应用型本科虚拟仿真课程建设研究——以冷链物流课程为例

许敏

（福建商学院工商管理学院，福州 350001）

人力资源社会保障部“十四五”期间积极组织“技能中国行动”，并印发《“技能中国行动”实施方案》，方案明确指出技能是强国之基、立业之本，是推动中国智造、中国创造的重要驱动力。对于应用型本科院校而言，应积极响应国家政策号召，大力贯彻“技能中国行动”方针，从而培养出大批优秀的、适应于产业发展的高技能人才。虚拟仿真课程的核心目的是培养学生的实践能力，促使其将所学理论知识外化，从而达到知行合一的效果。

随着人们经济水平的不断提升，食品质量及食品安全问题成为了人们日益关心的话题。冷链物流是维系食品质量的重要要素，目前国家正在加大投入以加快冷链物流建设，并取得了一定成果。对于应用型本科院校而言，应积极加快冷链物流虚拟仿真课程建设，充分培养学生的实践能力、交互水平和分析能力，使之能够将所学的理论知识内化成为自身实践能力，从而成长为适应冷链物流发展的高级应用人才。为此，本文重点以冷链物流课程为例，探讨应用型本科虚拟仿真课程建设的意义及存在的问题，并为之提出有效的解决建议。

1 应用型本科虚拟仿真课程建设的重要意义

1.1 理论联系实际，提升学生实践能力

虚拟仿真教学的本质是对课程理论内容加以形象化演示，旨在促使学生对所学理论知识进行具象化理解，从而实现理论与实际的紧密结合[1]。比如以冷链物流课程为例，通过进行虚拟仿真课程建设，有助于帮助学生更加精准地明确冷链物流工作的具体内容，并自觉将之与自身理论体系加以匹配，这个过程完成了学生的知识转化，对于其日后的工作实践起到重要的推动作用。

1.2 沉浸体验式教学，强化教学交互效果

虚拟仿真课程教学是通过相关软件将理论内容以更直观的方式进行演练，借此来充分地为学生打造沉浸体验式学习场景，这对于强化教学交互效果具有重要意义。对于冷链物流课程教学而言，学生借助于冷链物流学习软件来进行演示，从而充分了解规划设计、供应链环节等，能够更深层次地对于所学的课程理论知识加以内化和吸收，这无疑充分提升了学生的学习热情。

1.3 实现立体教学，确保教学针对性

虚拟仿真课程教学往往借助于AR、VR、项目教学等方式来实现，实现了教学过程的简约化[2]。例如将VR工具运用到冷链物流课程教学中，能够确保实训环节的精度，学生可以从中进行冷链物流工程各环节的模拟和实操，借助于这种训练，他们能够加深对于课程知识的理解和掌握。虚拟仿真课程建设还能够满足不同层次、不同水平学生的学习需求，极大地提升了教学的立体性和针对性，对于延伸课程教学效果起到了重要的意义。

2 应用型本科虚拟仿真课程建设存在的问题

2.1 虚拟仿真课程建设重视度不够

尽管不少应用型本科院校都在积极进行虚拟仿真课程建设，但是对于这项课程的重视度不够，导致难以取得理想化的效果[3]。虚拟仿真课程涉及到专业课程、编程、建模、工程管理、系统论等全方位的内容，但是在很多应用型本科院校中只有工程类等专业将其设为必修课，而在物流等其他类专业仅仅将虚拟仿真课程设定为选修课，这就导致很多学生对于虚拟仿真并不了解，不利于其完善知识体系的构建。对于冷链物流虚拟仿真课程而言也是如此，开设此类仿真课程并拥有完善教学方案的学校十分稀少，究其原因正在于重视程度不够。

2.2 课程教材与专业发展结合不足

对于应用型本科虚拟仿真课程建设来说，课程教材与专业发展结合不足，是影响虚拟仿真课程教学效果的根本要素。虚拟仿真课程涉及到仿真算法、库存理论、随机数、实际建模与分析等诸多方面的内容，既需要学生掌握专业理论知识，同时还要学会建模与实证分析，这无疑加大了学生的学习难度。对于冷链物流虚拟仿真课程而言，目前高校只是针对普通物流配送展开过相关研究，鲜少有针对冷链物流专业的仿真实例，从而导致冷链物流专业学生无法从中获得实践机会，不利于其学习和进步。

2.3 理论与实践脱节，弱化教学效果

虚拟仿真课程具有极强的跨学科、综合性特点，对于教师和学生双方面的素质都有较高的要求。特别是冷链物流虚拟仿真这一新兴课程类型，更是需要教师和学生具备较高的理论素质和实践能力，但是从目前来看，理论环节和实践环节严重脱离，阻碍了教学效果发挥。对于学生来说，在进行冷链物流虚拟仿真学习的时候，必须要拥有极强的理论素质和逻辑思维能力，需要建构起庞大的知识体系并学以致用，但是目前学生素质还远远达不到这个要求；对于教师来说，教师必须要拥有丰富的仿真实战经验，善于运用仿真技术组织教学，但是由于大部分教师尚未经过专业学习和培训，因此往往在教学实践中无从下手。

2.4 重视仿真过程，忽视结果分析

重视仿真过程，忽视结果分析，是目前包括冷链物流课程在内的虚拟仿真课程建设中普遍存在的问题。大部分师生认为虚拟仿真课程学习重在建模、仿真实操等方面，因此其将学习的关注点较多地放到模型运行上，而缺少对数据和指标的分析，导致虚拟仿真教学过程流于形式。长此已久，在虚拟仿真课程教学过程中，师生就很难发现课程设计存在的问题，更无法对之进行反思，这不利于虚拟仿真结果与实践的有效结合，也与虚拟仿真课程的本质目标背道而驰。总之，脱离了结果分析的虚拟仿真教学是不完整的，学生仅仅掌握了操作的技术，但其思考能力、分析能力、探索能力和逻辑能力没有取得创新性突破，不利于其对课程的全面掌握。

3 应用型本科虚拟仿真课程建设策略探讨

3.1 立足学科特色，围绕实例展开理论知识讲解

立足学科特色，围绕实例展开理论知识讲解，有助于充分实现学科内容与行业发展的紧密结合，同时也进一步提升了虚拟仿真课程建设的实际效果。以冷链物流课程为例，首先，在虚拟仿真课程建设过程中，要深入把握冷链物流行业发展中的成功经验，比如蒙牛鲜奶直接配送模式、夏晖公司多温度食品分发物流中心、美国日本等国普遍采用的共同配送模式，这些成功的冷链物流模式，可以作为虚拟仿真课程教学的成功案例引入教学，这能够增强学生对于冷链物流行业发展的了解，从而更深层次地提升学生的理论知识理解能力。在此基础之上，教师应从这些成功案例中提取冷链物流管理、包装、食品等方面的知识，与课程教学大纲中的内容进行有机匹配，起到理论联系实际的目的。其次，在进行供应链仿真的过程中，要注重预冷环节的引入和处理；在进行仓库建模的时候，应综合考量工作人员操作时长的问题等等。总之，在冷链物流虚拟仿真教学过程中，要注重结合学科特色及现实情况来展开理论知识讲解，让理论知识学习最大化地接近真实[4]。

3.2 强化学以致用，积极开展项目化教学实践

项目化教学是以解决实际问题为导向、师生依托项目参与互动交流的学习方法，通过项目教学能够最大化地提升学生对学习内容的了解度。将项目教学融入虚拟仿真课程教学过程中，可以充分锻炼学生的探索能力，促使其熟练运用所学知识完成技能转化。

首先，以冷链物流虚拟仿真教学为例，就可以结合水果冷藏供应链进行教学项目设计，围绕水果采摘、产地加工、物流运输、存储、配送、销售等流程进行虚拟仿真。在教学过程中，一方面，要将冷链物流课程中的知识要点贯穿到项目教学中去，让学生在项目实践中实现知识内化，另一方面，允许学生有足够的项目方案设计主动权，使之亲自参与到真实化的项目实践中去。在项目设计过程中，要注重整合多方位的项目信息，实现虚拟仿真实践中各个环节的真实性和丰富性，从而让学生全身心地投入到项目实操过程中去，能够对供应链方案、效果等进行客观综合评价，分析水果品质、物流成本、碳排放、能耗等全方位的信息，这有助于帮助他们更加明晰冷链物流发展中存在的问题，并深入思考探究更加完美的解决方案。

其次，对于冷链物流虚拟仿真教学来说，相比常规物流系统，其涉及到的环节较多，技术性要求很高，所以在进行项目化教学实践过程中，要从物流管理、营销管理、项目运营、交通运输、食品科学、制冷工程等跨学科视角来进行教学设计，借此来提升学生的知识储备量，这对其未来就业起到了较好的促进作用[5]。以肉禽全程冷链虚拟仿真教学为例，可以从加工环节—储存环节—运输环节—销售环节这些维度来进行项目设计，将每个环节的工作细则和注意事项加以强化，促使学生思考能力和实操能力的共同提升。比如，在加工环节，要对肉类加工、冷却、冷冻等注意事项及技术要点有清晰地把握；在储存环节，则要注重冷库温度、产品归类等内容；在运输环节，要关注肉类从生产到储存再到配送的全过程物流运输；在销售环节，应注重冷库、冷柜、冰箱、陈列柜等设施检查。只有对上述环节进行全方位关注，才能够确保肉禽产品质量，否则会任何一个环节出问题都会导致整个冷链物流失效。因此在虚拟仿真项目实践过程中，应注重提升学生全方位知识的学习和精通，促使其能够从宏观视角来把握整个冷链物流链条，提升其对此门学科的熟知度。

3.3 培养建模能力，提升抽象分析及数据分析能力

在虚拟仿真课程建设过程中，应充分重视学生建模能力的培养，不断提升学生的抽象分析能力和数据思维能力，以此来更好地活化学生思维，使之具备较强的逻辑能力。虚拟仿真课程建设的核心目的并非是对模型的复现及系统的操作，更重要的是要透过模型本身来提升学生数据分析能力和逻辑思维能力[6]。为此，在课程实践过程中，应提升学生借助于模型进行数据提炼的能力。以冷链物流虚拟仿真课程教学为例，在设定暂存区队列最大长度值的时候，要将冷库两次开门时间间隔转化成为一定订单到达的时间间隔，此外要结合车辆装载货物的实际情况进行预冷时间设置，这样能够最有效地进行冷藏冷冻制品质量把控。总而言之，冷链物流对于温度、时间具有很强的敏锐度，必须要结合具体情况，将模型要素转化成为可量化的数据，进而对冷链物流的全过程进行把控，这能够从根本上提升冷链物流虚拟仿真教学效果。

3.4 推进课程改革，强化虚拟仿真课程教学效能

第一，在课程开展上，对于冷链物流这一飞速发展的领域而言，整个冷链物流系统内部各要素关系复杂，为了更好地进行问题研究，必须要借助于计算机仿真来进行辅助解决。为此必须要全面提升应用型人才的冷链物流建模及仿真能力，这就对课程深度教学提出了较高的要求。在具体实践过程中，要结合不同学生的层次来推荐不同的知识点，以此确保各个层次的学生都可以从中提升自身能力。第二，在教材制定上，应针对冷链物流虚拟仿真、建模等内容，编排一套具有针对性的冷链物流教学体系，有效指导学生冷链物流虚拟仿真学习实践，这不仅有助于学生系统性地掌握冷链物流知识，还能够切实提升学生的实践能力。第三，在实践教学层面，为了保证冷链物流虚拟仿真教学效果最大化，可以通过实验教学、科研教学、校企合作、社会实践等方式展开，构建立体化的实践教学网络，全方位地提升学生的冷链物流实操能力。比如实验教学包括模块化实验、创新性实验、基础性实验，科研教学包括自主科研、论文设计等，校企合作则可以通过企业实习、合作项目、培训活动等来实现。第四，在师资力量方面，要培养优秀课程负责人，可以通过定期培训、外出交流等方式来提升其专业水平，使之对冷链物流虚拟仿真课程有更深入了解；同时，还要打造专业化的冷链物流虚拟仿真教学团队，让每一位教学团队成员都有机会切身参与实践应用和外出交流，全面提升教学团队凝聚力。第五，在考核机制上，要注重从理论基础考核、实践技能考核、课程设计考核三方面来展开，旨在能够更全面地考核学生对冷链物流虚拟仿真课程的掌握度，以此来更好地提升学生的理论素质和实践水平[7]。

综上所述，应用型本科虚拟仿真课程建设，有助于促成理论知识向实践技能转化，进而达到理论联系实际、推动产业发展的目的。当前，应用型本科虚拟仿真课程建设过程中还存在诸多问题，导致教学实效性较低、学生实践能力提升较慢，严重阻碍了课程目标的实现。对于冷链物流课程虚拟仿真而言，必须要以冷链物流行业发展为基点，以立足学科特色为核心，在此基础之上进行有效的课程改革，切实提升学生的学以致用能力和建模能力，从而使之在未来就业中更具核心竞争力。