產(chǎn)業(yè)級生鮮電商與冷鏈物流虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)與實踐

任佳佳

[摘要]指出建設(shè)產(chǎn)業(yè)級生鮮電商與冷鏈物流虛擬仿真實驗教學(xué)中心可以有效解決電子商務(wù)、物流管理等工商管理類本科專業(yè)學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的問題，有助于地方應(yīng)用型本科高校的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。介紹了河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院以生鮮電商與冷鏈物流企業(yè)運營全生命周期為主線構(gòu)建的“一主線、三層次、四結(jié)合、五實驗室、六維度、十二模塊”的實踐教學(xué)體系和教學(xué)資源，在實踐教學(xué)改革和服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展方面做出了一定貢獻。

[關(guān)鍵詞]虛擬仿真;實驗教學(xué);生鮮電商;冷鏈物流;產(chǎn)業(yè)級

[中圖分類號]G642.0???? [文獻標識碼]A???? [文章編號]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

《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》和《教育信息化2.0行動計劃》明確指出，要積極探索基于虛擬仿真、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的智能學(xué)習(xí)方式，形成泛在化、智能化學(xué)習(xí)體系，促進信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育教學(xué)全過程[1-3]。虛擬仿真實驗教學(xué)是開展人才培養(yǎng)模式改革和實施教育信息化行動計劃的重要保障[4]。國內(nèi)外眾多高校現(xiàn)已嘗試將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到實踐教學(xué)之中[5-6]，在借鑒其它院校建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上[7-9]，河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院瞄準學(xué)校商貿(mào)物流、食品科學(xué)與工程等優(yōu)勢學(xué)科資源和河南省農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、食品加工業(yè)、商貿(mào)物流業(yè)發(fā)展需求，對電商物流協(xié)同領(lǐng)域的虛擬仿真教學(xué)進行了積極探索，并于2018年獲中央財政支持立項建設(shè)產(chǎn)業(yè)級生鮮電商與冷鏈物流虛擬仿真實驗教學(xué)中心（以下簡稱中心），并以“應(yīng)用為本、實踐為基、雙創(chuàng)為要”的原則構(gòu)建了虛擬仿真實踐教學(xué)體系，現(xiàn)已取得較為顯著的實踐教學(xué)效果。

1 項目建設(shè)的必要性與先進性

1.1 必要性

目前，學(xué)?，F(xiàn)有的實踐教學(xué)條件雖然能夠基本滿足物流管理、電子商務(wù)等工商管理類專業(yè)在常規(guī)實踐教學(xué)方面的需求，但是由于絕大多數(shù)實驗室定位于專科層面技能型人才的培養(yǎng)，其軟硬件均面向操作實訓(xùn)層面，尚不具備開設(shè)應(yīng)用型本科虛擬仿真實驗的條件，更不能為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐和教師科研提供必要的保障。根據(jù)《物流管理與工程類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標準》、《電子商務(wù)類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標準》中關(guān)于教學(xué)、演示和實驗設(shè)備的要求，為了順應(yīng)新零售、智慧物流、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)在現(xiàn)代商貿(mào)物流業(yè)中快速應(yīng)用的發(fā)展趨勢[10]，中心迫切需要利用虛擬仿真技術(shù)將面向未來和產(chǎn)業(yè)級的應(yīng)用轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實驗教學(xué)項目，進而實現(xiàn)對實踐教學(xué)體系的重構(gòu)和實踐教學(xué)模式的改革。

中心通過搭建真實的企業(yè)級工作環(huán)境，對生鮮電商與冷鏈物流類企業(yè)運營所需的真實場景進行虛擬再現(xiàn)，在“模擬企業(yè)經(jīng)營”、“互動仿真”、“仿真設(shè)計”和“模擬操作”中植入了“游戲式、競爭式”的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生參與實踐教學(xué)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。學(xué)生在參與虛擬仿真實驗的過程中，可以進行“試錯性、破壞性”試驗，而不產(chǎn)生冗余成本，項目后臺運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對每位學(xué)生的操作記錄進行針對性分析與建議，進而實現(xiàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新的迭代[9]。

1.2 先進性

中心以“產(chǎn)教融合、校企合作”為指導(dǎo)思想，通過虛擬仿真實驗項目，創(chuàng)建高仿真的企業(yè)工作環(huán)境、業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并嵌入生鮮電商與冷鏈物流企業(yè)運營流程，為課程內(nèi)容與社會需求的對接打下了基礎(chǔ)。

中心結(jié)合電商物流行業(yè)的實際運作流程，以培養(yǎng)學(xué)生的知識運用和實際操作能力為目的，針對生鮮電商和冷鏈物流類企業(yè)工作過程的完整性，整合并序化適用于電商物流協(xié)同運營的實踐教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)對學(xué)生在電商物流項目運營中所涉及的實踐技能的培養(yǎng)。

中心的實驗教學(xué)項目既有平行項目的設(shè)計，也有遞階項目的設(shè)計[5]，既有單項能力訓(xùn)練項目的設(shè)計，也有綜合能力訓(xùn)練項目的設(shè)計，能力訓(xùn)練本著由易到難、由單項到綜合、由簡單到復(fù)雜的順序遞進，遵循從“新手”到“行家”的職業(yè)發(fā)展路徑。

2 虛擬仿真實驗教學(xué)體系設(shè)計

中心秉承學(xué)?！澳凉ど桃惑w化”發(fā)展戰(zhàn)略，在多年實踐教學(xué)積累的基礎(chǔ)上，以“校企合作、校企共建”的方式進一步豐富生鮮電商與冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)資源，同時順應(yīng)電子商務(wù)和物流行業(yè)智能化發(fā)展的趨勢，以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和工程執(zhí)業(yè)能力為核心，面向電子商務(wù)、物流管理、制冷與冷藏技術(shù)、國際商務(wù)、跨境電商等商貿(mào)流通類專業(yè)，構(gòu)建了“一主線、三層次、四結(jié)合、五實驗室、六維度、十二模塊”的“1+3+4+5+6+12”虛擬仿真實踐教學(xué)體系，如圖1所示。

其中，“一主線”是指參照生鮮電商與冷鏈物流類企業(yè)實際運行，以生鮮品線上店鋪運營、農(nóng)產(chǎn)品預(yù)冷、冷鏈物流追溯、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測、終端配送、大數(shù)據(jù)分析、智能決策的全生命周期為主線，構(gòu)建全方位的虛擬仿真實踐教學(xué)環(huán)境，通過將真實的產(chǎn)業(yè)項目引入教學(xué)課堂，實現(xiàn)對學(xué)生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。“三層次”是指根據(jù)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點，按照學(xué)生的學(xué)情及認知規(guī)律，將實驗教學(xué)劃分為基礎(chǔ)認知虛擬仿真實驗、專業(yè)設(shè)計虛擬仿真實驗和科研創(chuàng)新虛擬仿真實驗?！八慕Y(jié)合”是指虛擬仿真教學(xué)與理論教學(xué)、實習(xí)實訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科研成果轉(zhuǎn)化相結(jié)合?！拔鍖嶒炇摇奔窗凑諏W(xué)習(xí)流程建立五個實驗室，分別是技術(shù)平臺開發(fā)實驗室、預(yù)冷及溫控實驗室、冷鏈物流追溯實驗室、冷藏運輸實驗室、生鮮電商與冷鏈物流運營決策實驗室。“六維度”是指中心的實踐課程體系設(shè)計將從學(xué)習(xí)認知維度、技術(shù)掌握維度、設(shè)備操作維度、崗位鍛煉維度、規(guī)劃設(shè)計維度和科學(xué)實驗維度進行構(gòu)建?！笆K”即按照專業(yè)知識體系將三大層次的虛擬仿真實驗進行細化，其中基礎(chǔ)認知層次的虛擬仿真實驗包括生鮮電商平臺開發(fā)虛擬仿真實驗?zāi)K、生鮮電商數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)實驗?zāi)K、冷鏈物流數(shù)據(jù)庫開發(fā)實驗?zāi)K和小型冷庫特性仿真研究模塊;專業(yè)設(shè)計層次的虛擬仿真實驗包括果蔬預(yù)冷儲藏保鮮技術(shù)仿真實驗?zāi)K、農(nóng)產(chǎn)品追溯沙盤模擬仿真實驗?zāi)K、冷藏車內(nèi)微環(huán)境檢測虛擬仿真實驗?zāi)K、自動化立體冷庫規(guī)劃設(shè)計與仿真實驗?zāi)K、冷庫逐時能耗分析虛擬仿真實驗?zāi)K;科研創(chuàng)新層次的虛擬仿真實驗包括生鮮電商與冷鏈物流運營決策虛擬仿真實驗?zāi)K、新零售線下體驗商店仿真實驗?zāi)K、生鮮電商與冷鏈物流協(xié)同創(chuàng)新仿真實驗?zāi)K。

3虛擬仿真實驗資源建設(shè)

中心的虛擬仿真實驗教學(xué)資源遵循實驗難度逐層遞進、實驗綜合性逐層擴展的開發(fā)思路，緊密聯(lián)系電子商務(wù)專業(yè)與物流管理專業(yè)所涉及的核心實驗，引導(dǎo)教學(xué)科研人員和校企合作單位將橫/縱向科研項目向虛擬仿真教學(xué)項目轉(zhuǎn)化，現(xiàn)已成功將生鮮電商與冷鏈物流類企業(yè)在實際運營過程中的平臺建設(shè)、產(chǎn)品追溯、決策運營等項目轉(zhuǎn)化為經(jīng)過科學(xué)設(shè)計的綜合性、實踐性、創(chuàng)新性的虛擬仿真實驗項目，為電子商務(wù)專業(yè)、物流管理專業(yè)等工商管理類本科專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提供了重要保障。

3.1 基礎(chǔ)認知虛擬仿真實驗基礎(chǔ)認知虛擬仿真教學(xué)實驗

主要面向電子商務(wù)、物流管理、供應(yīng)鏈管理等相關(guān)本科專業(yè)低年級學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程和實踐課程的學(xué)習(xí)。中心通過提供自建服務(wù)器、校企共建小型冷庫為學(xué)生提供平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)以及冷庫特性分析等實驗教學(xué)項目，重點培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的認知和基礎(chǔ)技能的掌握。

（1）生鮮電商平臺開發(fā)虛擬仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對電子商務(wù)、軟件開發(fā)等相關(guān)專業(yè)動態(tài)網(wǎng)站建設(shè)、商務(wù)網(wǎng)站網(wǎng)頁設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蚓幊獭?Java、PHP等課程的實驗環(huán)節(jié)?？稍O(shè)置PC端生鮮電商平臺開發(fā)仿真實驗、生鮮電商類平臺微信小程序開發(fā)仿真實驗、生鮮電商類APP開發(fā)仿真實驗、移動端網(wǎng)店建設(shè)仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

（2）生鮮電商數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)實驗?zāi)K。該模塊主要針對電子商務(wù)、軟件開發(fā)等相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、信息管理系統(tǒng)等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)搭建仿真實驗、網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)維護仿真實驗等實驗實踐教學(xué)項目。

（3）冷鏈物流數(shù)據(jù)庫開發(fā)實驗?zāi)K。該模塊主要針對電子商務(wù)、物流管理、供應(yīng)鏈管理等相關(guān)專業(yè)物流信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)概論等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息采集仿真實驗、物流信息系統(tǒng)建設(shè)仿真實驗、物流信息系統(tǒng)運維仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

（4）小型冷庫特性仿真研究模塊。該模塊主要針對物流管理、制冷與冷藏技術(shù)相關(guān)專業(yè)冷庫設(shè)備運行與維護、制冷原理等課程的實驗環(huán)節(jié)?？稍O(shè)置冷庫設(shè)備運行實訓(xùn)、冷庫設(shè)備維護實訓(xùn)、小型冷庫特性仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

3.2 專業(yè)設(shè)計虛擬仿真實驗

專業(yè)設(shè)計虛擬仿真教學(xué)實驗主要面向相關(guān)本科專業(yè)三年級學(xué)生理論課程、實踐課程的學(xué)習(xí)。中心通過設(shè)置科學(xué)、系統(tǒng)的虛擬仿真實驗項目拓展學(xué)生的專業(yè)視野、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識處理農(nóng)產(chǎn)品預(yù)冷、倉儲、配送等冷鏈物流核心作業(yè)環(huán)節(jié)的綜合能力。

（1）果蔬預(yù)冷儲藏保鮮技術(shù)仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對冷鏈物流、制冷與冷藏技術(shù)、食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)的低溫原理、冷鏈物流技術(shù)、食品保鮮與貯運管理等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置微型保鮮庫預(yù)冷氣流組織的虛擬仿真實驗、移動式預(yù)冷處理設(shè)備實驗等實踐教學(xué)項目。

（2）農(nóng)產(chǎn)品追溯沙盤模擬仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對物流管理、電子商務(wù)、食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)的食品安全可追溯系統(tǒng)、冷鏈物流技術(shù)等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置農(nóng)產(chǎn)品追溯沙盤模擬仿真實驗、智慧農(nóng)業(yè)沙盤仿真實驗、農(nóng)產(chǎn)品溯源虛擬仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

（3）冷藏車內(nèi)微環(huán)境檢測虛擬仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對物流管理、制冷與冷藏技術(shù)、配送中心規(guī)劃與管理等相關(guān)專業(yè)的制冷原理、低溫原理、食品保鮮與貯運管理等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置冷藏車車廂內(nèi)多點檢測溫度的傳感器布局虛擬仿真實驗、冷藏車內(nèi)微環(huán)境檢測虛擬仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

（4）自動化立體冷庫規(guī)劃設(shè)計仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對物流管理、供應(yīng)鏈管理、制冷與冷藏技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的倉儲規(guī)劃與管理、倉儲與配送實務(wù)、冷庫技術(shù)等課程實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置冷庫倉儲規(guī)劃仿真實驗、自動化立體冷庫規(guī)劃設(shè)計仿真實驗等實驗教學(xué)項目。

（5）冷庫逐時能耗分析虛擬仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對物流管理、供應(yīng)鏈管理、制冷與冷藏技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的冷庫技術(shù)、制冷原理、倉儲規(guī)劃與原理等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置基于Fluent 的冷庫溫度調(diào)節(jié)過程數(shù)值仿真實驗、冷庫冷耗計算方法及耗能分析仿真實驗、冷庫建筑能源消耗構(gòu)成仿真分析實驗等實驗教學(xué)項目。

3.3 科研創(chuàng)新虛擬仿真實驗

科研創(chuàng)新型虛擬仿真實驗主要針對有科研需求、創(chuàng)業(yè)需求的高年級本科生，同時服務(wù)于教師的科研工作。該層次的虛擬仿真實驗充分運用數(shù)值模擬、虛擬仿真技術(shù)，采用虛擬仿真與實習(xí)實訓(xùn)結(jié)合的方式對生鮮電商與冷鏈物流決策運營、預(yù)測性銷售、推薦引擎、聊天機器人、冷鏈物流配送路徑智能規(guī)劃等環(huán)節(jié)進行實驗教學(xué)，為輔助教師科研、拓展學(xué)生專業(yè)視野、參加學(xué)科技能競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競賽提供技術(shù)支撐和項目支持，進而提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和科研素養(yǎng)。

（1）生鮮電商與冷鏈物流運營決策虛擬仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對電子商務(wù)、物流管理、跨境電商等相關(guān)專業(yè)的網(wǎng)站策劃與運營、企業(yè)資源計劃、數(shù)據(jù)分析與挖掘、物流信息系統(tǒng)管理、創(chuàng)業(yè)管理學(xué)等課程的實驗環(huán)節(jié)，可設(shè)置生鮮電商運營沙盤虛擬仿真實驗、數(shù)據(jù)營銷仿真實驗、智能決策支持系統(tǒng)仿真實驗、創(chuàng)業(yè)設(shè)計與仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

（2）新零售線下體驗商店實驗?zāi)K。該模塊主要針對電子商務(wù)、物流管理、食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)所涉及行業(yè)的先進商業(yè)模式和技術(shù)應(yīng)用所設(shè)置的實踐環(huán)節(jié)，主要包括生鮮電商新零售體驗仿真實驗、人工智能零售虛擬仿真實驗等實踐教學(xué)項目。

（3）生鮮電商與冷鏈物流協(xié)同創(chuàng)新仿真實驗?zāi)K。該模塊主要針對電子商務(wù)、物流管理等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、學(xué)科競賽項目以及教師的科研項目，為其提供寬松、自由的實驗場所?？稍O(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目虛擬仿真實驗、學(xué)科競賽虛擬仿真實驗、科研創(chuàng)新虛擬仿真模塊等實踐教學(xué)項目。

4 特色與創(chuàng)新

4.1 貫徹“應(yīng)用為本、實踐為基、雙創(chuàng)為要”的教學(xué)改革探索

中心以學(xué)生的發(fā)展為中心，尊重學(xué)生的個性化差異，探索調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)、研究型學(xué)習(xí)、合作性學(xué)習(xí)的教學(xué)方法改革，著力推廣混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂，構(gòu)建線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，推動大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、仿真技術(shù)在實踐教學(xué)與中心管理上的應(yīng)用，探索“互聯(lián)網(wǎng)+智能+高等教育”新形態(tài)。4.2 構(gòu)建“1+3+4+5+6+12”虛擬仿真實踐教學(xué)體系

中心以 OBE模式構(gòu)建虛擬仿真實踐教學(xué)體系，以生鮮品線上店鋪運營、農(nóng)產(chǎn)品預(yù)冷、冷鏈物流追溯、農(nóng)產(chǎn)品追溯、終端配送、大數(shù)據(jù)分析、智能決策的全生命周期為主線，構(gòu)建了“一主線、三層次、四結(jié)合、五實驗室、六維度、十二模塊”的虛擬仿真實踐教學(xué)體系，以社會需求為導(dǎo)向，著重培養(yǎng)學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為解決問題的能力。

4.3產(chǎn)教融合、校企融合、科教融合的建設(shè)模式

中心的建設(shè)瞄準學(xué)校工商管理、食品科學(xué)與工程、特種經(jīng)濟動物飼養(yǎng)等優(yōu)勢學(xué)科資源和河南省農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、商貿(mào)物流業(yè)發(fā)展需求，將教師的橫/縱向科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實驗教學(xué)項目[11]，通過與河南本地生鮮電商菜籃網(wǎng)、河南鮮易供應(yīng)鏈、雙匯物流等冷鏈物流企業(yè)深度合作，共同開發(fā)虛擬仿真和實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)項目，以產(chǎn)教融合、校企融合和科教融合的建設(shè)模式豐富中心的實踐教學(xué)內(nèi)容[8]。

5 結(jié)語

為了緩解傳統(tǒng)實踐教學(xué)與企業(yè)實際和行業(yè)發(fā)展脫節(jié)、實踐教學(xué)內(nèi)容不成體系、重技能訓(xùn)練輕創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題[12]，更好地適應(yīng)商貿(mào)流通類企業(yè)對創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的需求，學(xué)校電子商務(wù)與物流管理專業(yè)將虛擬仿真技術(shù)引入了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建了“1+3+4+5+6+12”虛擬仿真實踐教學(xué)體系和教學(xué)資源，打通了人才培養(yǎng)與企業(yè)用人需求的“雙向真空”狀態(tài)。目前，學(xué)校產(chǎn)業(yè)級生鮮電商與冷鏈物流虛擬仿真教學(xué)實驗中心仍需要進一步加強產(chǎn)教融合，充實實驗教學(xué)資源庫;加強校內(nèi)校際共享，擴大服務(wù)范圍;加強校企合作，提升社會服務(wù)水平[13-14]。

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