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物流系統仿真微課程建設與思考
來源:北京聯合大學 城市軌道交通與物流學院    作者: 閱讀:63400 日期:2020-12-08

多年來隨著電腦和手機的普及,以及各種短視頻軟件的興起,網絡視頻得到快速發展,以視頻作為教學媒介,即微課程的應用更是在今年疫情的影響下達到了高潮,其帶來的效果也得到了教師的普遍認可。網絡技術的應用已經滲透到我們生活學習的方方面面,各行各業也已經離不開互聯網,在這樣的時代背景下新的教育理念和教學方法也在不斷發展不斷進步。微課程就是在這樣的時代潮流中應運而生的,是先進的教學理念和教學方法與先進的信息技術相結合誕生的既實用又意義重大的產物。現在,微課程越來越多的出現在學生的學習中,雖然是一種全新的教學方式,但也已經進入了大眾視野,并影響改變著學生的學習方式。在工科物流工程專業中,《物流系統仿真》課程是專業必修課程,課程主要使學生掌握系統仿真的理論、方法在物流領域的應用,是一門實踐性很強的課程。課程分為理論和實踐兩部分,其中理論是實踐的基礎,實踐又要靠理論指導,兩者相輔相成,聯系緊密。這門課程在專業課程中占有重要地位,課程內容多,但課內學習時間有限。為了充分利用學生課外學習時間,幫助學生對課程知識點進行有效和深入學習,作為專業教師,筆者考慮利用先進微課程教學方法和模式,對課程重要知識點和難點進行教學設計。本文主要討論物流仿真系統中微課程的應用,主要包括微課程的設計思想和教學方法的研究與思考。

一、“微課程”的特點

相對于傳統教學模式下學生在有限的課堂時間內被動接受教師教授的內容,微課程則在這兩方面擁有絕對優勢,同時對學生主動學習以及進行自我管理有很好的激發作用,利用網絡信息技術,彌補課堂時間不充足的問題,培養學生主動學習的習慣,增強學生對學習的興趣。

1.以知識點為單元,短而精悍

微課程的設計是以課程需要為出發點,針對每個單元的具體問題,通過視頻或文檔將核心的概念重新編排,形成教學資源。這樣的一個單元即為一節微課,時常一般在10~20分鐘之間。對比傳統45分鐘的課堂,微課程將傳統課堂上的重難點集中提煉出來,更能使學生快速抓住重點難點,而適合的課程長度也可以讓學生的注意力更集中,從而提高學習效率。

2.課程更形象,教學方法多樣

微課程教學中,教師除了采用傳統多媒體和板書相結合的教學方法外,還可以采用討論、直觀演示、情景教學、任務驅動、現場教學等更豐富的教學手段和教學方法進行教學。

3.學習的時間和地點更自由靈活

傳統課堂將教師和學生束縛在一個固定的時間和場地,而微課程的出現則完美解決了這個問題。作為以網絡為傳播途徑,手機電腦為播放媒介,視頻為表現方式的微課程,使學生可以在任何時間任何地點學習各種知識,不會受到約束限制,同時也提高了學生自主學習的積極性。

二、“微課程”的教學設計

“微課程”的教學設計是授課教師針對學習內容、學習需要以及授課對象綜合考慮下的成果,是微課程將教學中非常重要的環節。按照不同分類方法,微課可以分為不同類型。如按照教學方法可以分為講授型、問答型、討論型、演示型、啟發型、練習型、實驗型、表演型、自主學習型和合作學習型。按照視頻錄制方式可以分為拍攝型、錄屏型、軟件合成型、混合型等。按照傳遞方式可以分為講授型、解題型、軟件合成型、混合型等。在進行課程設計時,教師要根據課程特點以及課程目標進行設計開發。一般可以按下列步驟進行課程設計。首先將課程按照知識點分類成所要錄制的各單元;然后針對每單元不同的教學目標將知識點進行分析細化,確定微課程的類型;然后準備好相關文檔之后進行微課錄制;最后對錄制內容進行剪輯和后期制作并輸出。除了教學視頻這樣的核心資源,教師還需要制作微教案、微練習、微課件、微反思、微反饋、微點評等其他教學資源。

1.物流系統仿真課程簡介

物流系統仿真課程是物流工程專業的專業必修課程,是一門綜合性很強的課程,主要針對物流工程專業高年級的學生。這門課程由理論和實踐兩部分組成。理論部分主要包括物流系統仿真基礎、離散事件系統建模、隨機數與隨機變量、輸入數據分析、系統仿真算法、仿真結果分析與模型校驗等內容。實踐教學部分主要是利用仿真軟件對具體物流系統進行建模仿真。教學過程中理論教學和實踐教學相得益彰,理論教學中有很多知識點需要進行實踐操作和練習。在物流系統仿真課程中,需要應用一些較為基礎的編程語言和大量的數學知識,同時模型的建立對于學生的邏輯能力也有一定考驗。雖然低年級的學生可能已經接觸了上述課程并具備了一定的邏輯能力,但由于個體之間對知識掌握的差異,使得有些同學在心理上產生了畏懼。另一方面而言,物流系統仿真課程所應用的都是專業的仿真軟件,學生在對一個新領域進行學習時,普遍又都是從零開始,前期難免是吃力且花費精力和時間的。

由于課程的課堂教學時間有限,并且學生之間存在學習能力上的個體差異,如果想全面理解和掌握整個課程內容,則需要學生利用課余時間進行學習。所以為了讓所有學生都能夠完全掌握課程內容,充分利用課余時間,將課程制作成微課進行第二課堂教學。

2.物流系統仿真微課程設計

本次課程設計主要遵循的原則主要由以下內容:首先根據知識點和教學內容進行單元劃分,盡量將每一單元的時常控制在10分鐘左右;其次,針對每單元不同內容選擇與之相適應的錄制形式,以學生接受度高便于理解為前提;最后,選擇經典案例帶領學生進行思考討論,解決學生在學習過程中出現的問題。此次微課程的設計目的在于提高學生學習針對性并兼顧個體能力差異,提高學生對于課程的興趣和學習效率。本課程理論課內學習時間是32學時,主要按照章節分為物流系統仿真基礎、離散事件系統建模、隨機數與隨機變量、輸入數據分析、系統仿真算法、仿真結果分析與模型校驗六大部分。由于每一章節課內都要講授,因此在課外學習的微課程設計中,主要把每一章節的重點和難點總結出來,每一部分做成微課。同時,還有一些補充知識點,每個知識點做成相關微課。由于每一章節中都有相關上機操作練習,這個在課內有涉及,但是時間有限,有些學生在課內學習時沒有完全掌握,所以會把相關實踐操作的知識點做成微課,方便學生們復習和完成作業。

課程實踐部分課內學習時間是2周的綜合實踐,學生不僅要在這兩周內學習專業的仿真軟件,還需要做出一個相對綜合的物流系統仿真模型,對于零基礎的學生來說很有挑戰。課上時間是非常有限且緊張的,對于軟件的使用和操作,都需要學生們練習,有些學生并不能在課堂上很好地完成相關操作練習,課下又忘記操作流程,因此對于教師和學生來說都是需要花費很多時間的。為了方便教師和學生,這里可以利用一些錄屏軟件再配上教師解說制作成微課,讓學生們課后也能學習使用,節省了很多時間。一般操作實踐類微課程可以做成演示型的,方便學習者模仿和操作。

需要注意的是,在每一部分的微課內容里,不僅需要錄制視頻,相關的其他教學資源也需要準備。由于微課本身短小精悍的特點,所準備的教學資料就更要突出重點、語言精練、簡單易懂。對于知識的練習也是必不可少的。微練習的設計就是為了讓學生對所學知識進行鞏固加深,同時教師可以微練習的完成情況獲得學生對內容掌握情況的真是一手數據,在之后更好的學生進行針對性指導。要注意微練習的內容設計需少而精并且具有針對性。相對于微練習的作用,微課件則將知識內容進行圖文結合,使其更加生動形象便于學生的理解記憶,同時還能激發學生的學習興趣。但要合理安排課件的信息量,使其在教師的把控范圍內。若有必要還可以設計微反饋、微點評等內容,有利于學生與教師之間進行溝通交流,從而不斷優化教學過程。

三、“微課程”的實施

在本次物流系統仿真實踐課程中,采用的仿真軟件是Anylogic仿真軟件。學生需要利用軟件設計完成一個完整的流程,即從商品進倉庫被放到指定貨架上,到接到訂單從貨架上取貨運出。這個過程看似簡單但在實際操作中卻需要運用強大的邏輯將各個部分之間聯系起來。

筆者在授課的過程中,同步開啟第三方錄屏軟件進行課程的全程錄制。按照整個設計流程將此次實踐課程分成幾個單元,區別于以知識點進行劃分,根據流程劃分單元可以更好地將每一單元集中在解決同一個問題上,使知識體系更加清晰完整,學生能夠更好的梳理其中復雜的邏輯關系。

劃分的每個單元難易程度不同,所以所需課時也不盡相同。對于相對簡單的內容,在制作微課程時可以將錄制內容進行剪輯編輯,留下最核心的部分,控制時長大概在10~15分鐘。比如在前期進行倉庫環境描繪時可以向學生展示一個簡單倉庫的繪制過程,然后再讓學生根據自己的設計進行修改完善。這樣既節省了時間又鍛煉了學生自己動手操作的能力。而對于一些重點難點問題,也要注意短而精悍,圍繞重難點將它涉及到的知識點進行全面講解。比如在本模型建立過程中,需要設置眾多的智能體來模擬參與活動的主體,那么怎樣將建立智能體之間的關系,需要怎樣的編程語言串聯起他們就尤為重要。除此之外還包括一些循環語句的應用,就“工人從貨車中拿下貨物由叉車將其放到對應貨架上”這一動作過程而言,用語言敘述很簡單,但在實際仿真過程中設計編程語言讓其能夠實施確實不容易的。所以針對這樣的重難點問題,筆者在微課程錄制中講解的更為細致,并在其中加入了基礎的編程思想,讓學生能夠從根本上去理解整個過程。

四、“微課程”在物流系統仿真中應用的思考

通過微課程的應用,筆者發現學生很歡迎這樣全新的學習資源并且接受度很高,激發了學生學習的積極性,同時精簡的內容也讓學生的注意力更集中。在大量的課余時間中,學生利用微課程對所學內容進行復習,不斷鞏固加深記憶,深入理解掌握知識內容。除此之外,微課程的應用也鍛煉了學生的自我管理能力,提高自我約束力,合理安排時間,不斷提高自身能力水平。

五、結論

物流系統仿真在物流工程中的應用越來越廣泛,通過微課程讓學生利用更多的課外時間進行學習,掌握一門新技術,對學生未來的發展起到了積極作用。微課程作為一種新興教學方式在物流系統仿真的課外學習中具有重要地位,不僅在時間上更靈活,在對學生的自我培養中也顯示出了更多優點。學生是學習的主體,讓學習變得更加輕松愉悅學生才能愛上學習繼而不斷去學習新知識探索新領域。除此之外,教師也在新的教學方式的影響下不斷學習提升自己,提高教學質量。在今后的研究中,筆者也會重點研究微課程的制作,為微課程的建設發展帶來更多成果。

參考文獻:

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