以物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)為特色方向的電氣專業(yè)課程群研究

錢懿 蔡志端 王培良

【摘要】長(zhǎng)三角地區(qū)是物流裝備產(chǎn)業(yè)的聚集地。本文根據(jù)區(qū)域物流裝備企業(yè)對(duì)于物流人才應(yīng)用技能的要求出發(fā)，結(jié)合以物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)為特色的電氣專業(yè)培養(yǎng)模式的改革現(xiàn)狀，分析了傳統(tǒng)電氣專業(yè)課程群與人才需求的對(duì)應(yīng)關(guān)系，介紹了物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)的新建特色課程和實(shí)踐實(shí)習(xí)管理及措施。為電氣自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)建設(shè)與地方經(jīng)濟(jì)接軌發(fā)展的道路上指出了一種特色化培養(yǎng)的新模式。

【關(guān)鍵詞】物流裝備 課程群 培養(yǎng)方案 教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）22-0001-01

現(xiàn)階段，各大高校的專業(yè)培養(yǎng)方案基本上采用方向模塊選擇的方式為學(xué)生提供更符合行業(yè)及個(gè)人需求的課程。電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的除了固有的電力系統(tǒng)自動(dòng)化方向之外，一般還設(shè)置有偏向自動(dòng)化專業(yè)的電氣控制技術(shù)類方向。以浙江湖州為例，湖州市是浙江省現(xiàn)代物流裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合試點(diǎn)區(qū)域，物流行業(yè)的發(fā)展催生了對(duì)于物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用的人才需要。因此，如何更好地為物流行業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才，成為了這一區(qū)域地方高校在電氣專業(yè)建設(shè)上尋求特色發(fā)展的思考方向。

1.物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)人才的應(yīng)用技能要求

浙江湖州的物流裝備產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域包括：倉儲(chǔ)搬運(yùn)裝備、電梯及配套、管道運(yùn)輸裝備等。隨著機(jī)器換人的不斷深入，在倉儲(chǔ)搬運(yùn)裝備行業(yè)中，機(jī)器人及信息化無人分揀技術(shù)的應(yīng)用變得普遍。電梯及其配套行業(yè)中，對(duì)于電機(jī)的電氣及PLC控制應(yīng)用技術(shù)變得日趨成熟，定制化的產(chǎn)品正在不斷出現(xiàn)。管道運(yùn)輸裝備行業(yè)在無人焊接電氣控制及無損檢測(cè)傳感器技術(shù)正在國產(chǎn)化進(jìn)程中不斷創(chuàng)新與進(jìn)步。這些領(lǐng)域的企業(yè)在招聘電氣工程師崗位時(shí)，大體上需要具有符合現(xiàn)代物流裝備產(chǎn)品的操作維護(hù)能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、信息化管理能力的人才。

2.現(xiàn)有電氣專業(yè)課程群與人才需求的對(duì)應(yīng)關(guān)系

現(xiàn)有電氣專業(yè)的電氣自動(dòng)化方向的課程群基本上由通識(shí)核心課（英語、高等數(shù)學(xué)、思政類課程等）、專業(yè)基礎(chǔ)課程（工程制圖及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)等）、方向選修課程（運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、測(cè)試技術(shù)及傳感器、電氣控制及PLC技術(shù)等、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、工業(yè)控制組態(tài)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)）和每學(xué)期開展的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)這四大類。這些課程基本按照循序漸進(jìn)的原則分階段開課。

在這些現(xiàn)有的課程中與操作維護(hù)能力對(duì)應(yīng)的是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)、伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；與系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力對(duì)應(yīng)的是工程制圖及CAD、嵌入式控制系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、電氣控制與PLC控制；與信息化管理能力對(duì)應(yīng)的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信、傳感器技術(shù)與應(yīng)用，工業(yè)控制組態(tài)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

無論是專業(yè)基礎(chǔ)課還是方向選修課，現(xiàn)有課程是電子電氣自動(dòng)化類專業(yè)普遍開始的課程，不能夠體現(xiàn)出培養(yǎng)具備物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)人才的特點(diǎn)，無法深入細(xì)致的在先進(jìn)控制技術(shù)的方向培養(yǎng)上，讓學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)到物流行業(yè)的機(jī)器人協(xié)同控制、RFID、視覺識(shí)別檢測(cè)下的信息化無人分揀技術(shù)，更無法讓學(xué)生在充分掌握好這些前沿技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，完成物流自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，因此課程群建設(shè)上必須博采眾家之長(zhǎng)，結(jié)合物流工程、電子工程、自動(dòng)化等專業(yè)的課程群體系，建設(shè)一批體現(xiàn)物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)的特色課程。

3.課程群中的物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)的特色課程

湖州師范學(xué)院的電氣專業(yè)在與本地物流企業(yè)的不斷調(diào)研中，采取內(nèi)培外引的方式，建設(shè)并完善了如下課程：

方向必修課程：（1）物流技術(shù)與裝備：介紹了現(xiàn)代物流系統(tǒng)化技術(shù)，包括集裝技術(shù)與裝備、運(yùn)輸技術(shù)與裝備、物流搬運(yùn)技術(shù)與設(shè)備、倉儲(chǔ)技術(shù)與裝備、分揀技術(shù)及設(shè)備、物流包裝技術(shù)及設(shè)備、物流信息化技術(shù)與信息導(dǎo)引技術(shù)。（2）物流信息技術(shù)與應(yīng)用：介紹了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)討論了條碼與RFID等自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、GPS與移動(dòng)通信、自動(dòng)跟蹤與定位技術(shù)、物流信息的分類編碼與信息存儲(chǔ)和信息處理平臺(tái)等物流信息處理技術(shù)。（3）現(xiàn)代物流設(shè)施與規(guī)劃：介紹了現(xiàn)代物流設(shè)施、經(jīng)典設(shè)施規(guī)劃與物流分析方法的同時(shí)，還詳細(xì)闡述了布局設(shè)計(jì)的現(xiàn)代算法和設(shè)施規(guī)劃與物流分析的計(jì)算機(jī)仿真方法。

方向選修課程：（1）物流系統(tǒng)建模與仿真（針對(duì)特定物流領(lǐng)域的系統(tǒng)集成）：在物流系統(tǒng)建模的基本規(guī)則和步驟下重點(diǎn)介紹了排隊(duì)模型與存儲(chǔ)模型及應(yīng)用，離散事件系統(tǒng)仿真，運(yùn)輸與裝卸系統(tǒng)仿真，生產(chǎn)物流系統(tǒng)仿真，配送中心系統(tǒng)仿真，并利用Flexsim等仿真軟件進(jìn)行實(shí)際訓(xùn)練。（2）電梯控制技術(shù)（針對(duì)電梯等升降物流設(shè)備）：詳細(xì)分析了各種信號(hào)控制系統(tǒng)的典型線路及控制方法，對(duì)電梯的選用方法、布置原則以及安裝、調(diào)試、驗(yàn)收與維護(hù)加以介紹，并對(duì)自動(dòng)扶梯、液壓梯、雜物梯、自動(dòng)人行道進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析與介紹。（3）變頻技術(shù)（針對(duì)先進(jìn)運(yùn)輸裝備）：介紹變頻器的組成和基本工作原理、變頻器的運(yùn)行、變頻器的分類與選型、變頻器的維護(hù)以及通用變頻器的應(yīng)用。（4）機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用（針對(duì)無人分揀搬運(yùn)裝備）：通過討論機(jī)器人學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡述了機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的種類及各自原理與選型、機(jī)器人內(nèi)部傳感器與外部傳感器、機(jī)器人的控制原則和控制方法，并以移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)作為載體，基于實(shí)際案例，討論了幾種典型移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

方向?qū)嵺`課程是物流自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用：通過課內(nèi)課外總計(jì)4周的60個(gè)課時(shí)，讓學(xué)生充分應(yīng)用仿真軟件和實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)對(duì)物流自動(dòng)化系統(tǒng)中所涉及的主要控制模型和算法進(jìn)行了研究；并在此基礎(chǔ)上將學(xué)生分組后，融合方向必修課和選修課學(xué)習(xí)的知識(shí)，針對(duì)某一物流領(lǐng)域，完成一套涉及利用物流貨架、傳感器、搬運(yùn)機(jī)器人或自動(dòng)導(dǎo)引小車實(shí)現(xiàn)物流信息引導(dǎo)、自動(dòng)識(shí)別、分揀和倉儲(chǔ)的系統(tǒng)。

4.課程群的實(shí)踐實(shí)習(xí)管理及措施

應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)離不開應(yīng)用實(shí)踐的培養(yǎng)，現(xiàn)有專業(yè)培養(yǎng)中的應(yīng)用技能培養(yǎng)，主要是由理論課的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、特定的實(shí)踐課程或?qū)嵙?xí)周這三部分組成。在此基礎(chǔ)上，考慮到物流裝備先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用離不開具體的物流的設(shè)備，單純的計(jì)算機(jī)仿真無法讓學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論可行性有較高的自信度。因此課程群中的實(shí)踐實(shí)習(xí)管理必須有以下要求：（1）提高課內(nèi)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重，融入工程案例。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)次數(shù)，融入來自校地合作企業(yè)的物流裝備操作及控制實(shí)例，對(duì)物流課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行對(duì)象化、具體化、可視化，實(shí)現(xiàn)與課程知識(shí)點(diǎn)教授的無縫對(duì)接。（2）依托校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐內(nèi)容多樣化。通過校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和校外企業(yè)操作實(shí)習(xí)，對(duì)實(shí)踐課程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用設(shè)計(jì)出多組模型要求，并且要融入方向必修課、選修課中涉及的裝備技術(shù)及要求，充分體現(xiàn)現(xiàn)有物流技術(shù)的特點(diǎn)。

作者簡(jiǎn)介：

錢懿（1984-），男，浙江湖州人，湖州師范學(xué)院求真學(xué)院工程技術(shù)系系主任，研究方向?yàn)橹悄芸刂葡到y(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)故障診斷與分析。