面向冷链物流专业的建模和仿真课程教学设计和改革,该文是教学设计类硕士论文范文与冷链物流和冷链物流专业和教学设计方面论文写作参考范文.
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摘 要：随着生活水平提高,冷链需求增加,经济合理的冷链设施建设可以促进企业降本增效.作为新兴的冷链物流管理人才,掌握并应用建模与仿真课程,有助于更好的建设冷链物流系统.为了丰富课堂教学,贴近实际,培养面向社会的应用型人才,本文首先分析了课程教学现状,针对企业需求提出冷链物流人才知识体系,基于知识体系提出了面向冷链物流专业的建模与仿真课程教学设计与课程改革体系.
关键词：物流系统建模与仿真；冷链物流人才；知识体系
随着消费升级,人民生活水平提高,对食品质量要求越来越高,中国已成为世界上最大的易腐食品的生产和消费国.但是与之形成鲜明对比的,就是冷藏冷冻设备、仓库及车辆的缺乏.越来越强的需求驱动着越来越多的冷链物流设施与设备将投入建设和运行.而冷链设施设备对比普通物流设施设备,资金投入更为巨大,而一旦建立及投入,更难以更改.因此,作为一名冷链物流专业学生,掌握一定的建模与仿真技术可以更好理解冷链网络的构建,通过对实际系统进行仿真优化,使冷链系统经济合理、操作可行.
一、教学现状
(一)在管理学科中重视不够
物流建模与仿真课程是以系统的观点看待问题,通过对物流系统进行分析、计算、实验和设计,具有较高的工程实践意义.目前很多高校为物流专业研究生或者高年级的本科生开设了该课程,但是由于该课程涉及系统论、建模及编程相关知识,只有物流工程等工科、工程类专业设为专业必修课,管理类专业一般为专业选修课,致使部分物流专业毕业生对其并不了解,造成了知识体系的不完善.
(二)教材与专业结合不深入
物流建模与仿真的一般前半部分涉及许多建模相关理论,比如排队论、库存理论、仿真方法、随机数产生等,后半部分涉及实际建模与分析,内容全面而丰富.对于建模理论部分,作为管理学科专业学生,面对密密麻麻的理论和公式,面对厚厚的教材,心中难免畏惧.部分知识点,与其他专业课程存在重合,学生兴趣不高.对于实际建模与仿真部分,一般以生产模型、普通物流配送中心为主,没有针对冷链物流专业的实例,作为冷链专业学生,难免对其实用性产生质疑.
(三)教学时长偏短
物流建模与仿真作为高年级选修课,一般课时较少,但是内容又过于深奥,在短短的时间内,难以进行深入教育与教学.学生疲于接受知识,没有时间进行主动思考,无论是闭卷考试还是课程设计,均无法真正让学生掌握其应用.
(四)理论与实践脱节
物流建模与仿真是一门交叉性强、综合性强的课程,对学生和教师都有着很高的要求.一方面,对于学生,要求具有很强的兴趣和自我学习的能力,在建模时,需要强大的逻辑性、理论性、实践性,这是对学生综合能力的要求,并非一门课能够改变；另一方面,对于老师,要求有丰富的仿真实例和熟练的仿真技术,而对于国内高校来说,很多教师是应届毕业生直接入职,鲜有此类经历.
(五)重视仿真过程,忽视仿真分析
仿真作为技术性较强的课程,学习中容易以技术为导向,对仿真软件操作进行详细讲解,容易忽视仿真结果的分析.学生在学习时也以模型能够运行为主要关注点,不关心建模抽象是否与真实系统相吻合；模型运行后,对数据分析参照常见指标,而不深入思考应该关心哪些指标,应该怎样更好的修改方案.但是在实际应用中,仿真的最终目的是为了分析和应用,仿真结果的分析最为重要.脱离了数据分析和系统优化,学生通常初接触操作时成就感较强,但随着对技术的掌握,分析结果没有与专业课程相互验证,学习兴趣减弱.
二、冷链物流专业人才知识体系
随着越来越多的院校转为应用型本科院校、越来越多的研究生转为工程硕士,社会对具有工程实践能力的人才更加青睐.根据企业对冷链物流人才的实际需求,建立与社会需求更匹配的冷链物流专业人才知识体系,主要分为以下四个方面：
(一)物流管理知识
冷链物流是在物流管理基础上的专业延伸,冷链物流人才的培养应该在物流管理大平台下,因此需要具备物流管理所有专业基础课、核心课的知识
(二)制冷、包装、食品相关知识
根据冷链物流的定义,冷链物流人才应该掌握制冷、包装、食品等相关概念、原理、流程、操作、注意事项、相关法律法规,能根据实际情况,为不同商品、不同流通环节选择合适的包装、合适的冷链设施与设备.
(三)项目管理知识
项目是企业日常运行的常见模式,企业以项目为驱动和导向,高效的开展各类工作,通常项目管理是企业管理人员必须具备的一项技能.为了学生能够更好的面对社会,为了能保证整个链条更高效的运作,冷链物流管理应用型人才需要具备较强的项目管理能力.该方面的人才培养,不仅仅是项目管理课程的学习,可以在课程开展中融入到平时的教育教学过程中.
(四)社会责任感
社会并不是无数个独立个体的集合,而是一个相辅相成不可分割的整体.没有人可以在没有交流的情况下独自一人生活.在社会中生活,一定要有对其他人负责,对社会负责的责任感,而不仅仅是为自己的而生活,这样才能使社会变的更加美好.社会责任感不是一种知识,但是对冷链专业人才最为重要.冷链物流是为了食品、药品而服务,没有基本社会责任感,没有对全程温控的决心,根本做不好冷链物流.
在传统的教育中,一般把前两点认为是冷链物流人才知识体系内容,但是对于冷链专业应用型人才的培养,后两点也必不可少.项目管理和社会责任感在一般情况没有相关课程进行培养,可以融入到课程中进行培养.为了更好进行课程教学,需要对企业所需的人才技能进行分析,从人才知识体系着手,进行教学设计与改革.
三、基于冷链物流专业人才知识体系的教学设计
(一)融入学科特色,结合冷链物流实际案例开展知识讲解
案例化教学是让学生理论与实际融会贯通的最好方式,尤其是建模与仿真课程,更需要对大量的实际案例进行建模和仿真分析.课程讲授时,列举案例应是结合冷链物流专业特色的、与冷链物流有关系的,应该充分利用其它课程中所学习的物流管理、制冷、包装、食品等知识.例如在进行供应链系统仿真时,可以加入预冷环节；在进行仓库建模与仿真时,考虑冷库内部操作人员工作时长等问题.在进行冷冻冷藏食品加工与配送中心建模和仿真时,如图1所示,根据实际作业流程进行仿真,对食品进行加工检验和深加工,对不同温度库区进行分区.
(二)强化知识应用,开展项目化教学
项目教学法是基于项目活动的一种学习方法,通过组织学生参与整个项目为主线开展教学,以解决问题为目的,在完成项目的过程中学生学习知识、掌握应用、获取技能.建模和仿真课程开展项目教学,可以有助于学生的探索性学习,鼓励学生主动思考,结合实际进行建模和仿真.同时,掌握项目管理的工作流程及思路,自主学习操作简单的项目管理软件,为以后步入社会打下基础.如图2所示,为一次项目教学的项目进度甘特图.
(三)重视抽象建模能力及输入输出数据分析
建模与仿真课程实际应用的关键不在于模型的实现、软件的操作以及动画的运行,而在于抽象建模的能力以及数据分析和模型优化.针对实际教学中的问题,由学生尝试抽象建立模型,并自行收集或拟合仿真模型中涉及到的关键数据.在数据分析与运用中结合冷链物流特点,比如设定暂存区最大队列长度时,等待加工或入库的冷藏冷冻制品在暂存区的可停留的队列不能超过一定长度,否则温度产生变化造成冷链断链；冷库两次开门作业需要一定的时间间隔,可转换成保证一定的订单到达时间间隔；空载车辆需要装载货物时需要预冷,需设置预冷时间.通过强调模型的合理抽象及数据分析的重要性,强化全程温控冷链的把控,培养学生作为"冷链人"的社会责任感.
四、课程改革体系
单纯的教学设计并不能完全改变教学现状,为了更好的培养应用型冷链物流专业人才,还需要建立完整的课程改革体系,从课程开展、教材、实践教学体系、教学团队、考核手段等五个方面着手.
(一)多层次不同深度开展课程
随着物流的迅速发展,物流领域研究日益复杂,物流系统中要素之间关系复杂,非确定因素、模糊因素众多,很多问题难以用定性分析或数学方法进行描述,需要我们采用计算机仿真的方法来辅助解决.培养应用型人才,了解物流建模和仿真知识成为知识体系架构中必要一环.然而,由于学生兴趣、学生基础不同,成为必修课对文科类学生难度较大,而且不利于有兴趣和有能力学生课程的深度学习,因此更适合的是多层次不同深度开展课程.对于选修此课程的学生开展深度教学；而对于未选修课程的学生,也需要通过其他必修课程、物流实训、毕业实习实践等环节中了解和掌握相关知识点.
(二)编排一本适用教材或教学资料
优质的教材可以对教学效果产生提升的作用.针对冷链物流背景的物流建模和仿真书籍还为空白,需要编排一本针对性的教材,冷链物流相关案例贯穿整本书.学生通过对冷链物流知识温习,被引入新知识的学习,掌握新的技术.
（三）通过"五大平台"完善课程实践教学体系,弥补教学时长和深度
物流建模与仿真课程对动手能力要求较强,课堂的短暂学习并不能做到知识深刻讲解,需要实践教学来弥补.通过实践,也弥补了理论与实践脱节、学校教学与社会应用脱节等现象.通过从实验教学、科研活动、社会实践、学科竞赛及校企合作等五大平台,建立完善的实践教学体系.其中实验教学可以分为：基础实验、模块实验、综合实验、创新实验；科研活动分为：参与教师科研、自主科研、毕业论文；社会实践分为：专业实习、毕业实习、暑期实践；学科竞赛：物流大赛等；校企合作：企业实习、企业培训等.
(四)成立教学团队,重视教师培训
针对课程建立教学团队,指定课程负责人,定期进行教学方法和仿真技术交流.在教学方面,通过教学技能竞赛、观摩课学习等手段提高教学方法；建立学习小组,交流和研究如何增强学生兴趣,如何让理论和实际更好的结合等问题.在仿真技术方面,通过培训、在线学习、交流、实践应用等方式提高团队教师技术水平.
(五)改革考核手段,对仿真模型进行全阶段考核
物流建模与仿真课程一方面有建模的相关理论,另一方面还有更为重要的仿真应用,在进行考核时,应采用多元化的考核方式.考核分为理论考核、实践考核、课程设计等三个方面,其中,理论考核主要是考察学生对建模相关理论的掌握程度；实践考核主要是对软件的熟练程度及仿真的步骤的考核；课程设计则主要侧重对学生知识综合运用、团队协作等方面的考察.
五、总结
冷链物流专业作为学科特色明显、应用性、针对性都极强的专业,更需要培养与社会接轨的物流人才.完善的人才知识体系是适应相关工作的必要条件,因此需要针对企业需求建立的人才知识体系.而基于人才知识体系开展课程改革,是保证课程实用性的最好方法.除此之外,课程改革体系是改变教学现状、多方面保障课程开展效果的利器.
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作者简介：薛珂（1988—）,女,汉族,河南郑州人,硕士,助教,主要研究方向：冷链物流,物流管理.
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