面向冷鏈物流專業(yè)的“建模與仿真課程”教學(xué)設(shè)計(jì)與改革

摘 要：隨著生活水平提高，冷鏈需求增加，經(jīng)濟(jì)合理的冷鏈設(shè)施建設(shè)可以促進(jìn)企業(yè)降本增效。作為新興的冷鏈物流管理人才，掌握并應(yīng)用建模與仿真課程，有助于更好的建設(shè)冷鏈物流系統(tǒng)。為了豐富課堂教學(xué)，貼近實(shí)際，培養(yǎng)面向社會(huì)的應(yīng)用型人才，本文首先分析了課程教學(xué)現(xiàn)狀，針對(duì)企業(yè)需求提出冷鏈物流人才知識(shí)體系，基于知識(shí)體系提出了面向冷鏈物流專業(yè)的建模與仿真課程教學(xué)設(shè)計(jì)與課程改革體系。

關(guān)鍵詞：物流系統(tǒng)建模與仿真；冷鏈物流人才；知識(shí)體系

隨著消費(fèi)升級(jí)，人民生活水平提高，對(duì)食品質(zhì)量要求越來(lái)越高，中國(guó)已成為世界上最大的易腐食品的生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。但是與之形成鮮明對(duì)比的，就是冷藏冷凍設(shè)備、倉(cāng)庫(kù)及車輛的缺乏。越來(lái)越強(qiáng)的需求驅(qū)動(dòng)著越來(lái)越多的冷鏈物流設(shè)施與設(shè)備將投入建設(shè)和運(yùn)行。而冷鏈設(shè)施設(shè)備對(duì)比普通物流設(shè)施設(shè)備，資金投入更為巨大，而一旦建立及投入，更難以更改。因此，作為一名冷鏈物流專業(yè)學(xué)生，掌握一定的建模與仿真技術(shù)可以更好理解冷鏈網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，通過(guò)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化，使冷鏈系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理、操作可行。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

（一）在管理學(xué)科中重視不夠

物流建模與仿真課程是以系統(tǒng)的觀點(diǎn)看待問(wèn)題，通過(guò)對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，具有較高的工程實(shí)踐意義。目前很多高校為物流專業(yè)研究生或者高年級(jí)的本科生開(kāi)設(shè)了該課程，但是由于該課程涉及系統(tǒng)論、建模及編程相關(guān)知識(shí)，只有物流工程等工科、工程類專業(yè)設(shè)為專業(yè)必修課，管理類專業(yè)一般為專業(yè)選修課，致使部分物流專業(yè)畢業(yè)生對(duì)其并不了解，造成了知識(shí)體系的不完善。

（二）教材與專業(yè)結(jié)合不深入

物流建模與仿真的一般前半部分涉及許多建模相關(guān)理論，比如排隊(duì)論、庫(kù)存理論、仿真方法、隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生等，后半部分涉及實(shí)際建模與分析，內(nèi)容全面而豐富。對(duì)于建模理論部分，作為管理學(xué)科專業(yè)學(xué)生，面對(duì)密密麻麻的理論和公式，面對(duì)厚厚的教材，心中難免畏懼。部分知識(shí)點(diǎn)，與其他專業(yè)課程存在重合，學(xué)生興趣不高。對(duì)于實(shí)際建模與仿真部分，一般以生產(chǎn)模型、普通物流配送中心為主，沒(méi)有針對(duì)冷鏈物流專業(yè)的實(shí)例，作為冷鏈專業(yè)學(xué)生，難免對(duì)其實(shí)用性產(chǎn)生質(zhì)疑。

（三）教學(xué)時(shí)長(zhǎng)偏短

物流建模與仿真作為高年級(jí)選修課，一般課時(shí)較少，但是內(nèi)容又過(guò)于深?yuàn)W，在短短的時(shí)間內(nèi)，難以進(jìn)行深入教育與教學(xué)。學(xué)生疲于接受知識(shí)，沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行主動(dòng)思考，無(wú)論是閉卷考試還是課程設(shè)計(jì)，均無(wú)法真正讓學(xué)生掌握其應(yīng)用。

（四）理論與實(shí)踐脫節(jié)

物流建模與仿真是一門交叉性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的課程，對(duì)學(xué)生和教師都有著很高的要求。一方面，對(duì)于學(xué)生，要求具有很強(qiáng)的興趣和自我學(xué)習(xí)的能力，在建模時(shí)，需要強(qiáng)大的邏輯性、理論性、實(shí)踐性，這是對(duì)學(xué)生綜合能力的要求，并非一門課能夠改變；另一方面，對(duì)于老師，要求有豐富的仿真實(shí)例和熟練的仿真技術(shù)，而對(duì)于國(guó)內(nèi)高校來(lái)說(shuō)，很多教師是應(yīng)屆畢業(yè)生直接入職，鮮有此類經(jīng)歷。

（五）重視仿真過(guò)程，忽視仿真分析

仿真作為技術(shù)性較強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)中容易以技術(shù)為導(dǎo)向，對(duì)仿真軟件操作進(jìn)行詳細(xì)講解，容易忽視仿真結(jié)果的分析。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)也以模型能夠運(yùn)行為主要關(guān)注點(diǎn)，不關(guān)心建模抽象是否與真實(shí)系統(tǒng)相吻合；模型運(yùn)行后，對(duì)數(shù)據(jù)分析參照常見(jiàn)指標(biāo)，而不深入思考應(yīng)該關(guān)心哪些指標(biāo)，應(yīng)該怎樣更好的修改方案。但是在實(shí)際應(yīng)用中，仿真的最終目的是為了分析和應(yīng)用，仿真結(jié)果的分析最為重要。脫離了數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)優(yōu)化，學(xué)生通常初接觸操作時(shí)成就感較強(qiáng)，但隨著對(duì)技術(shù)的掌握，分析結(jié)果沒(méi)有與專業(yè)課程相互驗(yàn)證，學(xué)習(xí)興趣減弱。

二、冷鏈物流專業(yè)人才知識(shí)體系

隨著越來(lái)越多的院校轉(zhuǎn)為應(yīng)用型本科院校、越來(lái)越多的研究生轉(zhuǎn)為工程碩士，社會(huì)對(duì)具有工程實(shí)踐能力的人才更加青睞。根據(jù)企業(yè)對(duì)冷鏈物流人才的實(shí)際需求，建立與社會(huì)需求更匹配的冷鏈物流專業(yè)人才知識(shí)體系，主要分為以下四個(gè)方面：

（一）物流管理知識(shí)

冷鏈物流是在物流管理基礎(chǔ)上的專業(yè)延伸，冷鏈物流人才的培養(yǎng)應(yīng)該在物流管理大平臺(tái)下，因此需要具備物流管理所有專業(yè)基礎(chǔ)課、核心課的知識(shí)

（二）制冷、包裝、食品相關(guān)知識(shí)

根據(jù)冷鏈物流的定義，冷鏈物流人才應(yīng)該掌握制冷、包裝、食品等相關(guān)概念、原理、流程、操作、注意事項(xiàng)、相關(guān)法律法規(guī)，能根據(jù)實(shí)際情況，為不同商品、不同流通環(huán)節(jié)選擇合適的包裝、合適的冷鏈設(shè)施與設(shè)備。

（三）項(xiàng)目管理知識(shí)

項(xiàng)目是企業(yè)日常運(yùn)行的常見(jiàn)模式，企業(yè)以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)向，高效的開(kāi)展各類工作，通常項(xiàng)目管理是企業(yè)管理人員必須具備的一項(xiàng)技能。為了學(xué)生能夠更好的面對(duì)社會(huì)，為了能保證整個(gè)鏈條更高效的運(yùn)作，冷鏈物流管理應(yīng)用型人才需要具備較強(qiáng)的項(xiàng)目管理能力。該方面的人才培養(yǎng)，不僅僅是項(xiàng)目管理課程的學(xué)習(xí)，可以在課程開(kāi)展中融入到平時(shí)的教育教學(xué)過(guò)程中。

（四）社會(huì)責(zé)任感

社會(huì)并不是無(wú)數(shù)個(gè)獨(dú)立個(gè)體的集合，而是一個(gè)相輔相成不可分割的整體。沒(méi)有人可以在沒(méi)有交流的情況下獨(dú)自一人生活。在社會(huì)中生活，一定要有對(duì)其他人負(fù)責(zé)，對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)的責(zé)任感，而不僅僅是為自己的欲望而生活，這樣才能使社會(huì)變的更加美好。社會(huì)責(zé)任感不是一種知識(shí)，但是對(duì)冷鏈專業(yè)人才最為重要。冷鏈物流是為了食品、藥品而服務(wù)，沒(méi)有基本社會(huì)責(zé)任感，沒(méi)有對(duì)全程溫控的決心，根本做不好冷鏈物流。

在傳統(tǒng)的教育中，一般把前兩點(diǎn)認(rèn)為是冷鏈物流人才知識(shí)體系內(nèi)容，但是對(duì)于冷鏈專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，后兩點(diǎn)也必不可少。項(xiàng)目管理和社會(huì)責(zé)任感在一般情況沒(méi)有相關(guān)課程進(jìn)行培養(yǎng)，可以融入到課程中進(jìn)行培養(yǎng)。為了更好進(jìn)行課程教學(xué)，需要對(duì)企業(yè)所需的人才技能進(jìn)行分析，從人才知識(shí)體系著手，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與改革。

三、基于冷鏈物流專業(yè)人才知識(shí)體系的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）融入學(xué)科特色，結(jié)合冷鏈物流實(shí)際案例開(kāi)展知識(shí)講解

案例化教學(xué)是讓學(xué)生理論與實(shí)際融會(huì)貫通的最好方式，尤其是建模與仿真課程，更需要對(duì)大量的實(shí)際案例進(jìn)行建模和仿真分析。課程講授時(shí)，列舉案例應(yīng)是結(jié)合冷鏈物流專業(yè)特色的、與冷鏈物流有關(guān)系的，應(yīng)該充分利用其它課程中所學(xué)習(xí)的物流管理、制冷、包裝、食品等知識(shí)。例如在進(jìn)行供應(yīng)鏈系統(tǒng)仿真時(shí)，可以加入預(yù)冷環(huán)節(jié)；在進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)建模與仿真時(shí)，考慮冷庫(kù)內(nèi)部操作人員工作時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。在進(jìn)行冷凍冷藏食品加工與配送中心建模和仿真時(shí)，如圖1所示，根據(jù)實(shí)際作業(yè)流程進(jìn)行仿真，對(duì)食品進(jìn)行加工檢驗(yàn)和深加工，對(duì)不同溫度庫(kù)區(qū)進(jìn)行分區(qū)。

圖1：冷凍冷藏食品加工與配送中心仿真圖示

（二）強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用，開(kāi)展項(xiàng)目化教學(xué)

項(xiàng)目教學(xué)法是基于項(xiàng)目活動(dòng)的一種學(xué)習(xí)方法，通過(guò)組織學(xué)生參與整個(gè)項(xiàng)目為主線開(kāi)展教學(xué)，以解決問(wèn)題為目的，在完成項(xiàng)目的過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、掌握應(yīng)用、獲取技能。建模和仿真課程開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，可以有助于學(xué)生的探索性學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行建模和仿真。同時(shí)，掌握項(xiàng)目管理的工作流程及思路，自主學(xué)習(xí)操作簡(jiǎn)單的項(xiàng)目管理軟件，為以后步入社會(huì)打下基礎(chǔ)。如圖2所示，為一次項(xiàng)目教學(xué)的項(xiàng)目進(jìn)度甘特圖。

圖2：項(xiàng)目教學(xué)甘特圖

（三）重視抽象建模能力及輸入輸出數(shù)據(jù)分析

建模與仿真課程實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵不在于模型的實(shí)現(xiàn)、軟件的操作以及動(dòng)畫的運(yùn)行，而在于抽象建模的能力以及數(shù)據(jù)分析和模型優(yōu)化。針對(duì)實(shí)際教學(xué)中的問(wèn)題，由學(xué)生嘗試抽象建立模型，并自行收集或擬合仿真模型中涉及到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)分析與運(yùn)用中結(jié)合冷鏈物流特點(diǎn)，比如設(shè)定暫存區(qū)最大隊(duì)列長(zhǎng)度時(shí)，等待加工或入庫(kù)的冷藏冷凍制品在暫存區(qū)的可停留的隊(duì)列不能超過(guò)一定長(zhǎng)度，否則溫度產(chǎn)生變化造成冷鏈斷鏈；冷庫(kù)兩次開(kāi)門作業(yè)需要一定的時(shí)間間隔，可轉(zhuǎn)換成保證一定的訂單到達(dá)時(shí)間間隔；空載車輛需要裝載貨物時(shí)需要預(yù)冷，需設(shè)置預(yù)冷時(shí)間。通過(guò)強(qiáng)調(diào)模型的合理抽象及數(shù)據(jù)分析的重要性，強(qiáng)化全程溫控冷鏈的把控，培養(yǎng)學(xué)生作為“冷鏈人”的社會(huì)責(zé)任感。

四、課程改革體系

單純的教學(xué)設(shè)計(jì)并不能完全改變教學(xué)現(xiàn)狀，為了更好的培養(yǎng)應(yīng)用型冷鏈物流專業(yè)人才，還需要建立完整的課程改革體系，從課程開(kāi)展、教材、實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、考核手段等五個(gè)方面著手。

（一）多層次不同深度開(kāi)展課程

隨著物流的迅速發(fā)展，物流領(lǐng)域研究日益復(fù)雜，物流系統(tǒng)中要素之間關(guān)系復(fù)雜，非確定因素、模糊因素眾多，很多問(wèn)題難以用定性分析或數(shù)學(xué)方法進(jìn)行描述，需要我們采用計(jì)算機(jī)仿真的方法來(lái)輔助解決。培養(yǎng)應(yīng)用型人才，了解物流建模和仿真知識(shí)成為知識(shí)體系架構(gòu)中必要一環(huán)。然而，由于學(xué)生興趣、學(xué)生基礎(chǔ)不同，成為必修課對(duì)文科類學(xué)生難度較大，而且不利于有興趣和有能力學(xué)生課程的深度學(xué)習(xí)，因此更適合的是多層次不同深度開(kāi)展課程。對(duì)于選修此課程的學(xué)生開(kāi)展深度教學(xué)；而對(duì)于未選修課程的學(xué)生，也需要通過(guò)其他必修課程、物流實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐等環(huán)節(jié)中了解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

（二）編排一本適用教材或教學(xué)資料

優(yōu)質(zhì)的教材可以對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生提升的作用。針對(duì)冷鏈物流背景的物流建模和仿真書(shū)籍還為空白，需要編排一本針對(duì)性的教材，冷鏈物流相關(guān)案例貫穿整本書(shū)。學(xué)生通過(guò)對(duì)冷鏈物流知識(shí)溫習(xí)，被引入新知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握新的技術(shù)。

（三）通過(guò)“五大平臺(tái)”完善課程實(shí)踐教學(xué)體系，彌補(bǔ)教學(xué)時(shí)長(zhǎng)和深度

物流建模與仿真課程對(duì)動(dòng)手能力要求較強(qiáng)，課堂的短暫學(xué)習(xí)并不能做到知識(shí)深刻講解，需要實(shí)踐教學(xué)來(lái)彌補(bǔ)。通過(guò)實(shí)踐，也彌補(bǔ)了理論與實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)校教學(xué)與社會(huì)應(yīng)用脫節(jié)等現(xiàn)象。通過(guò)從實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽及校企合作等五大平臺(tái)，建立完善的實(shí)踐教學(xué)體系。其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以分為：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、模塊實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；科研活動(dòng)分為：參與教師科研、自主科研、畢業(yè)論文；社會(huì)實(shí)踐分為：專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、暑期實(shí)踐；學(xué)科競(jìng)賽：物流大賽等；校企合作：企業(yè)實(shí)習(xí)、企業(yè)培訓(xùn)等。

（四）成立教學(xué)團(tuán)隊(duì)，重視教師培訓(xùn)

針對(duì)課程建立教學(xué)團(tuán)隊(duì)，指定課程負(fù)責(zé)人，定期進(jìn)行教學(xué)方法和仿真技術(shù)交流。在教學(xué)方面，通過(guò)教學(xué)技能競(jìng)賽、觀摩課學(xué)習(xí)等手段提高教學(xué)方法；建立學(xué)習(xí)小組，交流和研究如何增強(qiáng)學(xué)生興趣，如何讓理論和實(shí)際更好的結(jié)合等問(wèn)題。在仿真技術(shù)方面，通過(guò)培訓(xùn)、在線學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐應(yīng)用等方式提高團(tuán)隊(duì)教師技術(shù)水平。

（五）改革考核手段，對(duì)仿真模型進(jìn)行全階段考核

物流建模與仿真課程一方面有建模的相關(guān)理論，另一方面還有更為重要的仿真應(yīng)用，在進(jìn)行考核時(shí)，應(yīng)采用多元化的考核方式?？己朔譃槔碚摽己恕?shí)踐考核、課程設(shè)計(jì)等三個(gè)方面，其中，理論考核主要是考察學(xué)生對(duì)建模相關(guān)理論的掌握程度；實(shí)踐考核主要是對(duì)軟件的熟練程度及仿真的步驟的考核；課程設(shè)計(jì)則主要側(cè)重對(duì)學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的考察。

五、總結(jié)

冷鏈物流專業(yè)作為學(xué)科特色明顯、應(yīng)用性、針對(duì)性都極強(qiáng)的專業(yè)，更需要培養(yǎng)與社會(huì)接軌的物流人才。完善的人才知識(shí)體系是適應(yīng)相關(guān)工作的必要條件，因此需要針對(duì)企業(yè)需求建立的人才知識(shí)體系。而基于人才知識(shí)體系開(kāi)展課程改革，是保證課程實(shí)用性的最好方法。除此之外，課程改革體系是改變教學(xué)現(xiàn)狀、多方面保障課程開(kāi)展效果的利器。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧海燕.淺析冷鏈物流人才的特性及培養(yǎng)途徑[J].物流工程與管理，2015.37（4）：147-148.

[2]彭燕.基于Flexsim的冷凍肉類食品入庫(kù)作業(yè)仿真研究[J].物流技術(shù)，2015.34（3）：215-218.

[3]胡金芳，陳無(wú)畏，汪洪波.面向車輛工程專業(yè)的“系統(tǒng)建模與計(jì)算機(jī)仿真”課程改革與實(shí)踐[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)，2017年4月第 34卷第2期：137-140.

[4]康桂秦.范德鵬，我國(guó)食品冷鏈物流人才現(xiàn)狀分析與對(duì)策[J].物流技術(shù)，2015年34卷11月刊：70-72.

[5]劉廣海.謝如鶴，屈睿瑰，物流管理專業(yè)冷鏈物流特色人才培養(yǎng)研究與實(shí)踐.物流工程與管理[J]，2011年第10期第33卷：141-142.

[6]初葉萍，張曙紅，湖北省應(yīng)用型冷鏈物流管理人才培養(yǎng)路徑選擇與分析[j].物流工程與管理[J]，2012年第9期第34卷：152-155.

作者簡(jiǎn)介：薛珂（1988—），女，漢族，河南鄭州人，碩士，助教，主要研究方向：冷鏈物流，物流管理。