培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的物流裝備自動化課程群研究

高銳鋒 魏明 孫博

【摘要】物流自動化裝備開發(fā)是物流工程專業(yè)學(xué)生重要能力。本文分析當(dāng)前物流裝備自動化專業(yè)課程體系中存在的問題，構(gòu)建以自動控制原理、物流工程、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電機與電氣控制及物流裝備自動化方向綜合實驗為基礎(chǔ)的課程群，修訂培養(yǎng)方案，整合課程資源，依托實際項目驅(qū)動，加強實踐環(huán)節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵詞】物流裝備自動化 課程群 應(yīng)用型人才

【基金項目】中國物流教改教研課題（JZW2014055，JZW2014056，JZW2014057）；中國交通教育研究會教育科學(xué)研究課題（交教研1202-191，交教研1202-171）；江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究課題（2013-R-25411）；南通大學(xué)高等教育研究課題（2013GJ016）；南通大學(xué)教學(xué)改革課題（2012B086，2013B033）。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）04-0238-01

應(yīng)用實踐能力是適應(yīng)社會發(fā)展，滿足社會實際生產(chǎn)需要，同時也是當(dāng)前我國高等學(xué)校普遍重視培養(yǎng)的一種學(xué)生能力。具有應(yīng)用實踐能力的物流裝備自動化人才是指通過在高等學(xué)校的系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，具備一定的自動化裝備理論基礎(chǔ)知識，同時又熟悉自動化裝備制造，以能夠完成物流裝備設(shè)計、開發(fā)以及維護(hù)等工作為目標(biāo)的人才。物流裝備自動化區(qū)別于通用的自動化裝備行業(yè)，不僅需要該專業(yè)的本科生具有較強的自動化控制理論基礎(chǔ)，同時還需要掌握物流專業(yè)領(lǐng)域的知識。這意味著交通設(shè)備控制類專業(yè)的本科生需要花大量的時間來學(xué)習(xí)相關(guān)課程，這與高等學(xué)校的學(xué)分與學(xué)時受限制度矛盾，因此尋求一種能夠解決該矛盾的教學(xué)管理方法十分必要。

1.物流裝備自動化教學(xué)中存在的問題

物流裝備自動化是物流工程的核心，該學(xué)科融合了電氣自動化、電子信息、計算機、機械、交通以及物流等多個學(xué)科，在教學(xué)內(nèi)容以及實踐環(huán)節(jié)目標(biāo)上存在著很多共同的特性。但目前該方向課程之間在教學(xué)方法上融合較少，每門課都獨立開展，容易造成教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)與教學(xué)資源的浪費。同時這種孤立性的課程設(shè)置容易引起學(xué)生對專業(yè)理解的單一化，缺乏合理的學(xué)習(xí)體系，對于實際工程中的多學(xué)科交叉應(yīng)用過程沒有感性的認(rèn)識體驗，不能夠做到觸類旁通，工程能力薄弱，直接影響到學(xué)生的職業(yè)發(fā)展。因此，針對培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實踐能力，探求物流裝備自動化課程之間的聯(lián)系，構(gòu)建應(yīng)用型課程群具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.課程群設(shè)置的目標(biāo)

基于實際工程應(yīng)用背景，構(gòu)建完善以物流裝備為核心，積極向其它專業(yè)課程滲透的應(yīng)用型人才課程群。即利用實際的工程項目，將其中所涉及到的知識點，按照先后邏輯順序與相關(guān)課程進(jìn)行串聯(lián)，設(shè)置課程目標(biāo)以及實驗項目，加強各個課程之間的聯(lián)系。在授課過程中，設(shè)置生產(chǎn)實踐中典型問題，注重多個課程知識的交叉應(yīng)用，以學(xué)生自主思考為中心，教師輔助引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題以及解決問題的能力。同時課程群基于通用裝備設(shè)計開發(fā)以及物流系統(tǒng)信息化管理兩條主線，圍繞物流裝備的需求分析、系統(tǒng)總體設(shè)計、繪制圖紙、裝備開發(fā)以及測試維護(hù)基本流程，分為基礎(chǔ)類課程（自動控制原理、工程制圖及CAD、計算機語言編程）、技術(shù)類課程（機械設(shè)計基礎(chǔ)、過程控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)與通信）、實現(xiàn)類課程（電機與電氣控制、物流工程）以及應(yīng)用類課程（物流自動化設(shè)備集成系統(tǒng)）四大類。課程之間相互配、相互滲透，構(gòu)成一個有機的整體。

3.課程群的具體內(nèi)容

基礎(chǔ)類課程包括自動控制原理、工程制圖及CAD以及物流工程三門課。其中自動控制原理是物流裝備自動化課程群中最核心的課程，也是培養(yǎng)學(xué)生了自動化裝備原理，進(jìn)行自動化設(shè)備設(shè)計的最基本工具。物流工程側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生了解物流系統(tǒng)規(guī)劃、物流運作過程中的計劃與控制等方面的知識。工程制圖及CAD是機械裝置裝備設(shè)計的基礎(chǔ)。

技術(shù)類課主要涉及機械設(shè)計基礎(chǔ)、過程控制系統(tǒng)以及計算機語言編程等相關(guān)課程，注重培養(yǎng)學(xué)生掌握裝備設(shè)計、控制設(shè)計、信息傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)。機械設(shè)計基礎(chǔ)課程主要講述自動化裝備中連桿、機械傳動、軸承等各類部件的工作原理和結(jié)構(gòu)分析設(shè)計。過程控制是指以各類工作工藝參數(shù)為被控變量的自動控制，應(yīng)用于物流自動化中能夠適應(yīng)各類不同的物流運輸環(huán)境，是物流自動化裝備設(shè)計中不可或缺的部分。計算機語言編程是實現(xiàn)裝備計算機管理、裝備信息化管理以及信息交互的的必備手段。

實現(xiàn)類課程以電機與電氣控制、計算機網(wǎng)絡(luò)兩門課程為主。電機與電氣控制是自動化裝備的綜合實現(xiàn)類課程，以無人搬運系統(tǒng)、智能導(dǎo)向小車系統(tǒng)等物流自動化裝備為工程背景，培養(yǎng)學(xué)生在物流自動化裝備設(shè)計工作過程的綜合設(shè)計能力。計算機網(wǎng)絡(luò)課程實現(xiàn)了自動化裝備各部件之間、自動化裝備與控制中心之間的數(shù)據(jù)通信與傳輸。兩門課程相輔相成，構(gòu)成一個完整的物流自動化裝備系統(tǒng)。

應(yīng)用類課程是實現(xiàn)類課程的升級版，是其它課程知識的綜合運用，依托實際物流裝備項目，側(cè)重于實踐環(huán)節(jié)，配合畢業(yè)設(shè)計，要求學(xué)生依據(jù)項目要求，獨立分析、設(shè)計并實現(xiàn)相應(yīng)自動化裝備，鍛煉學(xué)生的工程實現(xiàn)能力。

基礎(chǔ)類課程是讓學(xué)生掌握最基本的自動化控制理論以及物流專業(yè)知識，經(jīng)過實現(xiàn)類課程（電機與電機控制、計算機網(wǎng)絡(luò)）的培養(yǎng)使得學(xué)生對物流自動化裝備設(shè)計開發(fā)有了較為深刻的理解，最后通過應(yīng)用類課程（物流自動化設(shè)備集成系統(tǒng)）設(shè)計完成一個實際的物流自動化裝備，而技術(shù)類的課程是進(jìn)行設(shè)計開發(fā)的常用技術(shù)與手段。四類課程之間相互遞進(jìn)，層次清晰，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為目標(biāo)，組成一個有機的整體。

4.課程群教學(xué)實踐的過程管理與落實措施

（1）加強日常管理，建立課程群小組教學(xué)工作會議制度。以課程群中任課教師建立教學(xué)小組，通過定期召開教學(xué)工作會議，解決在教學(xué)工作中出現(xiàn)的問題。會議中采用提問、發(fā)言、討論等方式，任課教師互相介紹教學(xué)經(jīng)驗，交流教學(xué)方法。針對難以解決的問題，召開主題會議，集全院教師力量共同探討，提出切實可行的解決方法。

（2）整合課程資源，修訂人才培養(yǎng)方案。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，到相關(guān)高校、物流裝備企業(yè)調(diào)研，整合專家學(xué)者、企業(yè)工程師的意見，通過研討會、座談會等方式，構(gòu)建一個符合物流裝備企業(yè)生產(chǎn)實踐要求，依托于實踐應(yīng)用項目的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案，并進(jìn)一步完善教學(xué)體系。同時對物流裝備自動化課程群進(jìn)行整體規(guī)劃設(shè)計，分析各個課程中內(nèi)在的聯(lián)系，統(tǒng)一目標(biāo)，確立教學(xué)內(nèi)容。

（3）改進(jìn)理論課程教學(xué)，注入工程案例。在理論教學(xué)中，改進(jìn)單一的公式推導(dǎo)與理論灌輸，結(jié)合真實的物流裝備設(shè)計開發(fā)，讓學(xué)生在情景體驗中了解理論知識的內(nèi)在含義與工程意義。注重課程之間的聯(lián)系，前續(xù)課程為后續(xù)課程鋪墊，后續(xù)課程中聯(lián)系前續(xù)課程的知識點，將課程群中的理論知識進(jìn)行串聯(lián)整合。

（4）依托實際應(yīng)用項目，加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。分解實際物流自動化裝備設(shè)計開發(fā)項目，根據(jù)各門課程的特點，提取小型子項目應(yīng)用于理論課程與技術(shù)類課程教學(xué)，在實現(xiàn)類與應(yīng)用類課程中結(jié)合多個知識點開展綜合實驗，注重學(xué)生在設(shè)計開發(fā)過程中的能力培養(yǎng)，融合課程群中的多門課程知識點，系統(tǒng)性地完成項目設(shè)計開發(fā)，鍛煉學(xué)生實際動手能力。

作者簡介：

高銳鋒（1987-），男，江蘇南通人，在讀博士，研究方向為智能交通。