培养学生应用能力的物流装备自动化课程群研究

高锐锋 魏明 孙博

【摘要】物流自动化装备开发是物流工程专业学生重要能力。本文分析当前物流装备自动化专业课程体系中存在的问题，构建以自动控制原理、物流工程、机械设计基础、电机与电气控制及物流装备自动化方向综合实验为基础的课程群，修订培养方案，整合课程资源，依托实际项目驱动，加强实践环节教学，培养学生的实践应用能力。

【关键词】物流装备自动化 课程群 应用型人才

【基金项目】中国物流教改教研课题（JZW2014055，JZW2014056，JZW2014057）；中国交通教育研究会教育科学研究课题（交教研1202-191，交教研1202-171）；江苏省现代教育技术研究课题（2013-R-25411）；南通大学高等教育研究课题（2013GJ016）；南通大学教学改革课题（2012B086，2013B033）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）04-0238-01

应用实践能力是适应社会发展，满足社会实际生产需要，同时也是当前我国高等学校普遍重视培养的一种学生能力。具有应用实践能力的物流装备自动化人才是指通过在高等学校的系统性的学习和训练，具备一定的自动化装备理论基础知识，同时又熟悉自动化装备制造，以能够完成物流装备设计、开发以及维护等工作为目标的人才。物流装备自动化区别于通用的自动化装备行业，不仅需要该专业的本科生具有较强的自动化控制理论基础，同时还需要掌握物流专业领域的知识。这意味着交通设备控制类专业的本科生需要花大量的时间来学习相关课程，这与高等学校的学分与学时受限制度矛盾，因此寻求一种能够解决该矛盾的教学管理方法十分必要。

1.物流装备自动化教学中存在的问题

物流装备自动化是物流工程的核心，该学科融合了电气自动化、电子信息、计算机、机械、交通以及物流等多个学科，在教学内容以及实践环节目标上存在着很多共同的特性。但目前该方向课程之间在教学方法上融合较少，每门课都独立开展，容易造成教学内容的重复与教学资源的浪费。同时这种孤立性的课程设置容易引起学生对专业理解的单一化，缺乏合理的学习体系，对于实际工程中的多学科交叉应用过程没有感性的认识体验，不能够做到触类旁通，工程能力薄弱，直接影响到学生的职业发展。因此，针对培养学生的应用实践能力，探求物流装备自动化课程之间的联系，构建应用型课程群具有非常重要的现实意义。

2.课程群设置的目标

基于实际工程应用背景，构建完善以物流装备为核心，积极向其它专业课程渗透的应用型人才课程群。即利用实际的工程项目，将其中所涉及到的知识点，按照先后逻辑顺序与相关课程进行串联，设置课程目标以及实验项目，加强各个课程之间的联系。在授课过程中，设置生产实践中典型问题，注重多个课程知识的交叉应用，以学生自主思考为中心，教师辅助引导，培养学生思考问题以及解决问题的能力。同时课程群基于通用装备设计开发以及物流系统信息化管理两条主线，围绕物流装备的需求分析、系统总体设计、绘制图纸、装备开发以及测试维护基本流程，分为基础类课程（自动控制原理、工程制图及CAD、计算机语言编程）、技术类课程（机械设计基础、过程控制系统、计算机网络与通信）、实现类课程（电机与电气控制、物流工程）以及应用类课程（物流自动化设备集成系统）四大类。课程之间相互配、相互渗透，构成一个有机的整体。

3.课程群的具体内容

基础类课程包括自动控制原理、工程制图及CAD以及物流工程三门课。其中自动控制原理是物流装备自动化课程群中最核心的课程，也是培养学生了自动化装备原理，进行自动化设备设计的最基本工具。物流工程侧重于培养学生了解物流系统规划、物流运作过程中的计划与控制等方面的知识。工程制图及CAD是机械装置装备设计的基础。

技术类课主要涉及机械设计基础、过程控制系统以及计算机语言编程等相关课程，注重培养学生掌握装备设计、控制设计、信息传输等关键技术。机械设计基础课程主要讲述自动化装备中连杆、机械传动、轴承等各类部件的工作原理和结构分析设计。过程控制是指以各类工作工艺参数为被控变量的自动控制，应用于物流自动化中能够适应各类不同的物流运输环境，是物流自动化装备设计中不可或缺的部分。计算机语言编程是实现装备计算机管理、装备信息化管理以及信息交互的的必备手段。

实现类课程以电机与电气控制、计算机网络两门课程为主。电机与电气控制是自动化装备的综合实现类课程，以无人搬运系统、智能导向小车系统等物流自动化装备为工程背景，培养学生在物流自动化装备设计工作过程的综合设计能力。计算机网络课程实现了自动化装备各部件之间、自动化装备与控制中心之间的数据通信与传输。两门课程相辅相成，构成一个完整的物流自动化装备系统。

应用类课程是实现类课程的升级版，是其它课程知识的综合运用，依托实际物流装备项目，侧重于实践环节，配合毕业设计，要求学生依据项目要求，独立分析、设计并实现相应自动化装备，锻炼学生的工程实现能力。

基础类课程是让学生掌握最基本的自动化控制理论以及物流专业知识，经过实现类课程（电机与电机控制、计算机网络）的培养使得学生对物流自动化装备设计开发有了较为深刻的理解，最后通过应用类课程（物流自动化设备集成系统）设计完成一个实际的物流自动化装备，而技术类的课程是进行设计开发的常用技术与手段。四类课程之间相互递进，层次清晰，以培养学生应用能力为目标，组成一个有机的整体。

4.课程群教学实践的过程管理与落实措施

（1）加强日常管理，建立课程群小组教学工作会议制度。以课程群中任课教师建立教学小组，通过定期召开教学工作会议，解决在教学工作中出现的问题。会议中采用提问、发言、讨论等方式，任课教师互相介绍教学经验，交流教学方法。针对难以解决的问题，召开主题会议，集全院教师力量共同探讨，提出切实可行的解决方法。

（2）整合课程资源，修订人才培养方案。以培养应用型人才为目标，到相关高校、物流装备企业调研，整合专家学者、企业工程师的意见，通过研讨会、座談会等方式，构建一个符合物流装备企业生产实践要求，依托于实践应用项目的应用型人才培养方案，并进一步完善教学体系。同时对物流装备自动化课程群进行整体规划设计，分析各个课程中内在的联系，统一目标，确立教学内容。

（3）改进理论课程教学，注入工程案例。在理论教学中，改进单一的公式推导与理论灌输，结合真实的物流装备设计开发，让学生在情景体验中了解理论知识的内在含义与工程意义。注重课程之间的联系，前续课程为后续课程铺垫，后续课程中联系前续课程的知识点，将课程群中的理论知识进行串联整合。

（4）依托实际应用项目，加强实践教学环节。分解实际物流自动化装备设计开发项目，根据各门课程的特点，提取小型子项目应用于理论课程与技术类课程教学，在实现类与应用类课程中结合多个知识点开展综合实验，注重学生在设计开发过程中的能力培养，融合课程群中的多门课程知识点，系统性地完成项目设计开发，锻炼学生实际动手能力。

作者简介：

高锐锋（1987-），男，江苏南通人，在读博士，研究方向为智能交通。