基于CDIO模式的《物流自动化技术》课程建设与改革

□ 曹丽婷 据中国物流与采购联合会估算，未来5年内我国物流市场具有千亿以上的市场发展空间。物流市场的发展使得物流应用型人才需求空间巨大。“应用型”物流人才培养是应用型高校相关专业建设与教学改革的重点研究内容。美国麻省理工学院（MIT）运用“工程问题解决范式”提出了先进的CDIO（构思－设计－实现－运行）教学理念。为贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020）》精神，在国家层面启动了“卓越工程师教育培养计划”“中国CDIO工程教育模式研究与实践”等一系列重大教学改革项目。我国多所应用型高校逐步开展了CDIO模式的研究与实践，涵盖了人才培养模式、专业建设、课程体系建设等内容，并取得了一系列的成果。CDIO模式为应用型物流人才培养提供了有效可行的方法，但在专业课程建设中仍缺乏系统实践。 CDIO模式下应用型物流人才培养要进行课程体系重新组织与教学内容的建设，目标是使学生的实践能力、综合能力和创新能力得到显著提高。以CDIO为导向的应用型培养模式可以将物流相关课程建设分为三层：主要核心课程、相关核心课程、单门课程。北京联合大学以应用型人才培养为导向，在2015年培养方案制定过程中逐步探索工程教育模式。《物流自动化技术》是物流工程专业的核心课程，该专业教师就如何在CDIO模式下进行《物流自动化技术》及其实践课程的教学改革与实践，培养应用型物流人才，进行了深入的研究，并取得阶段性成果。 研究基于先进的CDIO理念，以“1个愿景”“1个教学大纲”“12个标准”为指导，在分析《物流自动化技术》课程特点的基础上，展开《物流自动化技术》及其实践课程的教学改革研究，从“构思”“设计”“实现”“运行”四个过程对教学内容与实践过程进行组织与改革，集理论、技术、落实和应用于一体，旨在让学生主动地、实践地、各阶段有机联系展开学习，经历从理论到应用的全过程。以CDIO能力培养大纲为依据，以CDIO人才培养模式为指导，定位于“应用型、工程型、创新型”的物流工程专业应用型人才培养目标，展开《物流自动化技术》及其实践课程的教学改革研究，从“构思”“设计”“实现”“运行”四个过程对教学内容与实践过程进行组织与改革。 《物流自动化技术》课程简介 《物流自动化技术》，48学时／3学分，配课程设计（2周／2学分），为专业核心课程，属于“管理科学与工程学科”与“控制科学与技术学科”的交叉学科。物流工程专业定位于培养适应国家和首都经济发展需要的复合型应用型人才，明确培养学生“物流装备控制与应用的能力”。物流自动化技术是集光学、机械、计算机、控制、检测传感、伺服驱动和系统集成等多种技术于一体的多学科融合技术。本课程旨在培养学生对物流系统中涉及的自动化技术的认识和理解。本课程以典型物流自动化系统为主线，把系统中涉及到的信号检测传感技术、信号处理技术、自动控制技术、常用控制器件等相关技术串成整体，通过理论学习和实验，使学生了解物流自动化系统的组成和工作原理；掌握物流自动化相关技术；了解物流控制系统的设计流程，为后续课程设计课程打下基础，综合训练学生在物流系统中自动化技术的综合应用能力、分析问题与解决问题的能力。 基于CDIO模式开展课程建设与改革 （1）立足于专业培养目标，以CDIO能力大纲为指导，调研行业需求，总结教学成果，提出《物流自动化技术》及其实践课程CDIO能力大纲。 （2）调研国内外《物流自动化技术》课程与实践内容，结合企业项目案例与教师研究课题，依据CDIO的“构思”“设计”“实现”“运行”四个过程组织教学与实践过程，完成课程架构设计与教学内容设计。 （3）为进一步完善CDIO能力大纲与课程内容，在《物流自动化技术》课程实施过程中展开本课题研究内容应用，以企业案例为驱动，让学生主动地、实践地经历从理论到技术、从技术到生产、从生产到应用的全过程，培养学生学习、工程应用与研究创新能力。 技术路线如图1所示： 基于CDIO模式的《物流自动化技术》课程架构 基于CDIO理念探索《物流自动化技术》课程结构体系，在原有教学资源基础上，融合当代物流发展的“互联网＋”与“智慧物流”背景，增加新内容，结合实际案例，对该课程知识体系进行重构，着眼于知识与能力培养，将课程内容统一于“构思”“设计”“实现”“运行”四个过程，实现知识与能力培养的一体化。《物流自动化技术》课程知识结构如图2所示。 构思 （C－Conceive） CDIO教学大纲认为“构思”（C－Conceive）即在社会和企业环境下，设立系统目标与需求，定义系统功能、概念和结构，系统建模确保项目实现，进行开发项目管理等内容。因此，对应于《物流自动化技术》课程内容，即基础概念需求及理论体系，主要设置了基本概念、发展、理论体系、物流自动化系统的定义、需求与原则，自动化设施与设备等内容，旨在明确物流自动化技术概念目标、体系、需求与对象的基础上，为后续的设计、实现和运作过程奠定基础，重点培养学生需求分析的能力。 设计（D－Design） CDIO教学大纲指出“设计过程就是学生通过一个产品、过程或系统的设计而进行学习的一系列活动”，涵盖了设计过程阶段与方法、在设计中应用知识、学科性设计、多学科设计及多目标设计等内容。《物流自动化技术》课程在设计过程中，以企业项目案例为驱动，物流自动化系统分析与设计、自动化立体仓库、自动化分拣系统等教学内容，旨在培养学生物流工程问题识别与表述、建模与分析、求解与优化等方面的能力。 实现（I－Implement） CDIO思想认为实施阶段主要内容是设计实施，软、硬件的实现制造，对软、硬件的集成、测试、验证、认证以及对实施过程的管理等等内容。对应于《物流自动化技术》课程则是实验环节的设置，重点在于针对特定实际项目对象，进行规划设计方法的设计、实现、优化与验证，解决实际物流实际工程问题。课程内容的设计上涵盖了三方面设计内容，包括自动化立体仓库、自动化分拣系统、自动导引小车系统设计与应用。该部分教学内容主要培养学生实践应用的能力、团队协作能力、撰写与表达能力等。 运行（O－Operation） CDIO的运作阶段则注重运行的设计和优化，培训操作，改进和演变，弃置和运行管理等内容。《物流自动化技术》课程的内容设置上则主要为物流自动化系统运行与管理维护、系统评价等内容，旨在培养学生物流系统管理的能力。 我国近年来物流业发展迅猛，对物流工程人才培养提出了更高的要求。CDIO模式为应用型物流工程人才培养提供了有效可行的方法。本文基于CDIO理念明确了课程定位与人才培养目标，提出新背景下了《物流自动化技术》课程架构与内容，以知识与能力为导向，改善传统课程教学内容与方法，为应用型物流工程人才培养过程中《物流自动化技术》相关课程建设提供了借鉴。 （作者系北京联合大学物流工程专业副主任）

上一页1 2 下一页