人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究
——以理工類大學(xué)為例

楊維新，王云娟 （上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093）

0 引 言

為適應(yīng)日益激烈競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)環(huán)境，物流行業(yè)需要構(gòu)建更為高效、智能的管理與運(yùn)作模式，這對(duì)物流專業(yè)高等教育人才培養(yǎng)提出了新要求。以理工類大學(xué)為例，人工智能技術(shù)已逐步應(yīng)用于物流專業(yè)教學(xué)，為物流專業(yè)高等教育注入了新活力。通過(guò)人工智能技術(shù)在物流專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，可以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)于物流專業(yè)人才的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)推動(dòng)高等院校物流專業(yè)的教學(xué)創(chuàng)新與教學(xué)改革，為物流專業(yè)提供新的教學(xué)方式和教學(xué)工具，全面提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

鑒于此，本文基于人工智能對(duì)促進(jìn)物流專業(yè)教學(xué)具備的優(yōu)勢(shì)，總結(jié)了理工類大學(xué)物流專業(yè)運(yùn)用人工智能進(jìn)行教學(xué)改革的應(yīng)用場(chǎng)景，并提出了進(jìn)一步深化人工智能技術(shù)應(yīng)用于理工類大學(xué)物流專業(yè)教學(xué)的對(duì)策建議，以期為我國(guó)物流專業(yè)教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1 人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，重點(diǎn)關(guān)注制造具有人類智能的機(jī)器，這些機(jī)器可以完成語(yǔ)音識(shí)別、問(wèn)題解決、決策制定等復(fù)雜任務(wù)。人工智能領(lǐng)域主要涉及算法和模型的開(kāi)發(fā)，借助這些工具可以不斷地學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)并由此做出智能預(yù)測(cè)及決策[1]。

目前，人工智能逐步成為我國(guó)高等教育不可或缺的輔助工具[2-3]。以理工類大學(xué)為例，人工智能已經(jīng)成為物流專業(yè)教學(xué)進(jìn)程中提升教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果的重要手段。具體而言，人工智能在理工類大學(xué)物流專業(yè)教學(xué)中具有以下優(yōu)勢(shì)。

1.1 提升教學(xué)效率

一方面，人工智能可以通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和表現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，協(xié)助教師設(shè)計(jì)智能化物流專業(yè)課程，并對(duì)傳統(tǒng)課程進(jìn)行智能化改革。人工智能可以借助學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別學(xué)生普遍遇到困難的物流專業(yè)知識(shí)點(diǎn)，并為課程設(shè)計(jì)與改革提供針對(duì)性的建議，比如增加更多課外練習(xí)或提醒教師補(bǔ)充額外的教學(xué)資料。

另一方面，人工智能可以作為物流專業(yè)教師的虛擬助教，借助自然語(yǔ)言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，為學(xué)生提供答疑輔導(dǎo)支持，并對(duì)學(xué)生的作業(yè)與課堂表現(xiàn)進(jìn)行輔助評(píng)分及評(píng)估[4]。上述做法既減少了教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程中的人工誤差，也節(jié)省了物流專業(yè)教師的時(shí)間、精力，使其得以專注于進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式和教學(xué)方法，從而提升了教學(xué)效率。

1.2 提高教學(xué)質(zhì)量

一方面，人工智能可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、偏好和表現(xiàn)，從而為學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)方案。因此，人工智能可以為物流專業(yè)教學(xué)提供量身定制的建議，使學(xué)生能夠按照自己的節(jié)奏進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，并專注于自身的薄弱環(huán)節(jié)。通過(guò)提供個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃及方案，人工智能可以幫助物流專業(yè)學(xué)生更好地理解專業(yè)知識(shí)，提高其解決物流領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的能力。

另一方面，物流專業(yè)教學(xué)通過(guò)融入人工智能技術(shù)，可以為學(xué)生提供交互式學(xué)習(xí)模式和自適應(yīng)學(xué)習(xí)模式；提供在線智能輔導(dǎo)系統(tǒng)為學(xué)生定制適合自身學(xué)習(xí)需求與偏好的課后輔導(dǎo)，以幫助學(xué)生更好地理解物流行業(yè)的復(fù)雜性，為適應(yīng)真實(shí)商業(yè)環(huán)境中的物流運(yùn)作做好準(zhǔn)備。

1.3 滿足行業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求

人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用可以幫助學(xué)生更好地理解物流行業(yè)的真實(shí)場(chǎng)景與運(yùn)作規(guī)律，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生從事物流行業(yè)具體工作的實(shí)際技能。在教學(xué)實(shí)踐中，基于人工智能技術(shù)的智能物流仿真系統(tǒng)能夠幫助學(xué)生充分了解真實(shí)商業(yè)環(huán)境中物流運(yùn)作的復(fù)雜性，培養(yǎng)學(xué)生解決物流行業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力。在仿真系統(tǒng)中，使用人工智能技術(shù)進(jìn)行物流模擬還可以幫助學(xué)生深入理解物流決策對(duì)于整個(gè)供應(yīng)鏈的影響，促使學(xué)生將學(xué)到的物流管理理論知識(shí)更好地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，并鍛煉學(xué)生利用數(shù)據(jù)分析和人工智能算法解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，從而滿足物流行業(yè)對(duì)于高等教育專業(yè)人才的現(xiàn)實(shí)需求[5]。

2 人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的典型應(yīng)用場(chǎng)景

在教學(xué)實(shí)踐中，人工智能與理工類大學(xué)的物流專業(yè)教學(xué)之間呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的共生關(guān)系：一方面，人工智能的應(yīng)用為物流專業(yè)教學(xué)提供了模擬環(huán)境，并為學(xué)生提供了個(gè)性化的路徑設(shè)計(jì)與反饋工具，使學(xué)生能夠在具體應(yīng)用場(chǎng)景中深入領(lǐng)會(huì)專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，從而提升物流專業(yè)的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量[6]；另一方面，來(lái)自日常教學(xué)活動(dòng)的反饋與評(píng)估亦豐富了人工智能的數(shù)據(jù)來(lái)源和應(yīng)用場(chǎng)景，為改進(jìn)教學(xué)模型與算法提供了第一手資料，從而促進(jìn)人工智能技術(shù)在物流專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。

2.1 物流專業(yè)智能課程管理系統(tǒng)

物流專業(yè)智能課程管理系統(tǒng)集成物流專業(yè)課程管理、教學(xué)決策與反饋、數(shù)據(jù)分析與匯總等功能模塊，為物流專業(yè)教學(xué)提供了智能化的綜合性服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)具有以下特征。

2.1.1 有效滿足物流專業(yè)的教學(xué)需求

基于人工智能技術(shù)，該系統(tǒng)對(duì)物流專業(yè)的教學(xué)需求進(jìn)行了精準(zhǔn)界定，其涵蓋的主要功能包括智能化的課程安排、出勤記錄、成績(jī)管理、資源共享等。

2.1.2 采用了先進(jìn)的人工智能技術(shù)

該系統(tǒng)綜合運(yùn)用了自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、預(yù)測(cè)分析等技術(shù)，使課程管理系統(tǒng)能夠智能化地履行日常職責(zé)，為學(xué)生提供個(gè)性化的物流專業(yè)學(xué)習(xí)方案，并構(gòu)建了完善的學(xué)生信息系統(tǒng)和學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。

2.1.3 具有友好、直觀的用戶界面

作為物流專業(yè)課程管理系統(tǒng)的人機(jī)交互部分，系統(tǒng)的用戶界面較為友好、直觀，使師生們均能輕松地定位需要實(shí)現(xiàn)的功能。同時(shí)，用戶界面的設(shè)計(jì)還適配了不同操作系統(tǒng)環(huán)境中的臺(tái)式電腦、筆記本電腦、平板電腦和智能手機(jī)。

2.1.4 具有完善的反饋與改進(jìn)機(jī)制

在課程管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，經(jīng)歷多次嚴(yán)格測(cè)試，根據(jù)師生們的實(shí)際反饋對(duì)其進(jìn)行了充分改進(jìn)。正式上線的系統(tǒng)中還設(shè)計(jì)了定期征求用戶反饋的智能模塊，以及時(shí)確定系統(tǒng)中需要改進(jìn)的功能。此外，系統(tǒng)還通過(guò)在線手冊(cè)、培訓(xùn)課程和智能應(yīng)答等模塊為師生們提供了培訓(xùn)與支持服務(wù)。

2.2 物流專業(yè)智能仿真教學(xué)系統(tǒng)

物流專業(yè)智能仿真教學(xué)系統(tǒng)是人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的重要應(yīng)用場(chǎng)景。該系統(tǒng)旨在模擬物流運(yùn)作過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種情形及問(wèn)題，讓學(xué)生在“真實(shí)”環(huán)境中學(xué)習(xí)和解決物流專業(yè)問(wèn)題，并通過(guò)智能反饋幫助學(xué)生豐富物流專業(yè)知識(shí)和提高物流專業(yè)技能。

在現(xiàn)有的物流專業(yè)智能仿真教學(xué)系統(tǒng)中，教學(xué)與練習(xí)的重點(diǎn)主要包括供應(yīng)鏈管理、優(yōu)化技術(shù)和數(shù)據(jù)分析。智能仿真教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)上安裝了Flexsim、AutoMod、RaLC、Witness、Arena、AnyLogic等仿真軟件。通過(guò)對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法、自然語(yǔ)言處理及預(yù)測(cè)建模與仿真軟件的融合應(yīng)用，系統(tǒng)逼真地模擬了現(xiàn)實(shí)世界中的物流場(chǎng)景，為學(xué)生提供高度接近物流行業(yè)真實(shí)狀況的操作體驗(yàn)。通過(guò)對(duì)供應(yīng)鏈管理、庫(kù)存管理和運(yùn)輸計(jì)劃等核心環(huán)節(jié)的場(chǎng)景進(jìn)行開(kāi)發(fā)與練習(xí)，系統(tǒng)能夠向物流專業(yè)的師生提供及時(shí)、準(zhǔn)確的智能化反饋與評(píng)價(jià)，一方面幫助教師調(diào)整教學(xué)方案以獲得更為理想的教學(xué)效果，另一方面則幫助學(xué)生全面了解自身對(duì)于物流專業(yè)知識(shí)的實(shí)際掌握程度、在行業(yè)實(shí)踐中運(yùn)用這些專業(yè)知識(shí)的能力。

3 進(jìn)一步深化物流專業(yè)教學(xué)應(yīng)用人工智能的對(duì)策建議

3.1 豐富物流專業(yè)人工智能資源與基礎(chǔ)設(shè)施

根據(jù)對(duì)我國(guó)理工類大學(xué)的調(diào)研，大多數(shù)學(xué)校在人工智能的硬件設(shè)施方面都具有較好的基礎(chǔ)。因此，建議在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步加大對(duì)物流專業(yè)教學(xué)的人工智能資源的投入力度，一方面為物流專業(yè)教學(xué)持續(xù)提供高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、物流專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、物聯(lián)網(wǎng)及專業(yè)平臺(tái)等資源與基礎(chǔ)設(shè)施，另一方面則大力招聘能夠在物流專業(yè)領(lǐng)域深入開(kāi)展教學(xué)與科研工作的人工智能專家，并依據(jù)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，適時(shí)建立物流專業(yè)人工智能研究中心或研究院，專注于人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，同時(shí)與行業(yè)伙伴展開(kāi)深度合作，將教學(xué)研究成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力[7]。

3.2 設(shè)立以人工智能為核心的專業(yè)教學(xué)項(xiàng)目

目前，人工智能在理工類大學(xué)物流專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用仍然以輔助為主。在今后的發(fā)展進(jìn)程中，應(yīng)設(shè)立以人工智能為核心的教學(xué)項(xiàng)目，圍繞機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等最新人工智能技術(shù)構(gòu)建物流專業(yè)教學(xué)的應(yīng)用場(chǎng)景，以滿足物流行業(yè)日益智能化的發(fā)展趨勢(shì)。在設(shè)計(jì)上述教學(xué)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)明確人工智能技術(shù)在物流專業(yè)教學(xué)中的核心應(yīng)用環(huán)節(jié)，并基于這些環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)講課、講座、案例研究、小組項(xiàng)目、作業(yè)、測(cè)試等教學(xué)內(nèi)容[8]；與此同時(shí)，學(xué)校需要為學(xué)生提供機(jī)器學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)挖掘和預(yù)測(cè)建模等人工智能技術(shù)在物流行業(yè)中的實(shí)踐應(yīng)用機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生使用人工智能技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)中的物流問(wèn)題。

3.3 提升物流專業(yè)教師的人工智能應(yīng)用水平

教師作為教學(xué)活動(dòng)中的關(guān)鍵角色，對(duì)于深化人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用具有重要意義。因此，理工類大學(xué)應(yīng)持續(xù)為物流專業(yè)的教師及行政員工提供人工智能領(lǐng)域的在職培訓(xùn)，確保其具備并不斷更新必要的人工智能知識(shí)與技能，以便在物流專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域深化人工智能技術(shù)的應(yīng)用。由于人工智能技術(shù)的發(fā)展日新月異，因此上述在職培訓(xùn)亦是不斷更新迭代的進(jìn)程，需要從學(xué)校層面鼓勵(lì)物流專業(yè)教師在人工智能領(lǐng)域進(jìn)行教學(xué)研發(fā)，并在資金、資源和精神激勵(lì)方面為其創(chuàng)造良好的條件，使其借助學(xué)校力量所獲取的各類人工智能資源真正轉(zhuǎn)化為物流專業(yè)教學(xué)的實(shí)際生產(chǎn)力。

3.4 完善深度融合人工智能技術(shù)的教材編纂體系

盡管人工智能在物流專業(yè)教學(xué)中得到了日益廣泛的應(yīng)用，目前卻仍然缺少將人工智能技術(shù)深度融入物流專業(yè)教學(xué)的教材編纂體系。為此，需要面向物流行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求，在現(xiàn)有物流專業(yè)教材編纂體系的基礎(chǔ)上強(qiáng)化與人工智能技術(shù)的結(jié)合。首先，需要對(duì)傳統(tǒng)物流專業(yè)教材的編寫標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，制定深度融合人工智能技術(shù)的物流專業(yè)教材編寫標(biāo)準(zhǔn)；其次，編寫過(guò)程中，需要建立人工智能領(lǐng)域與物流領(lǐng)域高等教育專家之間的協(xié)作機(jī)制，通過(guò)跨學(xué)科、跨專業(yè)教師的協(xié)同努力，在物流專業(yè)教材中及時(shí)體現(xiàn)人工智能的最新發(fā)展情況，不斷更新完善教材內(nèi)容；最后，教材編寫過(guò)程中需要充分考慮可操作性和實(shí)踐應(yīng)用性，加強(qiáng)與物流實(shí)驗(yàn)中心及實(shí)訓(xùn)基地的融合，綜合運(yùn)用案例研究和交互式模擬等手段為教材受眾提供更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.5 加強(qiáng)與人工智能公司和研究機(jī)構(gòu)的合作

理工類大學(xué)應(yīng)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與人工智能公司及專業(yè)研究機(jī)構(gòu)之間的合作，通過(guò)共建聯(lián)合研究中心、舉辦研討會(huì)、組織實(shí)地走訪等方式，充分利用上述專業(yè)組織的資源，讓物流專業(yè)師生及時(shí)了解最新的人工智能應(yīng)用情況和發(fā)展趨勢(shì)。學(xué)校還應(yīng)當(dāng)通過(guò)加強(qiáng)與人工智能公司及專業(yè)研究機(jī)構(gòu)的合作為學(xué)生提供實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生獲得寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)提高他們應(yīng)聘物流企業(yè)成功的概率。

3.6 塑造人工智能環(huán)境中的創(chuàng)新協(xié)作文化

在做好上述工作的同時(shí)，理工類大學(xué)還應(yīng)當(dāng)努力塑造人工智能環(huán)境中的創(chuàng)新協(xié)作文化，以進(jìn)一步深化人工智能技術(shù)在物流專業(yè)教學(xué)中的發(fā)展和應(yīng)用[9]。為此，首先應(yīng)激發(fā)物流專業(yè)教師和學(xué)生的創(chuàng)造力，通過(guò)師生之間的教學(xué)相長(zhǎng)與集思廣益，激發(fā)運(yùn)用人工智能技術(shù)解決物流實(shí)際問(wèn)題的豐富創(chuàng)意；其次，應(yīng)在物流專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃與教學(xué)方案中強(qiáng)調(diào)人工智能環(huán)境下的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，同時(shí)促進(jìn)物流專業(yè)與校內(nèi)其他專業(yè)（如計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能和大數(shù)據(jù)等專業(yè)）之間的跨學(xué)科創(chuàng)新協(xié)作；最后，應(yīng)鼓勵(lì)物流專業(yè)的師生與行業(yè)伙伴開(kāi)展人工智能方面的創(chuàng)新協(xié)作，一方面是設(shè)計(jì)確定物流專業(yè)教學(xué)與科研創(chuàng)新項(xiàng)目，另一方面則為師生提供將人工智能技術(shù)應(yīng)用于物流實(shí)踐的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)物流行業(yè)產(chǎn)生了深刻影響。作為物流專業(yè)人才培養(yǎng)的重要場(chǎng)所——理工類大學(xué)在探索將人工智能技術(shù)與物流專業(yè)教學(xué)相結(jié)合的進(jìn)程中承擔(dān)了重要角色。本文闡述了人工智能技術(shù)在物流專業(yè)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，并分析了人工智能在理工類大學(xué)物流專業(yè)教學(xué)中的具體應(yīng)用場(chǎng)景，由此進(jìn)一步提出了深化人工智能技術(shù)應(yīng)用于物流專業(yè)教學(xué)的相關(guān)對(duì)策建議。通過(guò)上述研究，本文力求為我國(guó)理工類大學(xué)物流專業(yè)教學(xué)的改革和發(fā)展提供有益的啟示和建議。面向未來(lái)，高校將不斷深化人工智能技術(shù)應(yīng)用于物流專業(yè)教學(xué)的相關(guān)研究，探索更具有創(chuàng)新性和實(shí)用性、更為智能化的物流專業(yè)教學(xué)方法，以適應(yīng)人工智能新發(fā)展對(duì)物流專業(yè)教學(xué)提出的新要求。