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1理論教學內容

離散事件系統建模與仿真的理論體系比較復雜，但學時有限。文獻[3]分析了自動化專業《系統仿真》的知識點和教學現狀，工業工程專業的系統仿真與自動化專業的系統仿真的知識點有較大差異。根據工業工程專業本科教學的要求，該門課程理論教學內容主要圍繞離散事件系統中排隊和庫存兩大環節進行，這兩大環節可以組合成任意的離散事件系統。具體內容包括：離散事件系統的相關術語及概率，隨機變量仿真建模，排隊系統與庫存系統建模與仿真，離散事件系統仿真建模和輸入輸出數據的分析等。其中排隊系統與庫存系統的建模是數學建模方法，其分析結果可以與仿真分析的結果作比較，為驗證模型有效性提供方法。仿真建模主要是仿真模型表達方法（如Petri網、實體流圖等）和仿真建模方法（如事件調度法、活動掃描法）。

2實驗教學

2．1實驗教學存在的問題

案例教學有利于提高學生的學習興趣和培養學生的創新能力，仿真實驗教學是案例教學的重要方面?，F在關于仿真類的課程實驗大都在軟件上進行，學生通過在軟件上建立模型并進行仿真達到實驗規定的要求。但在軟件中建立仿真模型并非易事，學生對軟件的掌握程度差異性較大，很難在規定的實驗學時中完成建模并進行實驗。即使部分同學完成了建模過程，模型的運行能夠給學生帶來很大的動力，但由于過分關注建模過程，忽視了實驗教學主要是通過實驗設計幫助學生理解和驗證理論教學內容，導致達不到實驗目的的要求。因此，實驗教學并不是要求學生熟料掌握某種軟件的使用方法，仿真軟件的綜合應用將在建模與仿真實踐中體現。

2．2實驗教學內容

實驗教學內容要根據理論教學內容設置，每個實驗項目要相對完整，要能達到輔助理論教學的作用，在實驗中讓抽象的理論實際化。在本課程中主要設計了4個實驗，實驗教學內容及對應的理論內容如表1所示。

2．2．1仿真軟件認知許多實驗課程中都有工具認知這個實驗，但學生對這個實驗并沒有引起足夠的重視，認為只是熟悉熟悉這個工具而已，其實在這個實驗中可以通過一個非常簡單的例子，例如ATM系統讓學生了解仿真的一般步驟。在仿真理論中隨機數與隨機變量的發生是一個基礎，在仿真軟件中大都已經封裝好了隨機數的發生程序，但在某些高級應用中需要對隨機數種子有很好的掌握，通過理論課中偽隨機數的產生方法可以很好地理解軟件中隨機數種子的用途。

2．2．2排隊系統仿真分析單通道排隊系統在仿真軟件中實現比較簡單，仿真軟件中僅需要提供到達規律，服務時間規律和排隊規則即可。通過比較理論排隊系統分析與仿真結果比較，理解兩者差異性是如何形成的。通過軟件提供的驗證方法與手工仿真或者未來事件表對比，達到驗證模型邏輯運行是否正確。

2．2．3庫存系統仿真分析庫存系統與排隊系統從仿真環節上看類似，但兩者仿真的目標存在較大差異，庫存系統中零件按照盤點和庫存策略批量到達，按照需求批量出庫，主要考察庫存相關費用方面的指標庫存費用中訂貨費用比較容易獲得，存儲費用和缺貨費用統計方法類似，關鍵在存儲時間和缺貨時間的統計。理論方法中存儲費用和缺貨的統計方法在仿真軟件中比較難實現，在仿真軟件中一般使用屬性的方法統計存儲費用和缺貨費用。具體做法是定義一個屬性用來存儲零件到達庫存的時刻，當零件離開庫存時用系統當前時刻減去到達時刻得出當前零件的存儲時間，單個零件的存儲時間乘以庫存費率即可得單個零件的存儲費用，最后累加所有零件的存儲費用就是存儲費用，缺貨費用統計方法類似。

2．2．4輸入與輸出數據分析輸入與輸出數據分析是整個仿真的核心，輸入是模型的動力，輸出是應用的前提。輸入分析中應用相應的統計軟件按照基本理論中的方法分析收集的數據，在統計軟件中一般都已經封裝了理論分析中的基本過程，但在分析過程中要對應理論和統計軟件之間的評判指標，例如軟件中擬合度檢驗的檢驗值是什么等等。

輸出分析中首先要明確仿真的類型。在暫態分析中，要在仿真實驗中依據初始仿真結果估算暫態仿真的仿真次數；在穩態仿真中，要能應用仿真軟件提供的工具計算暫態期。學生通過表1中的實驗項目既能夠發現理論知識在具體軟件中如何實現，同時軟件中的實驗對象又能幫助同學了解企業的實際生產過程，彌補了學生缺乏企業實際經驗的不足，有效提高了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。實驗項目確定后，要根據實驗目的進行試驗設計，試驗設計的好壞直接影響著實驗效果。例如，同樣是仿真典型生產系統，終態分析和穩態分析對實驗的輸入數據要求不同，仿真的結果分析也完全不同。

3教學效果考核

考核不是目的，是檢驗學生學習效果的手段與方法。雖然以考促學能夠在一定程度上激發學生的學習激情，但如果考核內容不合適，就很難評價學生對知識的掌握程度。因此，考核形式要多樣化?？己朔绞揭蚤]卷考核為主，出勤與聽課情況、實驗、作業等為輔的方式綜合評定學生的掌握程度。其中，閉卷中的客觀題主要題型是計算，內容包括隨機變量的產生方法、排隊系統數學分析，輸入數據分析，輸出數據分析；主觀題以簡答為主，主要考核學生對相關知識點的理解程度。出勤與聽課反映學生的學習態度和隨堂聽課效果；實驗主要反映學生將理論應用于實踐的能力，以及對理論理解的程度。作業讓學生依據仿真的一般步驟調研實際系統，界定實際系統的邊界，設計合適的表格，使用仿真建模工具抽象出實際系統的仿真模型，收集仿真模型需要的實際數據，分析擬合得出仿真需要的輸入數據，以此考核學生抽象仿真模型，收集和分析數據的能力。

4結語

工業工程研究的對象多為大型復雜系統，結合本人多年的教學實踐和調研數據，分析了現有理論教學和實驗教學的存在的問題，并梳理得出理論教學內容及實驗項目，詳細提出了實驗的開展方式、實驗的具體內容和實驗與理論內容的對應。針對不同的教學內容的特點，闡述了不同的考核方式。通過不斷的改革與實踐，目前教學效果明顯，有效激發了學生的學習興趣。對完善工業工程專業的知識體系有重要意義，對離散事件仿真類課程有一定的參照意義。

作者：李俊陳雷雷單位：上海海洋大學工程學院