智慧物流开题报告范文

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篇1

【关键词】新工科;物流工程;智能物流技术实验室;实验教学;创新性思维

2017 年2 月以来，教育部积极推进新工科建设，“新工科”的提出对工程技术人才提出了更高要求，要求加快工程教育改革创新，旨在培养一大批以“新工科”建设为主题的工程专业教育改革进入一个崭新的阶段。新工科的内涵具有战略型、综合性、创新性、实用性的特征，使高校在提升创新型人才的工程实践能力方面面临新的挑战［1 －2 ］。因此，“新工科”背景下，要求高校全面加强物流人才在智能化物流实践能力方面的培养，进而促进智能物流人才的持续输出，推动物流行业的整体发展，再以物流行业的高强度发展趋势，带动其他行业的快速前行，使物流行业成为激发我国经济发展活力的催化剂。然而，目前高校培养的物流人才大多偏重于理论知识，导致高等院校物流类专业的教育与社会需求脱节，与社会需要的理论与实践并重的人才不符。所以，相对于传统的物流人才，在当前新工科的背景下智能物流领域更加需要的是实践能力强、创新能力强的高素质复合型人才［3 －4 ］。实验教学是学校培养学生实践和科研创新能力等综合素质的重要环节，只有加强实验教学的改革与创新，不断创造新的人才培养模式，才能满足新工科人才培养的需求［5 ］。目前，物流工程专业传统的实验教学模式，已不能适应当前社会及高等工程教育自身发展的需要。因此，本项目拟以山东科技大学物流工程专业的人才培养为例，依托交通学院－智能物流技术实验室，从实验内容设计、实验教学模式、实验考核体系等方面进行一系列教学改革，以培养具有较强工程实践能力和满足行业发展需求的创新应用型人才。

1 现阶段物流工程专业实验教学存在的问题

1 ．1 实验教学内容设计问题

目前，山东科技大学校物流工程专业，有大量的专业课程都涉及实验教学环节，比如《物流设施设备》、《机电传动与控制》、《电气控制与PLC应用技术》、《物流自动化系统设计及应用》、《物流信息技术》、《物流管理信息系统》、《物联网技术及应用》等专业课程，但受实验设备的限制，传统实验内容缺乏典型的设计，内容相对零散，连续性和逻辑性不足，没有形成基于问题或实践的整体导向。

1 ．2 实验考核制度问题

目前，物流专业实验课程中实验设备较为单一，多为仿真软件和设备模型，因此，实验中无法充分考核到每个学生的动手操作能力，以至于很多课程依然采用实验报告作为唯一的考核方式，而单凭一纸报告书并不能准确反映学生具体的实验过程。1 ．3 学生积极性问题此前，由于陈旧的实验设备和零散的实验内容，导致学生对实验课程的重视程度不够，认为实验过程不重要，实验结束后能够完成实验报告即可，因此，每次实验大部分学生不会主动预习实验流程，对每次实验的目的、原理、过程了解很少甚至是一无所知，对实验过程总是敷衍了事。

2 智能物流技术实验室平台简介

为满足物流工程专业实验教学的需要，山东科技大学2019 年斥巨资建立了智能物流技术实验室。该实验室的硬件设备主要包含四大块，如图1 所示，分别是自动化立体仓库模块、智慧物流模块、运输与配送模块、工业物联网平台。其中，自动化立体仓库模块的主要设备有立体货架、高速轻型堆垛机、出入库分拣滚筒输送链、出入货台、动态称重机，三维测体积设备，条码阅读器，电子拣货系统，机器人码垛系统。智慧物流模块的主要设备有RFID阅读器、RFID写卡器、电子标签、手持终端和条形码打印机。运输与配送模块设备主要有激光导引移载式AGV小车、激光导引顶升货架式AGV。工业物联网平台包括了6 个独立的展板，分别是图像识别处理板块、电机及驱动系统板块、安全防护系统板块、光电传感器板块、AGV模拟控制板块、测距传感器板块。不仅如此，实验室还配套其他物流设备，如动液压搬运车、码垛机器人、托盘等等;此外，与该物流设备配套的软件资源主要有智能仓储管理及监控软件、堆垛机控制系统软件、移载式AGV控制系统软件、顶升货架式AGV控制系统软件。图1 智能物流技术实验室平台。

3 物流工程专业实验教学改革的思考与设计

针对目前物流工程专业实验教学中存在的问题，依托山东科技大学智能物流技术实验室平台，以培养创新应用型物流人才为目标，突出专业特色，从实验教学内容设计、实验教学方法改进以及实验考核体系构建三方面出发，对物流工程专业实验教学模式进行了研究与探索。

3 ．1 基于智能物流技术实验室平台的实验教学内容设计

依托智能物流技术实验室的硬件设备和软件平台，开设物流设备、物流信息技术、AGV导航与控制、PLC控制、码垛机控制等多方面的实验内容，这些内容可以按照对不同年级学生的培养目标划分为四个层次:认知性实验、专业基础性实验、综合性实验、创新性实验，如图2 所示。这些实验项目可以有效支撑学校物流类课程《物流设施设备》、《物流系统规划》、《物流仓储设备选型与设计》、《物流自动化系统设计及应用》、《仓储与配送管理》、《物流信息技术》、《物流管理信息系统》、《物联网技术及应用》等专业课程的实验教学及部分实践课程教学任务。① 认知性实验。该类实验主要针对大一年级的学生开设，目的是使学生了解物流工程专业基础知识。依托智能物流技术实验室，针对《物流工程专业导论》、《物流设施设备》课程研究设计相关实验。② 基础性实验。该类实验主要针对大二年级学生开设。这个阶段的课程设置主要以专业基础课为主，如《电工学》、《计算机程序设计基础》、《机械设计基础》等，目的是为后续专业课程的开设提供相应的电路基础，设计基础和软件基础。因此，针对大二年级学生开设专业基础性实验，使学生可以掌握物流工程专业实验的基本技能，熟悉物流装备实际操作流程。③ 应用综合性实验。该类型的实验主要是针对大三年级学生开设，其涉及较多的专业前沿内容，重点是训练学生的综合、设计能力，主要由综合性和设计性课程实验组成;实验中要求学生可以根据工程实际需求，完成设施设备的选择、作业单元的设计、物流系统的整体布局。除此之外，还要求学生具备物流系统运行中对所遇故障的诊断、处理及维护的能力。④ 创新性研究性实验。该类实验主要是以“问题为中心”，以学生为主导，要求学生在教师的辅助下，自主探究并独立完成，将所学的理论知识运用到实践中。该类实验主要面向大四学生开设，旨在培养学生创新思维，提高创新能力，提升实践能力，为步入工作岗位或是进一步的研究深造打下基础。

3 ．2 实验教学方法的改进

根据实验内容的设计，对原有的注入式教学方法进行改进，通过实施多层次教学，让学生成为实验的主体，引导学生在所学理论基础知识的前提下，根据自身掌握的实验技能去独立思考、设计并完成相关的实验项目。在实验教学过程中，对于认知性实验和基础性实验，这两类实验主要由教师指导学生完成，通过这两类实验，使得学生能够了解本专业涉及的前沿物流设施设备，掌握设备的使用方法，锻炼基本的动手操作能力和工程实践能力。对于应用综合设计性实验，则由教师针对不同的实验项目提出相对应的设计要求，由学生根据所学专业课程的理论知识完成实验方案的设计，目的是培养学生的综合、设计能力。而对于创新研究类实验，教师负责为学生提供可作为研究对象的实验设备的型号参数，拟定实验题目以及该实验中可研究的内容，其中实验内容注重与最前沿的物流技术相结合，学生需要完成自主查阅文献资料，自主选择实验项目，独立研究实验方案等工作，并最终完成实验。在学生完成综合设计性实验和创新研究性实验期间，对学生开放实验室，让学生可以有更多时间去自主调试研究实验设备，验证分析实验方法。

3 ．3 实验考核体系构建

打破传统的以实验报告为主的实验考核模式，构建基于学生学习成果的多元化、标准化考核体系，注重学生的学习过程，将阶段性评价作为课程最终评价考核的重要组成部分。根据实验内容的不同，非创新类实验的考核内容包括实验操作、实验方法、问题讨论、任务完成、实验报告书写以及期末考查等。而创新研究类的实验则包括开题、中期、结题答辩、实物作品、小论文及总结报告，并注重学生日常的学习过程和积累，将学生主动与教师面对面研讨、发邮件互动或其他方式的交流讨论等都计入考核内容［6 ］。