人工智能(AI)的爆发,各行各业都在研究如何赋能,而物流行业,人工智能已从仓储管理到运输调度,从需求预测到客户服务,延伸至供应链的每一个环节。作为高职物流专业的教师,我深刻体会到,将AI应用能力培养融入专业教学体系,不仅是顺应产业升级的必然要求,更是提升学生核心竞争力的关键路径。以下结合教学实践、学习过程及具体案例,分享我的心得体会。
一、 AI融入教学:构建“技术+场景”的教学新生态
以往的物流教学更侧重于流程、设施和基础知识,AI时代的到来,我们的改革核心是将AI作为工具和方法论,深度融入专业课程体系:
1.课程体系重构:传统教材大多是章节形式,时代在变,教材也应该要与时俱进才行。根据现在的《供应链管理》、《仓储与配送管理》、《运输管理》等专业课程,应该采取模块化教学,模块化教学更能适应现在社会需求,市场怎么变,课程模块可以立即做出对应调整。比如可在课程中专门增设“AI应用”模块。例如,在《仓储管理》中,讲解智能仓储机器人(AGV/AMR)的调度原理、AI视觉识别在货物分拣中的应用、基于机器学习的库存优化模型;在《运输管理》中,引入智能路径规划算法(如在车辆调度中的应用)、实时交通大数据分析对运输时效的优化。不再是孤立地讲技术讲设备,而是将AI技术嵌入具体的物流业务场景中讲解。
2.教学工具与平台升级:
物流仿真软件:利用其内置的AI模块(如智能体建模、优化算法库),让学生模拟设计并优化智能仓库布局、测试不同订单波次策略下AGV的调度效率。例如,设定仓库订单激增场景,让学生调整AGV数量和路径算法参数,观察效率变化,直观理解AI优化价值。
数据分析工具 (如Python + Pandas/Scikit-learn):在《物流数据分析》课程中,教授学生使用Python分析真实物流数据集(如历史运输时间、仓储出入库记录)。通过Scikit-learn库实现回归模型预测运输时效、聚类分析识别客户配送需求模式、时间序列模型(ARIMA, LSTM)进行短期货量预测。学生亲手“喂养”数据给模型,观察预测结果,理解数据驱动的决策。
低代码AI平台:对于编程基础较弱的学生,引入阿里云PAI、百度BML等低代码平台。学生通过拖拽方式,快速构建如“基于历史数据的缺货预警模型”或“客户投诉文本情感分析模型”,降低AI应用门槛,聚焦业务逻辑。
3.案例教学与行业专家进课堂:深入剖析京东“亚洲一号”智能仓的“地狼”AGV系统、顺丰利用AI进行快件量预测和运力调配、菜鸟网络的智能路由规划等真实案例。邀请企业行家(技术负责人员)分享AI落地痛点与解决方案,让学生感受真实的产业现状。
二、学生学习人工智能:从认知到实践的跃迁
高职学生的AI学习,关键在于培养“应用意识”和“工具能力”,而非深究算法数学原理:
1.明确学习目标:强调学生需理解“AI在物流各环节能解决什么问题?”、“如何评估AI方案的效果?”,核心是培养“AI思维”——利用数据和算法优化决策、提升效率的意识。
2.技能分层培养:
基础层 (所有学生):掌握AI基本概念(机器学习、深度学习、NLP等)、了解主流AI在物流的应用场景、熟练使用集成AI功能的物流软件/WMS/TMS系统。
应用层 (重点培养):能使用Excel高级分析、BI工具(如Power BI, Tableau)进行物流数据可视化与初步洞察;能利用低代码/无代码AI平台解决简单预测、分类问题(如预测某线路次日货量)。
提升层 (学有余力/兴趣浓厚者):学习Python基础,掌握Pandas数据处理和Scikit-learn常用模型调用,能完成较复杂的数据分析与预测任务。今年国家智慧教育公共服务平台推出了高校学生就业技能提升“双千”计划,虽然是针对应届毕业生的,但是我觉得低年级在校生在校期间也是可以根据自己的兴趣爱好,去学习一项技能或者人工智能课程,为后续实习就业打基础的。
3.项目驱动学习:设计贯穿学期的“AI物流优化”项目。例如,给定某电商仓库数据(SKU信息、历史订单、库位坐标),要求学生:
利用聚类分析(如K-Means)对商品进行ABC分类并优化储位分配。
使用仿真软件或简单算法优化拣货路径。
尝试建立模型预测高频拣选商品。
最终输出优化方案报告并答辩。项目过程即是对AI工具链的综合运用。
三、 人工智能具体应用案例与实施途径
案例1:智能仓储优化
假设一个应用场景:某第三方仓储企业面临“双十一”订单暴增,人工拣选效率低下、错误率上升。
使用AI完成以下操作:
需求预测:利用LSTM时间序列模型,基于历史销售、促销活动、天气数据,提前预测各SKU的“双十一”需求量,指导提前备货和库位优化。
储位优化:基于关联规则挖掘(Apriori算法),分析历史订单中商品共现频率,将高频共现商品存储于相邻货位;利用强化学习动态调整热销商品至靠近包装区的位置。
智能拣选:部署搭载计算机视觉的AMR。AI系统接收订单后,实时规划最优拣货路径和任务分配,AMR自动导航至目标货架,视觉系统识别并确认货物,人工只需完成最后拿取动作。系统自动复核商品信息,降低错拣率。
去对比以往的操作,测算拣选效率提升了多少,错拣率下降了多少,人力成本节约了多少。
教学/学习中可充分依托课程:
如在《仓储管理》实训室,利用二维码/模拟货物和简易AGV小车(或仿真软件),模拟订单接收->路径规划->货物识别->拣选复核的流程。
分析简化数据集,用Excel或Python进行简单的关联规则挖掘(如计算商品组合频率)。
讨论AI视觉识别(如OpenCV基础应用)在货物识别中的原理。
案例2:动态运输路径优化
假设一个应用场景:城市配送公司,车辆多、订单散、时效要求高、交通状况复杂,人工排线耗时且难以应对实时变化。
使用AI完成以下操作:
智能排线:基于历史订单、实时交通路况(接入高德/百度地图API)、车辆位置、仓库位置、客户时间窗等海量数据,运用强化学习或混合遗传算法,实时生成全局最优或近似最优的配送路径和车辆调度方案。
实时调度:系统实时监控车辆位置和路况变化。如遇突发拥堵或新增订单,AI能秒级重新规划受影响车辆路线,并通知司机。系统自动计算ETA并通知客户。
智能配载:结合货物体积、重量、车型限制、配送顺序,利用优化算法实现车厢空间利用率最大化。
去对比以往的操作,测算平均行驶里程减少了多少,准点率提升了多少,客户满意度和车辆利用率提升等。
教学/学习中可充分依托课程:
如在《运输管理》或《供应链管理》课程中,使用在线路径规划API或开源工具(如OSRM),输入少量模拟订单点和车辆信息,观察不同算法(如最短路径、考虑时间窗)的规划结果差异。
利用Excel Solver或Python的OR-Tools库,解决小规模(如5个点)的经典车辆路径问题。
分析真实地图数据(如某区域路网)和模拟订单,在物流仿真软件中构建动态配送场景,观察不同调度策略的效果。
还有关于物流数据可视化与智能客服等应用场景的训练
四、 挑战、收获与未来展望
(一)挑战:师资AI能力不足、教学资源(尤其是高质量行业数据集和先进软硬件)、实训条件匮乏、课程体系融合深度不够、学生数理基础薄弱,是普遍存在的问题。
(二)收获:通过持续探索,我们欣喜地看到:
1.学生能力提升:学生从对AI的陌生到乐于使用AI来帮助美化课件,制作动画等基础技能的提升,相信加以引导,可以将学生培养成为能理解其价值、识别应用场景、并动手尝试利用工具解决实际物流问题的“AI应用型”人才。
2.教学相长:教师团队在探索AI教学过程中,自身知识结构不断更新,与行业联系更加紧密,科研反哺教学能力增强。
(三)未来展望:
1. 深化产教融合:与企业共建“AI物流实验室”、“订单班”,引入真实业务场景和脱敏数据作为教学资源。教师定期赴企业实践。
2. 打造模块化课程包:开发“物流AI应用微专业”或系列认证课程(如“物流数据分析师”、“智能仓储应用工程师”),满足不同层次学生需求。
3. 拥抱新技术:密切关注生成式AI(如GPT在智能客服、文档处理、方案生成中的应用)、大模型、数字孪生在物流领域的进展,及时更新教学内容。
4. 强化伦理与安全意识:在教学中融入AI伦理、数据隐私保护、算法偏见防范等内容,培养负责任的AI应用人才。
人工智能在现代物流管理中的应用已从“可选项”变为“必选项”。高职教育作为培养一线应用型人才的主阵地,必须主动拥抱变革,将AI能力培养深度融入物流专业教学的血脉之中。这不仅需要更新课程内容、革新教学方法、升级实践条件,更需要师生共同树立终身学习的理念,在“教”与“学”的互动中,持续探索AI赋能物流的无限可能。唯有如此,我们培养的学生才能真正成为驾驭智能物流新时代的弄潮儿,为行业的转型升级注入强劲的高技能人才动力。这条探索之路虽充满挑战,但每一步都指向更具活力和竞争力的未来。