培養學生應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是物流工程專業學生重要能力。本文分析當前物流裝備自動化專業課程體系中存在的問題，構建以自動控制原理、物流工程、機械設計基礎、電機與電氣控制及物流裝備自動化方向綜合實驗為基礎的課程群，修訂培養方案，整合課程資源，依托實際項目驅動，加強實踐環節教學，培養學生的實踐應用能力。

【關鍵詞】物流裝備自動化 課程群 應用型人才

【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研究課題（交教研1202-191，交教研1202-171）；江蘇省現代教育技術研究課題（2013-R-25411）；南通大學高等教育研究課題（2013GJ016）；南通大學教學改革課題（2012B086，2013B033）。

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

應用實踐能力是適應社會發展，滿足社會實際生產需要，同時也是當前我國高等學校普遍重視培養的一種學生能力。具有應用實踐能力的物流裝備自動化人才是指通過在高等學校的系統性的學習和訓練，具備一定的自動化裝備理論基礎知識，同時又熟悉自動化裝備制造，以能夠完成物流裝備設計、開發以及維護等工作為目標的人才。物流裝備自動化區別于通用的自動化裝備行業，不僅需要該專業的本科生具有較強的自動化控制理論基礎，同時還需要掌握物流專業領域的知識。這意味著交通設備控制類專業的本科生需要花大量的時間來學習相關課程，這與高等學校的學分與學時受限制度矛盾，因此尋求一種能夠解決該矛盾的教學管理方法十分必要。

1.物流裝備自動化教學中存在的問題

物流裝備自動化是物流工程的核心，該學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科，在教學內容以及實踐環節目標上存在著很多共同的特性。但目前該方向課程之間在教學方法上融合較少，每門課都獨立開展，容易造成教學內容的重復與教學資源的浪費。同時這種孤立性的課程設置容易引起學生對專業理解的單一化，缺乏合理的學習體系，對于實際工程中的多學科交叉應用過程沒有感性的認識體驗，不能夠做到觸類旁通，工程能力薄弱，直接影響到學生的職業發展。因此，針對培養學生的應用實踐能力，探求物流裝備自動化課程之間的聯系，構建應用型課程群具有非常重要的現實意義。

2.課程群設置的目標

基于實際工程應用背景，構建完善以物流裝備為核心，積極向其它專業課程滲透的應用型人才課程群。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課程進行串聯，設置課程目標以及實驗項目，加強各個課程之間的聯系。在授課過程中，設置生產實踐中典型問題，注重多個課程知識的交叉應用，以學生自主思考為中心，教師輔助引導，培養學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計開發以及物流系統信息化管理兩條主線，圍繞物流裝備的需求分析、系統總體設計、繪制圖紙、裝備開發以及測試維護基本流程，分為基礎類課程（自動控制原理、工程制圖及CAD、計算機語言編程）、技術類課程（機械設計基礎、過程控制系統、計算機網絡與通信）、實現類課程（電機與電氣控制、物流工程）以及應用類課程（物流自動化設備集成系統）四大類。課程之間相互配、相互滲透，構成一個有機的整體。

3.課程群的具體內容

基礎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，也是培養學生了自動化裝備原理，進行自動化設備設計的最基本工具。物流工程側重于培養學生了解物流系統規劃、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是機械裝置裝備設計的基礎。

技術類課主要涉及機械設計基礎、過程控制系統以及計算機語言編程等相關課程，注重培養學生掌握裝備設計、控制設計、信息傳輸等關鍵技術。機械設計基礎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構分析設計。過程控制是指以各類工作工藝參數為被控變量的自動控制，應用于物流自動化中能夠適應各類不同的物流運輸環境，是物流自動化裝備設計中不可或缺的部分。計算機語言編程是實現裝備計算機管理、裝備信息化管理以及信息交互的的必備手段。

實現類課程以電機與電氣控制、計算機網絡兩門課程為主。電機與電氣控制是自動化裝備的綜合實現類課程，以無人搬運系統、智能導向小車系統等物流自動化裝備為工程背景，培養學生在物流自動化裝備設計工作過程的綜合設計能力。計算機網絡課程實現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據通信與傳輸。兩門課程相輔相成，構成一個完整的物流自動化裝備系統。

應用類課程是實現類課程的升級版，是其它課程知識的綜合運用，依托實際物流裝備項目，側重于實踐環節，配合畢業設計，要求學生依據項目要求，獨立分析、設計并實現相應自動化裝備，鍛煉學生的工程實現能力。

基礎類課程是讓學生掌握最基本的自動化控制理論以及物流專業知識，經過實現類課程（電機與電機控制、計算機網絡）的培養使得學生對物流自動化裝備設計開發有了較為深刻的理解，最后通過應用類課程（物流自動化設備集成系統）設計完成一個實際的物流自動化裝備，而技術類的課程是進行設計開發的常用技術與手段。四類課程之間相互遞進，層次清晰，以培養學生應用能力為目標，組成一個有機的整體。

4.課程群教學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工作會議制度。以課程群中任課教師建立教學小組，通過定期召開教學工作會議，解決在教學工作中出現的問題。會議中采用提問、發言、討論等方式，任課教師互相介紹教學經驗，交流教學方法。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，修訂人才培養方案。以培養應用型人才為目標，到相關高校、物流裝備企業調研，整合專家學者、企業工程師的意見，通過研討會、座談會等方式，構建一個符合物流裝備企業生產實踐要求，依托于實踐應用項目的應用型人才培養方案，并進一步完善教學體系。同時對物流裝備自動化課程群進行整體規劃設計，分析各個課程中內在的聯系，統一目標，確立教學內容。

（3）改進理論課程教學，注入工程案例。在理論教學中，改進單一的公式推導與理論灌輸，結合真實的物流裝備設計開發，讓學生在情景體驗中了解理論知識的內在含義與工程意義。注重課程之間的聯系，前續課程為后續課程鋪墊，后續課程中聯系前續課程的知識點，將課程群中的理論知識進行串聯整合。

（4）依托實際應用項目，加強實踐教學環節。分解實際物流自動化裝備設計開發項目，根據各門課程的特點，提取小型子項目應用于理論課程與技術類課程教學，在實現類與應用類課程中結合多個知識點開展綜合實驗，注重學生在設計開發過程中的能力培養，融合課程群中的多門課程知識點，系統性地完成項目設計開發，鍛煉學生實際動手能力。

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。