傅海威 (宁波工程学院 经济与管理学院,浙江 宁波 315211)
物流学习工厂是近年来为适应“工业4.0”对于生产智能化、高度定制化和灵活生产等要求而兴起的新型物流实践教学方式。物流学习工厂区别于传统物流实践教学的企业实习和顶岗实训,通过实现数字和物理工厂的无缝衔接,能够为学习者提供基于定制产品和客户订单的计划,验证、实现和优化生产系统的整体学习环境,以培养学生与专业人员在“工业4.0”原则下的敏捷开发能力和工作流程定制能力。基于物流学习工厂的实践教学模式源于德国的应用技术型高校,近年来逐渐被全球物流院校所接受和效仿。
21世纪以来,德国政府率先提出了“工业4.0”战略。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段,将制造业向智能化转型。智能物流是“工业4.0”的三大核心内容之一,其特征是通过互联网、物联网、物流网整合物流资源,充分发挥物流资源供应方的效率,以使需求方能够快速获得服务匹配和物流支持[1]。当前,我国正经历经济增长模式的转型期,急需大量能够满足“中国制造2025”战略要求的高素质应用型物流技术开发与管理人才。
对于这一新的产业变革,传统的物流实践教学模式已经难以适应产业需求。基于产业发展趋势,探索适应新型物流商业模式的实践教学体系已刻不容缓。作为注重综合素质、实践操作能力和实际问题分析解决能力培养的应用型本科院校,结合产业变革、创新实践教学模式是其人才培养的重要任务。为此,以物流学习工厂为依托,构建新型的物流类专业实践教学模式,对于应用型高校物流人才培养具有十分重要的教学理论和实践价值。
在物流实践教学领域的研究,国外已有较为成熟的案例。Tvrdon(2015)[2]介绍了一种仿真技术软件在物流实践教学中的应用。学生通过这种软件可以设计物流系统运作的每个环节,建立模型,并通过对价格、设备、投资等数据的控制,管理整个物流模型的运作。物流仿真技术的应用,使学生摆脱了传统教学方法的束缚,能够通过计算机技术实现对物流运作流程的模拟。不过,单一的物流仿真教学与现实工厂的物流运作环境依然存在距离。Hofmann(2017)等[3]在物流仿真技术的基础上,结合了虚拟调试过程。虚拟调试为物流运作控制工程的改进提供了可能。这种教学方法更为接近真实企业的物流运作过程,提升了学生的学习体验度,但依然让学生无法解决物流环境的真实体验问题。Brenner(2016)[4]详细介绍了德国国家重点的罗伊特林根应用技术大学——ESB商学院的物流学习工厂运行情况。通过3D软件模拟客户即时响应、愉快体验、简单解决等任务场景,学生可以自主集成产品、流程规划和物理基础设施,以实现开发解决方案。可视化的教学过程和真实的协作交互环境能够极大地提升学生的学习体验水平。
国内的物流类专业实践教学研究与国外尚存在不小的差距。董振宁(2016)[5]认为国内现有的实践教学体系虽然形式丰富,但并没有完全达到培养创新人才的效果,物流软件模拟、企业认识实习等方面的理念已经落后。秦春节(2016)[6]也指出多数高校的物流实践教学方法和手段仍处于摸索阶段,尚不能满足地区经济发展需求。至于对物流学习工厂这一新兴物流实践教学模式的国内理论探索则更为鲜见。
因此,针对国内现有物流类专业实践教学领域的不足,本文以宁波工程学院物流类专业实践教学探索为经验,提出了一种基于物流学习工厂的实践教学模式,并分别从实践教学目标设计、实践教学内容构建、课程体系协同优化和实践教学评价4方面阐述了该模式的具体实施过程。
宁波工程学院是国家产教融合发展工程建设的高校,也是浙江省首批应用型建设试点示范高校。近年来,学校十分重视应用型人才培养的探索与实践。宁波工程学院物流系下设物流管理、物流工程两个物流类专业,其中物流管理专业为浙江省重点专业。为了适应物流产业的发展需求,专业逐渐加大实验室建设投入,尝试探索基于物流学习工厂的实践教学模式。
应用型高校侧重于培养学生的实践能力以及对专业知识的应用能力,提高学生的专业技能和就业能力,培养应用型人才。因此,在已有文献梳理和国外实践案例分析的基础上,结合应用型本科院校的人才培养定位和OBE教育理念,围绕物流类专业人才培养总体目标的基本框架,明确基于物流学习工厂的实践教学目标,即要求学生在基于物流学习工厂的实践教学过程中,从敏捷开发(Scrum)能力和工作流程定制能力两个方面来提高自身具体能力和素质要求。
遵循CDIO工程教育模式,并结合德国罗伊特林根应用技术大学物流学习工厂的实践教学运作经验,设计符合我国应用型高校物流类专业人才培养实际特点的物流学习工厂实践教学内容。通过运用系统科学的方法构建包含设计、构建、调试、运行4个方面的完整实践教学体系,在教学内容上注重人才培养方案中的实践教学多层次交叉融合的特点,分阶段、分层次逐步递进深化。
根据所构建的实践教学内容,提出物流学习工厂的具体建设任务和配套条件。主要涵盖数字规划环境和物理学习工厂两个方面:(1)数字规划环境。包括计算机辅助设计软件、产品数据管理软件、流程和资源规划仿真软件等。(2)物理学习工厂。包括装配系统、人机界面、增材制造技术等。物流学习工厂是数字与物理工厂的融合,需要做到两者的无缝衔接。
依据实践教学模式的培养要求,基于协同理论,优化实践教学内容相关联的课程体系,提高学生的专业综合技能。主要考虑教学课程与数字规划环节和物理学习环节的协同性,以保障物流学习工厂实践教学的顺利实施。协同课程包括:(1)通识课程。如计算机基础、C语言程序设计等;(2)专业基础课。如管理信息系统、运筹学、管理学等;(3)专业课程。如物流系统规划与设计、物流设施与设备、物流信息技术、物流系统仿真、供应链管理等;(4)实践课程。如企业认识实习、行业参观与调研、课程设计、学年论文等。并不断地依据物流学习工厂实践教学的反馈,有针对性地优化调整课程体系及相关课程的具体教学内容与比例。
以参与物流学习工厂实践训练的物流类专业学生为调查对象,借助技术接受模型(Technology Acceptance Model)进行定量分析,辨识学生在感知有用性、感知易用性、使用态度、行为意向等方面的接受程度,从而对物流学习工厂实践教学模式的实施效果进行科学评价,并进一步提出调整和优化实践教学模式的相关建议和改进措施。
物流学习工厂是一种新型的实践教学方式,不仅需要实验室硬件建设,而且需要相关的软件配置和流程设计,以实现数字和物理工厂的协同。因此,需要对原有的物流类实验设施进行颠覆性的改造,以保障实践教学模式的顺利实施。物流学习工厂的建设与物流实践教学的质量和效果密切相关。因此,在建设过程中必须充分考虑院校自身的办学特色以及物流行业的实践要求,切合实际地设计实践项目,以满足学生的人才培养要求,培养理论和实践能力兼具的高素质物流创新人才。
科学合理的实践教学课程是实现应用型高校人才培养目标的有力支撑。为有效实施基于物流学习工厂的物流实践教学模式,提高学生实践应用能力。实践课程的设置,应与当前物流产业发展的需求与趋势相结合,保持实践课程的先进性和时效性。通过不断更新和完善实践课程,以保证实践课程的质量。同时,根据学习实践过程中出现的新问题,设置新的实践课程入库并删除教学意义不大的旧课程,以保证课程体系的与时俱进。
师资在实践教学实施过程中起着关键性的作用。加大对实践教学师资力量建设的力度是实现基于物流学习工厂的物流实践教学模式的基础和重要保障。该模式不仅要求指导教师具备扎实的物流专业理论功底,而且还必须掌握相关物流和流程设计软件的使用及教学。同时,还应当具备丰富的实践经验和专业技能。因此,需要鼓励教师尤其是青年教师去物流企业挂职锻炼,或聘请物流企业的管理人员到学校担任兼职教师,协同完成实践教学课程的教授与指导。
虽然学校可以通过实验室仿真的方式开展实践教学项目,但仍然存在缺乏实操性和理解模糊等不足。而通过校企合作,将物流学习工厂延伸到企业,能够改变单一的校内实验室教学方式,将实验教学与物流生产实际相结合,实现教学目标和企业需求的深度融合,借助高校的教育资源和企业的技术力量,满足物流学习工厂实践教学要求。学生可以接受学校和企业的双重指导,及时了解企业的需求,提高实战经验和就业率。学校可以通过企业提供的真实市场环境,帮助教师在教学过程中弥补实践经验不足等弱点。企业可以借助实践教学项目,培养自身发展所需的优秀对口人才,从而达到高校、企业、学生“三方共赢”的良好局面。
实践教学评价与反馈是实践教学模式的关键一环,也是模式自我净化、自我提升的有效途径。通过科学的定量评价方法应用,以及设立规范的流程反馈机制,能够从教学对象中采集相应的教学效果数据,并加以处理分析,找到整个实践教学项目中的不足之处。特别是对物流学习工厂这类能力培养要求较高的实践项目,从学生中获取评价结果,并用于进一步完善教学设计显得尤为重要。
本文通过提出基于物流学习工厂的应用型高校物流类专业实践教学模式以及对其在宁波工程学院的探索实践进行分析提炼,以期为我国物流实践教学建设提供经验案例。基于物流学习工厂的物流实践教学模式能够通过融合专业理论、数字与物理实践环境,为学生构建真实有效的物流实践体验,帮助培养高水平的应用型物流创新人才。今后,还应当进一步加强与德国等先进制造业国家的物流人才培养交流与合作,设计出更为合理的符合我国实际国情的物流人才实践教学模式。