新工科视域下物流专业材料化学及生物医药课程引入教学探索

2024-06-21高宇

物流科技 2024年10期

高宇

摘要：文章旨在探讨大学物流专业中引入材料化学及生物医药相关课程的教学研究，以满足新工科背景下的学科交叉研究需求，并促进对材料化学及生物医药相关产业物流人才的培养。文章首先介绍了新工科背景下的物流专业的发展现状，然后探讨了材料化学和生物医药领域对物流领域的影响，接着提出了引入这些领域课程的理由和目标，最后提供了具体的教学改革方案和评估方法，以期为物流专业的教学改革提供有益的参考。

关键词：物流专业；新工科；材料化学；生物医药

中图分类号：F259.22；G642文献标志码：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.10.031

Abstract： This paper aims to explore the teaching research of introducing courses related to material chemistry and biomedicine into the logistics major. This is done to meet the demands of interdisciplinary research in the context of the emerging engineering education and to foster the development of talent in materials chemistry and biomedicine-related industrial logistics. The article begins by presenting the current status of logistics education in the context of emerging engineering education， then delves into the impact of material chemistry and biomedicine fields on the logistics field. It proceeds to outline the reasons and objectives for introducing courses from these fields and ends by offering specific educational reform strategies and assessment methods， with the aim of providing valuable references for the reform of logistics education.

Key words： logistics major; emerging engineering education; material chemistry; biomedicine

0 引言

新工科体现新时代工程教育和研究的方法和理念，旨在培养具备跨学科知识和技能、能够解决复杂问题、适应不断变化的技术环境以及具备创新能力的工程师和科学家。新工科强调将工程学与其他学科相互融合，以更好地应对现代社会和技术领域的挑战。新工科强调跨学科教育，注重培养工程师和科学家的综合能力，使他们能够跨足多个领域，不仅懂得工程学知识，还具备计算、数据分析、商业、沟通等多方面的技能[1-3]。

物流是现代产业链中不可或缺的一部分，它涵盖了供应链管理、仓储管理、运输管理等多个领域。大学物流专业课程通常包括物流管理、供应链管理、运输与配送、仓储管理、采购管理等核心课程，培养学生在物流领域的专业知识和技能[4-6]。在新工科视域下，物流不再是一个孤立的领域，而是与工程技术、信息技术、材料化学、生物医药等多个领域紧密相关[7]。为了更好地理解和解决现代物流问题，物流专业需要与这些领域建立跨学科的合作关系。跨学科合作可以帮助物流专业的学生获得更广泛的知识，从而更好地应对复杂的物流挑战。例如，在物流中应用材料化学知识可以改进包装材料，提高货物的安全性和耐久性[8]。创新是现代物流领域的一个重要方面。物流公司需要不断寻找新的方式来提高效率、降低成本和减少环境影响。因此物流专业应该鼓励学生培养创新思维，激发他们的创造力，使他们能够提出新的解决方案，例如了解化学、材料及生物医药的相关知识，优化物流方案，从而提高效率、降低安全风险。在创新思维的基础上，跨学科教育和实践经验可以帮助学生更好理解和解决物流领域面临的供应链延迟、货物丢失、货物存储以及运输成本上升等复杂问题，为物流行业发展提供有力支持。

总的来说，新工科教育的核心理念是培养具备多领域知识和技能的综合性人才，物流专业也需要适应这一趋势，以更好地满足现代物流领域的需求，培养出具备跨学科合作、实践能力、创新思维和解决复杂问题能力的物流专业人才。这将有助于提高学生的就业竞争力，并推动物流领域的创新和发展。

1 材料化学和生物医药对物流的影响

1.1 材料化学的应用

材料化学在货物包装、运输设备、贮存技术等领域有广泛的应用，对产品的保鲜、保护和运输起着至关重要的作用。通过学习材料化学，物流专业的学生可以更好地理解和选择相关材料，提高物流效率并降低成本。

材料化学在食品包装中发挥着关键作用。通过选择不同类型的包装材料，如塑料、金属、纸张和复合材料，可以实现对食品的保鲜、隔绝氧气和湿度、延长食品的保质期。例如，高阻隔性的材料可以防止氧气和水分的渗透，从而减缓食品的腐败。在医药行业，材料化学用于制造药品包装材料，以确保药品的安全性和稳定性。药品包装必须符合国际药典规定，以确保药物不受外部环境的影响，如光线、湿度和氧气。材料化学也在化妆品包装中起着关键的作用，可以确保产品的稳定性和保质期。例如：许多化妆品包装采用具有高抗氧化性和防渗透性的材料。

运输领域的材料化学应用包括制造货运容器，如集装箱、货车车厢和飞机货舱等。这些容器通常采用耐腐蚀、高强度和轻质的材料，以确保货物的安全运输。汽车、火车和飞机的制造也受益于材料化学的进步。轻质复合材料的使用可以降低燃料消耗，减少碳排放，同时提高交通工具的性能和安全性。

材料化学在食品贮存中有广泛的应用，例如：制造食品储存容器和包装材料，以延长食品的保质期。此外，一些材料还可以用于食品贮存设备，如：冷冻库和冷藏车。在能源领域，材料化学被用于开发高效的能源贮存系统，如：锂离子电池、燃料电池和超级电容器。这些材料需要具备高电导率、高循环稳定性和低成本的特性。

总之，材料化学在包装、运输设备和贮存技术领域的广泛应用是为了提高产品的质量、安全性和可持续性。通过不断研究和创新，可以开发出更先进的材料，以满足不同领域的需求，同时降低对环境的不利影响。这些应用有助于促进各行业的发展，并提供更好的产品和服务。

1.2 生物医药的物流需求

生物医药产业的快速增长对物流领域提出了更新更高的要求，如药品冷链运输、高安全性贮存设备等，这主要是因为药品和生物医疗产品的特殊性质以及严格的法规要求。物流专业人才需要了解这些特殊需求，以满足生物医药行业的物流要求[9]。

许多生物药品和疫苗对温度非常敏感，需要在特定的温度范围内（通常在冷藏或冷冻条件下）进行运输。这要求物流公司拥有专门的冷链设备和技术，以确保药品在整个供应链中的稳定性和有效性。冷链运输需要实时温度监控和记录，以便及时发现和解决温度波动或异常情况。现代物流系统通常配备了传感器和追踪技术，可以提供持续的数据反馈，确保药品在整个运输过程中能保持在安全的温度范围内。

生物医药产品的完整性至关重要，任何污染或损害都可能导致严重的健康风险。因此，物流系统必须确保产品在运输和贮存期间免受污染和损害，这可能需要使用特殊的包装材料和安全措施。生物医药产品通常是高价值的，因此容易成为假冒伪劣品的目标。物流系统需要实施有效的防伪措施，以防止产品被替代或盗窃。因此，追踪和认证技术，如条形码、RFID标签和数字签名等在生物医药的物流中具有极大的应用价值[10]。

药品的生产、运输和贮存必须符合严格的法规和合规性要求，包括Good Manufacturing Practices （GMP）、Good Distribution Practices （GDP）等[11]。物流公司需要确保他们的操作符合这些法规，同时维护详尽的记录以供审查。一些国家和地区要求药品在供应链中具有高度的可追溯性，以便在药品召回或质量发生问题时可快速追踪和处理。高效安全的物流系统必须能够提供这种可追溯性，以确保相关部门及时采取必要的措施。

因此，生物医药产业的增长对物流提出了更高的要求，要求物流公司采用先进的技术、设备和流程，以满足药品和生物医疗产品的特殊需求。这不仅有助于保护患者的健康和安全，还有助于确保生物医药产品的质量和合规性。因此，物流在生物医药产业中扮演着至关重要的角色，对产业的发展和患者的福祉都具有重要意义。

2 引入材料化学及生物医药相关课程的理由和目标

2.1 理由

引入材料化学及生物医药相关课程对物流专业具有多方面的重要意义，包括提高综合能力、适应产业发展需求以及培养具有创新潜力的物流专业人才。

材料化学和生物医药领域涵盖了化学、生物学、材料科学等多个学科。引入这些课程可以帮助物流专业的学生获取跨学科知识，提高他们的综合能力，有助于更好地理解和应对复杂的物流挑战。物流业务往往面临复杂的问题，例如：温度敏感药品的冷链管理、高价值药品的安全运输等。材料化学和生物医药相关课程可以培养学生解决这些问题所需的综合能力。

生物医药产业是全球范围内增长最快的行业之一，对高质量物流服务提出了更高的要求。物流专业需要适应这一行业的需求，培养具备相关知识和技能的人才，以满足药品和生物医疗产品的特殊要求。材料化学的进步对包装、贮存设备和运输设备等领域产生了重大影响。物流专业需要了解最新的材料科学和技术，选择和使用最适合的材料，以确保产品的质量和安全。

材料化学和生物医药领域是创新的热点，需要具备创新思维和综合能力的人才。引入相关课程可以激发学生的创新潜力，培养他们解决物流领域新问题的能力。具备材料化学和生物医药相关知识的物流专业人才将在就业市场上更具竞争力。他们可以为物流行业带来创新和改进，提高行业的整体效率和质量。

2.2 目标

引入材料化学及生物医药相关课程的目标是多方面的，旨在加强物流专业的科学基础、培养学生的跨学科思维和问题解决能力，以及激发学生的创新能力。

材料化学课程将使学生了解不同类型材料的性质、特点和应用领域。这有助于物流专业学生更好地理解物流中使用的包装材料、贮存设备和运输设备的性能，从而做出更明智的选择。生物医药相关课程将为学生提供关于药品、生物医疗产品和医疗设备的基础知识。这对于理解药品运输、贮存和供应链管理至关重要。

引入材料化学和生物医药课程有助于打破传统学科界限，培养学生的跨学科思维。他们将学会综合运用化学、生物学和物流学的知识，以解决复杂的物流挑战，如药品冷链运输和材料选择。材料化学和生物医药领域的课程通常涉及到解决实际问题的技能，例如：如何选择最适合的材料以确保产品的质量和安全性。这将培养学生解决问题的能力，使他们能够在实际物流场景中更好地应对挑战。

材料化学和生物医药领域都在不断创新，着力寻求新的材料和技术，以提高产品的质量和效率。引入这些课程可以激发物流专业学生的创新潜力，鼓励他们在物流领域提出新的解决方案，如：改进包装材料、设计更智能的运输设备等。物流行业面临着不断变化的挑战，例如：环保压力、药品安全性要求的提高等。通过培养创新能力，学生将能够积极应对这些挑战，提出可持续性的解决方案，并在物流领域中发挥领导作用。

3 教学改革方案

可以通过多种方式对引入材料化学及生物医药相关课程进行设置，以满足物流专业的需求。以下是课程引入方式潜在的四种形式。

将其作为选修课程是最常见的方式，物流专业可以将材料化学和生物医药相关课程列为选修课程。学生可以根据自己的兴趣和职业目标选择是否学习这些课程，不会增加核心课程的负担。选修课程包括：材料化学基础、药品贮存和运输、冷链物流管理、包装材料科学等。

作为新专业方向，物流专业可以考虑创建专门的方向或专业领域，如“生物医药物流管理”或“高级材料化学和包装技术”。这些方向将包括相关的材料化学和生物医药课程，并为学生提供更专业化的知识和技能。

物流专业可以与材料学院和药学院合作，共同开设跨学科课程。这些课程可以由物流专业的教授与材料科学、药学领域的专家联合教授，以确保课程内容综合且深入。合作还可以包括学术研究项目、实验室设施共享以及实习机会，以进一步提升物流专业学生的综合素质。

引入实践项目和案例研究是教授材料化学及生物医药相关课程的重要组成部分。这些项目可以让学生将理论知识应用到实际情况中，例如：设计和评估药品冷链系统、分析包装材料的性能等。同时，物流专业可以鼓励学生参与相关的研究项目，以进一步深化他们的理解并培养其创新能力。这些研究项目可以涉及材料性能测试、药品运输和贮存的新技术等领域。

总之，通过引入材料化学及生物医药相关课程，物流专业可以提供更全面的教育，培养具备跨学科思维和创新能力的学生，以满足不断发展的物流行业需求。这需要与相关学院合作，创建新的课程方向，并提供实践机会，以确保学生在物流领域具备强大的竞争力。这有助于为物流专业学生提供更广泛的职业机会，并为物流领域的进步和创新作出贡献。

4 评估方法

引入材料化学及生物医药相关课程后，物流专业需要采用有效的评估方法来确保教学质量，以培养出具备相关知识和技能的合格毕业生。

学生绩效评估方面。首先，可定期进行课程相关知识的考试和测验，以评估学生对课程知识的理解和掌握程度。其次，要求学生完成相关作业和项目，如：包装材料选择案例分析、药品冷链运输方案设计等，评估他们的问题解决和应用能力。如果课程包括实验或实践项目，可以评估学生在实验室或实际场景中的技能和创新能力。

课程评估方面。一方面收集学生的课程反馈，了解他们对课程内容、教学方法和教学资料的看法，进而帮助教师不断改进课程。另一方面，请有经验的教师或专业人士旁听课程，评估课程的质量和相关性，提供反馈和建议。

毕业生就业考察方面。首先，要与毕业生保持联系，了解他们的职业发展情况，询问他们是否能够将在相关课程中学到的知识和技能应用到工作中。其次，与雇主合作，了解他们对毕业生表现和能力的看法。这可以通过企业问卷调查、面试或焦点小组讨论来实现。在此基础上，创建毕业生追踪报告，详细记录毕业生的就业情况、职业发展轨迹和薪资水平。

实际案例分析方面。要求学生参与实际案例分析，模拟真实的物流挑战和解决方案。评估他们的分析能力、判断力和创新性。提供机会让学生与物流行业的合作伙伴合作，解决具体问题，评估项目的成果以及学生的贡献。

以上评估方法的目的是确保材料化学及生物医药相关课程的有效性，培养出具备相关知识和技能的毕业生。这些方法还有助于持续改进课程，确保它们与行业需求和新技术的发展保持一致。最终，评估毕业生就业情况也有助于检验课程的成效，以满足市场对物流专业人才的需求，提高毕业生的就业竞争力。

5 结论

在新工科视域下，引入材料化学及生物医药相关课程可以为物流专业的教学提供更多的维度，使其更具深度，培养复合型物流专业人才，满足对产业物流人才的培养需求。本文所涉及的对教学改革方案的探索，有望推动物流专业的发展，促进产业的繁荣和创新，为未来的物流行业注入更多活力。

参考文献：

[1] 钟登华．新工科建设的内涵与行动[J]．高等工程教育研究，2017（3）： 1-6．

[2] 吴爱华，侯永峰，杨秋波，等．加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J]．高等工程教育研究，2017（1）： 1-9．

[3] 徐晓飞，丁效华．面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J]．中国大学教学，2017（6）： 6-10．

[4] 张红丽．面向应用的物流管理本科专业课程体系设置研究[J]．物流科技，2011，34（8）： 16-20．

[5] 谢如鹤，张素芬，周耀旭．物流管理本科专业人才的工程化教育[J]．高等工程教育研究，2010（4）： 114-117．

[6] 荆浩，姜宝山．普通高校物流管理专业课程设置探讨[J]．物流科技，2010，33（1）： 138-140．

[7] 孙慧曹，冲振，宋作玲．新工科背景下物流工程人才培养途径的探索[J]．物流工程与管理，2019，41（4）： 172-174．