中等職業(yè)技術(shù)學(xué)?！豆芾硐到y(tǒng)模擬》課程教學(xué)大綱

《管理系統(tǒng)模擬》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息1、課程編碼：U12M111172、課程名稱（中/英文）：管理系統(tǒng)模擬/

Simulation3、學(xué)時/學(xué)分：32學(xué)時/2學(xué)分4、先修課程：概率論與數(shù)理統(tǒng)計，運(yùn)籌學(xué)5、開課單位：管理學(xué)院6、開課學(xué)期：秋7、課程類別：專業(yè)選修8、課程簡介（中/英文）：管理系統(tǒng)模擬是指通過計算機(jī)軟件建立模型，對已有的或設(shè)想的管理系統(tǒng)、策略等進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，以便對所設(shè)計的方案進(jìn)行分析和判斷，提出進(jìn)一步?jīng)Q策所需的依據(jù)。系統(tǒng)仿真與數(shù)學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)計學(xué)并稱現(xiàn)代管理數(shù)學(xué)三大主流技術(shù)，而系統(tǒng)仿真已經(jīng)廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)，包括且不限于制造系統(tǒng)，建筑工程，項(xiàng)目管理，物流，運(yùn)輸系統(tǒng)，業(yè)務(wù)流程，醫(yī)療保健和電信網(wǎng)絡(luò)等。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生將掌握仿真理論與工業(yè)軟件FlexSim建模技能，同時提升學(xué)生系統(tǒng)思維能力、問題與數(shù)據(jù)分析能力、動手能力與團(tuán)隊(duì)合作能力。Thisisacomprehensiveapplicationcoursewhichusesstatisticsandsimulationsoftwaretomodelandsimulaterealworldsystemssuchaslogistics,healthcare,buildingconstruction,etc.Thecoursewillfirstintroducetheconceptsofsimulationingeneral,andawidelyadoptedframework,discreteeventsimulation;then,inputandoutputanalysiswillbetaughtwhilereviewingthecommonly-useddistributionsanddataanalysismethods;lateron,commercialsimulationsoftware,FlexSim,willbeintroducedtogetherwithseveralusefulmodels,suchasM/M/1queuingmodel,factorymodel,vehiclenetworkmodelandconveyermodel.Intheend,thestudentsarerequiredtodevelopamodelbasedonarealworldscenario,andconductmeaningfulanalysis.Prerequisitecoursesareprobabilityandstatistics,andoperationsresearch(orrelevantcourses).Thestudentsarerequiredtoreviewnecessarychaptersoftheprerequisitecoursesinadvance.9、教材及教學(xué)參考書：教材：《離散事件系統(tǒng)仿真（原書第5版）》，[美]

杰瑞·班克斯（JerryBanks）等著，王謙譯。機(jī)械工業(yè)出版社。出版時間2019年。ISBN：9787111619567教學(xué)參考書：《物流系統(tǒng)建模與仿真實(shí)用教程---基于FlexSim2018中文版》馬向國，孫佩健，吳丹婷著。機(jī)械工業(yè)出版社。出版時間2020年。ISBN：9787111647652。興趣閱讀：《仿真與蒙特卡洛方法》，魯文魯賓斯坦等著。西安交通大學(xué)出版社。出版時間2020年。ISBN：9787569313062二、課程教學(xué)目標(biāo)管理系統(tǒng)模擬，也叫系統(tǒng)仿真，已經(jīng)成為決策支持系統(tǒng)的強(qiáng)有力的工具之一。系統(tǒng)仿真與數(shù)學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)計學(xué)并稱現(xiàn)代管理數(shù)學(xué)三大主流技術(shù)，而系統(tǒng)仿真已經(jīng)廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)，包括且不限于制造系統(tǒng)，建筑工程，項(xiàng)目管理，物流，運(yùn)輸系統(tǒng)，業(yè)務(wù)流程，醫(yī)療保健和電信網(wǎng)絡(luò)等。該課程教學(xué)過程中，學(xué)生不僅要掌握一些包括專門模擬語言在內(nèi)的具體的計算機(jī)模擬方法，更重要的是深入了解計算機(jī)模擬的基本思維方法。通過這門課程的學(xué)習(xí)，主要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想與計算機(jī)仿真手段的綜合應(yīng)用能力，提高學(xué)生在各個領(lǐng)域的計算機(jī)應(yīng)用能力，能綜合利用計算機(jī)仿真手段，分析現(xiàn)實(shí)社會中的某些復(fù)雜的現(xiàn)象，從而為解決實(shí)踐中的這些問題提供決策支持。本課程圍繞現(xiàn)代工業(yè)管理需求，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)用技能為核心開展課程設(shè)計，對學(xué)生未來就業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)至關(guān)重要。三、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求第一章

緒論（1學(xué)時）要求：了解課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、進(jìn)度安排與考核方式，了解廣義定義的仿真以及適用場景。第二章

仿真概述（3學(xué)時）第一節(jié)

“系統(tǒng)”的定義第二節(jié)

系統(tǒng)、建模與仿真第三節(jié)

離散事件仿真的定義第四節(jié)

仿真研究方法與建模方法要求：掌握系統(tǒng)、模型、建模及仿真等基本概念；掌握離散事件仿真概念，以及其與其他類型仿真的主要區(qū)別及適用范圍；理解仿真研究方法包含的主要步驟，理解仿真建模方法的主要步驟。第三章

離散事件仿真基礎(chǔ)（2學(xué)時）第一節(jié)

單通道排隊(duì)系統(tǒng)介紹第二節(jié)

基于仿真表的手工仿真第三節(jié)

基于Excel的手工仿真第四節(jié)

未來事件列表要求：掌握單通道排隊(duì)模型與仿真有關(guān)的假設(shè)、主要定義、事件定義、狀態(tài)更新、關(guān)鍵性能指標(biāo)等知識點(diǎn)；掌握基于仿真表的手工仿真方法；熟悉常用的Excel使用技巧，能夠運(yùn)用Excel中常用的內(nèi)建函數(shù)實(shí)現(xiàn)手工仿真；掌握未來事件列表的概念與時間推移算法，并掌握手工推演基于未來事件列表的仿真表。第四章

模擬中常見概率分布（2學(xué)時）第一節(jié)

模擬中常見的隨機(jī)變量概率分布第二節(jié)

概率分布的基本參數(shù)第三節(jié)

隨機(jī)概率分布的擬合第四節(jié)

如何獲得符合特定概率分布的隨機(jī)數(shù)要求：掌握常見連續(xù)分布和離散分布類型，能熟練掌握概率分布的三類參數(shù)，尤其是概率分布的基本參數(shù)；掌握概率分布擬合的基本過程與方法。第五章

輸入輸出數(shù)據(jù)分析（4學(xué)時）第一節(jié)

識別分布方法第二節(jié)

參數(shù)估計與擬合優(yōu)度檢驗(yàn)第三節(jié)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法第四節(jié)

終態(tài)與穩(wěn)態(tài)仿真的輸出分析要求：掌握直方圖法、概率圖法、點(diǎn)統(tǒng)計法等用于識別分布的方法；掌握極大似然估計法，通過樣本值估計分布參數(shù)；掌握擬合優(yōu)度檢驗(yàn)方法用以評價分布對觀測數(shù)據(jù)的擬合度；掌握如何設(shè)計仿真實(shí)驗(yàn)，包括終態(tài)與穩(wěn)態(tài)仿真設(shè)計、仿真次數(shù)計算，以及預(yù)熱時間計算；掌握終態(tài)與穩(wěn)態(tài)仿真的輸出分析方法。第六章

基于FlexSim的建模實(shí)踐（16學(xué)時）第一節(jié)

FlexSim入門第二節(jié)

多服務(wù)器模型第三節(jié)

倉庫模型第四節(jié)

工藝流程模型第五節(jié)

無人車模型第六節(jié)

傳送帶模型要求：了解FlexSim界面與軟件功能；通過單服務(wù)器模型理解G/G/1模型與離散事件仿真的概念；掌握多服務(wù)器、倉庫、無人車、傳送帶等多種工業(yè)場景建模方法；掌握3D建模與工藝流程建模兩種建模技巧；通過FlexSim建模掌握仿真建模方法，完成上機(jī)實(shí)踐，并思考仿真建模在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與價值。第七章

仿真應(yīng)用與前沿（4學(xué)時）第一節(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂：學(xué)生展示仿真在現(xiàn)實(shí)場景中的應(yīng)用第二節(jié)

仿真在科研中的應(yīng)用要求：掌握仿真研究方法，并由學(xué)生分組匯報大作業(yè)；仿真技術(shù)在運(yùn)籌學(xué)領(lǐng)域、工業(yè)工程領(lǐng)域的主要應(yīng)用。四、思政育人1.

課程思政育人目標(biāo)：針對《管理系統(tǒng)模擬》課程教學(xué)內(nèi)容面向?qū)嵺`性的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握不確定管理系統(tǒng)的建模和求解過程。以實(shí)踐背景中的管理決策問題為導(dǎo)向，凝練科學(xué)問題進(jìn)而從理論層次抽象模型并探索有效的解決方法。將數(shù)學(xué)建模及仿真求解的思路貫穿于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)學(xué)生采用仿真技術(shù)處理復(fù)雜管理問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生基于所學(xué)理論知識解決現(xiàn)實(shí)問題的信心，通過提升管理系統(tǒng)運(yùn)作效率體會自我價值的塑造和實(shí)現(xiàn)。2.

課程思政示范性教學(xué)內(nèi)容：隨著社會經(jīng)濟(jì)、計算機(jī)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)模擬作為研究復(fù)雜管理系統(tǒng)一種有效方法、其原理和工具也不斷的發(fā)展和更新。通過對多種工業(yè)系統(tǒng)仿真建模的講解，使學(xué)生認(rèn)識到社會如何運(yùn)轉(zhuǎn)及生產(chǎn)如何進(jìn)行。結(jié)合學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生領(lǐng)悟仿真流程、仿真的應(yīng)用范圍、仿真對社會企業(yè)工作的價值。3.

課程思政教學(xué)設(shè)計：在課程內(nèi)容中引入一些生產(chǎn)系統(tǒng)建模及仿真中的典型案例，采用啟發(fā)式的教學(xué)模式。針對多個特定的基本知識點(diǎn)，給學(xué)生推薦拓展的閱讀文獻(xiàn)，使學(xué)生在更深刻理解基本知識的同時又提高了對生產(chǎn)管理系統(tǒng)中實(shí)際問題的了解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力。鼓勵學(xué)生采用建模及仿真的方法自己動手解決或改善現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)的一些約束或者瓶頸環(huán)節(jié)，聚焦當(dāng)代青年思想關(guān)切，使得學(xué)生在掌握知識的同時得到社會主義核心價值觀熏陶，培養(yǎng)與塑造其正確的人生觀和世界觀。五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配章節(jié)章節(jié)名稱課內(nèi)講授學(xué)時課外自學(xué)學(xué)時備注第一章緒論1第二章仿真概述3第三章離散事件仿真基礎(chǔ)2第四章模擬中常見概率分布2第五章輸入輸出數(shù)據(jù)分析4第六章基于FlexSim的建模實(shí)踐1616第七章仿真應(yīng)用與前沿44合計3220六、考核方式及要求成績組成考核/評價環(huán)節(jié)分值（或百分比）考核/評價細(xì)則教學(xué)目標(biāo)期末成績+過程性考核期末考核20%遞交考試試卷，根據(jù)試卷質(zhì)量進(jìn)行評分考核對理論內(nèi)容的掌握情況過程性考核（1）40%提交上機(jī)考核試卷及模型代碼考核軟件使用的熟練度，以及相應(yīng)理論知識的掌握情況過程性考核（2）40%展臺展示研究對象、輸入輸出數(shù)據(jù)分析、所建模型，以及相應(yīng)的論證，提交大作業(yè)報告與模型代碼考核對仿真建模理論知識的掌握，對仿真研究流程與建模流程的掌握情況七、理論課程包含的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容說明詳見附件。八、課程與人才培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系矩陣圖序號支撐目標(biāo)點(diǎn)主要教學(xué)內(nèi)容預(yù)期培養(yǎng)成效1廣博學(xué)識第1、2、3章1.

第1、2、3章緒論、仿真概述與離散事件仿真基礎(chǔ)理論部分是課程的理論基礎(chǔ)，通過這兩章的學(xué)習(xí)為學(xué)生掌握基于仿真的模擬方法奠定堅實(shí)而廣博的基礎(chǔ)知識儲備。2.

第4、5、6章的內(nèi)容屬于課程中的模擬實(shí)戰(zhàn)篇，通過這三章的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生體會采用模擬方法解決問題的邏輯性和魅力所在，培養(yǎng)學(xué)生探索復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的科學(xué)精神，以及提升學(xué)生會社會、工業(yè)生產(chǎn)的認(rèn)知。3.

第7章要求學(xué)生匯報大作業(yè)內(nèi)容，并介紹仿真技術(shù)的新進(jìn)展。通過這章的學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生采用仿真及其相關(guān)的方法去解決一些現(xiàn)實(shí)問題，使學(xué)生能追蹤到前沿的模擬技術(shù)及其在實(shí)踐中的應(yīng)用。結(jié)合整個課程的教學(xué)過程樹立學(xué)生的創(chuàng)新精神。2科學(xué)精神第4、5、6章3創(chuàng)新精神第7章課程負(fù)責(zé)人簽名：周琛淏專家組評審意見：專家組組長簽名：評審日期：開課單位教學(xué)委員會審核意見：

教學(xué)委員會負(fù)責(zé)人簽名：

審定日期：附件理論課程包含的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容說明1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容及學(xué)時分配序號項(xiàng)目名稱學(xué)時項(xiàng)目編碼實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)臺套數(shù)1FlexSim入門2實(shí)驗(yàn)一綜合必修2-31臺PC2多服務(wù)器模型2實(shí)驗(yàn)二綜合必修2-31臺PC3倉庫模型2實(shí)驗(yàn)三綜合必修2-31臺PC4工藝流程模型（上）2實(shí)驗(yàn)四綜合必修2-31臺PC5工藝流程模型（下）2實(shí)驗(yàn)四綜合必修2-31臺PC6無人車模型2實(shí)驗(yàn)五綜合必修2-31臺PC7傳送帶模型2實(shí)驗(yàn)六綜合必修2-31臺PC8上機(jī)考核2上機(jī)考核綜合必修11臺PC注:

實(shí)驗(yàn)類型分為驗(yàn)證、綜合、設(shè)計、創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)要求分為必修、選修。2.主要教材及教學(xué)參考書（包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書）教材和教學(xué)參考書按照名稱、作者、譯者、出版社、出版時間的順序書寫。序號參考書名稱作者譯者出版社出版時間1離散事件系統(tǒng)仿真（原書第5版）杰瑞班克斯等著王謙機(jī)械工業(yè)出版社2019.042物流系統(tǒng)建模與仿真實(shí)用教程---基于FlexSim2018中文