基于CDIO模式的《物流工程》課程架構體系設計

劉景云，李 平，耿 鈺

（北京聯合大學 自動化學院物流系，北京 100101）

基于CDIO模式的《物流工程》課程架構體系設計

劉景云，李 平，耿 鈺

（北京聯合大學 自動化學院物流系，北京 100101）

CDIO模式為應用型物流工程人才培養提供了有效可行的方法。在調研當前工程教育與物流相關專業應用型人才培養現狀的基礎上，基于CDIO理念明確了《物流工程》人才培養目標，探討《物流工程》課程架構與內容，改善傳統課程教學實施與考核評價方式，以期切實提高學生工程應用能力，并為物流相關專業課程建設提供借鑒。

物流工程；CDIO；應用型；課程體系

1 前言

現代物流被認為是“第三利潤”源，支持國民經濟增長的重要支柱，也是近年來發展最為迅猛的行業之一。與物流業發展相適應的是日益增長的物流人才需求。物流產業在轉移、升級和轉型過程中對人才培養提出了更高的要求?，F代物流融合了工程學科與管理學科［1］，在“互聯網+”與智能化技術發展背景下，呈現出了較強的信息化與工程實踐特性。新形勢下物流人才需求涉及面廣，層次性強，復合化、專業化程度高［2］，需求空間巨大，應用性強。因而，應用型物流工程化人才的培養對滿足多樣化物流人才需求具有重要意義。

現代物流工程人才培養面臨著與傳統工程性專業人才培養類似的問題，如學生能力培養與工程實際脫節，教學方式以教師為中心，課程評價注重理論考試等［3］。物流工程專業的應用化教學成為專業建設與教學改革的重點研究內容。

MIT運用“工程問題解決范式”提出了先進的CDIO（構思-設計-實現-運行）教學理念，包括三個核心文件：一個愿景、一個大綱和十二條標準。CDIO模式為應用型物流人才培養提供了有效可行的方法［4-5］。為貫徹《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》精神，多所應用型高校開展了CDIO模式的研究與實踐，涵蓋了人才培養模式、專業建設、課程體系建設等內容，并取得了一系列的成果［6］。我國高校的物流相關專業

也在逐步進行CDIO專業建設與課程改革，涉及人才培養模式、實踐實訓教學體系、專業課程體系及具體課程等多層次的研究［7-11］，為CDIO物流工程人才培養的研究與實踐提供了很好的借鑒。

北京聯合大學以應用型人才培養為導向，物流工程專業在培養方案制定過程中開始逐步探索工程教育模式，進行課程體系重新組織與教學內容的建設，目標是使學生的實踐能力、綜合能力和創新能力得到顯著提高?！段锪鞴こ獭氛n程是北京聯合大學物流工程專業的“學科大類必修課”，如何在CDIO模式下進行《物流工程》課程教學改革與實踐，培養應用型物流工程人才，需進一步研究。

本文主要進行《物流工程》課程的CDIO模式探索與研究，探討課程內容體系架構的建設，以期為專業課程體系建設與應用型人才培養模式研究提供重要的借鑒依據，豐富CDIO在物流工程專業的應用教學內容。

2 《物流工程》課程簡介

《物流工程》課程以物流系統為對象，包括物流系統的分析、規劃、設計與資源優化配置等內容，旨在使學生掌握核心基礎理論與方法的基礎上，具備物流工程問題識別與表述、建模與分析、求解與優化的能力，通過課程實驗具備良好的實踐應用、團隊協作、撰寫與表達能力。

該課程的課內學時設置為32學時，共計2學分，講授與討論設置為26學時，課內實驗學時為6學時。此外，該課程還設置了48學時課外學時，要求學生在課下完成必要的調研、閱讀、案例分析報告、實驗設計報告等。

3 基于CDIO模式的課程架構

基于CDIO理念探索《物流工程》課程結構體系，在原有教學資源基礎上，融合當代物流發展的“互聯網+”與“智慧物流”背景，增加新內容，結合實際案例，對該課程知識體系進行重構，著眼于知識與能力培養，將課程內容統一于“構思”、“設計”、“實現”、“運行”四個過程，實現知識與能力培養的一體化。

《物流工程》課程知識結構主要涵蓋了基礎概念需求及理論體系、物流工程設計項目、課程實驗環節、物流系統管理，始于基本概念與理論體系，終于應用，重點進行學生物流工程問題識別與表述、建模與分析、求解與優化、系統管理、實踐應用等能力的培養。《物流工程》課程知識結構如圖1所示。

圖1 基于CDIO理念的《物流工程》課程知識結構圖

3.1 構思（C-Conceive）

CDIO教學大綱認為“構思”（C-Conceive）即在社會和企業環境下，設立系統目標與需求，定義系統功能、概念和結構，系統建模確保項目實現，進行開發項目管理等內容［5］。因此，對應于《物流工程》課程內容，即基礎概念需求及理論體系，主要設置了基本概念、發展、理論體系、物流系統規劃與設計的定義、需求與原則，設施與設備等內容，旨在明確物流工程概念目標、體系、需求與對象的基礎上，為后續的設計、實現和運作過程奠定基礎，重點培養學生需求分析的能力。具體內容如下：

第一章 物流工程概論

第一節 物流與物流工程概念

一、物流的概念

二、物流工程的概念

第二節 物流工程的發展

一、物流工程發展歷史

二、物流工程發展趨勢

第三節 物流工程理論體系

一、研究對象

二、研究目標

三、關鍵技術

第四節 物流系統規劃與設計

一、物流系統范疇

二、物流系統規劃與設計定義

三、物流系統規劃與設計需求

四、物流系統規劃與設計原則

第五節 物流工程設施與設備

一、運輸與輸送設備

二、包裝與集裝設備

三、存儲設施設備

四、物料搬運設備

五、自動數據收集和通信設備

六、典型物流設備技術參數與選用

3.2 設計（D-Design）

CDIO教學大綱指出“設計過程就是學生通過一個產品、過程或系統的設計而進行學習的一系列活動”，涵蓋了設計過程階段與方法、在設計中應用知識、學科性設計、多學科設計及多目標設計等內容［5］?！段锪鞴こ獭氛n程在設計過程中，以企業項目案例為驅動，進行企業物流系統分析與設計、設施選址、系統布置設計、物料搬運系統設計、物流倉儲與配送系統設計等教學內容，旨在培養學生物流工程問題識別與表述、建模與分析、求解與優化等方面的能力。該部分教學內容具體設置如下：

第二章 物流系統規劃與設計

第一節 企業物流系統分析與設計

一、企業物流系統組成、分類與目標

二、物流合理化原則與途徑

三、企業物流分析方法

四、企業物流系統設計

第二節 設施選址

一、設施選址概述

二、設施選址問題描述與建模

三、設施選址方法

四、多設施選址問題

第三節 系統布置設計

一、設施布置概述

二、設施布置原則與基本形式

三、設施布置設計方法

第四節 物料搬運系統設計

一、物流搬運系統概述

二、物料搬運的單元化與標準化

三、物料搬運方法

四、物料搬運系統設計

第五節 物流倉儲與配送系統設計一、倉儲系統運作與倉庫規劃

二、自動化立體倉庫系統

三、智能倉儲系統

四、配送中心規劃與設計

五、互聯網+配送系統

3.3 實現（I-Implement）

CDIO思想認為實施階段主要內容是設計實施，軟、硬件的實現制造，對軟、硬件的集成、測試、驗證、認證以及對實施過程的管理等內容［5］。對應于《物流工程》課程則是實驗環節的設置，重點在于針對特定實際項目對象，進行規劃設計方法的設計、實現、優化與驗證，解決實際物流實際工程問題。課程內容的設計涵蓋了三方面設計內容，包括當前物流發展背景下“互聯網+”配送系統設計與應用、物流設施布置設計與應用、物料搬運系統設計與應用。該部分教學內容主要培養學生實踐應用的能力、團隊協作能力、撰寫與表達能力等。該部分教學內容具體設置如下：

第三章 物流工程設計與實驗

第一節 互聯網+配送系統設計與應用

一、實際案例

二、系統介紹

三、系統操作

四、實驗報告

第二節 物流設施布置設計與應用

一、實際案例

二、問題描述

三、實際要求

四、實驗報告

第三節 物料搬運系統設計與應用

一、實際案例

二、問題描述

三、設計要求

四、實驗報告

3.4 運行（O-Operation）

CDIO的運作階段則注重運行的設計和優化，培訓操作，改進和演變，棄置和運行管理等內容［5］.《物流工程》課程的內容設置上則主要為物流系統管理，包括物

流管理與組織、成本分析、可行性研究與系統評價等內容。本階段內容旨在培養學生物流系統管理的能力。

第四章 物流系統管理

第一節 物流管理與組織

一、物流管理基本內容

二、物流組織基本內容

第二節 物流成本分析

一、物流成本及其管理

二、物流成本管理優化

三、物流成本管理模式

第三節 物流系統設計可行性研究

一、物流工程設計概述

二、項目建議書

三、可行性研究

第四節 物流系統評價

一、物流系統績效評價概述

二、物流系統績效評價體系

4 教學活動

本門課程在CDIO模式《物流工程》理論課程架構體系的基礎上，采用“介紹（I）”、“講授（T）”、“應用（U）”相結合的教學方式展開課程教學?！段锪鞴こ獭氛n程教學內容、教學方式、學時分配、平時考核方式、學生組織方式以及能力培養等與CDIO模式的對應關系見表1。學生最終成績評定采用平時60%+考試40%的方式。

表1 CDIO課程教學活動開展方式

教學活動實施過程中，“構思”部分內容以介紹為主，學生需完成必要的調研，明確系統需求，鍛煉學生需求分析的能力。設計部分則以企業項目案例為驅動，在教師講授同時，學生要進行相關知識點的應用，同時完成必要的調研、匯報、案例分析與答辯，以鍛煉并具備物流工程問題識別與表述、建模與分析、求解與優化能力。實現部分則以應用為主，教師不再對相關知識點進行講解，而是布置實驗設計任務，學生根據所學知識，以小組為單位，合作完成實驗設計內容，完成實驗報告，并設置答辯環節，對學生實踐應用能力、團隊協作能力與撰寫表達能力進行評價。運行環節以教授為主，使學生具備系統管理能力。

5 結論

我國近年來物流業發展迅猛，對物流工程人才培養提出了更高的要求。CDIO模式為應用型物流工程人才培養提供了有效可行的方法。本文基于CDIO理念明確了課程定位與人才培養目標，提出新背景下了《物流工程》課程架構與內容，以知識與能力為導向，改善傳統課程教學實施與考核評價方式，為應用型物流工程人才培養過程中《物流工程》相關課程建設提供了借鑒。

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Design of Curricular System of Logistics Engineering Based on CDIO Mode

Liu Jingyun,Li Ping,Geng Yu
（School of Automation, Beijing Union University, Beijing 100101, China）

In this paper, on the basis of an investigation on the current status of the engineering education and the cultivation of thelogistics related applied specialist talents, we clarified the talent cultivation target of the Logistics Engineering course based on the CDIOsystem, discussed the framework and content of the course and then improved on the traditional teaching and evaluation systems for thiscourse.

Logistics Engineering； CDIO； applied； curricular system

G642.3；F252

A

1005-152X（2016）09-0177-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.09.037

2016-08-12

中國物流學會“2016年物流教改教研課題計劃”“基于CDIO模式的《物流工程》與實踐課程建設研究”（JZW2016081）

劉景云（1983-），女，博士，北京聯合大學自動化學院物流系講師，研究方向：物流系統信息化與自動化。