人工智能(AI)的爆發,各行各業都在研究如何賦能,而物流行業,人工智能已從倉儲管理到運輸調度,從需求預測到客戶服務,延伸至供應鏈的每一個環節。作為高職物流專業的教師,我深刻體會到,將AI應用能力培養融入專業教學體系,不僅是順應產業升級的必然要求,更是提升學生核心競爭力的關鍵路徑。以下結合教學實踐、學習過程及具體案例,分享我的心得體會。
一、 AI融入教學:構建“技術+場景”的教學新生態
以往的物流教學更側重于流程、設施和基礎知識,AI時代的到來,我們的改革核心是將AI作為工具和方法論,深度融入專業課程體系:
1.課程體系重構:傳統教材大多是章節形式,時代在變,教材也應該要與時俱進才行。根據現在的《供應鏈管理》、《倉儲與配送管理》、《運輸管理》等專業課程,應該采取模塊化教學,模塊化教學更能適應現在社會需求,市場怎么變,課程模塊可以立即做出對應調整。比如可在課程中專門增設“AI應用”模塊。例如,在《倉儲管理》中,講解智能倉儲機器人(AGV/AMR)的調度原理、AI視覺識別在貨物分揀中的應用、基于機器學習的庫存優化模型;在《運輸管理》中,引入智能路徑規劃算法(如在車輛調度中的應用)、實時交通大數據分析對運輸時效的優化。不再是孤立地講技術講設備,而是將AI技術嵌入具體的物流業務場景中講解。
2.教學工具與平臺升級:
物流仿真軟件:利用其內置的AI模塊(如智能體建模、優化算法庫),讓學生模擬設計并優化智能倉庫布局、測試不同訂單波次策略下AGV的調度效率。例如,設定倉庫訂單激增場景,讓學生調整AGV數量和路徑算法參數,觀察效率變化,直觀理解AI優化價值。
數據分析工具 (如Python + Pandas/Scikit-learn):在《物流數據分析》課程中,教授學生使用Python分析真實物流數據集(如歷史運輸時間、倉儲出入庫記錄)。通過Scikit-learn庫實現回歸模型預測運輸時效、聚類分析識別客戶配送需求模式、時間序列模型(ARIMA, LSTM)進行短期貨量預測。學生親手“喂養”數據給模型,觀察預測結果,理解數據驅動的決策。
低代碼AI平臺:對于編程基礎較弱的學生,引入阿里云PAI、百度BML等低代碼平臺。學生通過拖拽方式,快速構建如“基于歷史數據的缺貨預警模型”或“客戶投訴文本情感分析模型”,降低AI應用門檻,聚焦業務邏輯。
3.案例教學與行業專家進課堂:深入剖析京東“亞洲一號”智能倉的“地狼”AGV系統、順豐利用AI進行快件量預測和運力調配、菜鳥網絡的智能路由規劃等真實案例。邀請企業行家(技術負責人員)分享AI落地痛點與解決方案,讓學生感受真實的產業現狀。
二、學生學習人工智能:從認知到實踐的躍遷
高職學生的AI學習,關鍵在于培養“應用意識”和“工具能力”,而非深究算法數學原理:
1.明確學習目標:強調學生需理解“AI在物流各環節能解決什么問題?”、“如何評估AI方案的效果?”,核心是培養“AI思維”——利用數據和算法優化決策、提升效率的意識。
2.技能分層培養:
基礎層 (所有學生):掌握AI基本概念(機器學習、深度學習、NLP等)、了解主流AI在物流的應用場景、熟練使用集成AI功能的物流軟件/WMS/TMS系統。
應用層 (重點培養):能使用Excel高級分析、BI工具(如Power BI, Tableau)進行物流數據可視化與初步洞察;能利用低代碼/無代碼AI平臺解決簡單預測、分類問題(如預測某線路次日貨量)。
提升層 (學有余力/興趣濃厚者):學習Python基礎,掌握Pandas數據處理和Scikit-learn常用模型調用,能完成較復雜的數據分析與預測任務。今年國家智慧教育公共服務平臺推出了高校學生就業技能提升“雙千”計劃,雖然是針對應屆畢業生的,但是我覺得低年級在校生在校期間也是可以根據自己的興趣愛好,去學習一項技能或者人工智能課程,為后續實習就業打基礎的。
3.項目驅動學習:設計貫穿學期的“AI物流優化”項目。例如,給定某電商倉庫數據(SKU信息、歷史訂單、庫位坐標),要求學生:
利用聚類分析(如K-Means)對商品進行ABC分類并優化儲位分配。
使用仿真軟件或簡單算法優化揀貨路徑。
嘗試建立模型預測高頻揀選商品。
最終輸出優化方案報告并答辯。項目過程即是對AI工具鏈的綜合運用。
三、 人工智能具體應用案例與實施途徑
案例1:智能倉儲優化
假設一個應用場景:某第三方倉儲企業面臨“雙十一”訂單暴增,人工揀選效率低下、錯誤率上升。
使用AI完成以下操作:
需求預測:利用LSTM時間序列模型,基于歷史銷售、促銷活動、天氣數據,提前預測各SKU的“雙十一”需求量,指導提前備貨和庫位優化。
儲位優化:基于關聯規則挖掘(Apriori算法),分析歷史訂單中商品共現頻率,將高頻共現商品存儲于相鄰貨位;利用強化學習動態調整熱銷商品至靠近包裝區的位置。
智能揀選:部署搭載計算機視覺的AMR。AI系統接收訂單后,實時規劃最優揀貨路徑和任務分配,AMR自動導航至目標貨架,視覺系統識別并確認貨物,人工只需完成最后拿取動作。系統自動復核商品信息,降低錯揀率。
去對比以往的操作,測算揀選效率提升了多少,錯揀率下降了多少,人力成本節約了多少。
教學/學習中可充分依托課程:
如在《倉儲管理》實訓室,利用二維碼/模擬貨物和簡易AGV小車(或仿真軟件),模擬訂單接收->路徑規劃->貨物識別->揀選復核的流程。
分析簡化數據集,用Excel或Python進行簡單的關聯規則挖掘(如計算商品組合頻率)。
討論AI視覺識別(如OpenCV基礎應用)在貨物識別中的原理。
案例2:動態運輸路徑優化
假設一個應用場景:城市配送公司,車輛多、訂單散、時效要求高、交通狀況復雜,人工排線耗時且難以應對實時變化。
使用AI完成以下操作:
智能排線:基于歷史訂單、實時交通路況(接入高德/百度地圖API)、車輛位置、倉庫位置、客戶時間窗等海量數據,運用強化學習或混合遺傳算法,實時生成全局最優或近似最優的配送路徑和車輛調度方案。
實時調度:系統實時監控車輛位置和路況變化。如遇突發擁堵或新增訂單,AI能秒級重新規劃受影響車輛路線,并通知司機。系統自動計算ETA并通知客戶。
智能配載:結合貨物體積、重量、車型限制、配送順序,利用優化算法實現車廂空間利用率最大化。
去對比以往的操作,測算平均行駛里程減少了多少,準點率提升了多少,客戶滿意度和車輛利用率提升等。
教學/學習中可充分依托課程:
如在《運輸管理》或《供應鏈管理》課程中,使用在線路徑規劃API或開源工具(如OSRM),輸入少量模擬訂單點和車輛信息,觀察不同算法(如最短路徑、考慮時間窗)的規劃結果差異。
利用Excel Solver或Python的OR-Tools庫,解決小規模(如5個點)的經典車輛路徑問題。
分析真實地圖數據(如某區域路網)和模擬訂單,在物流仿真軟件中構建動態配送場景,觀察不同調度策略的效果。
還有關于物流數據可視化與智能客服等應用場景的訓練
四、 挑戰、收獲與未來展望
(一)挑戰:師資AI能力不足、教學資源(尤其是高質量行業數據集和先進軟硬件)、實訓條件匱乏、課程體系融合深度不夠、學生數理基礎薄弱,是普遍存在的問題。
(二)收獲:通過持續探索,我們欣喜地看到:
1.學生能力提升:學生從對AI的陌生到樂于使用AI來幫助美化課件,制作動畫等基礎技能的提升,相信加以引導,可以將學生培養成為能理解其價值、識別應用場景、并動手嘗試利用工具解決實際物流問題的“AI應用型”人才。
2.教學相長:教師團隊在探索AI教學過程中,自身知識結構不斷更新,與行業聯系更加緊密,科研反哺教學能力增強。
(三)未來展望:
1. 深化產教融合:與企業共建“AI物流實驗室”、“訂單班”,引入真實業務場景和脫敏數據作為教學資源。教師定期赴企業實踐。
2. 打造模塊化課程包:開發“物流AI應用微專業”或系列認證課程(如“物流數據分析師”、“智能倉儲應用工程師”),滿足不同層次學生需求。
3. 擁抱新技術:密切關注生成式AI(如GPT在智能客服、文檔處理、方案生成中的應用)、大模型、數字孿生在物流領域的進展,及時更新教學內容。
4. 強化倫理與安全意識:在教學中融入AI倫理、數據隱私保護、算法偏見防范等內容,培養負責任的AI應用人才。
人工智能在現代物流管理中的應用已從“可選項”變為“必選項”。高職教育作為培養一線應用型人才的主陣地,必須主動擁抱變革,將AI能力培養深度融入物流專業教學的血脈之中。這不僅需要更新課程內容、革新教學方法、升級實踐條件,更需要師生共同樹立終身學習的理念,在“教”與“學”的互動中,持續探索AI賦能物流的無限可能。唯有如此,我們培養的學生才能真正成為駕馭智能物流新時代的弄潮兒,為行業的轉型升級注入強勁的高技能人才動力。這條探索之路雖充滿挑戰,但每一步都指向更具活力和競爭力的未來。