实验教学项目描述
一、实验的必要性及实用性
1.实验的必要性
粮食安全是“国之大者”，粮食现代物流是实现粮食安全的重要组成部分。特别是极端天气频发、地缘冲突加剧等突发情况下，粮食物流更是关乎经济发展和社会稳定的全局性重大战略问题。粮食物流具有时效性强、运输距离远、涉及环节复杂、安全性要求高的特点，需要在培养物流人才中体现学生的数据分析能力、系统规划能力和方案设计能力，以及保障国家粮食安全的使命感、紧迫感和责任感的基本素养。河南工业大学作为粮食行业的“黄埔军校”，本项目依托“物流管理”首批国家级一流本科专业，在粮食储运国家工程实验室（国家级）、粮油工程河南省虚拟仿真实验中心（省级）、物流管理河南省虚拟仿真课程群牵头单位（省级）的基础上，以培养能够适应新时期粮食安全保障的现代物流人才为己任，充分利用河南省的全国粮食生产核心区、全国粮食物流区域节点和全国粮食批发交易中心等资源优势，以及国家社科基金重大招标课题等前沿学术研究成果，开发了本实验系统。
习近平总书记强调，中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中，饭碗主要装中国粮。党的二十大报告，进一步指出“全方位夯实粮食安全根基，全面落实粮食安全党政同责”。随着全球粮食格局变化，尤其是面对突发事件的冲击，现代粮食物流人才的社会需求日益迫切。《“十四五”粮食和物资储备科技和人才发展规划》指出，统筹推进科技和人才兴粮兴储，对高质量保障国家粮食和战略应急物资安全具有重要意义。具体而言，亟需培养既懂粮食又懂物流，掌握现代物流和供应链管理理念、熟悉先进粮食物流设施设备、运用前沿信息技术，能够适应新时期粮食安全保障的粮食现代物流人才。
河南工业大学作为粮食行业的“黄埔军校”，有亚洲粮院的美誉，是全国唯一拥有完善“本-硕-博”人才培养体系的粮食工程高校。本项目依托河南工业大学物流管理专业，该专业为首批国家级一流本科专业、教育部新文科建设试点专业，在粮食储运国家工程实验室（国家级）、粮油工程河南省虚拟仿真实验中心（省级）、物流管理河南省虚拟仿真课程群牵头单位（省级）的基础上，充分利用河南省的全国粮食生产核心区、全国粮食物流区域节点和全国粮食批发交易中心等资源优势，开发了本实验系统。
粮食物流的行业特点、人才培养目标、课程性质及其在国家安全保障中的作用地位，决定了相关教学必须依托虚拟仿真实验开展，具体如下：
1）高危或极端环境：本实验主要针对地震、洪水、台风等高危或极端环境下的粮食应急物流调运进行仿真。这些高危情景或极端环境无法通过传统教学构建和重现，只能通过虚拟仿真实验的方式实现。
2）高成本、高消耗：粮食应急物流设施设备资产专用性强，实验成本高，占用空间大，建设专用实验室不太现实。
3）不可逆操作：粮食应急物流调运时间紧、任务重、环境复杂，一旦决策有误，可能形成粮食安全隐患，具有一定的不可逆性。
2.实验的实用性
第一，高度契合我校粮油学科优势特色。粮食现代物流虚拟仿真实验项目是我校粮油学科优势特色的传承和延续，更是粮食物流人才培养模式的优化和升级。学校长期积累沉淀的粮食物流领域相关科研成果和社会服务经验，为本实验项目的有序开展奠定了坚实的基础。
第二，有力支撑我校物流管理国家一流本科专业点建设。我校物流管理专业是以20世纪90年代初联合国“利用世界银行贷款 改善中国粮食流通”项目为依托，是国内最早开设物流管理本科教育的三所院校之一。专业点自成立至今，始终以培养粮食物流系统规划及运营服务人才为己任，为中粮、中储粮、益海嘉里等国内外大型粮食企业培养人才1000余人。本实验项目既是专业培养特色的体现，也是创新粮食物流人才培养途径的现实需求。
第三，为专业核心课程提供实验土壤。本实验以河南省各地市的粮食应急物流运输调度实践为蓝本，为粮食现代物流、管理运筹学（省精品课程）、物流方案设计与实践（国家社会实践一流课程）等多门专业课程提供实验土壤，是教学课程体系的完美拼图，对培养复合型、应用型、创新型粮食物流专业人才发挥着积极作用。
第四，推动虚拟仿真课程资源共享。作为“物流管理”河南省虚拟仿真课程群牵头单位，推动虚拟仿真资源在郑州航空工业管理学院、重庆交通大学、安阳师范学院、河南牧业经济学院、郑州科技学院等高校应用，累计已服务过外校学生1000余人，持续发挥专业建设的示范引领作用。
第五，助力粮食行业骨干人员培训。依托“中国粮食物流研究培训中心”“全国粮食行业（郑州）教育培训基地”两个国家级培训平台，承担商务部援外培训、全国粮食行业的人才队伍建设培训，已服务社会学习者183人，起到了引领粮食物流人才培养、推动行业发展的作用。
二、教学设计的合理性
1.以科研项目和实践案例为切入点，开展问题导向的研讨式教学
将国家社会科学基金重大项目“国家生活物资战略储备的物流系统设计与运作模式研究”等科研成果转化为本实验项目，以粮食安全问题为导向，实施围绕粮食安全保障案例的研讨式教学，倡导学生通过生生互动、师生互动、团队互动，进而形成个性化的粮食物流解决方案。
2.以培养设计能力和创新思维为核心，开展自主方案设计的探究式教学
通过模拟不同的粮食应急物流情景，引导学生对特定应急情景下的粮食运输需求进行探究，对影响粮食应急物流的关键因素做出合理的判断，自主设计出合理的粮食应急物流解决方案。
3. 以提升新商科人才综合能力为重点，开展线上线下结合的混合式教学
通过线上搭建虚拟的粮食应急物流决策模型和实验平台，让学生可以进行粮食物流方案的设计、测试和验证，提前发现粮食物流中的问题并加以解决，培养学生的工程设计能力和跨领域知识融通能力。线下要求学生构建粮食应急物流决策模型，选取适宜的运输决策算法，撰写及讲解自主设计的粮食应急物流方案，并对他人的解决方案进行点评和提出改进意见，培养学生的科学研究能力和实践动手能力。
三、实验系统的先进性
1.搭建粮食应急物流运营决策的仿真环境
粮食应急物流具有高度复杂性，相关实验教学的开展也面临巨大挑战。实验科研团队承担了国家科技攻关项目“国家储备粮库建设与信息管理决策支持系统”，被国家科技部鉴定为“国内首创，填补空白”，此项成果已被国家粮食局、国家发展改革委员会用于国家储备粮布局的辅助决策。在此决策支持系统架构的基础上，本实验项目按照粮食应急物流的实际业务流程，能够自动搭建粮食企业经营和物流运输的虚拟仿真环境。同时，培养学生的战略眼光、提高粮食安全保障意识，完善系统思维能力、判断能力、沟通协作能力、决策能力和创新能力，真正实现将“粮食应急调运搬进课堂”。
2.粮食应急物流前沿科研成果转化为实验教学内容
粮食物流相关专业对理论知识和创新能力等综合能力要求较高，对学生的培养也须紧贴时代热点和科技前沿。实验科研团队承担了粮食相关的国家社会科学基金重大课题、科技部软科学重点课题等40余项国家级课题，以及我国16个省市的粮食行业“十三五”“十四五”发展规划，获得中国物流学会等省级以上成果奖20余项，有条件将科研案例、数据等作为教学资源，进而调整传统的课程教学方法，培养学生动手、动脑以及创新的综合能力。
3.促进新商科复合型创新人才培养
粮食物流人才培养具有多学科、多知识体系的交叉特点，学生不仅需要经济管理知识背景，也需要粮食储备、粮食加工、粮食信息化等知识基础。因此，粮食现代物流虚拟仿真实验项目充分挖掘中国粮食物流研究培训中心、中国物流学会优秀产学研基地、省大学生校外实践基地等产教协同育人平台的实践案例资源，利用虚拟仿真技术，将粮油、机电、信息等多学科知识点融入实验环节，促进交叉学科在实验教学中的融合。虚拟仿真教学不仅丰富了粮食物流教学内容，也可以通过优化教学方式提高教学质量，为国家培养更多的兼具粮食流通、粮食工程与企业经营管理能力的复合型人才。
