粮食供应链虚拟仿真实验教学

3-1实验简介（实验的必要性及实用性，教学设计的合理性，实验系统的先进性）

党的十八大以来，习近平总书记始终把粮食安全作为治国理政的头等大事，高屋建瓴地提出了“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”、“确保国家粮食安全，把中国人的饭碗牢牢端在自己手中。”的新粮食安全观，遵照习近平总书记的重要指示，围绕延伸粮食产业链，提升价值链，打造供应链，建设粮食产业强国；深入实施优粮优产、优粮优购、优粮优储、优粮优加、优粮优销“五优联动”，加快粮食产业创新发展、转型升级、提质增效，确保库存粮食数量真实、质量良好、储存安全成为粮食工作的关键任务。我校作为全国最早培养粮食行业专门人才的高等院校，在行业人才培养方面责无旁贷。

本课程负责人主持了多项国家粮食与物资储备局、湖北省粮食局相关科学研究项目，研究成果曾获得原国家粮食局软科学研究成果一等奖，相关成果在本课程中得到了转化与应用。

粮食供应链虚拟仿真实验课程是我校在线开放课程《供应链管理》的配套实验课程，以原粮的买卖、存储、加工和粮食销售为流程主线，学生通过扮演粮食供应链上的原粮经销商、国有储备库、原粮加工企业、成品粮经销商4种主要角色来虚拟仿真整个粮食供应链的运营决策过程。通过实验教学让学生自主体验粮食从产地到消费者的整个流通过程，并让学生作为供应链上不同角色来参与经营决策并与其他参与者进行博弈，在熟悉流程的基础上学生更需要以比赛的方式参与博弈、决策，并体验游戏式的趣味性。

实验系统可在电脑端、手机端跨平台操作，学生可在实验室、课堂等多种场地使用；实验系统采用游戏化的设计方式，学生体验感更强，学习效果更好。

3-2实验教学目标（实验后应该达到的知识、能力水平）

该实验项目以原粮的买卖、存储、加工和粮食销售为流程主线，学生通过扮演粮食供应链上的原粮经销商、国有储备库、原粮加工企业、 成品粮经销商 4 种不同角色通过小组合作或组外博弈的方式来智能虚拟仿真整个粮食供应链的运营过程。通过对供应链的全流程、全场景、多角色的体验，正确理解战略决策在整个供应链中的重要性。掌握理解各种决策在供应链管理中的重要作用，通过实际操作，明析企业在运作时需考虑的问题与做出决策的方法。

3-3实验课时

（1）实验所属课程课时：32学时或者48学时  

（2）该实验所占课时：6 学时     

3-4实验原理

1、实验原理(限1000字以内)

实验包括粮食供应链上的 6 类角色：粮食消费者、粮食经销商、粮食加工商、国有储备库、原粮经销商、农户或新型经营主体。粮食经销商、粮食加工商、国有储备库、原粮经销商由学生扮演进行仿真决策，粮食消费者、农户或新型经营主体依据实验开始前设置的规则运行。

1）粮食消费者是粮食供应链需求的发起点，该角色可仿真不同粮食的不同需求特征；

2）粮食经销商是粮食消费者的上游，粮食加工商的下游，仿真成品粮贸易业务，主要决策点是供应网络的布局和成品粮采购与运输；

3）粮食加工商是粮食经销商的上游，原粮经销商、国有储备库、农户或新型经营主体的下游，仿真粮食从原粮转变为成品粮的过程，该角色特有生产加工功能，可以充分仿真企业内部供应链运营过程；

4）原粮经销商是粮食加工商的上游，国有储备库、农户或新型经营主体的下游，仿真原粮贸易业务，主要决策点是供应网络的布局和原粮采购与运输；

5）国有储备库是粮食加工商、粮食经销商的上游，农户或新型经营主体的下游，仿真原粮国有储备业务，主要决策点是原粮库存轮转过程中的原粮采购与拍卖；

6）农户或新型经营主体是原粮经销商、国有储备库、原粮加工商的上游，仿真原粮售出过程，依据下游企业的报价和国家最低收购价，决定原粮销售给谁。

2、知识点：共9个

1）粮食供应链上的企业类型，及该企业在供应链上中发挥的作用；

2）选址的影响因素及常见的选址方法；

3）常见的库存策略：（s,S）、（R,Q）、（T,S）、（B,S）；

4）需求预测的重要性及常见的预测方法；

5）如何制定S&OP、采购计划和生产计划；

6）规划产品品类的影响因素

7）粮食供应链的特殊性—粮食轮换、拍卖交易、最低收购价；

8）常见的拍卖交易分类

9）供应商选择的影响因素

3、核心要素仿真设计

实验以原粮买卖、存储、加工和成品粮销售等流程为主线，设计战略规划阶段、统筹计划阶段和运营运作阶段三种实验场景，将供应链选址分析、供应链策略选择以及粮食供应链上下游协同融合于虚拟仿真实验中。

在实验场景一中着重理解粮食供应链的特殊性--粮食轮换、拍卖交易、最低收购价等，从这些特殊性真切感受粮食供应链与其他供应链的异同。

在实验场景二中了解需求预测及制定预测常用的方法，理解生产策略及库存策略对企业经营的影响，掌握S&OP、生产计划和采购计划的制定逻辑与方法。

在实验场景三中体会选址中需要考虑决策的各项因素以及各项因素之间的博弈，得出合理的选址结果。

3-5实验教学过程与实验方法

1、认识粮食供应链与粮食供应链管理：

认识供应链、粮食供应链（概念、意义）；

认识供应链管理、粮食供应链的管理（概述、意义、重要性）；

认识粮食供应链运营实验（系统、系统介绍、实验课程概述特色、内容）。

2、创建企业，组建运营团队：

了解不同企业的功能及企业内供应链总监、市场总监、采购总监、生产总监的职责。

3、了解运营规则：

供应链总监具体职责内容以及涉及实验参数部分的具体讲解包括的专业名词知识点 eg：S&OP 计划填写规则及 S&OP 知识点

市场总监具体职责内容以及涉及实验参数部分的具体讲解包括的专业名词知识点 eg：销售预测的填写规则及订单需求量知识点

采购总监具体职责内容以及涉及实验参数部分的具体讲解包括的专业名词知识点 eg：供应商评价规则及最低收购价、供应商管理知识点

生产总监具体职责内容以及涉及实验参数部分的具体讲解包括的专业名词知识点 eg：生产规则及产线研发的效能优化知识点

4、熟悉操作系统教师端操作讲解、学生端操作讲解

5、学生进行实操

分别在战略规划阶段、统筹阶段、运作阶段进行实操并分析粮食供应链中每一步决策带来的影响有哪些，运营一段时间后，根据排行榜反应企业经营情况。

6、提交实验报告

    根据实验报告和实操过程给出实验成绩。

3-6步骤要求（不少于10步的学生交互性操作步骤。操作步骤应反映实质性实验交互，系统加载之类的步骤不计入在内）

1、学生交互性操作步骤，共  16 步

2、交互性步骤详细说明

1）工厂选址：选址时受到多方因素的影响，需考虑原材料产地的位置，开拓市场的成本即顾客需求地的位置，产品运输成本，库存成本和依据企业自身特性而需考虑的因素的影响。

2）进行销售预测：点击【销售预测】，可制定全年的销售计划，并按照周进行需求预测，下框通过点击进行商品的切换。“预测需求量”输入完毕后，需点击【保存】，数据才会被记录。

3）制定S&OP计划：点击【S&OP】，可以设定企业的月度销售与运作计划；S&OP不同商品种类的运作计划填写数量需参考“销售计划”制定的月度需求，并提前预判到商品的生产、运输、加工等环节所需的时间。

4）制定采购计划：点击【采购计划】，根据企业的需求制定专属的采购计划。

5）制定生产计划：生产计划为生产企业特有的运作计划，点击【生产计划】，可根据S&OP进行生产计划的设置，并根据生产计划对相应产线进行排产。上半部分是主生产计划设置，下半部分是产线排程，:按周进行排程。

6）进行路径规划：点击【路径规划】，可实现调拨和订单配送功能。

7）找寻原粮：根据需要的原粮或成品粮寻找上游供应商，点击【品种】列表下的原粮或成品粮，下方出现经营该品种的供应商，点击旁边操作栏的【询价】，可以选择该企业的经营品种、填入需要的数量、单价、需求地、报价截止日期，询价信息填写完毕后，点击【保存】，保存成功，信息导入【询价信息】列表中。

8）签订合同：与确定合作的供应商签订合同，就违约金、承担运输方。预期问题进行谈判。

9）开通产线：开通采购到的原材料可以生产的产线，准备进行成品粮的生产。

10）产线效能优化：点击【效能优化】，可以对人工成本、合格率、能耗成本三个方面进行优化升级，每个部分可优化升级四个等级，点击【研发】立即扣除研发费用，规定时间过后，该产线效能优化完毕。

11）生产加工：根据排产进行生产。

12）库存管理：对所拥有的原材料、成品粮实现库存调拨与仓库扩容的决策。

13）库存策略：对所有原材料、成品的库存进行库存策略的管理，可以根据需要从（s，S）、（R，Q）、（T，S）、（B，S）中选定一种，并填写“安全库存”以及选定库存策略的两个参数值。

14）销售成品粮：通过销售订单、线上销售、拍卖、广告多种交易方式进行销售。

15）订单配送：按需对订单进行配送。

16）供应商管理：对已经合作过的供应商，通过从“质量”、“交付”、“成本”、“服务”四个维度进行评价；和已经建立合作的供应商可进行再次合作，通过比较，与想要再次合作的供应商，可填入签约量，点击【续约】按钮，再次达成合作关系，按照签约量可下达采购订单。

3-7实验结果与结论（说明在不同的实验条件和操作下可能产生的实验结果与结论）

1、利用粮食供应链虚拟仿真实训系统进行企业战略规划实验操作，体会选址中需要考虑决策的各项因素以及各项因素之间的博弈，得出相对合理的选址结果。影响因素不同，选址的结果也不同。

2、利用粮食供应链虚拟仿真实训系统进行企业统筹计划实验操作，体会库存策略及库存策略对生产企业计划制定的影响，掌握S&OP、生产计划和采购计划的制定逻辑与方法。制定计划不同，影响结果也不同。

3、利用粮食供应链虚拟仿真实训系统进行企业运营执行实验操作，体会粮食供应链单企业、多企业模式下各系列流程的重要性，掌握国有储备库、拍卖、最低起报价、成熟期等粮食供应链专业知识点。

实验结束之后，学生可通过分析 5 大指标（总资产、产销比、库存周转率、

订单满足率、投资回报率）并提交实验报告、实验心得的形式作为提交的实验结果。通过实验系统排行榜能够实时了解学生综合运营的情况并给予点评。

3-8面向学生要求

（1）专业与年级要求

——物流管理类专业、工商管理类专业、粮食相关专业等； ——大二及以上年级。

（2）基本知识和能力要求

——要求学生对本专业有一定认知，了解供应链商业运作的采购、生产、 物流、交付等内容，已经完成并掌握本专业基础课、部分核心专业课。

3-9实验应用及共享情况

（1）本校上线时间 ：2020年12月1日 （上传系统日志）

（2）已服务过的学生人数：本校252人，外校100人

（3）附所属课程教学计划或授课提纲并填写：

     纳入教学计划的专业数：5，具体专业：物流管理、会计学、市场营销、国际贸易、工商管理。

     教学周期：4 ，学习人数：252  

（4）是否面向社会提供服务：○是√  ○否

（5）社会开放时间：2021年 5 月   日

（6）已服务过的社会学习者人数： 人

（该虚拟仿真实验教学课程的实验设计、教学方法、评价体系等方面的特色，限800字以内）

       粮食从种植到被消费时间跨度长；供应链上的农户、企业、消费者分布分散；供应链的决策属于不可逆操作，诸多原因导致学生很难通过实践方式了解粮食供应链的全貌。该实验通过对农户、企业、粮食消费市场的调研，虚拟仿真原粮的产生、交易、储备、成品粮的生产和交易过程，让学生在实验过程中逐步揭开粮食供应链神秘的面纱。

1、实验设计创新：该项目依托学校供应链管理学科优势，充分体现能力培养的教学理念，项目内容涉及到管理类专业许多原理和专业知识，通过虚拟仿真实验，将资本引入战略的区域特征与市场需求联系起来进行分析的思维分析，结果能够直观地呈现在学生面前，让学生在接近真实企业战略制定和决策选择的情况下，全面感受到产生的现实影响、大大调动学生的学习积极性和主动性，提升综合分析能力，可以收到事半功倍的学习效果。该项目摒弃传统教学手段，用企业真实数据进行分析，培养学生发现和解决实际问题的综合能力，切实提升创新型、应用型人才培养质量。

2、教学方法创新：通过实训的教学方式让枯燥的数据以友好的图表展现出来，快乐地完成有价值的交互式数据分析。在教学方法上的创新性分析如下：
    1）项目功能强：可同时支持实验实践教学、案例教学和课堂教学；
    2）实验环境好：高校经管类实验室中心进行教学，展示效果好；
    3）教学手段多：支持小组讨论、分析、汇报和分享。

3、评价体系创新：改变了传统的通过理论考核完成的评价方式，创新采用“理论+实训”考核评价体系。

项目通过将传统供应链相关课程由单纯的理论教学，扩展到实验实训教学，在完成并实现丰富教学功能的同时，增加科研功能，延伸平台的功能，进一步优化并打造具有鲜明特色的虚拟仿真实验项目内容，增加数据交互功能，满足校际间、校企间不同类型用户的需求。 

（1）教学指导资源：R教学指导书 £教学视频 £电子教材 £课程教案

（申报系统上传）R课件（演示文稿）£其他

（2）实验指导资源：R实验指导书 R操作视频 £知识点课件库 £习题库

（申报系统上传）£测试卷 £考试系统 £其他

（3）在线教学支持方式：£热线电话 £实验系统即时通讯工具 £论坛

R支持与服务群 £其他

（4）2 名提供在线教学服务的团队成员；2名提供在线技术支持的技术人员；教学团队保证工作日期间提供2 小时/日的在线服务。

6-1网络条件要求

（1）说明客户端到服务器的带宽要求（需提供测试带宽服务）-无特殊要求

（2）说明能够支持的同时在线人数（需提供在线排队提示服务）120人

6-2用户操作系统要求（如Windows、Unix、IOS、Android等）

（1） 计算机操作系统和版本要求-Window7 以上

（2） 其他计算终端操作系统和版本要求无

（3） 支持移动端： ⊙是 ○否

6-3用户非操作系统软件配置要求（兼容至少2种及以上主流浏览器）

（1）非操作系统软件要求（支持2种及以上主流浏览器）

R谷歌浏览器 RIE浏览器 R360浏览器 £火狐浏览器 £其他

（2）需要特定插件  ○是  ⊙否

  如勾选“是”，请填写：

 插件名称：（插件全称）

 插件容量：M

 下载链接：

（3）其他计算终端非操作系统软件配置要求（需说明是否可提供相关软件下载服务）

redis  mysql  jdk  tomcat  zookeeper，可提供相应软件下载服务

6-4用户硬件配置要求（如主频、内存、显存、存储容量等）

（1）计算机硬件配置要求

——4核8G、硬盘250G 及以上；

（2）其他计算终端硬件配置要求

——无

6-5用户特殊外置硬件要求（如可穿戴设备等）

（1）计算机特殊外置硬件要求无

（2）其他计算终端特殊外置硬件要求：⊙无 ○有

 如勾选“有”，请填写其他计算终端特殊外置硬件要求：

6-6 网络安全（实验系统要求完成国家信息安全等级二级认证）

（1） 证书编号：

11010543037-20001

（2） 请附信息系统安全等级保护备案证明

指标

内容

系统架构图及简要说明

实验

教学

开发技术

£VR £AR £MR £3D仿真 £二维动画£HTML5

R其他JAVA,ActionScript   

开发工具

£Unity3D £3D Studio Max  £Maya

£ZBrush £SketchUp £Adobe Flash

£Unreal Development Kit £Animate CC

£Blender £Visual Studio

R其他IDEA,Egret   

运行环境

服务器

CPU 8 核、内存 16 GB、磁盘 120 GB、

显存2  GB、GPU型号GTX730

操作系统

RWindows Server £Linux £其他

具体版本：

数据库

RMysql £SQL Server £Oracle

£其他

备注说明（需要其他硬件设备或服务器数量多于1台时请说明）          

是否支持云渲染：○是 ⊙否

实验品质（如：单场景模型总面数、贴图分辨率、每帧渲染次数、动作反馈时间、显示刷新率、分辨率等）

分辨率：1920*1080

（本实验教学课程今后5年继续向高校和社会开放服务计划及预计服务人数）

（1）课程持续建设

  其他描述：无。

（2）面向高校、社会的教学推广应用计划

   其他描述：

粮食供应链虚拟仿真实验项目，为供应链领域最前沿的研究课题，数据来源并转化于企业真实案例，可以实现学校师生对创新实验项目的课题研究。 系统软硬件设计先进，具备每学年提供 2 万人次实验课程的能力。

软件著作权登记情况

以下填写内容须与软件著作权登记一致

软件名称

粮食供应链虚拟仿真实训系统

是否与课程名称一致

⊙是    ○否  

每栏只填写一个著作权人，并勾选该著作权人类型。如勾选“其他”需填写具体内容；如存在多个著作权人，可自行增加著作人填写栏进行填报。

著作权人

著作权人类型

武汉轻工大学

⊙课程所属学校  ○企业  

○课程负责人    ○学校团队成员

○企业人员      ○其他

著作权人

著作权人类型

北京络捷斯特科技发展股份有限公司

○课程所属学校 ⊙企业  

○课程负责人    ○学校团队成员

○企业人员      ○其他

权利范围

全部权利

软件著作登记号

如软件著作权正在申请过程中，尚未获得证书，请填写受理流水号。

受理流水号

2021R11L1585279

本团队承诺：申报课程的实验教学设计具有一定的原创性，课程所属学校对本实验课程内容（包括但不限于实验软件、操作系统、教学视频、教学课件、辅助参考资料、实验操作手册、实验案例、测验试题、实验报告、答疑、网页宣传图片文字等组成本实验课程的一切资源）享有著作权，保证所申报的课程或其任何一部分均不会侵犯任何第三方的合法权益。

                                                  实验教学课程负责人（签字）：

                                                                  年    月    日