于明亮， 陶 田

(上海理工大學(xué) 經(jīng)濟管理實驗中心， 上海 200093)

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·文經(jīng)管類實驗室·

觸控一體化沙盤教學(xué)平臺開發(fā)與整合應(yīng)用

于明亮， 陶 田

(上海理工大學(xué) 經(jīng)濟管理實驗中心， 上海 200093)

通過分析沙盤實驗教學(xué)的特點，對比物理沙盤和電子沙盤在實驗教學(xué)過程中各自不同的優(yōu)缺點，結(jié)合現(xiàn)代先進的軟硬一體化技術(shù)、人機交互技術(shù)以及云技術(shù)，提出了物理沙盤和電子沙盤相互融合的沙盤實驗教學(xué)新形式，設(shè)計開發(fā)了觸控一體化沙盤教學(xué)平臺，對其具體的開發(fā)方案和教學(xué)應(yīng)用、教學(xué)擴展進行了詳細(xì)的分析與設(shè)計。并且該平臺已經(jīng)在部分高校得到了實際運用，通過了實踐檢驗，對沙盤教學(xué)向平臺化發(fā)展以及沙盤類實驗教學(xué)的改革具有良好的推動作用。

物理沙盤； 電子沙盤； 觸控一體化

0 引 言

近年來，為提高大學(xué)生綜合運用知識的能力，培養(yǎng)大學(xué)生全方位素質(zhì)，沙盤類實驗教學(xué)得到了長足的發(fā)展，其多學(xué)科融合的特點，教學(xué)形式的革新，為經(jīng)管類實驗教學(xué)開創(chuàng)了新的模式和方法，也促使各類沙盤教學(xué)系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，從早期的ERP沙盤模擬運營開始，現(xiàn)在已經(jīng)涵蓋了經(jīng)管類實驗教學(xué)的各個專業(yè)，如項目管理沙盤、市場營銷沙盤、網(wǎng)絡(luò)營銷沙盤、房地產(chǎn)沙盤、管理決策沙盤以及基于供應(yīng)鏈的多組織企業(yè)經(jīng)營模擬沙盤等等。沙盤的形式也出現(xiàn)了從物理沙盤到電子沙盤的轉(zhuǎn)變，沙盤類教學(xué)的教材開發(fā)、教學(xué)體系、課程體系也日益完善，但同時也出現(xiàn)了很多新的問題：

(1) 物理沙盤和電子沙盤各有優(yōu)勢，傳統(tǒng)教學(xué)都是分開使用，如何有效使兩者融合共存，更好的提高教學(xué)效果。

(2) 沙盤種類繁多，為每一個沙盤教學(xué)系統(tǒng)配備一個實驗室會占用大量的教學(xué)軟硬件資源，如何有效整合眾多的沙盤教學(xué)系統(tǒng)。

(3) 現(xiàn)代信息技術(shù)、軟硬一體化技術(shù)蓬勃發(fā)展，能否成為沙盤類實驗教學(xué)的有效載體，建立一個綜合一體化平臺。

基于以上問題，經(jīng)濟管理實驗中心進行了探索與實踐，并在實際運用中取得了良好的效果。

1 沙盤教學(xué)特點分析

沙盤類實驗教學(xué)有自身鮮明的特點，它通常采用角色扮演、經(jīng)營分析、咨詢顧問的情景教學(xué)方式[1-2]。學(xué)生扮演企業(yè)內(nèi)部不同崗位角色，并根據(jù)經(jīng)營情況獨立做出經(jīng)營分析，教師扮演企業(yè)外部角色以及咨詢顧問，對學(xué)生進行流程監(jiān)督并給予有針對性的指導(dǎo)[3]。教學(xué)過程采用體驗式、探究式、競爭性自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，讓學(xué)生在沙盤推演中體驗企業(yè)真實的運營，充分調(diào)動每位學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，鼓勵學(xué)生探究和自主創(chuàng)新[4-6]。由于市場與資源的組合千變?nèi)f化，因此整個沙盤課程的教學(xué)沒有固定的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)答案，經(jīng)營問題隨時可能出現(xiàn)，要求各公司隨時做出經(jīng)營決策。

基于沙盤這種獨特的教學(xué)模式，傳統(tǒng)實驗教學(xué)的“做驗證性實驗、寫實驗報告”的簡單形式是沒辦法做到的[7-9]，必須有一個特殊的載體來展現(xiàn)并服務(wù)于教學(xué)過程，這種承載載體就是物理沙盤和電子沙盤，二者都是在一系列規(guī)則約定下的沙盤具體呈現(xiàn)形式，是沙盤類實驗教學(xué)最主要的載體。

物理沙盤是沙盤類實驗教學(xué)的早期形式，運用紙質(zhì)盤面，各類卡片和代幣作為道具，基于沙盤的具體規(guī)則進行擺放推演，是沙盤的早期形式，一經(jīng)推出得到了良好的市場反饋。隨著關(guān)注沙盤類教學(xué)的高校和企業(yè)的增加，以及現(xiàn)代管理信息技術(shù)的發(fā)展，電子沙盤逐漸出現(xiàn)，將原來物理沙盤的一套體系規(guī)則、盤面道具進行了虛擬化，通過電腦和網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)過程的組織，并有替代物理沙盤的趨勢，但在實際教學(xué)運用中，筆者發(fā)現(xiàn)，二者各有其優(yōu)勢和劣勢，如果運用得當(dāng)，都能很好的服務(wù)于教學(xué)，通過對物理沙盤和電子沙盤進行的提煉與思考，總結(jié)了以下優(yōu)缺點[10-12]，見表1。

表1 物理沙盤與電子沙盤教學(xué)系統(tǒng)優(yōu)缺點

通過以上對比分析，物理沙盤情景信息豐富、便于反復(fù)推演測算，利于學(xué)生運用形象思維開展課程學(xué)習(xí)；電子沙盤過程控制嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)據(jù)便于調(diào)用分析，并且減少了教師事務(wù)性工作量，使得教師將更多的精力關(guān)注于教學(xué)本身，利于學(xué)生運用邏輯思維開展課程學(xué)習(xí)?？梢?，物理沙盤和電子沙盤各自承載了沙盤類實驗教學(xué)模式的優(yōu)點，并且兩者存在很強的互補性，如果能將兩者有效的融合于同一平臺之下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互共享，將更好的提升沙盤實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量。

2 觸控一體化沙盤綜合教學(xué)平臺研究

基于以上對物理沙盤和電子沙盤優(yōu)缺點的思考，筆者總結(jié)了一下，需要一種能融合物理沙盤和電子沙盤優(yōu)點的新的載體，這種載體需要具備以下特點：① 情景信息豐富，利于形象展示教學(xué)過程。② 物理沙盤和電子沙盤能夠進行數(shù)據(jù)交互，實時顯示。③ 物理沙盤盤面及道具能夠電子化。④ 必須是一種綜合化的集成平臺，能運行各種沙盤類教學(xué)軟件，便于平臺的二次開發(fā)和擴展運用。

為實現(xiàn)統(tǒng)一的教學(xué)平臺，我們考慮了當(dāng)下的技術(shù)可行性，并對當(dāng)前高校實驗教學(xué)研發(fā)企業(yè)及市場進行了考察，蘋果公司的Ipad產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)上的發(fā)展給了我們很大的啟發(fā)，它融合了軟硬一體化技術(shù)、人機交互技術(shù)、和云計算的應(yīng)用[13-15]，這些都是當(dāng)下比較先進和熱門的技術(shù)，有廣闊的應(yīng)用前景。同時，通過對市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，多點觸控一體機應(yīng)用也已經(jīng)較為廣泛成熟，為此種設(shè)想提供了硬件載體，結(jié)合軟件開發(fā)技術(shù)，將之運用于教學(xué)領(lǐng)域具有很高的可行性。基于以上考慮，經(jīng)濟管理實驗中心與相關(guān)企業(yè)合作，開發(fā)了基于多點觸控技術(shù)的多組織供應(yīng)鏈沙盤模擬經(jīng)營系統(tǒng)。

在硬件平臺上，選用了60英寸的10點觸摸屏一體機(見圖1)，在教學(xué)時可以允許多名同學(xué)同時通過觸控操作進行信息處理和交互，最多可同時識別10個操作，并且通過二次開發(fā)，硬件上配備特殊的分頻器，結(jié)合四分屏軟件系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對10點觸摸屏的軟分割(見圖2)，將屏幕等分成四個子屏幕，使得屏幕可以顯示任意一個子公司的盤面或同時顯示4個子公司的盤面情況，在沙盤教學(xué)時便于各部門或各子公司進行信息的交互。同時配備四臺電腦，并使其可以與觸控屏進行信息交互，配合顯示器升降機，可以將顯示器隱藏于升降機內(nèi)，提高桌面的利用率?？刂七^程更是實現(xiàn)了無線信息化管理，使用IPAD連接到特定的無線路由器和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，可以實現(xiàn)對整個實驗室各種設(shè)備的控制，包括顯示器升降機的升降操作、觸摸屏一體機的開關(guān)、桌面PC的開關(guān)以及屏幕的切換，管理的信息化有效解決了設(shè)備繁多，準(zhǔn)備工作復(fù)雜繁重的問題。

圖1 10點觸摸屏一體機

圖2 四分屏技術(shù)

結(jié)合該硬件平臺載體，經(jīng)濟管理實驗中心與相關(guān)企業(yè)合作，開發(fā)了基于供應(yīng)鏈的多組織模擬經(jīng)營系統(tǒng)，該系統(tǒng)以集團為單位，下設(shè)原料公司、組裝公司和銷售公司，經(jīng)營過程在同一規(guī)則和市場預(yù)測下，以集團訂單為驅(qū)動，各子公司配合完成集團的經(jīng)營，同時允許各子公司直接面對市場開發(fā)銷售自有產(chǎn)品，因此在整個競爭體系同時做到了內(nèi)部博弈和外部博弈，在實現(xiàn)集團利益最大化的前提下，各子公司還要實現(xiàn)自身利益的最大化，完整的將供應(yīng)鏈上的互動與博弈結(jié)合在一起。在這種虛擬經(jīng)營體系下，摒棄了傳統(tǒng)的物理沙盤，而是將物理沙盤進行了電子化開發(fā)(見圖3、圖4)。

圖3 物理沙盤電子化——原料公司盤面

圖4 物理沙盤電子化集團數(shù)據(jù)盤面

圖3是多組織供應(yīng)鏈沙盤的原料公司盤面，通過電子化手段將傳統(tǒng)物理沙盤的道具、代幣全部以可觸控的方式實現(xiàn)，有效解決了物理沙盤道具損耗與補給的問題，同時具有可保存性，學(xué)生每次上課可以直接調(diào)用以前的數(shù)據(jù)，省去復(fù)盤的工作，有效利用課堂時間。

圖4是物理沙盤電子化后的集團數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)直接與電子沙盤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫對接，可以直觀的顯示整個集團當(dāng)前的經(jīng)營狀況，且該盤面可以實時刷新，顯示最新狀態(tài)數(shù)據(jù)，極大地方便了虛擬運營過程中各子公司、各部門角色之間的信息互動與共享，尤其在年初戰(zhàn)略規(guī)劃會議和年終總結(jié)分析時，兼具了物理沙盤直觀明確、場景信息豐富和電子沙盤數(shù)據(jù)實時準(zhǔn)確的優(yōu)點。觸控一體化沙盤教學(xué)平臺將物理沙盤與電子沙盤有效統(tǒng)一于一體，既保留了物理沙盤情景信息豐富、過程直觀的特點，又保留了電子沙盤數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、過程控制嚴(yán)謹(jǐn)、教師重復(fù)勞動工作量小的特點，同時實現(xiàn)物理沙盤和電子沙盤之間數(shù)據(jù)交互更是一個巨大突破，改變了過去先上物理沙盤、再上電子沙盤或者各自獨立授課的教學(xué)模式，并且該平臺在設(shè)計時就考慮了擴展性，為當(dāng)前各類沙盤軟件融于該平臺之上，預(yù)留了接口。該平臺相關(guān)的軟硬件創(chuàng)新技術(shù)，也已經(jīng)申請了專利和軟件著作權(quán)，為平臺的后期推廣和發(fā)展提供了保證。

3 觸控一體化沙盤教學(xué)平臺使用效果

觸控一體化沙盤教學(xué)平臺是軟硬一體化技術(shù)的有效運用，對當(dāng)前的沙盤類實驗教學(xué)方法與模式有巨大的改進作用，目前該平臺已經(jīng)得到國內(nèi)多個大學(xué)的認(rèn)可并采用。在教學(xué)過程中，有效將物理沙盤和電子沙盤融于一體，解決了困擾各校長期以來物理道具損耗、電子沙盤情景信息缺失的問題，得到了廣大師生贊賞。

同時，依托該平臺的建設(shè)以及相應(yīng)課程的開發(fā)，通過校際合作，開展“跨高校虛擬實驗教學(xué)平臺”的建設(shè)，初步完成了跨校實驗教學(xué)體系、師資隊伍和學(xué)分互認(rèn)等工作，推動了跨校資源的共享和跨校實驗教學(xué)的開展。并且“跨高校虛擬實驗教學(xué)平臺”獲得了2014年上海市教學(xué)成果一等獎，對觸控一體化沙盤的進一步應(yīng)用與推廣具有良好的示范效應(yīng)。

4 觸控一體化沙盤教學(xué)平臺擴展運用與展望

觸控一體化沙盤教學(xué)平臺在理念和技術(shù)上有較強的先進性，有著廣闊的運用前景。但是對于觸控一體化沙盤教學(xué)平臺的推廣和運用，并不是一個簡單的技術(shù)問題，還需經(jīng)濟管理類實驗教學(xué)行業(yè)內(nèi)高校、企業(yè)的共同協(xié)商和探討，解決一些重要的問題：

(1) 建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。觸控一體化沙盤實驗教學(xué)平臺可以為沙盤類實驗教學(xué)提供一攬子的解決方案，具有通用性，但是在沙盤類實驗教學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，還沒形成相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，直接以此平臺為參考作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還需要很長的周期和大量的工作。

(2) 保護知識產(chǎn)權(quán)。各類沙盤軟件集成于該平臺上，需要進行二次開發(fā)，必然涉及到相關(guān)軟件企業(yè)產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)問題，需要進行授權(quán)或者協(xié)商與溝通，必須在尊重知識產(chǎn)權(quán)和相關(guān)法律法規(guī)的框架下進行開發(fā)。

(3) 調(diào)動高校和企業(yè)的積極性。該平臺具備了擴展運用的條件，但是如何讓相關(guān)高校和企業(yè)積極的加入到此平臺上，進行產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計，還需要在行業(yè)內(nèi)進行推廣，并得到廣泛認(rèn)可，才能有效的推動觸控一體化平臺的發(fā)展。

5 結(jié) 語

沙盤作為經(jīng)管類實驗教學(xué)一種優(yōu)秀的載體與手段，近年來迅速在全國各大高校得到廣泛應(yīng)用。觸控一體化沙盤的出現(xiàn)，便于將現(xiàn)有的各類沙盤軟件，融合于統(tǒng)一的平臺上，提高資源利用的效率，減少沙盤類實驗室的重復(fù)建設(shè)，并且可以基于平臺進行一些針對性的二次開發(fā)，充分發(fā)揮該平臺軟硬一體化、人機交互便利、網(wǎng)絡(luò)化的特點，對于沙盤類實驗室的建設(shè)和沙盤類實驗教學(xué)的開展具有重大現(xiàn)實意義與推廣價值。

[1] 胡啟帆,李 嵐. 基于ERP沙盤模擬教學(xué)的應(yīng)用研究[J]. 科技廣場,2012(3):220-223.

[2] 劉 勇，郭 科，彭 蓉.把“市場”建在實驗室把“企業(yè)”交給學(xué)生[J].實驗室研究與探索，2010，29(3):174-175.

[3] 陳朝暉.ERP沙盤模擬對抗教學(xué)方式探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2009(1)：172-176.

[4] 張競元，趙 越，王東娣. “企業(yè)經(jīng)營沙盤模擬與對抗”課程“四階段”教學(xué)法[J] . 實驗室研究與探索,2011(3):365-368.

[5] 尹 磊.企業(yè)戰(zhàn)略管理沙盤模擬實驗教學(xué)的探索[J].實驗室研究與探索,2010(11):312-315.

[6] 俞義樵.將ERP沙盤對抗賽引入高校實驗教學(xué)的嘗試[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2006(6):93-95.

[7] 朱宗乾,王 彥,魏云霞.ERP實施過程沙盤模擬系統(tǒng)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索,2007,26(6):138-141.

[8] 史恭龍,王 倩. 依托ERP沙盤實訓(xùn)平臺開展大學(xué)生創(chuàng)業(yè)教育[J]. 技術(shù)與創(chuàng)新管理,2013(5):480-483.

[9] 鄭惠珍. ERP沙盤模擬在高校教學(xué)中的應(yīng)用綜述[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù),2010(5):70-72.

[10] 葉 舟.ERP沙盤模型中實驗?zāi)Ｐ腿毕菅芯縖J].實驗室研究與探索，2011(3)：361-364.

[11] 陳 冰.經(jīng)營決策沙盤教學(xué)系統(tǒng)及其改進[J].實驗室研究與探索，2010(1)：174-177.

[12] 葉 舟.ERP沙盤模型缺陷比較分析及課程應(yīng)用[J]經(jīng)濟研究導(dǎo)刊，2010(27):137-139.

[13] 胡世良.移動互聯(lián)網(wǎng)軟硬一體化商業(yè)模式探析[J].移動通信,2013(9):56-57.

[14] 馬翠霞,任 磊,滕東興,等.云制造環(huán)境下的普適人機交互技術(shù)[J].計算機集成制造系統(tǒng),2011(3):504-510.

[15] 張瑞吟.基于觸控技術(shù)的創(chuàng)新數(shù)碼設(shè)備[J].集成電路應(yīng)用，2011(9)：38-39.

Development and Application of Sand Table Experimental Platform with the Integration of Touch and Control

YUMing-liang,TAOTian

(Experimental Center for Economical Management, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

This article analyzed the teaching features of sand table experiment, explored and researched the reforms of sand table experimental teaching’s carriers, methods and means. By indicating the advantages and disadvantages of physics and electronic sand table, respectively, this article put forward a new teaching form of sand table experiment which integrated physics and electronics sand table and combining with the integration of modern hardware and software, human-computer interaction technology and cloud computing technology. Moreover, this article designed and developed an integrated touch and control platform for sand table experimental teaching, and deeply analyzed its development, application and extension. And the platform has practically applied in some universities. This article plays a good role in promoting of the platform development and reforms for sand table experimental teaching.

physics sand table； electronic sand table； touch and control integration

2014-03-28

2012年上海高校本科重點教改項目(滬教委高[2012]17號)

于明亮(1979-)，男，山東青島人，博士，實驗師，主要從事經(jīng)濟管理實驗教學(xué)與實驗室建設(shè)工作。

Tel. : 021-55270953; E-mail:ymllw@163.com

G 642.0

A

1006-7167(2015)01-0262-04