化。

我校《物流综合实训》课程面向对象是物流管理专业大四学生，经过大学三年专业基础课和专业课知识的学习，具备了系统的专业知识体系和较强的自主学习能力；此外，物流仿真课程具有较强的应用性，在该课程的实践环节引入建构主义的教学观，以学生为主体，让学生自主去设计仿真案例，将理论知识点融入到项目方案设计过程当中，可以实现知识的意义建构。

2.Flexsim仿真

目前，国内高校教学使用的物流仿真软件主要有Flexsim、乐龙、AnyLogic、Automod、Arenad等。本课程选取Flexsim作为仿真教学软件。

Flexsim仿真是指美国的Flexsim Software Production 公司开发的一款采用面向对象技术，具有三维显示功能的系统仿真软件。广泛应用于建模、仿真以及实现业务流程可视化。Flexsim中的对象库非常丰富，几乎可以表示所有物流系统的实物对象： 像货架、托盘、叉车、传送带、操作员、箱子等都可以用Flexsim中的对象进行表示，通过连接和参数设置可以实现各种模型的构建，立体形象地展示动态的物流系统，同时可以对运行的结果进行统计分析^[7]。

更重要的是，Flexsim视窗页面简单直观，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即可，对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，在Flexsim的3D虚拟中，用户可以使用鼠标器放大、缩小和改变视像的角度。非常易于学生的理解和操作，交互性很强。

3.教学设计

结合我校物流管理人才培养方案和教学质量标准，基于建构主义教学理论设计《物流综合实训》实践课时的教学过程。本课程实践课时主要是运用Flexsim软件来完成物流系统方案的建模和优化，通过仿真建模的过程中，将具体的理论知识点融入方案设计和优化的各个环节当中。本课程总课时48课时，其中理论课程32课时，实践课时16课时。该课程理论课时涵盖了物流专业大部分的专业课程，如仓储与配送，供应链管理、运筹学、运输管理等等；实践课时要求学生能够基于物流专业基础知识利用仿真软件对现实中物流系统进行仿真和优化。详细的教学设计如 图1. 所示。整个实践过程分2个阶段，第一个是阶段软件基础操作共计4课时，第二阶段为物流实验项目设计共计12课时。

（1）软件基础操作

本阶段课时为4个课时，该阶段主要是熟悉Flexsim软件的基础操作。本课程系统仿真采用Flexsim Chines7.5.4版本。第一阶段实训任务包括软件基本结构、对象和连接、建模流程3个单元。

①软件基本结构。本单元为先导学习，通过介绍软件的基本结构：Flexsim实体、临时实体、端口、建立标签、实体库、视图以及软件的主要窗口等，帮助学生建立物流系统仿真的系统认知框架，熟悉Flexsim仿真的步骤。通过本单元的学习，要求学生形成“固定资源布局－流程连接－－参数设置－－统计分析－－仿真结论归纳”的分析范式。

②对象和连接。该单元为进阶学习，通过学习Flexsim中逻辑判断、循环控制、分支语句以及树结构等内容，帮助F学生了解Flexsim实体的参数和属性设置，为后续复杂物流系统的建模奠定基础。

③建模流程。本单元在前两个单元基础上，进行简单的系统建模，遵循“组件－简单物流小系统－复杂物流系统”的进阶式建模能力训练。本阶段主要是要熟悉建模方法和流程。试验任务包括传送带、任务序列、货架设置等等。

此阶段主要是熟悉软件操作，因此课堂教学组织形式为个人操作和教师演示相结合。

（2）物流实验项目设计阶段

本阶段课时为12个课时，该阶段主要是学生利用前一阶段已经掌握的基础建模能力，来对具体的物流系统进行仿真设计，找出模型的瓶颈，提出优化措施，达到解决具体问题的目的。本阶段综合性较强，有一定难度且工作量大，单个学生难以在课堂中有限的时间内完成，因此以小组为单位共同配合完成实验项目设计和试验报告的撰写，具体设计为6人为一组。根据本课程的教学大纲和人才培养目标定位，侧重于为现代化物流管理服务，本阶段设计的3个综合物流仿真实验项目分别为：仓储系统建模仿真优化、分拣系统建模仿真优化、自动化立体仓库建模仿真优化。

由于篇幅有限，谨以自动化立体仓库建模仿真优化为例。本阶段基于建构主义理论，设计“任务驱动式”课堂。教学过程包括三个模块：教师讲授和演示、小组合作建模仿真、学习情况评价。

详细地教学设计过程如下：

①课前准备

提前发布实验任务和小组学习情况评价表，让每个小组提前对实验任务进行分工和安排。让每一个学生由被动参与转为主动参与实验是任务驱动式教学模式的主要目标。

②授课过程

实验前教师说明本次实验的原理、目的和要求，同时基于实验内容演示实验的关键步骤。譬如如何用NetworkNode对象创建自动化立体仓库中堆垛机的行驶路线。

小组合作建模仿真模块，学生以小组为单位，学生根据教师讲授的实验步骤和课前的实验分工，进行自动化立体仓库的建模仿真。完成建模仿真后，每一组对各自的模型进行课堂演示，小组之间按照老师的评分标准进行打分和评价。老师将根据学生的课堂演示和评分结果对每个小组的建模结果进行点评，对学生的建模情况进行及时的闭环反馈和指导。

通过“任务驱动式”教学，让每一位学生积极参与课堂，甚至课前准备。将自我学习、小组学习、课堂互动结合成一个整体，充分提高课堂中师生互动、生生互动，教师主要扮演引导者的角色，真正让学生成为课堂的“中心”。此阶段不仅能够全面提升学生对于物流专业知识系统性和综合性的掌握，而且培养了学生团队合作能力和创新意识。同理，仓储系统建模仿真优化、分拣系统建模仿真优化也采用此三模块的“任务驱动式”课堂教学，让学生自主去设计实验设计方案，在实验教学中更多的突出学生的主体地位，老师则是起到引导者和督促者的作用，给学生提供思路和促进学生完成每一个实验环节。

结束语

《物流综合实训》课程是物流管理专业的一门专项实训课，着重培养学生的实验实践能力。本文基于建构主义的教学理论，设计了“任务驱动式”课堂，探讨建构主义教学观下物流仿真的实验教学设计过程。“任务驱动式”的物流仿真教学方式，为学生提供了良好的教学情境，让学生在做中学，将枯燥的理论知识转化为生动的作业场景，让学生成为学习的主动探究者和设计者。此外，实验过程中采用小组合作形式还可以培养学生的团队协作能力，让学生明白团队协作能力是学生未来工作中日趋积累的竞争中取胜的重要法宝。《物流综合实训》“任务驱动式”的物流仿真教学方式，符合我校物流管理专业长效发展的要求，为后续的物流管理专项实训课程的实践分析打好基础，提供思路，也可为管理类相关课程的实践教学指明思路和方向。