Flexsim仿真软件在信息化教学中的应用分析

第１１期总第２９３期物流工程与管理

ＬＯＧＩＳＴＩＣＳＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ

教育研究

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７４－４９９３.２０１８.１１.０６５

Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件在信息化教学中的应用分析

(陆军工程大学　弹药工程系ꎬ河北　石家庄　０５０００３)

∗

□魏华男ꎬ姚　恺ꎬ李天鹏

　　【摘　要】信息化教学是当前教学改革的一个重要方向ꎬ针对当前院校信息化教学中存在的问题ꎬ探讨了专业化信息技术运用以及信息化教学模式创新在信息化教学中的重要性ꎮ分析了Ｆｌｅｘｓｉｍ虚拟仿真软件在信息化教学中的优势所在ꎬ并运用Ｆｌｅｘｓｉｍ虚拟仿真软件构建了弹药技术检查组训教学模型ꎮ

【关键词】信息化教学ꎻＦｌｅｘｓｉｍ软件ꎻ虚拟仿真

【中图分类号】　Ｇ６４２　　　　【文献标识码】　Ｂ　　　　【文章编号】　１６７４－４９９３(２０１８)１１－０１８８－０３

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＦｌｅｘｓｉｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｏｆｔｗａｒｅｉｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｚａｔｉｏｎＴｅａｃｈｉｎｇ

(ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｍｍｕｎｉｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＡｒｍｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３ꎬＣｈｉｎａ)

□ＷＥＩＨｕａ－ｎａｎꎬＹＡＯＫａｉꎬＬＩＴｉａｎ－ｐｅｎｇ

ｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇｏｆｔｈｅｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｌｌｅｇｅｓａｎｄｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓꎬｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇｍｏｄｅｉｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇꎬａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅＦｌｅｘｓｉｍｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇ.ＴｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＦｌｅｘｓｉｍｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄꎬａｎｄｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆａｍｍｕｎｉｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｇｒｏｕｐｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇＦｌｅｘｓｉｍｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ.

【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇꎻＦｌｅｘｓｉｍꎻｖｉｒｔｕａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

真训练系统ꎬ其具有交互性强、信息量大、安全性高等诸多优点ꎬ并且通过校园网络技术使学员的学习不再仅限于教室ꎬ有效激发了学员的学习兴趣ꎬ是信息化背景下教学方法改革的重要举措ꎬ值得推广ꎮ但是ꎬ这种虚拟仿真训练系统所设定的训练情景还是有限的ꎬ学员通过多次“犯错”ꎬ最后都能顺利“通关”ꎬ获得训练技能后虚拟仿真系统对学员也失去了“吸引力”ꎬ交互上还是具有单向性ꎬ在教学模式上并无深层次的创新ꎮ其次ꎬ虚拟仿真训练系统不需要教员参与也能进行ꎬ弱化了教员参与教学活动的主导性ꎬ可能会出现教员对学员学２　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件功能介绍及应用分析２.１　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件介绍

Ｆｌｅｘｓｉｍ是新一代的仿真软件ꎬ由美国ＦｌｅｘｓｉｍＳｏｆｔｗａｒｅ习过程监管不到位的情况[２]ꎮ

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅａｃｈｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇｒｅｆｏｒｍ.Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅ

　　在教育行业ꎬ信息化教学已成为我国教育事业改革和发展的战略选择ꎮ信息化教学就是教员借助信息技术手段ꎬ完成课程教学内容、方法、过程和评价等环节的系统优化ꎬ以信息化手段提升教学质量ꎮ通过专业化虚拟仿真软件来进行教学是信息化教学改革推进的一个有力突破点ꎮ所以在军校信息化教学的推进过程中ꎬ教员对专业化虚拟仿真软件的运用是信息化教学质量提升的关键ꎮ１　信息化教学现状分析

信息化技术能力主要体现在教学过程中的专业化信息技术运用能力和信息化教学模式创新能力ꎮ目前教员在课堂上专业化信息技术运用还很少ꎬ大部分还停留在ＰＰＴ、ｗｏｒｄ文档、动画、微课等多媒体资源的制作与运用上ꎬ而这些多媒作软件专业化程度低ꎬ形成的教学资源大部分只是一般数字化素材[１]ꎬ通过教员课堂讲授与学员单向交互ꎬ属于传统意义的教学模式ꎬ达不到现代意义上的信息化教学ꎮ目前很多学科建立有自己的桌面式虚拟仿真训练系统ꎬ学员通过鼠标和键盘与虚拟世界交互ꎬ避开现实中场地、设备等的ꎬ在短时间内获得实践经验、专业技能和工作方法ꎮ不可否认ꎬ不管是桌面式虚拟仿真训练系统ꎬ还是更逼真的沉浸式虚拟仿

Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ公司开发的一款面向对象的离散事件系统仿真软件ꎬ也是目前唯一融合了Ｃ＋＋用户定制对象功能的３Ｄ仿真软件ꎮ作为一个“ｗｈａｔ－ｉｆ”分析工具ꎬＦｌｅｘｓｉｍ可对所建立的

模型提供大量反馈信息ꎬ其主要应用有:提高设备的利用率、减小等待时间和队列长度、有效分配资源、消除缺货问题、把故障的负面影响减至最低、把废弃物的负面影响减至最低、研

【收稿日期】２０１８－０８－０３

∗基金项目:陆军工程大学石家庄校区教学研究课题“弹药专业课程信息化教学手段建设与实践”(课题编号:ＸＱＬＸ１８１６)【作者简介】魏华男ꎬ男ꎬ陆军工程大学石家庄校区弹药工程系助教ꎬ研究方向:弹药工程专业教学ꎮ

第１１期魏华男等:Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件在信息化教学中的应用分析

１８９

究投资策略、确定零部件的加工时间、研究成本降低计划、建立最优批量和工件排序、解决物料发送问题、研究设备启动时间和改换工具的影响、优化货物和服务的优先次序与分派逻辑、管理日常运作决策等[３]ꎮ由于其具有的高度可视技术ꎬ使其在仿真中可得到非常逼真的动画辅助效果ꎮＦｌｅｘｓｉｍ软件主界面见图１ꎮ

仿真模型构建及参数设定ꎬ掌握弹药技术检查组训方案优化方法ꎮ

实验要求:确定最优弹药技术检查组训方案ꎬ通过仿真得出１天内最大输出量及最小输入量ꎮ

计划检查批量方案:２ꎻ计划检查间隔:１２ꎬ１４ꎬ１６ꎬ１８ꎬ２０ꎬ２２ꎻ仿真时间:１天(１４４０ｍｉｎ)

图１　Ｆｌｅｘｓｉｍ软件主界面

２.２　概率统计等多学科支持上完成的ＦｌｅｘｓｉｍＦｌｅｘｓｉｍ的虚拟仿真应用是基于计算机编程仿真软件在信息化教学中的应用分析

[４]真建模过程中必然会促进其积极主动地对专业外相关知识的ꎬ学员运用Ｆｌｅｘｓｉｍ、模型制作进行仿、

学习“功能授之以渔ꎬ这对学员的信息化基础技术起到启迪作用ꎬ使学员可以完全参与到虚拟仿真模型构建的全过程中”ꎮ得利于Ｆｌｅｘｓｉｍ融合了Ｃ＋＋的用户定制对象ꎬ真正做到去ꎬ从而满足学员个性化学习的要求ꎬ真正做到虚拟仿真模型的“因人而异”ꎬ完全体现出以学员为中心、尊重学员个体差异的特点[５]何将现实问题转化为数据模型ꎮ通过Ｆｌｅｘｓｉｍ虚拟仿真教学的应用ꎬ经过对模型的仿真得出现实ꎬ使学员学会如瓶颈所在ꎬ最后达到使学员获得专业技能和决策技能的教学目标ꎬ做到“知行合一”ꎮ一个Ｆｌｅｘｓｉｍ的培训模型就可以透视出真实系统中的复杂相关性和动态特性ꎬ使得Ｆｌｅｘｓｉｍ可以帮助学员了解系统的运作方式ꎬ同时也可以了解如果改变相关运行参数ꎬ系统将会怎样ꎮＦｌｅｘｓｉｍ还可被用来建立交互式模型ꎬ这些模型可以在运行中被控制ꎬ这样可以帮助讲解和展示在系统中固有因果关系的影响ꎬ使学员与模型之间进行“交互”[６]３　基于ꎮ

Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件的教学案例分析

本文以弹药技术检查组织训练为例进行仿真教学模型设计ꎮ某弹药技术检查室有４台技术检查工作台ꎬ可同时对同一质量等级的某种后装炮弹弹药进行技术检查ꎮ在检查过程中要求完成４项检查ꎬ而每道检查必须在指定的工作台上按事先规定好的检查顺序进行ꎮ对于课堂教学来说ꎬ建立模型不应过于复杂ꎮ如果模型太复杂ꎬ课堂时间会过多用于模型相关参数设定ꎬ不利于学员对仿真原理进行理解ꎮ教学目的:通过对弹药技术检查组训模型的构建与仿真ꎬ使学员了解弹药技术检查流程的基本要素ꎬ掌握Ｆｌｅｘｓｉｍ基本

检查顺序ꎬ见表１ꎮ

表１　检查顺序

工序１外包装检查技术检查台平均检查时间２２/ｍｉｎ

检查批量

３配套性检查(Ａ)４２４元件检查(Ｂ)８１５

外包装检查包装恢复(Ｃ)(Ｄ)(Ａ)

４１１

２２

　装检查　后装炮弹弹药技术检查的流程为ꎬ再依次进行配套性、元件检查ꎬ:最后进行包装回复先进行弹药箱的外包ꎬ包装恢复后还需进行外包装检查ꎬ最后从技术检查台输出ꎬ完成整个技术检查流程ꎬ流程图见图２ꎮ

图２　弹药技术检查流程图

　　模型实体设计ꎬ见表２ꎮ

表２　模型实体设计

模型元素系统元素备注

ＰｒｏｃｅｓｓｏｒＦｌｏｗｉｔｅｍ

进行不同的参数定义以表征不同的技术检查台

默认生成类型１的弹药箱

ＳｏｕｒｃｅＱｕｅｕｅ技术检查台暂存区技术检查台弹药箱

Ｓｉｎｋ弹药检查后存放区待检弹药存放区

弹药经技术检查后的最终去处

弹药箱的始发处　Ａ”　连到建立“技术检查台Ｆｌｅｘｓｉｍ模型Ａ”ꎬ“ꎬ从“技术检查台输入”连到“Ａ”暂存区连到“Ａ”ꎬ“暂存区暂存区“Ｂ”ꎬ

区暂存区Ｃ”ꎬ“暂存区Ｂ”连到Ｃ”“技术检查台连到“技术检查台Ｂ”ꎬ“技术检查台Ｃ”ꎬ“技术检查台Ｂ”连到“Ｃ”暂存连到“暂存区Ｄ”ꎬ“暂存区Ｄ”连到“技术检查台Ｄ”ꎬ“技术检查台Ｄ”连到“暂存区Ａ”ꎬ“技术检查台Ａ”连到“输出”ꎬ见图３ꎮ

１９０

物流工程与管理第４０卷

１７８ꎬ方案４ꎬ５ꎬ６输入量从１６０减少到１３２ꎬ相应的输出量相应的从１５８减少到１３０ꎮ很明显ꎬ方案３为最优弹药技术检查方案ꎬ６个方案的仿真结果最大输出量为１７８ꎬ在保证最大输出量的情况下ꎬ最小输入量为１８０ꎮ学员课下可以改变方案变量和实体参数进行仿真ꎬ以了解和加深对Ｆｌｅｘｓｉｍ软件的运用以及仿真原理的理解ꎮ４　小结

在弹药工程专业信息化教学实践中ꎬ对Ｆｌｅｘｓｉｍ虚拟仿真

图３　弹药技术检查模型构建

　　对实体进行参数设置后进行仿真ꎬ仿真时间１４４０ｍｉｎꎮ实验组合方案见图４ꎮ

软件的运用ꎬ有利于使学员从直观的角度了解弹药技术检查的流程ꎬ帮助他们决策最优检查方案ꎬ使他们在创新、现实问题求解和决策、辩证思维、信息素养、获取知识和可持续发展等方面的能力得到有效激发ꎮ同时ꎬＦｌｅｘｓｉｍ仿真教学模型的构建利于信息化教学理论以及教学模式的创新ꎬ为信息化教学改革提供参考意见ꎮ

[参考文献]

[１]刘亚丰ꎬ余龙江ꎬ卢群伟ꎬ苏莉ꎬ吴元喜.教育信息化背景

图４　实验组合方案

　　仿真结果见图５ꎮ

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图５　仿真结果

　　对比仿真结果中每个方案的输入与输出量ꎬ不难发现ꎬ方(上接第１８２页)

系的发展带来新的机遇ꎬ同时也赋予了二级学院和教研室更多的教学管理权利ꎮ同类学科编制到同一院部ꎬ分属不同教研室ꎬ各教研室之间知识相互吸取、融合、创新ꎬ实现专业间优势互补ꎬ有助于推动学科发展和培养符合企业需求的高质量技能人才ꎬ使资源得到优化配置ꎬ管理效能得以提升ꎬ对打造技能型人才培养和提高高职院校教育质量具有重要意义ꎬ也为高职院校学生顶岗实习管理提供了有力保障ꎮ

“双导师”制是促进学生顶岗实习任务顺利完成的有效方

[１]吴凯民.“高职生”顶岗实习管理模式的实证研究[Ｄ].南

京:南京农业大学ꎬ２０１３.

[２]路美弄.衡水学院人力资源管理专业顶岗实习管理体系

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级学院－教研室”三级管理和学校教师与企业技师相结合的“双导师”制的管理模式ꎬ加强了校企间的联系ꎬ促进了高职院校与企业间的“产学研”合作ꎬ有效提高了学生顶岗实习管理的质量和水平ꎮ

案１ꎬ２ꎬ３的输入量从２４０减少到１８０ꎬ而相应的输出量均为

法ꎬ在高职院校学生顶岗实习中具有重要作用ꎮ“双导师”教学管理是指给学生配备一名学校专业教师和一名企业技师对学生顶岗实习进行共同指导和监管的方式ꎮ“双导师”制的实施ꎬ有效协调学生与企业间的矛盾ꎬ解决了学生在实习中遇到的各种问题ꎮ学生在校内教师和企业技师的双重指导下ꎬ不仅理论知识得到了加强ꎬ动手操作能力也得以提升ꎻ此外ꎬ“双导师”制在对学生实现有效指导的同时ꎬ也对教师自身起到了锻炼提升的作用ꎬ提高了教师的素质ꎮ最终ꎬ通过“学校－二