产业级生鲜电商与冷链物流虚拟仿真实验教学中心建设与实践

2022-04-29任佳佳

物流技术 2022年3期

任佳佳

[摘要]指出建设产业级生鲜电商与冷链物流虚拟仿真实验教学中心可以有效解决电子商务、物流管理等工商管理类本科专业学生实践教学环节薄弱的问题，有助于地方应用型本科高校的转型和创新性应用型人才的培养。介绍了河南牧业经济学院以生鲜电商与冷链物流企业运营全生命周期为主线构建的“一主线、三层次、四结合、五实验室、六维度、十二模块”的实践教学体系和教学资源，在实践教学改革和服务区域经济发展方面做出了一定贡献。

[关键词]虚拟仿真;实验教学;生鲜电商;冷链物流;产业级

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-152X（2022）03-0125-05

Construction and Practice of Industry-level Fresh Product E-commerce and Cold Chain Logistics Virtual Simulation Experiment Teaching Center

REN Jiajia

（College of Logistics & E-commerce， Henan University of Animal Husbandry & Economy， Zhengzhou 450044， China）

Abstract： This paper introduces the "1+3+4+5+6+12" practical teaching system consisting of "one main line， three levels， four parts， five laboratories， six dimensions， and twelve modules" constructed by Henan University of Animal Husbandry and Economics for the life cycle operation of fresh food e-commerce and cold chain logistics enterprises which could contribute to the reform of practical teaching and serving regional economic development.

Keywords： virtual simulation; experiment teaching; fresh food e-commerce; cold chain logistics; industry-level

0 引言

《国家教育事业发展“十三五”规划》和《教育信息化2.0行动计划》明确指出，要积极探索基于虚拟仿真、大数据等新技术的智能学习方式，形成泛在化、智能化学习体系，促进信息技术和智能技术深度融入教育教学全过程[1-3]。虚拟仿真实验教学是开展人才培养模式改革和实施教育信息化行动计划的重要保障[4]。国内外众多高校现已尝试将虚拟仿真技术应用到实践教学之中[5-6]，在借鉴其它院校建设经验的基础上[7-9]，河南牧业经济学院瞄准学校商贸物流、食品科学与工程等优势学科资源和河南省农业、畜牧业、食品加工业、商贸物流业发展需求，对电商物流协同领域的虚拟仿真教学进行了积极探索，并于2018年获中央财政支持立项建设产业级生鲜电商与冷链物流虚拟仿真实验教学中心（以下简称中心），并以“应用为本、实践为基、双创为要”的原则构建了虚拟仿真实践教学体系，现已取得较为显著的实践教学效果。

1 项目建设的必要性与先进性

1.1 必要性

目前，学校现有的實践教学条件虽然能够基本满足物流管理、电子商务等工商管理类专业在常规实践教学方面的需求，但是由于绝大多数实验室定位于专科层面技能型人才的培养，其软硬件均面向操作实训层面，尚不具备开设应用型本科虚拟仿真实验的条件，更不能为学生创新创业实践和教师科研提供必要的保障。根据《物流管理与工程类专业教学质量国家标准》、《电子商务类专业教学质量国家标准》中关于教学、演示和实验设备的要求，为了顺应新零售、智慧物流、大数据、人工智能等现代信息技术在现代商贸物流业中快速应用的发展趋势[10]，中心迫切需要利用虚拟仿真技术将面向未来和产业级的应用转化为虚拟仿真实验教学项目，进而实现对实践教学体系的重构和实践教学模式的改革。

中心通过搭建真实的企业级工作环境，对生鲜电商与冷链物流类企业运营所需的真实场景进行虚拟再现，在“模拟企业经营”、“互动仿真”、“仿真设计”和“模拟操作”中植入了“游戏式、竞争式”的教学方式，充分调动学生参与实践教学的积极性，培养学生的综合职业能力。学生在参与虚拟仿真实验的过程中，可以进行“试错性、破坏性”试验，而不产生冗余成本，项目后台运用大数据技术对每位学生的操作记录进行针对性分析与建议，进而实现教学改革与创新的迭代[9]。

1.2 先进性

中心以“产教融合、校企合作”为指导思想，通过虚拟仿真实验项目，创建高仿真的企业工作环境、业务流程、业务数据，并嵌入生鲜电商与冷链物流企业运营流程，为课程内容与社会需求的对接打下了基础。

中心结合电商物流行业的实际运作流程，以培养学生的知识运用和实际操作能力为目的，针对生鲜电商和冷链物流类企业工作过程的完整性，整合并序化适用于电商物流协同运营的实践教学内容，实现对学生在电商物流项目运营中所涉及的实践技能的培养。

中心的实验教学项目既有平行项目的设计，也有递阶项目的设计[5]，既有单项能力训练项目的设计，也有综合能力训练项目的设计，能力训练本着由易到难、由单项到综合、由简单到复杂的顺序递进，遵循从“新手”到“行家”的职业发展路径。

2 虚拟仿真实验教学体系设计

中心秉承学校“牧工商一体化”发展战略，在多年实践教学积累的基础上，以“校企合作、校企共建”的方式进一步丰富生鲜电商与冷链物流虚拟仿真教学资源，同时顺应电子商务和物流行业智能化发展的趋势，以培养学生的实践能力、创新能力和工程执业能力为核心，面向电子商务、物流管理、制冷与冷藏技术、国际商务、跨境电商等商贸流通类专业，构建了“一主线、三层次、四结合、五实验室、六维度、十二模块”的“1+3+4+5+6+12”虚拟仿真实践教学体系，如图1所示。

其中，“一主线”是指参照生鲜电商与冷链物流类企业实际运行，以生鲜品线上店铺运营、农产品预冷、冷链物流追溯、农产品品质检测、终端配送、大数据分析、智能决策的全生命周期为主线，构建全方位的虚拟仿真实践教学环境，通过将真实的产业项目引入教学课堂，实现对学生综合职业能力的培养。“三层次”是指根据创新性应用型人才培养特点，按照学生的学情及认知规律，将实验教学划分为基础认知虚拟仿真实验、专业设计虚拟仿真实验和科研创新虚拟仿真实验。“四结合”是指虚拟仿真教学与理论教学、实习实训、创新创业、科研成果转化相结合。“五实验室”即按照学习流程建立五个实验室，分别是技术平台开发实验室、预冷及温控实验室、冷链物流追溯实验室、冷藏运输实验室、生鲜电商与冷链物流运营决策实验室。“六维度”是指中心的实践课程体系设计将从学习认知维度、技术掌握维度、设备操作维度、岗位锻炼维度、规划设计维度和科学实验维度进行构建。“十二模块”即按照专业知识体系将三大层次的虚拟仿真实验进行细化，其中基础认知层次的虚拟仿真实验包括生鲜电商平台开发虚拟仿真实验模块、生鲜电商数据库系统开发实验模块、冷链物流数据库开发实验模块和小型冷库特性仿真研究模块;专业设计层次的虚拟仿真实验包括果蔬预冷储藏保鲜技术仿真实验模块、农产品追溯沙盘模拟仿真实验模块、冷藏车内微环境检测虚拟仿真实验模块、自动化立体冷库规划设计与仿真实验模块、冷库逐时能耗分析虚拟仿真实验模块;科研创新层次的虚拟仿真实验包括生鲜电商与冷链物流运营决策虚拟仿真实验模块、新零售线下体验商店仿真实验模块、生鲜电商与冷链物流协同创新仿真实验模块。

3虚拟仿真实验资源建设

中心的虚拟仿真实验教学资源遵循实验难度逐层递进、实验综合性逐层扩展的开发思路，紧密联系电子商务专业与物流管理专业所涉及的核心实验，引导教学科研人员和校企合作单位将横/纵向科研项目向虚拟仿真教学项目转化，现已成功将生鲜电商与冷链物流类企业在实际运营过程中的平台建设、产品追溯、决策运营等项目转化为经过科学设计的综合性、实践性、创新性的虚拟仿真实验项目，为电子商务专业、物流管理专业等工商管理类本科专业创新性应用型高素质人才的培养提供了重要保障。

3.1 基础认知虚拟仿真实验基础认知虚拟仿真教学实验

主要面向电子商务、物流管理、供应链管理等相关本科专业低年级学生的专业基础理论课程和实践课程的学习。中心通过提供自建服务器、校企共建小型冷库为学生提供平台建设、数据库开发以及冷库特性分析等实验教学项目，重点培养学生对基础知识的认知和基础技能的掌握。

（1）生鲜电商平台开发虚拟仿真实验模块。该模块主要针对电子商务、软件开发等相关专业动态网站建设、商务网站网页设计、面向对象程序编程、 Java、PHP等课程的实验环节。可设置PC端生鲜电商平台开发仿真实验、生鲜电商类平台微信小程序开发仿真实验、生鲜电商类APP开发仿真实验、移动端网店建设仿真实验等实践教学项目。

（2）生鲜电商数据库系统开发实验模块。该模块主要针对电子商务、软件开发等相关专业数据库、数据结构、信息管理系统等课程的实验环节，可设置Web数据库系统搭建仿真实验、网站数据库系统维护仿真实验等实验实践教学项目。

（3）冷链物流数据库开发实验模块。该模块主要针对电子商务、物流管理、供应链管理等相关专业物流信息系统、数据库、物联网概论等课程的实验环节，可设置基于物联网的物流信息采集仿真实验、物流信息系统建设仿真实验、物流信息系统运维仿真实验等实践教学项目。

（4）小型冷库特性仿真研究模块。该模块主要针对物流管理、制冷与冷藏技术相关专业冷库设备运行与维护、制冷原理等课程的实验环节。可设置冷库设备运行实训、冷库设备维护实训、小型冷库特性仿真实验等实践教学项目。

3.2 专业设计虚拟仿真实验

专业设计虚拟仿真教学实验主要面向相关本科专业三年级学生理论课程、实践课程的学习。中心通过设置科学、系统的虚拟仿真实验项目拓展学生的专业视野、培养学生综合运用理论知识处理农产品预冷、仓储、配送等冷链物流核心作业环节的综合能力。

（1）果蔬预冷储藏保鲜技术仿真实验模块。该模块主要针对冷链物流、制冷与冷藏技术、食品科学与工程等相关专业的低温原理、冷链物流技術、食品保鲜与贮运管理等课程的实验环节，可设置微型保鲜库预冷气流组织的虚拟仿真实验、移动式预冷处理设备实验等实践教学项目。

（2）农产品追溯沙盘模拟仿真实验模块。该模块主要针对物流管理、电子商务、食品科学与工程等相关专业的食品安全可追溯系统、冷链物流技术等课程的实验环节，可设置农产品追溯沙盘模拟仿真实验、智慧农业沙盘仿真实验、农产品溯源虚拟仿真实验等实践教学项目。

（3）冷藏车内微环境检测虚拟仿真实验模块。该模块主要针对物流管理、制冷与冷藏技术、配送中心规划与管理等相关专业的制冷原理、低温原理、食品保鲜与贮运管理等课程的实验环节，可设置冷藏车车厢内多点检测温度的传感器布局虚拟仿真实验、冷藏车内微环境检测虚拟仿真实验等实践教学项目。

（4）自动化立体冷库规划设计仿真实验模块。该模块主要针对物流管理、供应链管理、制冷与冷藏技术等相关专业的仓储规划与管理、仓储与配送实务、冷库技术等课程实验环节，可设置冷库仓储规划仿真实验、自动化立体冷库规划设计仿真实验等实验教学项目。

（5）冷库逐时能耗分析虚拟仿真实验模块。该模块主要针对物流管理、供应链管理、制冷与冷藏技术等相关专业的冷库技术、制冷原理、仓储规划与原理等课程的实验环节，可设置基于Fluent 的冷库温度调节过程数值仿真实验、冷库冷耗计算方法及耗能分析仿真实验、冷库建筑能源消耗构成仿真分析实验等实验教学项目。

3.3 科研创新虚拟仿真实验

科研创新型虚拟仿真实验主要针对有科研需求、创业需求的高年级本科生，同时服务于教师的科研工作。该层次的虚拟仿真实验充分运用数值模拟、虚拟仿真技术，采用虚拟仿真与实习实训结合的方式对生鲜电商与冷链物流决策运营、预测性销售、推荐引擎、聊天机器人、冷链物流配送路径智能规划等环节进行实验教学，为辅助教师科研、拓展学生专业视野、参加学科技能竞赛和创新创业类竞赛提供技术支撑和项目支持，进而提高学生的创新创业能力和科研素养。

（1）生鲜电商与冷链物流运营决策虚拟仿真实验模块。该模块主要针对电子商务、物流管理、跨境电商等相关专业的网站策划与运营、企业资源计划、数据分析与挖掘、物流信息系统管理、创业管理学等课程的实验环节，可设置生鲜电商运营沙盘虚拟仿真实验、数据营销仿真实验、智能决策支持系统仿真实验、创业设计与仿真实验等实践教学项目。

（2）新零售线下体验商店实验模块。该模块主要针对电子商务、物流管理、食品科学与工程等相关专业所涉及行业的先进商业模式和技术应用所设置的实践环节，主要包括生鲜电商新零售体验仿真实验、人工智能零售虚拟仿真实验等实践教学项目。

（3）生鲜电商与冷链物流协同创新仿真实验模块。该模块主要针对电子商务、物流管理等相关专业学生的创新创业项目、学科竞赛项目以及教师的科研项目，为其提供宽松、自由的实验场所。可设置创新创业项目虚拟仿真实验、学科竞赛虚拟仿真实验、科研创新虚拟仿真模块等实践教学项目。

4 特色与创新

4.1 贯彻“应用为本、实践为基、双创为要”的教学改革探索

中心以学生的发展为中心，尊重学生的个性化差异，探索调动学生主动学习、研究型学习、合作性学习的教学方法改革，着力推广混合式教学、翻转课堂，构建线上线下相结合的教学模式，推动大数据、人工智能、虚拟现实、仿真技术在实践教学与中心管理上的应用，探索“互联网+智能+高等教育”新形态。4.2 构建“1+3+4+5+6+12”虚拟仿真实践教学体系

中心以 OBE模式构建虚拟仿真实践教学体系，以生鲜品线上店铺运营、农产品预冷、冷链物流追溯、农产品追溯、终端配送、大数据分析、智能决策的全生命周期为主线，构建了“一主线、三层次、四结合、五实验室、六维度、十二模块”的虚拟仿真实践教学体系，以社会需求为导向，着重培养学生将理论知识转化为解决问题的能力。

4.3产教融合、校企融合、科教融合的建设模式

中心的建设瞄准学校工商管理、食品科学与工程、特种经济动物饲养等优势学科资源和河南省农业、畜牧业、商贸物流业发展需求，将教师的横/纵向科研成果转化为虚拟仿真实验教学项目[11]，通过与河南本地生鲜电商菜篮网、河南鲜易供应链、双汇物流等冷链物流企业深度合作，共同开发虚拟仿真和实习实训教学项目，以产教融合、校企融合和科教融合的建设模式丰富中心的实践教学内容[8]。

5 结语

为了缓解传统实践教学与企业实际和行业发展脱节、实践教学内容不成体系、重技能训练轻创新能力培养等问题[12]，更好地适应商贸流通类企业对创新性应用型人才的需求，学校电子商务与物流管理专业将虚拟仿真技术引入了实践教学环节，构建了“1+3+4+5+6+12”虚拟仿真实践教学体系和教学资源，打通了人才培养与企业用人需求的“双向真空”状态。目前，学校产业级生鲜电商与冷链物流虚拟仿真教学实验中心仍需要进一步加强产教融合，充实实验教学资源库;加强校内校际共享，扩大服务范围;加强校企合作，提升社会服务水平[13-14]。

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[3] 教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].（2018-04-18）[2021-08-18].http：//www.moe.gov. cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html

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