智慧物流背景下物流工程專業學生創新能力培養探索*

□ 張 錚，李軍濤，朱建平，張麗珍

(上海海洋大學，上海 201306)

1 前言

“智慧物流”是指通過自動識別技術、傳感器技術、物聯網技術、人工智能與大數據等智能化技術，提高物流系統數據采集，統計分析和智能決策的能力，提升整個物流系統的信息化、自動化和智能化水平。“智慧物流”近年已發展成為物流相關企業的新推動力、新增長點；物流行業技術的革新對物流工程本科專業學生對所學知識的應用和創新能力提出了更高的要求，對物流工程專業本科教學也提出了更高的要求。

上海海洋大學工程學院物流工程專業開設了“物流信息技術”、“物流自動化技術”、“物聯網與大數據”、“現代自動識別技術”等與智慧物流相關的課程；同時投入大量資金，開展物聯網工程、物流裝備與自動化實驗建設，培養了學生物流信息集成與自動化系統設計開發應用能力；取得了良好的教學效果。

但是部分教材知識點老舊，跟不上“智慧物流”迅猛發展的趨勢；教學內容偏理論化，課程內容知識點孤立，“智慧物流”的系統性得不到很好的體現，與實踐聯系不夠緊密，與現實中的問題相脫節，導致學生學習的主動性不高，學習效率低下。

本文針對智慧物流發展的新動向、新需求、新應用、新裝備，結合上海海洋大學物流工程專業現狀與特色，探索培養物流工程專業學生創新能力的有效途徑。

2 課程群建設

為了培養和加強學生智慧物流創新應用能力，首先應當進行智慧物流相關的課程群建設。建設的主導思想是對課程群內的各個課程如何進行優化整合，有機地結合在一起，這是至關重要的。課程群內包含：“python語言程序設計”、“物流信息技術”、“物流自動化技術”、“物聯網與大數據”、“現代自動識別技術” 5門與智慧物流相關的專業課程。

課程群基于物流信息與自動化技術和物聯網與大數據兩條主線，圍繞智慧物流系統的需求分析、信息自動采集、控制技術、信息管理和大數據應用的基本流程展開建設。“python語言程序設計”是編程基礎，讓學生掌握最基本的大數據編程知識。“現代自動識別技術”、“物流信息技術”和“物流自動化技術”是工程技術基礎，學習常用的物流信息自動獲取技術、物流信息管理系統和物流自動化控制技術。“物聯網與大數據”是應用實踐，通過程序設計完成智慧物流下的大數據平臺應用設計開發。各課程之間相互遞進，構成一個層次型的整體，以培養學生在智慧物流背景下的應用能力和創新能力為目標，思路清晰。并以此為依據修訂和完善課程群內各課程大綱和課程質量標準。

3 教學方法

智慧物流強調與產業、行業結合，應用物聯網與大數據技術、理念來改造傳統物流業。因此，培養學生應用創新能力必須改進創新教學方法。

①教師可整合實際的物聯網工程和智慧物流項目，將內部的各個教學知識點按照邏輯層次的高低先后與各課程教學內容進行關聯，優化調整教學計劃，課堂內容，實驗安排，進一步加強課程群內各課程、各知識點的銜接。在教學計劃中，合理安排設置智慧物流案例中的代表性問題，注意各課程知識點的交叉應用，在課堂上提出問題，由學生分析總結，培養學生思考問題的全面性和綜合性。使“智慧物流”課程群各課程從教學到應用有機結合，形成一個完整的知識體系結構。

②智慧物流相關的技術內容繁雜，如傳感器技術、自動識別技術、無線網絡技術，人工智能技術等；很多技術都在不斷地進行換代革新，因此，各課程教材不可能完全跟上新技術的發展，內容上也不可能十分完善。在教學過程中，應該盡可能采用多媒體視頻的方法，將各種智慧物流技術系統原理，系統設計，應用方法演示給學生，如一些新物聯網產品的推廣介紹，新技術的示范應用，展會演示，典型物流企業的應用視頻等。使學生對各種技術的應用現狀有較具體的認識，提高學生學習應用新技術的積極性，并對課堂教學形成積極反饋。同時，對于一些小型的智慧物流設備，如RFID閱讀器，電子標簽，Zigbee模塊，PLC模塊等，可在課堂上直接展示實物給學生看。

圖1 RFID標簽拆解圖

同時，可進行實物和模塊拆解，使學生進一步理解并掌握其工作原理，從而提升其應用創新能力。例如RFID技術的工作原理抽象復雜，對一些非通信專業的學生理解較困難。可對RFID電子標簽進行實物拆解，圖1所示，通過實物拆解使學生理解電子標簽的基本結構，從RFID標簽實物結構入手，進一步理解掌握RFID技術傳遞能量和數據的原理。

通過在課堂上采用多媒體手段和實物展示，降低了理論學習的難度，使學生在相同的課堂時間內獲取更豐富的知識量，提升了教學效率。

③通過產學研實踐和科研項目提煉，加強實驗實踐教學環節。通過對實際的智慧物流項目或企業典型應用案例進行分解；從系統開發應用過程分解提煉出各個子系統，并根據各個子系統的特點將其合理應用到課程群各課程的理論與實踐教學中。根據各課程教學內容，整合課程群內多門課程的多個知識點。加強實驗室建設，根據項目提煉結果，補充新型實驗設備；構建并開展綜合性、系統性的實驗和實踐項目，使學生在學校內就能接觸認識各智慧物流新技術在物流企業的真實應用情況。從物流企業應用中來，到物流應用中區去，進一步提高學生的實際動手能力。

④智慧物流相關課程具有很強的實踐性，各技術知識點往往和物流行業實際應用結合在一起。而課本上呈現的理論知識較為抽象，例如，對于RFID技術的物流應用，學生有一定的認知，但又難以掌握其實用方案，如RFID的頻段選用、通信距離、RFID卡內字段的編程讀寫等。再如物聯網技術，在什么樣的條件下采用什么樣的通信方法，授課過程中雖然可以舉例，但對于物聯網每種通信技術的優缺點，適用條件，硬件構成和成本，學生不易掌握透徹。如新出現的物聯網技術LoRa和NB-IOT與較早出現的Zigbee技術的應用對比，在不同的物流工程應用中應如何選擇等。

單純的課堂講授并不能使學生完全了解，因此可采用啟發式的教學方法，從實際的智慧物流項目方案出發講解；由學生自主發現問題，提煉出問題，整理出素材，匯總后再拿到課堂上進行交流、設計討論，教師再進行正確的方法引導。提升學生發現實際問題，解決實際問題的能力。最后在實驗和實踐課上，通過實訓平臺進行仿真、模擬、硬件驗證。完成從課堂理論學習到發現實際問題，再到研究討論分析，最后驗證方法，解決問題的過程。

⑤充分利用網絡化教學平臺，在上課之初就在平臺上公布教學計劃，教學課件和考核指標；使學生可以進行有目的的自主學習。學生可以通過網絡提交作業，并可以對一些疑難問題在網絡平臺上提問留言，老師與學生進行非實時交互，為學生課下學習提供正確充分的全面指導。這樣一方面提高了學生學習的積極性和主動性，另一方面也節約了課堂時間，提高了學習效率。同時，還可利用網絡平臺進行教學資源共享，并進一步進行在線課程建設。

4 產教融合協同創新

充分發揮校企合作協同創新在學生實踐能力與綜合素質培養中的關鍵作用，共同開展智慧物流項目課程開發和實踐。密切與物流行業和企業的聯系，以物流產業需求為導向，項目作為產業應用的具體承載形式，實驗實踐內容直接來源于項目，包括具體的設計要求、實現技術、知識

單元等；并在此基礎上優化完善課程知識結構。以項目驅動人才培養，使學生在校學習期間就耳濡目染，對智慧物流技術在物流行業中的應用有較深入的理解。通過產學合作資源共享，鍛煉教師隊伍。

結合目前已有的實驗、實踐課程，建立面向物流行業和學校特色的智慧物流案例庫，并不斷更新，為課堂和實驗教學提供新思路、新方法和新素材。通過物流企業、物流展會、物流協會等多方調研，提煉總結智慧物流發展新動向、新裝備、新應用，不斷調整完善實驗實踐課程項目；組建學生創新團隊；教師引導學生自主，調研探討智慧物流背景下的物流應用新模式，提升職業創新能力。在上述成果的基礎上，組織學生參加大學生科創比賽，形成“賽、學、用”三位一體的新實踐教學模式。

另外，在有條件的情況下，可聘請企業導師進入校園舉辦專題講座，與學生面對面交流，也可邀請企業導師參與本科生畢業設計的制定和指導。

5 結束語

本文詳細闡述了上海海洋大學工程學院物流工程專業智慧物流背景下學生應用創新能力培養的思路。通過智慧物流課程群建設、教學方法改革，產教融合協同創新，進一步提升物流工程專業學生的應用創新能力。