实验简介：
实验将突发暴雨洪灾下城郊物资配送的方案设计增加互动性，增强体验感，让同学们进一步体会突发暴雨洪灾下城郊物资配送的方案设计过程中的不同配送工具选择、不同环境应对，实现“网上做实验”和“虚拟做真实验”，进而引导学生树立大局观，提升责任感，增强服务意识，提高学生的实践能力和创新能力，满足企业需求，服务地方经济发展，响应教育部号召，持续深化信息技术与教育教学深度融合。本实验设计是基于暴雨洪灾引发应急物资配送为实验对象，根据天气预报、暴雨等级信号等环境恶变，首先紧急将城郊人员转移到安全地方安置，接着立即估计多个安置点物资需求，接着迅速进行储备库应急物资分拣、出库，最后敏捷选择合适运输工具、设计合理运输线路高效配送到安置点。
实验背景：
由于暴雨洪灾的恶劣环境，使得本科生无法现实做物资配送的实验。本项目依托江苏省一流本科建设专业进行研发，以突发暴雨洪灾为背景，分阶段展现人员转移安置、需求物资估计、储备库物资拣选、配送工具选择、配送路线设计及应急调整、配送物资交接等场景，突破现实“做不了”的实验。
（1）实验环境极端、危险性高。突发暴雨洪灾，狂风暴雨，洪水肆虐，环境极端，条件复杂，在现实实验中进行物资配送存在高风险性，可能对人身、车辆和货物等安全造成灾难。因此，很有必要进行虚拟仿真。
（2）实验操作不可逆、成本高。突发暴雨洪灾下的物资配送，对人员操作都是极大的挑战。每一次的现实实验并不能保证其成功，不能去假设，而且在操作过程中是不可逆的，消耗成本较高。因此，很有必要进行虚拟仿真。
基于此，本项目利用虚拟技术对暴雨洪灾背景下的应急物资配送进行仿真，将必备的应急物资配送相关理论知识和技能融入模拟的实训情景中，用以培养学生面对暴雨洪灾情形的应急物资配送作业处理和决策能力，保障暴雨洪灾情形下应急物资配送的有序开展。
设计原则：
（一）应急物资估计原理
这是本实验的首要原理。其核心思想是应急物资的需求分级与需求量测算，科学逻辑是基于受灾程度评估，确定应急物资需求等级，计算估计应急物资需求量。需求级别决定物资需求满足率，并最终决定物资需求数量。
依据《国家突发公共事件应急预案》，物资需求分为四级：特急需求级、紧急需求级、较紧急需求级、一般需求级。应急物资需求量=人均需求量×避难所人数×需求量调整系数。
（二）配送工具选择原理
这是本实验的基本原理。其核心思想是体现应急物资配送工具选择的安全性、合理性和经济性，科学逻辑是基于应急物资配送工具选择决定因素的分析，统筹确定配送工具的类型、载重量。配送工具选择的决定因素主要包括：
1.应急物资的种类
应急物资的形状、物理性能、化学性质、价值等均会影响配送工具选择，应根据应急物资的种类及特性选择适合的配送工具。
2.物资配送批量
运输批量大小影响配送工具选择，应根据批量大小选择匹配的配送工具。
3.需求缓急程度
需求缓急程度决定配送工具选择。紧急需求物资常选择较快的配送工具，如小货车直达或直升机配送；一般需求常选择货车配送或多种工具联合配送。
4.灭失与损坏
灭失与损坏是配送中的安全问题。应急配送须保障安全送达。如水位过高，不应选择货车配送，而应选择冲锋舟或直升机配送。
基于上述三个原理，实验系统设计涉及10个知识点：
1.暴雨预警信号等级；
2.应急物资定义；
3.应急物资需求量化标准；
4.应急物资需求估计；
5.配送工具选择的决定因素；
6.节约里程法原理；
7.实载率；
8.配送路线优化中的TSP问题；
9.单车非满载配送路线安排问题求解；
10.多车非满载配送路线安排问题求解。
实验目标：
本实验课程以“7·30徐州特大暴雨洪灾”中发生的城郊应急物资配送事件为背景，设计了“基本知识认知-应急需求认知-应急物资配备-配送方案设计-配送意外应对-配送物资交接”六个环节，构建了接近真实的配送路线虚拟实验环境和实验对象，达到以下目标：
（1）使学生深刻理解应急物资配送操作全过程的知识点
克服极端、高危环境下应急物资配送理论教学难以生动展现各个配送环节知识点的弊端，组织学生利用虚拟仿真实验，系统地学习和深刻地理解应急人员转移、物资需求估计、应急物资分拣、出库操作、运输工具选择、合理路线设计等知识点，满足实践性教学和学生专业素质提升的需要。
（2）使学生切实增强应急物资配送的实践创新能力
克服传统理论教学中不能动手操作，更不能自己设计方案、探索操作的弊端，组织学生根据突发暴雨洪灾情况下应急物资配送的真实参数，自主设计实验方案，自主控制实验条件和实验过程，使学生熟练掌握应急物资配送方案设计方法，切实提高实践创新能力。
（3）使学生有效提高处理应急物资配送的职业素质
克服传统课堂教学模式中教师主动灌输、学生被动接受且缺乏应急物资配送职业感悟的弊端，组织学生围绕教学目标，特别是应急物资配送过程中的意外事件应对，开展自主设计实验内容，大胆进行探索、互动、研讨式学习，激发对于复杂应急管理的学习兴趣，提升学生处理应急物资配送的职业素质。
实验要求：
（1）专业与年级要求
主要面向物流管理、供应链管理及工程管理专业本科生，开课年级是大学三年级下学期。
（2）基本知识和能力要求
本实验项目，是在学生充分学习了物流学、管理学、大学数学等课程的基础上，后续开始的《运输与配送》专业必修课。基本知识主要涉及，需求预测与统计、物流设备选择、路线规划、应急处理及物流系统运作流程优化设计，并具备四种能力要求：
①需求估计能力。突发暴雨洪灾转移人员安置在不同的安置地点，需要同学们根据不同安置点的空间规模、人员结构（男女、大人小孩等）等因素，估计出物流量，为后续配送工具的选择、配送路线的设计提供较强的支撑依据。因此，学生应具有物流需求调查、分析与估计能力。
②设备选择能力。针对前期安置点需求预测数据，储备库中应该选择不同的配送工具来配送应急物资，物流设备的选择直接决定了配送时间的效率高低。因此，学生要熟悉物流设备，掌握设备合理化能力。
③图像处理能力。在配送路线设计中，有许多规划图要画，例如总体布局图、操作流程图等，需要能够简单处理和完善，这样配送司机才会较好地认知。因此，学生应具有图像处理能力。
④突发应对能力。按照配送路线运输过程中，因不确定因素较多，存在突发事件，导致无法按照原有路线设计继续进行，此时需要同学们正确面对突发情况，根据实地情况做好合理的决策。因此，学生应具有突发应对能力
（3）实验注意事项
先期测验：学生完成先期测验，系统将自动生成实验报告反馈给学生，帮助学生自我督查，培养学生自学能力。
训练模块：在场景中进行训练，系统会在每个训练场景的每一步操作中进行检测，并在学生在回答完相应操作步骤的训练题目后给出实时反馈，学生可根据实时反馈选择是否重新学习该操作步骤。
能力考核：按比重随机从题库抽取25道题对学生进行综合考核，题型包括知识类、技能类和情感态度类。考核结果在学生作答结束后反馈给学生。考核方式为鼠标拖动、点击等互动操作。学生需在出现的几种选项中选择答案并提交，提交后程序会自动判断正确与否。
学生完成虚拟仿真实验操作后，系统会根据每一步骤的得分情况自动加权并生成总成绩，成绩单中包括每一个得分点的答题情况统计，便于学生总结实验中的错误情况，寻找错误原因，并在下次操作时避免同样的错误发生。
虚拟仿真实验实验数据可上传至数据管理云平台，云平台可与学校现有教学与信息系统集成。数据管理云平台可管理的数据包括但不限于学生姓名、年级、专业、实验日期、实验进度、实验成绩等。云平台支持下载和更新虚拟仿真实验子程序数据包资源。学生完成虚拟仿真实验课程任务的个人信息数据与成绩数据可上传至数据管理云平台保存与分析。
