基于CDIO模式的《物流工程》课程架构体系设计

刘景云，李 平，耿 钰

（北京联合大学 自动化学院物流系，北京 100101）

基于CDIO模式的《物流工程》课程架构体系设计

刘景云，李 平，耿 钰

（北京联合大学 自动化学院物流系，北京 100101）

CDIO模式为应用型物流工程人才培养提供了有效可行的方法。在调研当前工程教育与物流相关专业应用型人才培养现状的基础上，基于CDIO理念明确了《物流工程》人才培养目标，探讨《物流工程》课程架构与内容，改善传统课程教学实施与考核评价方式，以期切实提高学生工程应用能力，并为物流相关专业课程建设提供借鉴。

物流工程；CDIO；应用型；课程体系

1 前言

现代物流被认为是“第三利润”源，支持国民经济增长的重要支柱，也是近年来发展最为迅猛的行业之一。与物流业发展相适应的是日益增长的物流人才需求。物流产业在转移、升级和转型过程中对人才培养提出了更高的要求。现代物流融合了工程学科与管理学科［1］，在“互联网+”与智能化技术发展背景下，呈现出了较强的信息化与工程实践特性。新形势下物流人才需求涉及面广，层次性强，复合化、专业化程度高［2］，需求空间巨大，应用性强。因而，应用型物流工程化人才的培养对满足多样化物流人才需求具有重要意义。

现代物流工程人才培养面临着与传统工程性专业人才培养类似的问题，如学生能力培养与工程实际脱节，教学方式以教师为中心，课程评价注重理论考试等［3］。物流工程专业的应用化教学成为专业建设与教学改革的重点研究内容。

MIT运用“工程问题解决范式”提出了先进的CDIO（构思-设计-实现-运行）教学理念，包括三个核心文件：一个愿景、一个大纲和十二条标准。CDIO模式为应用型物流人才培养提供了有效可行的方法［4-5］。为贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》精神，多所应用型高校开展了CDIO模式的研究与实践，涵盖了人才培养模式、专业建设、课程体系建设等内容，并取得了一系列的成果［6］。我国高校的物流相关专业

也在逐步进行CDIO专业建设与课程改革，涉及人才培养模式、实践实训教学体系、专业课程体系及具体课程等多层次的研究［7-11］，为CDIO物流工程人才培养的研究与实践提供了很好的借鉴。

北京联合大学以应用型人才培养为导向，物流工程专业在培养方案制定过程中开始逐步探索工程教育模式，进行课程体系重新组织与教学内容的建设，目标是使学生的实践能力、综合能力和创新能力得到显著提高。《物流工程》课程是北京联合大学物流工程专业的“学科大类必修课”，如何在CDIO模式下进行《物流工程》课程教学改革与实践，培养应用型物流工程人才，需进一步研究。

本文主要进行《物流工程》课程的CDIO模式探索与研究，探讨课程内容体系架构的建设，以期为专业课程体系建设与应用型人才培养模式研究提供重要的借鉴依据，丰富CDIO在物流工程专业的应用教学内容。

2 《物流工程》课程简介

《物流工程》课程以物流系统为对象，包括物流系统的分析、规划、设计与资源优化配置等内容，旨在使学生掌握核心基础理论与方法的基础上，具备物流工程问题识别与表述、建模与分析、求解与优化的能力，通过课程实验具备良好的实践应用、团队协作、撰写与表达能力。

该课程的课内学时设置为32学时，共计2学分，讲授与讨论设置为26学时，课内实验学时为6学时。此外，该课程还设置了48学时课外学时，要求学生在课下完成必要的调研、阅读、案例分析报告、实验设计报告等。

3 基于CDIO模式的课程架构

基于CDIO理念探索《物流工程》课程结构体系，在原有教学资源基础上，融合当代物流发展的“互联网+”与“智慧物流”背景，增加新内容，结合实际案例，对该课程知识体系进行重构，着眼于知识与能力培养，将课程内容统一于“构思”、“设计”、“实现”、“运行”四个过程，实现知识与能力培养的一体化。

《物流工程》课程知识结构主要涵盖了基础概念需求及理论体系、物流工程设计项目、课程实验环节、物流系统管理，始于基本概念与理论体系，终于应用，重点进行学生物流工程问题识别与表述、建模与分析、求解与优化、系统管理、实践应用等能力的培养。《物流工程》课程知识结构如图1所示。

图1 基于CDIO理念的《物流工程》课程知识结构图

3.1 构思（C-Conceive）

CDIO教学大纲认为“构思”（C-Conceive）即在社会和企业环境下，设立系统目标与需求，定义系统功能、概念和结构，系统建模确保项目实现，进行开发项目管理等内容［5］。因此，对应于《物流工程》课程内容，即基础概念需求及理论体系，主要设置了基本概念、发展、理论体系、物流系统规划与设计的定义、需求与原则，设施与设备等内容，旨在明确物流工程概念目标、体系、需求与对象的基础上，为后续的设计、实现和运作过程奠定基础，重点培养学生需求分析的能力。具体内容如下：

第一章 物流工程概论

第一节 物流与物流工程概念

一、物流的概念

二、物流工程的概念

第二节 物流工程的发展

一、物流工程发展历史

二、物流工程发展趋势

第三节 物流工程理论体系

一、研究对象

二、研究目标

三、关键技术

第四节 物流系统规划与设计

一、物流系统范畴

二、物流系统规划与设计定义

三、物流系统规划与设计需求

四、物流系统规划与设计原则

第五节 物流工程设施与设备

一、运输与输送设备

二、包装与集装设备

三、存储设施设备

四、物料搬运设备

五、自动数据收集和通信设备

六、典型物流设备技术参数与选用

3.2 设计（D-Design）

CDIO教学大纲指出“设计过程就是学生通过一个产品、过程或系统的设计而进行学习的一系列活动”，涵盖了设计过程阶段与方法、在设计中应用知识、学科性设计、多学科设计及多目标设计等内容［5］。《物流工程》课程在设计过程中，以企业项目案例为驱动，进行企业物流系统分析与设计、设施选址、系统布置设计、物料搬运系统设计、物流仓储与配送系统设计等教学内容，旨在培养学生物流工程问题识别与表述、建模与分析、求解与优化等方面的能力。该部分教学内容具体设置如下：

第二章 物流系统规划与设计

第一节 企业物流系统分析与设计

一、企业物流系统组成、分类与目标

二、物流合理化原则与途径

三、企业物流分析方法

四、企业物流系统设计

第二节 设施选址

一、设施选址概述

二、设施选址问题描述与建模

三、设施选址方法

四、多设施选址问题

第三节 系统布置设计

一、设施布置概述

二、设施布置原则与基本形式

三、设施布置设计方法

第四节 物料搬运系统设计

一、物流搬运系统概述

二、物料搬运的单元化与标准化

三、物料搬运方法

四、物料搬运系统设计

第五节 物流仓储与配送系统设计一、仓储系统运作与仓库规划

二、自动化立体仓库系统

三、智能仓储系统

四、配送中心规划与设计

五、互联网+配送系统

3.3 实现（I-Implement）

CDIO思想认为实施阶段主要内容是设计实施，软、硬件的实现制造，对软、硬件的集成、测试、验证、认证以及对实施过程的管理等内容［5］。对应于《物流工程》课程则是实验环节的设置，重点在于针对特定实际项目对象，进行规划设计方法的设计、实现、优化与验证，解决实际物流实际工程问题。课程内容的设计涵盖了三方面设计内容，包括当前物流发展背景下“互联网+”配送系统设计与应用、物流设施布置设计与应用、物料搬运系统设计与应用。该部分教学内容主要培养学生实践应用的能力、团队协作能力、撰写与表达能力等。该部分教学内容具体设置如下：

第三章 物流工程设计与实验

第一节 互联网+配送系统设计与应用

一、实际案例

二、系统介绍

三、系统操作

四、实验报告

第二节 物流设施布置设计与应用

一、实际案例

二、问题描述

三、实际要求

四、实验报告

第三节 物料搬运系统设计与应用

一、实际案例

二、问题描述

三、设计要求

四、实验报告

3.4 运行（O-Operation）

CDIO的运作阶段则注重运行的设计和优化，培训操作，改进和演变，弃置和运行管理等内容［5］.《物流工程》课程的内容设置上则主要为物流系统管理，包括物

流管理与组织、成本分析、可行性研究与系统评价等内容。本阶段内容旨在培养学生物流系统管理的能力。

第四章 物流系统管理

第一节 物流管理与组织

一、物流管理基本内容

二、物流组织基本内容

第二节 物流成本分析

一、物流成本及其管理

二、物流成本管理优化

三、物流成本管理模式

第三节 物流系统设计可行性研究

一、物流工程设计概述

二、项目建议书

三、可行性研究

第四节 物流系统评价

一、物流系统绩效评价概述

二、物流系统绩效评价体系

4 教学活动

本门课程在CDIO模式《物流工程》理论课程架构体系的基础上，采用“介绍（I）”、“讲授（T）”、“应用（U）”相结合的教学方式展开课程教学。《物流工程》课程教学内容、教学方式、学时分配、平时考核方式、学生组织方式以及能力培养等与CDIO模式的对应关系见表1。学生最终成绩评定采用平时60%+考试40%的方式。

表1 CDIO课程教学活动开展方式

教学活动实施过程中，“构思”部分内容以介绍为主，学生需完成必要的调研，明确系统需求，锻炼学生需求分析的能力。设计部分则以企业项目案例为驱动，在教师讲授同时，学生要进行相关知识点的应用，同时完成必要的调研、汇报、案例分析与答辩，以锻炼并具备物流工程问题识别与表述、建模与分析、求解与优化能力。实现部分则以应用为主，教师不再对相关知识点进行讲解，而是布置实验设计任务，学生根据所学知识，以小组为单位，合作完成实验设计内容，完成实验报告，并设置答辩环节，对学生实践应用能力、团队协作能力与撰写表达能力进行评价。运行环节以教授为主，使学生具备系统管理能力。

5 结论

我国近年来物流业发展迅猛，对物流工程人才培养提出了更高的要求。CDIO模式为应用型物流工程人才培养提供了有效可行的方法。本文基于CDIO理念明确了课程定位与人才培养目标，提出新背景下了《物流工程》课程架构与内容，以知识与能力为导向，改善传统课程教学实施与考核评价方式，为应用型物流工程人才培养过程中《物流工程》相关课程建设提供了借鉴。

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［3］李彤,秦江龙,张璇,等.基于SE-CDIO的实验教学探索与实践［J］.工业和信息化教育,2015,（5）：54-60.

［4］顾佩华,陆小华,译.CDIO工作坊手册［M］.汕头：汕头大学出版社,2008.

［5］顾佩华,陆小华,沈民奋,译.CDIO大纲与标准［M］.汕头：汕头大学出版社,2008.

［6］邱义臻,李守军,熊焰,等.论为经济建设培养应用型人才—以“CDIO工程教育模式”教学实践为例［J］.山西财经大学学报, 2015,37（S2）：98-99.

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Design of Curricular System of Logistics Engineering Based on CDIO Mode

Liu Jingyun,Li Ping,Geng Yu
（School of Automation, Beijing Union University, Beijing 100101, China）

In this paper, on the basis of an investigation on the current status of the engineering education and the cultivation of thelogistics related applied specialist talents, we clarified the talent cultivation target of the Logistics Engineering course based on the CDIOsystem, discussed the framework and content of the course and then improved on the traditional teaching and evaluation systems for thiscourse.

Logistics Engineering； CDIO； applied； curricular system

G642.3；F252

A

1005-152X（2016）09-0177-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.09.037

2016-08-12

中国物流学会“2016年物流教改教研课题计划”“基于CDIO模式的《物流工程》与实践课程建设研究”（JZW2016081）

刘景云（1983-），女，博士，北京联合大学自动化学院物流系讲师，研究方向：物流系统信息化与自动化。