时间:2023-06-04 10:49:29
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工业工程培养计划,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
工业工程是在人们致力于提高工作效率和生产率、降低成本的实践中产生的一门学科,就是把技术和管理有机地结合起来,去研究如何使生产要素组成生产力更高和更有效运行的系统,是实现提高生产率目标的工程与管理的交叉学科。工业工程是研究由人、物料、信息、设备和能源构成的集成系统的设计、改进和实施,它应用数学、物理学和社会科学的知识和技能,结合工程分析和设计的原理与方法,来说明、预测和评价这一集成系统将得到的结果的一门学科。
一、我国工业工程高教历史回顾
工业工程自产生至今已有一百余年的历史,但我国工业工程的发展相对欧美日本起步较晚。1980年,天津大学等高校创办工业管理工程专业;1992年,教育部批准工业工程专业本科培养方案并招生;1993年,教育部批准设立工业工程专业工学硕士点并招生;1999年,国务院学位办批准培养工业工程工程硕士,2000年4月已经招生。迄今为止,全国开设工业工程本科专业的高校已达100多所。目前,我国工业工程专业的培养质量参差不齐,对工业工程人才的培养模式还在不断探索完善之中。工业工程专业课程体系建设水平影响着工业工程人才培养质量。本文就是总结目前国内工业工程培养模式和课程体系设置方式,结合本校的工业工程专业的人才培养经验,探讨如何改革工业工程专业培养模式,使之更加有利于工业工程人才的培养建设。
二、国内工业工程专业的培养模式
目前国内的工业工程培养模式可以总结为三种:一种是培养管理型人才;一种是培养工程型人才;一种是培养专业型人才。管理型人才培养模式注重工业工程的学科特点,即工程与管理的交叉学科,强调运用运筹学、系统工程的知识对生产系统进行整体分析和设计,并对其实施效果进行技术性和经济性评价,以提高企业的整体运行效率和效益。其课程体系设置也是工程与管理并重。这种人才培养模式的工业工程专业多开设于管理工程学科下,天津大学、西安交通大学就是这种模式的典型代表。工程型人才培养模式注重学生工程应用能力和工程设计能力的培养,注重培养学生扎实的专业工程技术基础。这种人才培养模式的工业工程专业多开设于机械工程等工程学科下。上海交通大学、重庆大学就是这种人才培养模式。专业型人才培养模式注重学生对某一专门专业的工程能力的培养,相当于专门为某一行业量身打造的工业工程人才。如某些设在冶金、化工、电子学科的工业工程专业,强调学生具有特定领域的技能。北京航天航空大学、西安电子科大就属于这种人才培养模式。
三、中国矿业大学(北京)工业工程专业培养模式改革
我校自从2001年开始招收本科专业,根据十年来的经验及往届毕业生反馈,从2011年开始对专业培养模式进行改革。
1.培养目标重新定位我校提出工程与管理并重并注重夯实工程基础的培养模式,培养出的工业工程专业本科毕业生应具有扎实的工程专业理论与技术并掌握坚实的自然科学、人文社会科学的基础理论知识,具有分析、规划、设计、评价与创新的能力,具有较强的应用所学知识对现场系统进行整体优化的能力。
2.课程体系改革
综合以往的教学经验,总结国内外课程体系设置的优缺点,我校制订了2011版培养计划。新版培养计划分为通识教育、学科教育、专业核心、专业方向、实践与创新五个教学环节。通识教育主要指的是大学英语、大学物理、高等数学、线性代数、概率论、政治与革命史方面课程的学习。由于是矿业大学的工业工程专业,通识教育中还包括采矿概论的学习。
3.校企联合办学模式探索
结合工业工程专业的人才培养目标,注重学生的实践教学环节如认识实习、生产实习、毕业实习等每一个实习环节。结合学生的就业,有针对性地选择典型的行业和企业,尝试建立校外实习基地,与之形成稳定的联合关系。在实习过程中引导学生针对企业生产经营中存在的实际问题进行分析,提出改进方案,实现校企共赢。
四、结语
工业工程学科是一门应用型学科,其学科内容随着制造业及服务业的发展在不断变革和更新。各高校在工业工程人才的培养过程中应一直不断适应工业工程学科的发展变化,总结自己的教学经验,不断对人才培养模式进行改革优化。
参考文献:
一、工业工程专业能力体系构建
工业工程是一门“直接以系统效率和效益为目标”的工程技术,是自然科学和社会科学的交叉学科[5]。现代工业工程集成了信息技术、制造系统工程、工程心理学、工程生理学、工程经济学、环境科学等诸多的高新技术,成为一项社会共性技术[6]。工业工程起源于制造业,服务于制造业,其内容是研究如何提高制造系统的效率与效益。迄今为止,所有发达国家的实践证明,工业工程的普及应用是新型工业化的必经之路,是坚持以人为本、协调发展的基础。近年来,随着改革开放的不断深入,特别是加入WTO后,我国企业面对的是世界同行的竞争,这就更加迫切需要既懂技术又懂管理的复合型的工业工程人才[7]。工业工程专业能力体系构建以能力培养单元为系统要素,以能力培养的内在逻辑为系统结构,改革、完善能够提高工业工程专业人才素质、能力的培养方案,形成基于“梯次增强的能力拓扑体系”的培养方案改革特色。其目的是转变“知识为本”的人才培养观,通过以“能力培养”为主线的改革,建立工业工程专业“三层楼”的能力系统结构,以能力拓扑图为参照系(如图1所示),重组原有知识体系,强化理论与实践高度融合,调整理论学习和实践训练学分和学时分配,构建新型的“模块+单元”的知识体系,形成与之对应的“模块+单元+节点”的课程教学体系,突出培养学生工程能力;遵循知识传授的规律安排“模块”,按照能力培养的要求调整“单元”的先后次序,修订教学进程,形成工业工程专业素质能力的培养方案。首先,工业工程专业的所有学生前三年采用相同的培养方案,即所有学生均执行卓越工程师培养计划的前三年课程方案,完成通识课程、工学大类课程、专业核心课程以及基本的工程训练环节。在完成专业核心课程学习后,按照学校卓越工程师培养教学指导委员会的统一部署,成立工业工程专业系卓越工程师培养指导小组,采用学生自愿申报和指导小组考核相结合的方式,确定采用本方案培养的学生。其次,按本方案培养的学生,与学院其他按其相应专业卓越工程师培养方案培养的学生组成行政班,由学院进行统一管理;在学习上,由工业工程专业系卓越工程师培养指导小组进行指导,并为每位学生指定一位指导教师。第三,由指导教师根据工业工程专业应用型卓越工程师培养方案,结合学生所获学分和课程、指导教师的科研项目的实际,制定后续课程学习计划以及企业实习/实践计划,经机械工程学院卓越工程师教学指导委员会的审批后实施。第四,指导教师根据企业实习/实践计划,确定参与学生培养的合作企业、合作导师,并制定更详细的企业实习/实践以及毕业设计内容的方案,经学院卓越工程师教学指导委员会审批后执行。模块化教学改革借助于模块化这一手段,围绕学生的能力培养,将培养目标、教学环节、课程体系、教学内容、评价体系等方面的教学改革贯穿于人才培养的始终,以工程应用型工业工程专业的能力体系为基础,进行工业工程专业课程体系的模块划分,构建“模块+单元+节点”的课程教学体系,拓扑图见图2。
工业专业知识单元划分为[8]:(1)工业工程核心知识单元。主要介绍IE的专业知识与技术,包括基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、物流设施与规划、质量管理与可靠性工程等。(2)机械制造类知识单元。主要介绍机械制造专业知识与技术,包括工程制图、工程材料与热加工、机械设计基础、机械制造技术等。(3)现代信息技术知识单元。主要介绍计算机网络和管理信息系统等方面的先进信息技术,包括计算机网络基础、Web程序设计、数据库原理与应用、管理信息系统、电子商务等。(4)先进制造技术知识单元。主要介绍IE与现代信息技术结合,在现代制造业中的运用,如CAD、企业资源计划(ERP)、精益生产(JIT)、现代制造工程等,包括项目管理、供应链管理、先进制造系统等。(5)经济管理和数理统计类知识单元。主要介绍数理统计和一般的经济管理知识,如运筹学、系统工程、应用统计学、管理学、管理心理学、经济法概论、工程经济学、企业战略与规划、人力资源管理、市场营销学、会计学原理等。以上IE知识单元划分,主要为面向作业层次的基础类知识,以介绍IE在生产服务业中的应用为核心,向相关知识扩展。为避免相关知识节点内容重复,需要严格审核教学大纲,规定哪些内容在哪个知识节点中介绍,介绍到何种程度,后面的知识节点在内容上如何覆盖和加深等。通过知识节点体系的更新和教学内容的优化,使得整个体系一体化。
二、企业实践阶段的质量保障与监控体系
(一)制定质量目标并定期检查
由学校与企业共同制定总的质量目标和评价指标,并将其逐级分解。学校根据重实践,适应工程一线需求的要求,优化企业学习阶段的课程体系,并定期对各级质量目标进行评价,主要评价目标完成情况、完成目标的困难程度、实现目标的努力程度及采取的措施手段等。学校应在必要时进行修改,以保证教育质量目标适宜性;对目标完成情况进行考核,奖励先进、督促后进,以达到目标管理对教育质量的促进作用。毕业设计(论文)要结合生产实际进行,实行由学校教师和企业专家共同指导的双导师制,内容可包括方法与效率工程和现场管理、质量控制与保证、设施规划与物流分析、制造的规划、实施与评价、系统的规划与管理、生产计划与控制。为使学生具有工程管理能力、有效沟通与交流能力、良好的职业道德,高校应该与企业联合开设企业管理、领导艺术、企业经营、企业文化、国内外营销、工程管理、工程师职业道德、环保等课程,促使学生了解企业文化,培养学生社会责任、职业精神和职业道德。
(二)制定完整课程与实习体系
根据卓越工程师的培养目标和定位,构建新型工程实践教学机制:企业参与学生培养过程、学生参加企业生产过程;校企联合制订实践教学计划、联合开展实践教学活动、联合考核实践教学质量[9-11]。学生在校学习课程包含必修课程、选修课程、实践环节、设计和实习内容,必须取得规定要求的必修学分和选修学分,并完成规定内容的实习、课程设计、实验等内容;学生的学位论文在学校和企业的双导师指导下,由本人独立完成,且论文格式完整,具有一定的实用价值和创新性,行文规范,并进行论文答辩。学生在规定的期限内修满规定学分,完成本工程领域培养方案中规定的所有培养环节。经审查合格后,学校可根据有关申请学位的规定进行学位论文答辩和学位申请,经学位委员会批准后授予相应的工学学士学位[12]。
(三)建设高水平的工程型师资队伍
(1)加强教师队伍工程训练。每位专业教师原则上每两年到企业实践锻炼两个月;制定短期培训和长期跟踪培养相结合,自主培训和委托培养相结合的机制,经过一定时间的建设,确保具有工程实践经历的专职教师比例超过80%,做到至少有六门专业课由具备五年以上在企业工作的工程经历教师主讲。(2)引进高水平专兼职教师。引进企业优秀高级工程技术人员和具有五年以上实践经历的高水平教师作为专业课教师;聘请企业技术精英担任兼职教师,完善学校导师和企业兼职导师相结合的双导师制;邀请国内外具有工程实践经验的知名专家、学者、企业家来校开展专题讲座。(四)反馈毕业生质量信息毕业生质量信息反馈是高校根据实际需求调整课程体系,改革实践教学模式,提高人才培养水平的重要措施,也是构建人才培养监控体系的重要环节。高校应对毕业生进行跟踪调查,明确毕业生和企业的双向满意程度,反馈毕业生在单位中的工作表现、攻读学位前后专业胜任程度、进步状况等做出评估,整理总结资料意见,及时针对出现的问题进行目标和培养计划修正改善。为了适应新形势下对工业工程专业人才培养的需求,高校应积极制定并推行“卓越计划”背景下工业工程专业人才培养新模式,充分利用现有的办学优势,完善工业工程专业的课程体系,强化工业工程专业学生的工程技术知识背景,增强IE毕业生的就业能力,实现人才培养与社会需求的有效对接。
作者:马如宏 董晓慧 王建林 单位:盐城工学院 机械工程学院
关键词:虚拟工厂;培养目标;工业工程;实践教学体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0247-02
我国对高校应用型人才培养提出明确目标和要求,即“要注重增强学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力”,而实践教学正是大学阶段培养这些能力的关键环节,本文通过对虚拟化工厂环境实验室的研究,希望探索出一条适合高校工业工程专业的实践教学新模式。
一、工业工程实践教学体系改革需求
虚拟化工厂环境的实验室模拟现代工业企业生产环境,类似一个微型智能化工厂,模拟企业内部物流,兼具商业物流,具有综合性、现代性和开放性的特点。该实验室的作用在于在虚拟工厂环境下,培养学生对复杂的生产系统进行生产工艺程序分析、生产计划与控制、质量分析与控制、设施规划设计、过程优化以及流程管理的实际能力,满足相关的教学和科研的需求。利用计算机网络技术,虚拟现实技术、系统仿真技术、信息管理与决策技术等多种技术手段,使实验室能充分体现和展示现代工业工程技术。本文将充分调研社会和企业对工业工程人才培养的需求,进而确定工业工程人才需必备的能力,在以能力为本位的基础上,在虚拟工厂环境下进行实践教学内容和方法的调整,通过综合实践训练,真正提高工业工程专业毕业生的实践能力、创新能力,满足企业需求,促进工业工程专业整体教学水平的提高,为社会发展输送更多优秀的人才。
二、基于虚拟化工厂环境实验室的工业工程实践教学体系改革
1.改革现代工业工程综合实践教学体系。结合现代工业工程实验室虚拟现代化工业企业,立足本学科特点、面向管理工程实际,注重对学生操作能力、综合素质的提升,培养创造力,结合工业工程专业特点,建立如图1所示的实验教学体系框架,在此基础上建立和完善各项与本专业相关的实验教学体系。对引导型的工业工程学科前沿实验,总结经验,进一步修订和完善课程设置、教学大纲等。进一步凝练实验项目,强化实验与科研、工程实践的结合和衔接,进一步突出对知识的综合运用能力、系统设计能力、创新能力与工程实践能力的培养。
在该体系框架下,设计具体实验/实习/课程设计的主要内容包括:①物流系统仿真实验:通过混流组装生产线、自动化立体仓库、电子分拣中心和自主开发的教学实验软件平台四大模块,将实物系统与虚拟现实相结合,覆盖生产与物流系统的全部重要环节。使学生充分体验物流系统中物料流、服务流、信息流互相影响、互相制约的关系。实验内容主要有:a.通过对各实验工位的动作采集,结合作业动作分析的基本理论与方法,实现作业动作的科学制定;b.通过对生产作业工序的动态调整,实现对工序流程的分析与优化;c.通过对各实验工位工时分析整理,找出实验环节中的“瓶颈”工位,通过对“瓶颈”工位的优化调整,实现生产线平衡与优化;d.通过对生产线速度的调整,使各工位的负荷保持相对稳定,避免发生时紧时松现象,均衡高效地完成生产操作。②基础工业工程实习:学生真实或模拟一种产品的需求调研、设计、加工、销售等环节的运作过程,从中了解产品生产运作的全过程,进而完成基础工业工程实习。实习步骤:a.组织学生实习,为期3周,组织形式为将学生分组,每组约6到8人,每组学生可自行组织;b.实验产品主要以手工布艺制品为主,使实习具有可操作性;c.产品生产可以模拟简单机械制品的装配、测量等工作。③模拟企业组织实验:将生产车间及主要生产设备、装配车间及装配线分别虚拟构成小型化企业系统,以小型机电产品如机械传动件、齿轮箱等为生产实验对象,进行现代制造系统实验、质量可靠性(工序能力调查、质量控制、抽样检验)实验、生产计划与控制(开发与试制、多品种小批量生产)实验以及工业工程和ERP等实验。通过此实验完成一部分产品管理课程设计和毕业设计实践教学。④质量管理实验:学生通过实验充分理解SPC控制和MSA过程;学生制作或装配某种产品,对每道工序采用专用的数据采集设备进行质量数据的采集,记录质量数据,利用软件画出SPC控制图并进行过程能力指数CPK的计算;对测量系统进行分析,学会使用常见测量仪器,对测量系统进行MSA分析,包括位置变差(线性、偏倚、稳定性)、宽度变差(重复性、再现性)。具体实现:对测量对象(试件)进行数据测量,记录在相应表格,计数型及计量型数据分析(位置变差、宽度变差),通过此实验也可完成一部分产品管理课程设计和毕业设计实践教学。⑤成本管理实验:以成本核算实验为主,实验过程以现代生产物流与工业工程实验室虚拟生产的实验产品为成本计算对象,记录各工序使用的各种原材料、辅助材料、生产工时、人工费用、消耗的动力费用、废品情况,按照费用归集分配方法,计算所生产实验产品的成本,编制相关成本报表,并能够进行相关分析。要求学生掌握成本核算的基本技巧,理解成本核算的基本原理,能够熟练进行各种费用的归集和分配,在此基础上掌握成本计算的三种基本方法和相应的辅助方法,并能较好地完成相关成本报表的编制和分析工作,掌握从事成本核算和成本管理工作的基本技能。通过此实验也可完成一部分产品管理课程设计和毕业设计实践教学。
2.虚拟化工厂环境实验室布局规划。实验室按企业运营模式组织学生进行相关实验和课程设计。实验室旨在完成《基础工业工业工程》、《人因工程》、《设施规划与物流分析》、《生产计划与控制》、《先进制造系统》、《管理信息系统》和《质量管理和可靠性分析》等专业核心课程的实践教学。拟建实验室布局结构如图2所示,实验室建设按照软硬件并重的思想,研究并建立硬件环境和软件环境配置实施方案。
工业工程学科教育的发展要结合社会实际情况和各高校的现有条件,通过不断改革使其课程和实践环节设置更加合理,使学生具备较强的实践能力,因此本研究适应我国社会对工业工程人才的需求,并为工业工程学科的发展起到良好的推动作用。
参考文献:
[1]殷复鹏,孙家坤,刘吉场.现代工业工程实验室规划与建设[J].高校实验室工作研究,2008,98(4):91-93.
[2]汪应洛.工业工程导论[M].北京:中国科学技术出版社,2001.
[3]孙林岩.人因工程[M].北京:中国科学技术出版社,2001.
关键词:工业工程;实践教学;纺织行业
一、引言
工业工程(Industrial Engineering,IE)源于科学管理,是衔接工程学与管理科学之间的一门新兴学科,主要运用数学、自然科学与社会科学的专门知识及技巧,研究由人员、物料、设备、能源和信息所等组成的工业系统的效率及其发展。与通行的企业管理相比,工业工程是运用工程师的手法,透过工程途径,应用科学上及工程上的方法与技术,考察人员、机器、设备、制造、方法、时间等因素来解决管理环节的问题。自从1992年重庆大学、西安交通大学等率先设立工业工程专业以来,工业工程在我国已有近20年的发展,该专业受到了高校、企业以及社会越来越多的关注,因其对我国制造业的发展,实现我国从制造业大国向制造业强国的转变,以及缓解我国均GDP产值能耗比较高的问题具有重要意义。
河南工程学院位于河南郑州,成立于2007年3月,源于河南纺织高等专科学校与郑州经济管理干部学院升本合并成立,自成立以来学院在专业设置方面一贯立足紧跟时代,突出特色。我院综合当前的社会经济形势以及高校毕业生近几年的就业情况,决定在2010年向河南教育厅报批三个新本科专业,其中工业工程专业列为首选,计划在2010年正式招收工业工程专业本科生。面临的一个重要课题就是,如何发挥自身长处,吸取我国现有高校工业工程专业的经验教训,未雨绸缪,少走弯路,从专业设立之时起就打好专业的根基,为后续人才培养奠定良好的基础。为此,我院管理科学与工程系专门成立了工业工程专业课题组,全方位探索专业设置的各项问题,本文将主要就如何结合专业特色搞好实践教学做深入的探析。
二、通行工业工程教学实践环节的构成
工业工程是一门实践性极强的专业,其原因在于该专业毕业生未来所从事的角色——工业工程师的工作性质,工业工程师在工厂中起到的作用主要有:设计和改善工作方法,计算与分析生产成本,设定相关操作的标准时间及物料标准用量,管理和修订生产计划、产能计划,进行物料管理和品质分析,制订工作评价与奖惩制度等等。这些工作决定了工业工程专业人才的培养必须注重实践教学环节。
通过文献资料检索、专家座谈、对相关高校实地考察,我国各高校IE专业的实践教学体系要由认识实习、课程设计、实验教学、金工实习、社会调查、生产实习、毕业设计等七个环节构成。
(一)认识实习
认识实习是在基础理论课学习的基础上,通过对企业的生产现场和体系架构进行实地参观考察,获得对企业工业生产过程的感性认识,了解基本的工程概念,建立初步的工程意识,为后续专业课的学习奠定基础。
(二)实验教学
IE的实验教学主要是通过完整的实验教学系统,模拟创建一个接近真实的工业生产环境或提供一个Minifactory(微型工厂)。使学生以此为平台综合应用学习的理论知识。IE的实验教学可分为基础IE实验和现代IE实验。基础IE实验包括基础工业工程的全部实验(如动作分析、时间测定、方法研究)、生产管理的生产线平衡实验、人类工效学的全部实验;现代IE实验主要包括物流综合实验、现代制造中心实验、第三方物流实验、ERP仿真实验。
(三)课程设计
课程设计主要是通过指导老师指定一组课题,让学生综合运用所学的基本理论、基础知识,完成一定的设计,达到培养学生综合运用IE知识解决实际问题的能力和素质。
(四)社会实践调查
社会实践调查是要求学生结合自己所学理论知识,由学校安排或学生自己联系实习单位,或自选题目进行社会调研,将自己在校所学知识应用到实践当中,通过在实践中调研提高自我认知能力。
(五)金工实习
金工实习是是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的先修课,非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。主要是要求学生完成若干机械部件指定零部件的加工,涉及车工、铣工、刨工、磨工、铸造、钳工等工种,让学生将机械工程知识综合运用到生产实践中去,以达到培养学生动手能力和工程能力的目的。
(六)生产实习
生产实习是学生通过在企业一定时期在生产现场的实习,深入了解所实习企业的实际情况,运用所学的IE理论与方法对企业生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行全面了解、综合分析并力所能及地提出一些切合实际的解决方案。生产实习的内容可从以下方面进行选择:企业产品的生产工艺流程、生产现场管理、生产类型及其生产空间组织的方式与方法、生产作业计划的编制、质量管理及其运行体系、制造瓶颈分析、物资采购与供应业务、营销策划及管理、企业管理组织及制度等。
(七)毕业设计
毕业设计是IE实践教学体系最后一个环节,是在专业所有课程完成后,采取学生自选课题、教师推荐课题及学生到企业生产第一线做课题三种形式,通过课题的开展达到全面培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力;培养学生根据课题收集、整理、综合分析、应用科学技术资料的能力及查阅和翻译外文资料的能力;培养学生科学研究能力和创新能力。
三、目前工业工程专业实践教学环节存在的问题探析
(一)实践教学投入不足。囿于传统教育观念、经费投入等多方因素的影响,重理论教学、轻实践教学,重课堂教学、轻其它形式教学的现象是我国高校IE专业的普遍现象,专业设立之初的教学目标及定位难于落到实处。尤其是随着信息技术发展,旧有的一些实验条件更难以满足现实的需要。这些都迫切需要通过资源整合或加大投入进行解决。
(二)实践教学的各环节缺乏有机联系。突出体现在各自为政,相对独立,多为具体的课程服务,缺少衔接纽带,IE专业各实践教学环节目的都在于理论联系实际,服务于相应的理论课程或课程群,从而由浅到深、由中项到综合、逐步提高学生的动手及创新等方面能力。不同的是,各实践教学环节在培养这些能力的过程中所起的作用及其相应的内容、安排、方法等有所差异,由此也造成这些环节自成一体,但前后项之间、横向之间却缺乏联系。
(三)工程类课程比重偏低。工业工程的培养计划中,人文社科、经管方面的课程是必不可少的组成部分,但在我国高校IE专业的课程设置中该部分课程比例偏大是普遍现象,对比国外表现尤为突出,这就使得IE专业工程性的特点难以体现,IE专业毕业生良好的工程基础难以培养。
(四)实习环节的失控现象较为突出。我院工业工程专业课题组通过走访企业了解得知,由于实习单位没有像学校管理实习生的制度,造成他校工业工程专业的实习生,实习期刚一开始,即将实习报告写完,甚至实习鉴定已签章离开实习单位,这就造成了实习形同虚设难以达到培养学生实践能力的目的,也给部分偷懒学生搭便车提供了方便。
(五)学生实践中的领导能力培养不足。通过文献资料了解到,部分院校的毕业生进入社会工作多年后,仍停留在制造业产业链的末端,从事的基本是基础工业工程、质量管理和生产计划等方面的工作。这在一定程度上反映出在理论和实践教学环节对学生领导意识、领导能力的灌输培养的缺乏。
四、我院新设专业在实践教学方面的对策
(一)加大实验教学的投入力度,创造一个良好的实验教学环境。学院对于新设的工业工程专业给予了高度重视,学院及系部主要领导亲自参与各个环节的工作,学院为此特设工和教育类项目以资助该专业相关实验室的建设,管理科学与工程系也在学院资助的基础上,给予1:1的配套资金,加紧组建工业工程专业必需的人因工程实验室、工业工程集成实验室和ERP及物流系统仿真实验室,从而尽快补足实验教学环节的短板,营造一个良好的实验教学环境。
(二)突出纺织行业背景特色,加大相关专业课力度,切实体现工业工程的纺织特色。新设的工业工程专业方向课按纺织机械与服装系统工程两个方向设置,在专业课学习的基础上,纺织机构方向开设纺织概论、纺织机械原理、企业过程再造、财务管理、纺织成本控制、计算机绘图等课程;服装系统工程方向开设服装工艺、服装结构、服装工业样板与推板、纺织工艺与设备、纺织成本控制、计算机绘图等课程,从而为学生的学习及将来就业打好专业基础。
(三)优化设计科学合理的实践教学体系,注重各环节的有机联系和前后协调,切实提高实践教学的质量和效果。在吸取他校经验的基础上,构建“点—线—面”的实践教学体系,从而实现理论学习、实践教学和综合实践应用的有效结合,校内实习主要是学生完成理论学习之后开展各项基础的工业工程实验,特色主要体现在校外实习上,为突出工业工程的纺织行业背景,从金工实习开始即按专业方向进行划分来进行,如纺织机械方向的学生所有的校外实习均到纺织机械企业实习,服装系统工程方向的学生到服装企业实习,使实习与自身专业方向实现有效的整合。针对实践环节可能的脱节,决定在进行生产实习前先派出指导老师对实习单位进行实地考察,并制定切实可行的方案,然后以集中实习的方式进行实习,并与实习单位共同管控该环节的进行,尽最大程度的避免此环节的疏漏。
(四)加大与地方相关企业及产业园联系,加大产学研合作力度,整合多方资源,全面培养学生的能力。在工业工程专业学生的培养过程中,充分利用各种实验手段和实践环节,培养学生的实践能力和综合运用所学知识解决生产运作系统中存在的各种问题的能力,是工业工程专业培养环节的重要组成部分。长期以来,煤炭和纺织两大行业曾是原郑州经济管理干部学院和河南纺织高等专科学校的重要基础,两校曾与煤炭与纺织行业及相应的企业联系密切,建立了良好的合作关系,并在校内外建立了一批稳定的实习实训基地,目前已有郑州煤机集团、平顶山煤机集团、郑州纺织集团、金蝶国际软件、华润管理咨询服务公司、用友软件公司、郑州日禾股份软件公司和白象集团公司、郑州煤电(上市)、豫光金铅公司(上市)、义马煤业集团公司、焦作煤业集团公司等近20个单位签订了产学合作协议,形成了稳定的校外实训基地,应该充分利用这些企业资源,充分的引进来和走出去,为学生的实习实训提供广阔的空间。
参考文献:
[1]高广章,刘源.工业工程专业实践教学体系设计[J].商业经济,2009,(9):20-21.
[2]张忠,杨蕾.基于当前就业形势的工业工程专业教学改革探析[J].装备制造技术,2009,(3):195-196.
[3]高广章,刘源.应用型工业工程专业人才培养的实践教学研究[J].中国成人教育,2008,(9):147-148.
工业工程专业具有非常强的实践性。工业工程的目标是用技术的方法,经济、有效地解决社会系统的现实问题,这就要求工业工程专业培养的学生能将所掌握的知识与社会中的实际问题相联系,具有解决社会现实问题的能力。目前,高校人才培养方案设计的常规模式是依据学科的知识体系,按时序设置课程,追求本科专业知识的完整性和逻辑性。这种设计模式在理论上是合理的,但容易出现学校教育与市场需求相脱节的现象。因此,应将学科知识体系与市场需求和职业岗位知识能力要求相结合,以职业岗位能力需求为导向,构建更加合理的专业知识结构,并具有较强的适应能力和知识迁移能力的课程体系,从而提高学生的就业竞争力。同时,融入必要的实践教学,把工业工程专业的实践性充分地体现在整个教学过程中。我校作为山东省应用基础型人才培养特色名校,多年来始终把人才培养质量放在重要位置,对本科人才培养和就业工作极其重视。2014年,结合山东省名校建设和自身专业发展,通过多方调研,对培养计划进行了修订。通过引入具有一定优势的机械和土木建筑等工程基础技术,形成富有特色的工业工程专业培养特色。专业定位为培养具有坚实的自然科学、社会科学、现代经济与管理科学知识,具备一定的工程技术基础,具有较强的创新精神和工程实践能力,能够综合应用工业工程理念和知识对生产型和服务型企业进行规划、设计、评价、改善以及创新,能从事工程、设计、制造、管理、科研与教育等方面工作的高级复合人才。在培养计划中突出实践的重要性,构建有特色的实践教学体系。作为实践性很强的工业工程专业,其毕业生不仅面临就业问题,同时也面临着进入工作岗位后的职业发展问题。对于应用型本科人才的培养,我们强调工业工程人才的培养,不但重视职业对人才素质的培养要求,而且要关注学生个体发展的需要;要把职业能力和职业素质的培养反映在人才培养方案当中,突出毕业生进入工作岗位所需职业技能的各类教学环节,强调解决最短时间上岗的问题,增加就业竞争力;同时还强调培养学生未来职业晋升和相近岗位迁移的职业能力。实践环节是高校工科专业教学必不可少的环节,更是工业工程(工科)专业实现其培养目标的必修环节,对实现职业发展和提高人才培养质量有重要作用。
2当前工业工程专业实践教学中的主要问题
实践环节应该具有较强的针对性。当前在各高校进行工业工程专业实践教学过程中,虽然都有课程设计、各类实验和实习等实践环节,但具体内容上由于专业定位和学校资源的不同,形成了很多有特色的实践教学模式和体系,但也存在很多问题。
2.1实验过于侧重验证性
实验在开设的课程实验中,多数仍然是验证性实验,设计性实验、综合性实验占比较低,各门课程的课内实验,仅依附于课程内的理论知识,学生难以从实验中开拓创新。
2.2实践教学手段单一
理论不能联系实际课内实验和部分课程内容设计均采用统一的模式,学生被动接受教师预先设定好的方案,按步骤进行,缺乏实践活动的参与性,积极性不高,也不利于发挥学生的自主性。同时,由于部分教师缺乏企业实际工作经验和工程实践背景,所设计的方案与实际情况出入较大,不能很好地锻炼学生的实践能力和学习能力。
2.3实验设施不够完备
实践教学内容简单在工业工程本科教育中,对于实验室建设方面明显投入不足,仅能够保证基本的专业实验。对于强调实践性的工业工程专业,因实验设施设备的不足,无法充分发挥实验在实践教学活动中的作用。
2.4实践、教学分散
不成体系以我校为例,仅开设了管理信息系统、基础工业工程、人因工程3门核心课程的课内实验和设施规划与物流分析、人因工程2门课程的课程设计,部分需要课内实验的核心课程,例如生产运作管理、质量管理工程、系统建模与仿真等,都没有开设课内实验。虽然开设了金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计,但由于实习单位生产情况的不确定性,往往造成实习缺乏针对性和代表性,不能很好地参与生产实践。对于定位于应用型工业工程专业培养的院校,还存在毕业论文过多的情况,经常出现指导教师指定论文题目进行写作,缺乏实际背景的现象。这些缺乏联系,过于分散,没有形成有机整体,更缺乏综合实践的课程,未能最大限度地发挥实践教学对于学生素质和能力培养方面的重要作用。
3基于职业发展的工业工程专业实践教学体系的构建
工业工程专业培养的合格毕业生,必然是在企业中与工业工程专业相关的岗位上工作,并具有良好的职业发展潜力。这就要求我们关注学生的职业生涯和可持续发展,使学生既具备从事职业活动必需的高技能,又具备能为整个职业生涯提供持续发展动力的职业素质。在进行新的专业培养计划修订过程中,按照职业发展的要求构建工业工程专业实践教学体系。力求以职业发展为导向,促进实验教学体系的改进,利于学生的顺利就业和职业目标的达成。我们通过梳理核心课程在实践教学中的作用和相应的职业能力需求,按照从“课堂案例教学-课内实验-课程设计-工业工程综合实训-各类实习-毕业设计”的路径,辅以课外活动竞赛等构建三部分的实践教学体系工程技术实践部分,由于工业工程是工程技术与管理的交叉学科,在强调工程技术知识的同时,也要注重工程技术实践。我们设置机械电子与控制和土建施工两部分工程技术。实践部分分别包括机电控制PLC课内实验和土建施工电子制图课内实验,设置机械制造课程设计、电工电子实习以及金工实习。专业核心实践部分,在理论课堂增加案例教学的基础上,通过对专业核心课程的梳理,重新规划建设了实验室,开设了基础工业工程课程实验14学时,人因工程学课程实验12学时,生产运作管理课程实验16学时,质量管理工程课程实验6学时,精益生产课程实验4学时,系统建模与仿真课程实验24学时,并且在课程实验中增加设计性实验和综合性实验的比例,开设开放性实验,由学生利用实验设备自主选择实验内容。在开设课内实验的基础上,进一步开设基础工业工程课程设计、人因工程课程设计、设施规划课程设计、生产运作管理课程设计。同时,开设工业工程综合实训。此外,我们把生产实习放在工业工程综合实训之后进行,以便学生在企业进行生产实习时更具针对性。我们强调,毕业实习和毕业设计的关联性,仅允许极少部分学生撰写毕业论文,绝大多数学生要求采用毕业生设计形式完成实践的最后一个环节。要求学生以毕业实习了解的实际企业背景,寻找企业生产实际中的问题,运用工业工程的方式进行解决,或者模拟进行产品的组装线设计或生产系统设计。经过毕业实习和毕业设计共16周的强化应用训练,可以让学生增强解决问题的实践能力,便于提高学生走向工作岗位后快速适应岗位的工作需要,为职业发展树立良好的开端。考虑到部分中青年专职教师的企业实践和工程背景不足,我们聘请了来自企业的校外兼职实践指导教师。通过他们的指导,可以拉近教学实践过程和企业实际之间的距离,从而使培养的工业工程毕业生具有更好的职业发展潜力。课外实践部分,我们充分利用课外实践增加学生的工程实践素质,结合大学生数学建模大赛和大学生创新大赛,进行分类指导,充分发挥竞赛对科学素质的锻炼作用。通过组织学生以全国工业工程案例应用大赛,使学生真正感受工业工程在企业的应用。对于大四学生,鼓励参与中国机械工程协会工业工程分会主办的见习工业工程师资格考试,从理论知识和实践能力方面综合对学生进行第三方评价。
4结束语
【关键词】就业能力;课程结构;实践性教学
0 引言
工业工程集管理科学和工程科学为一身,是一门主要研究工业系统的效率与发展的交叉学科。工业工程起源于对于时间和动作的研究,许多重要的技术和理论方法来源于生产(工作)实际,同时工业工程的研究成果也必须运用于实际才能获得经济效益。因此工业工程的教学也应该专注于实践教学,从提高学生的就业能力和动手能力出发,培养学生的实践能力和综合运用知识进行科学研究与工程设计的技能,这对于该专业的学科建设与发展非常重要。然而,相对于其他成熟专业,工业工程专业在我国还尚属年轻,其课程体系和各教学环节的设置尚不十分完善,特别是实践教学环节更是落后于对课堂理论教学的探索和发展。因此,目前研究工业工程专业实践教学体系及其教学模式,是一个急待解决的迫切问题。
1 研究思路
根据我院实践性人才培养的基本目标,通过查阅相关资料,并经过项目小组的讨论,首先形成了工业工程专业实践性教学体系研究的基本思路,即:
第一,研究企业所需求的工业工程专业毕业生的就业能力;
第二,根据就业能力需求,建立能够提升相应能力的课程群,利用系统工程分析方法,按照该课程群的修读逻辑关系建立工业工程核心课程体系结构和培养计划;
第三,按照核心课程群的课程设置,讨论实践性课程体系的构成;按照企业经营过程,设计课程实验体系,划分课程实验模块;
第四,对全部研究过程进行总结分析,找到研究中存在的不足以及下阶段研究的重点。
2 基于企业需求的工业工程就业能力分析
大学生学习的基本目标就是就业,所以项目研究的起点围绕就业展开,通过企业调研找到工业工程专业毕业生就业所需求的能力框架。为了能够科学地对工业工程专业毕业生的就业能力进行探索,首先根据访谈和问卷调查所获得的第一手资料,同时结合国内外已有的研究成果,按照如下三个步骤进行了研究[1]:
(1)通过文献回顾,收集国内外大学生就业能力经典模型及其维度和指标,并确定工业工程专业就业能力问卷,为探讨我国高校毕业生可就业能力结构框架奠定理论基础;
(2)针对工业工程专业毕业生就业能力问卷,对应届毕业生进行调查。使用探索性因子分析,检验可就业能力初始模型的信度和效度;
(3)在企业中发放问卷,通过探索性因子分析,分析就业能力构成要素,构建工业工程专业毕业生就业能力结构。
研究结果显示,工业工程专业大学生就业能力包括了知识、通用素质和专业素质三个方面,其中通用素质包括个人内在素质、分析与领导能力、自我发展能力、工作完成能力,专业素质包括物流和生产系统的分析能力。
3 建立合理化、系统化的课程结构
合理的课程结构必须能够有针对性的提高学生的就业能力,系统化的课程结构必须满足课程之间的修读关系,因此我们采用了如下的方法构建合理化、系统化的课程结构:
(1)通过工业工程毕业生的调研已经得到了该专业本科生就业能力的模型结构,在工业工程课程的设置上,将主要采用了标杆分析和模块化建设的思想,从国内知名的设置工业工程专业的高校出发,通过前期对该专业就业市场的需求分析,对我院现有该专业课程体系提出调整建议。
(2)在课程的设置中,参照以上素质能力指标体系,从课程内容、授课形式、实践环节三个方面来明确每一门课程在工业工程大学生能力培养中的作用和贡献,力求每一门课程都是必须而不多余。按照一般大学课程设置的基本思路,针对通识教育课程和专业教育课程进行了选择。
(3)由于课程之间存在一定的修读逻辑关系,所以系统化的课程结构应该符合学生的学习要求,因此我们采用解释结构模型构建了工业工程专业课程体系[2]。研究结果表示,该专业的课程分成两大类型,一类是和工程技术相关,一类是和管理理论相关。第一阶段专业课程为工程识图、管理学、工业工程导论;第二阶段专业课程为AUTOCAD,运筹学,基础工业工程、数据库管理系统。第三阶段专业课程为:工程经济学、物流管理、质量管理、生产运作管理、人因工程学;第四阶段专业可称为系统工程、设施规划与物流分析、现代制造系统。
(4)最后不可忽视的是还要对课程体系的有效性进行合理评价。根据工业工程专业大学生就业能力的基本结构,可以建立工业工程专业教学计划整体功能指标递阶层次结构图,通过层次分析法,对工业工程专业教学计划功能评估权重值,表明在制定教学计划时,应充分重视基础能力,理论联系实践,师资队伍建设,为高校各专业制定和评价教学计划提供了理论依据[3]。
4 实践性课程体系的建设
实践环节的构建既要达到工学实践(实验)数据要求的准确性,又要满足管理学要求的柔性,而且还要能够适应不断推出的多学科交叉性、复杂性以及服务性;因此工业工程专业实践体系可以考虑从以下几个方面进行建设:
(1)工业工程实践教学环节的构成分析。通过文献资料检索、专家座谈、到相关高校实地考察,我们发现我国各高校IE专业的实践教学体系,一般包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计等环节。
(2)根据学生在该专业学习专业课程的基本顺序,尝试建立渐进式实践教学模式,利用系统工程的方法将各个环节贯穿于学生入学到毕业的整个过程,包括学生在校学习和寒暑假在内的整个四年时间,并把教学中各实践教学环节联系在一起,三阶段分别为:认知阶段、学习阶段和运用阶段。
(3)学习阶段的工业工程各主干及核心课程的教学实践体系是以上三阶段中最复杂的,因此我们根据企业建立及生产开发的流程,在企业管理的基础上,首先理顺了各门实践性课程之间的相互联系,然后以此建立了工业工程专业教学实践课程体系,使该体系真正能够从企业实际管理活动出发,实现系统化[4]。
(4)对于各个模块,都有各自不同的构成内容,并在该模块内形成教学系统。由于工业工程专业的特殊性,产品的开发和生产模块是最为重要,且涉及课程最多,因此我们特别针对该模块分析其内部各项实验的系统关系。
(5)综合课程设计则可以将以上实验模块群应用于某一个实际或者虚拟的企业,让学生熟悉生产型企业的经营和管理过程,并能够从整体角度了解各种方法和技术在各管理阶段的应用,我们以工业工程实验所涉及的台钻为基础设备,发散性的对实验群的实验内容进行了规划,该课程设计中各项实验内容都对应了该专业的核心课程。
5 总结
本文针对工业工程专业的实践性课程体系进行了研究,采用了首先分析专业就业能力,其次建立专业课程结构,最后讨论了实践教学环节的模块设计,以上步骤为实践性教学改革提出了具有尝试性的新思路。当然,实践性教学的改善不是一蹴而就的,还需要和社会需求以及专业发展相并行,这样才能真正为实践型人才培养打下坚实的基础。
【参考文献】
[1]李国彦,朱雪春,卢荣花.基于企业视角的工业工程专业毕业生就业能力结构探索[J].科技信息,2013 (5):10-11.
[2]李国彦,卢荣花.基于解释结构模型的工业工程专业课程体系研究[J].江苏教育学院学报,2013(4):28-30.
大学设置在企业周围,企业为学生提供实训或者实际的生产岗位,为保证学生实践教学质量打下基础。德国应用科技大学的成功举办依赖于高水平的师资队伍。该大学所聘请的所有教授都必须满足他们严格的要求,其规定所有的教授都必须具有博士学位,并且有超过五年的职业实践,其中在高等学校范围外进行的至少三年,还需要在有关的一些应用或科技开发方面取得特殊成就。如此一来,这些拥有着丰富实践经验的教师可以有效的把理论知识和实践经验结合起来,从而进一步的提高学校的教学水平。同时,师资队伍还承担着应用型科研与技术转让的重要任务和教学需要。因此,现在应用科技大学社会的影响力越来越大,就变成了顺理成章的事情。德国应用科技大学的教育面向应用、面向实际。在培养目标、培养方式和师资水映了它的成功经验。对发展我国应用技术本科教育有实际的借鉴意义。
2工业工程专业
2.1工业工程定义
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE),它是一门交叉型综合学科,它的实践性很强。如果是参照国际工业工程学会的标准来定义,工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门学科。它综合了很多方面的专门知识和技术,比如数学、物理学和社会科学等,结合工程分析和设计的原理和方法,然后对系统所取得的成果进行说明、预测和评价。
2.2工业工程专业所属学科门类
在华中科技大学李培根院士等的建议下,工业工程由原先的管理科学与工程下的二级学科升级为管理学下的一级学科,地位的提升为工业工程的发展带来了新的机遇。在已加入中国应用科技大学联盟的广东白云学院全力建设应用科技大学的背景下,建设应用型工业工程专业视为必然。
2.3我国工业工程专业教育存在问题
2.3.1定位不清。部分院校将工业工程专业放在机电学院,简单地以机械工程技术为背景增加管理知识。部分院校将工业工程专业放在管理学院以管理科学为背景增加机电基础知识。这两种培养模式,均使工业工程的定位变得模糊,使学生感觉工业工程专业像是“大杂烩”。这两种模式只是简单的机械加管理或者是管理加机械,不能够和其他的一些学科的专门知识紧密的结合在一起,比如计算机、电子、材料、能源等,如果是这样,在这种形势下培养出来的人才是不能够满足企业对人才的需求的,这样的人才也不能够算得上是真正的复合型人才。专业教育中理论与实践差距大。工业工程类学科是实践性很强的一门学科。它所有的作业方法和标准时间的制定都是通过不断的进行试验,然后收集出各项实验数据,最后再经过科学的分析制定出来的。实际教学中,理论与实践明显脱离,教师们照本宣科,缺乏结合实际的案例式、启发式、综合应用性教学。
2.3.2对社会的宣传不够。在工业工程专业得到发展的近20年里,我国都只是注重在工业工程专业的建设上,对加强该专业在社会上的影响力这一方面缺乏重视,导致社会上的很多用人单位甚至都不知道有这个专业,偶有耳闻的也不知道该专业是做什么的。这让该专业的毕业生的就业变得十分艰难,从而对IE教育产生负面的影响。
3应用科技大学背景下的应用型工业工程专业建设
德国应用科技大学的办学主体是各州政府,而各州政府办学校的目的就是促进地方经济的发展,为地方经济的发展培养出更多的优秀的人才。所以办学的指导思想、专业设置是在人才培养上注重应用实践能力。香港城市大学校长郭位教授认为,要想使工业工程专业始终保持旺盛的生命力和竞争力,工业工程专业自身必须紧跟时代前进的步伐,以解决工业界和社会生活中的实际问题为宗旨。工业工程专业是一门新学科,它是在原有基础学科的相互交叉和渗透中产生的新学科,所以,工业工程专业所涉及的学科非常多,并且这些学科之间没有一个明确的界限,这为培养出更多的符合社会要求的人才提出更多的挑战。应用科技大学和普通大学最大的区别就是更加的注重对学生的专业能力和应用能力的培训,在进程上,会把更多的时间安排给专业课程和实践教学;在系统上,基础课程不要求系统,但要求体现出专业优先的原则;在实践中,必须要求理论知识和实践教学结合在一起,以实践促进理论的掌握,以理论保证实践的有效性。在广东白云学院建设应用科技大学大背景的前提下,建设有特色的应用型工业工程本科专业。应用型工业工程人才培养模式采用“3+1”学制。优化课程体系,学生前3年在学校学量的整合后的专业知识,包括生产系统现场工作研究、人机工程学、生产计划与控制、设施规划与物流、质量管理、计算机仿真等。采用“3+1”教学模式不会单纯的压缩课时,反而会增加课时。学生要在3年之内学完原来4年要学的内容,普遍感到学习任务紧张,适度的紧张会促进学生们提高学习的主动性。最后一年深入企业实践,从企业实践中发现问题,将所学知识用于实践,使最后阶段的毕业设计做到“真题真做”。
4基于应用科技大学模式的应用型工业工程人才培养模式
根据珠三角制造业的地方特色,围绕应用型工业工程人才培养目标,构建如下应用型“3+1”工业工程人才培养模式:重基础,培养出的学生既具备良好的人文素养又坚实的掌握自然科学基础、深厚的技术基础和工程基础及扎实的专业基础;重综合,培养出的学生既掌握工程技术领域内的知识,又系统掌握管理等方面的知识,既掌握本学科专业知识,又掌握相邻学科知识,既掌握自然科学知识,又掌握一定的人文与社会科学知识等;重能力,所培养的学生既具备较强的创新能力又具备及时解决生产过程中随机出现的多种复杂问题的能力。重意识,培养出的学生具备工业工程意识,即成本和效率意识、问题和改革意识、工作简化和标准化意识、整体和全局意识、以人为本的意识、创新意识。
4.1优化课程体系与内容
确定该专业以机械工程和管理学为主干学科,以机械工程为背景。重点强化专业基础课和专业课。通过工业工程相关课程的学习,使学生受到良好的工程技术教育,具备基本的工程与制造技术知识,掌握工业工程的基本理论与基本知识。建设应用型工业工程课程体系的构建必须有的放矢。为实现应用型“3+1”工业工程人才培养目标,以生产服务业应用型人才培养为导向,将课程体系分为五大模块:①工业工程核心模块,包括工业工程的专业知识与技术:如基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、物流设施与规划;②生产制造类模块,包括生产服务业的专业知识与技术:如机械设计与制造基础、工程制图等;③经管类课程模块,包括管理学、管理心理学、组织行为学、人力资源管理、财务管理、质量管理、市场营销学等;④数理类课程模块,包括高等数学、概率论与数理统计、线性代数、运筹学等。精选教学内容,为避免相关课程内容重复,协同审核教学大纲,规定哪些内容在哪门课程中介绍,介绍到何种程度,后面的课程在内容上如何覆盖和加深等。通过课程体系的优化,使得整个课程体系融为一体。
4.2加强教师队伍建设
应用型工业工程人才的培养,关键在于教师。多渠道提升教师的素质,构建学习型的教师队伍,创新教学思路,增加教师实践经验,引进具有实际工业工程工作经验的资深工程师担任教师。
4.3改革教学方法与手段
依据应用型工业工程专业实践性的特点,进一步加强实践教学与案例教学。利用先进的多媒体,多形式的培养学生的分析能力、语言和文字表达能力、综合应用能力。走出课堂,走出校园,走向实体企业,参观学习企业生产现场的管理和相关的专业知识,让学生体验到所学知识的价值和生命力,激发学生的学习热情。
4.4强化校内与校外实践教学
因为工业工程具有很明显的工程属性,所以,一个优秀的工业工程专业人才,既要掌握深厚的理论知识,也要拥有丰富的实践经验。在人才培养过程中,要注重知识与能力的结合。实践教学环节是对学生进行生产实践训练,操作技能、技巧培养,分析、解决实际问题能力锻炼的重要环节。对工程技术人员来说,能力的表现是多方面的,既有学习的能力,也有发现问题的能力、解决问题的能力、分析能力、判断能力、组织能力、沟通能力等等。实际上,这些能力的培养比传授知识更困难,更复杂,一些能力只能通过实践教学来培养和锻炼,在实践教学环节中使学生的知识与能力得以融合。设计相应的实践教学内容,并努力将校内和校外实践教学贯穿到整个教学过程中。校内实践主要包括课程设计、实验室操作、金工实习与电工实习等多种方式。校外实践需要深入到实际生产一线从基层做起,从操作工做起,通过轮岗了解整个产品的生产过程。
4.5大量开发校外实践基地
应用科技大学模式的应用型工业工程人才的培养,需要企业和学校的协同培养,学生们在完成理论学习之后走进企业进行实践,进入企业实践不是做企业的廉价劳动力,企业实践是教学的重要组成部分,企业教学的质量会影响到整个人才培养的质量。工业工程专业的学生需要进入不同类型的企业,同一专业的学生不能超过五位学生到同一个企业实践。这就要求校企合作部门开发大量的校外实践基地。
5结语
关键词:工业工程;制药工程;课程实践
据统计,药品作为特殊的商品,其生产的非直接成本,如物流成本、库存成本、时间成本等占总成本的90%左右,所以解决非直接成本问题至关重要。如:(1)对于药品生产企业如何实施有效的库存,有效地运用资金,降低库存储备,减少储备管理费用,以最小的库存量促进生产经营活动,满足生产需要;(2)工厂平面布局既符合《药品生产质量管理规范》(GMP)要求,又实现不同物料在不同车间生产时总移动搬运距离为最小,即经济又合理;(3)如何优化企业管理,解决医药流通业普遍存在的“高销售额、高费用率、低赢利率”问题。仅具有广泛而坚实的制药工程基础显然是不足以找到最优解决方案的。贵州理工学院是经教育部批准设立的一所新建省属本科院校,2013年正式招生,目前制药类已开设的制药工程专业和生物制药专业采用CDIO(构思、设计、实施、运行)工程教育模式,以创新设计为导向,培养制药类专业大学生。《工业工程概论》有效的综合了工程科学、管理科学、自然科学等多学科研究成果,有利于培养学生开放式思维和创新,《工业工程概论》作为专业拓展课应运而生。
1工业工程简介
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE),是从科学管理的基础上发展起来的,它强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量,使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高的整体效益。诞生于20世纪初的IE内容逐渐扩充,应用领域日益广泛,扩展到金融、医院、旅游等服务业和政府部门。美国工业工程学会(AIIE)对工业工程的定义:工业工程(IndustrialEngineering)是对有关人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。它综合运用数学、物理和社会科学方面的专门知识与技术,并且使用工程分析的原理和方法,对上述系统可能取得的成果予以确定、预测和评价。工业工程学科具有工程性、交叉性、应用性、创新性四大特点[1],既不同于一般的工程学科也不同于管理学科,IE侧重从工程技术(系统设计、计划控制、资源分配、物料及仓储管理等)角度进行管理。美国最早设立工业工程课程是1908年。我国工业工程学科发展始于20世纪90年代,到2009年,已有100多所高校开设了工业工程专业,在我国也有些非工业工程专业开设工业工程课程,如机械工程、电气工程。中国矿业大学把“现代工业工程”设为全校通识课[2]。贵州理工学院制药工程学院在专业拓展课开设了《工业工程概论》。
2我院《工业工程概论》课程建设的现状
2013级制药工程学院全体学生开设《工业工程概论》,时间为大一上学期。学院成立了工业工程组并自编讲义,这门课共18个学时,其中4个学时由企业主讲。秉着知识性、趣味性和应用性集一体原则制定了教学大纲并编制了讲义和课件。导论课旨在为学生开启工业工程的一个窗口,使学生掌握一些工具,即基本的工作方法与技术,且树立工业工程意识,从这个窗口看到更广阔的场景,激发学生兴趣,自主学习,能够自觉将知识运用于生活、学习和以后的工作中。
2.1整合教学内容,提升适应性
《工业工程基础》或《基础工业工程》等相关教材较多,但一般比较专业,而且多以经典IE中工作研究即方法研究和作业测定为主要内容[3-4],缺乏趣味性,非常枯燥。随着工业工程的应用与发展,工业工程的内容不断充实和深化。根据美国国家标准ANSI-Z94(1982年修订),从学科角度可把工业工程知识领域分为17个分支。薛伟主编的《工业工程概论》将工业工程的内容划分为三个层次,即策略层次、技术层次和组织层次,但基本内容基本相同[5]。如何在短学时的情况下合理的选择教学内容并关联起来至关重要,且难度适合大一学生。在贯彻“少而精”原则,并以启发学生思维、引导学生涉猎工业工程学科领域的思想和方法为目的,课程选择了工业工程中具有代表性的理论与技术方法作为授课主要内容,涉猎工业工程三个方面的内容,既包括IE基本工具如5个程序符号、程序分析技巧5W1H、4项分析原则ECRS、动作经济原则等,理论基础如运筹学和系统工程,也包含工程技术如设施规划与物流分析、生产计划与控制,知识涉及广泛。
2.2改革教学模式,增强学习兴趣
兴趣是最好的老师。根据《工业工程概论》课程性质和教学目的,改革教学方法,以互动式教学模式为主,充分利用多媒体技术,以学生为主体,通过案例、游戏、故事的引入,活跃课堂气氛,提高学生兴趣,增强师生互动,有效的促进学生自主学习。根据注意力10分钟法则,依据知识点设置了相关互动环节,如经典游戏、案例讨论、简短故事等。如“纸飞机游戏”模拟推式生产和拉式生产;借鉴耶鲁大学公开课《博弈论》第一集中的“成绩博弈”游戏使学生通过体验来初步认识博弈论;课件中插入的视频“IE宣传片”使学生对IE的应用价值和应用范围深入人心;动作研究之父原版视频让学生认识到IE基础研究的伟大历史。自制动画形象生动的演示过程,如潮汐车道、塞规检验。绪论中的潮汐车道问题:“6+2>4+4”可能吗?在一定的条件下成立!以金门大桥上下班堵车为例,通过动画演示在不改变原有车道数量的情况下实行潮汐车道,解决(堵车)问题的同时节约了大量人力、物力、财力,提高效率和质量。这个过程中形象的动画和基于基本工程程序的思考引导,使学生对“工业工程(IE)致力追求并努力实现的目标”留下深刻印象。“塞规检验”使学生深刻体会工业工程的精髓“Thereisalwaysabetterway”。推荐的小说《IE实践家》让学生明白IE在实践的运用既简单又充满智慧。以上互动教学的设计都使学生对有关知识有了更加深刻的理解和认识。互动中培养学生成本与效率意识、问题和改革意识等IE意识,并且学生以小组的方式参与互动、完成作业,即从大一开始培养学生团结协作精神,提高学生人际团队能力,有助于学生毕业时的能力达到CDIO培养大纲要求的预定目标。
2.3强化实践教学,提高教学效果
工业工程是一门应用性、实践性很强的课程,需要教师介绍知识的同时展示知识是如何解决实际问题的。课程内容设计由浅入深,通过介绍生活、生产案例或引发学生结合实际生活查找、思考所学知识的应用。如通过流程分析应用5W1H及ECRS原则分析并设计改善学校食堂,或对新校区建设局部设计提出建设性意见,或对自身学习方法习惯的改善以提高学习效率,鼓励学生将改善过程拍摄并制作成视频与大家分享。为了提高IE实践性,与制药工程专业有效结合,其中两次课由制药企业主讲,即技术性较强的内容如设施规划与物流分析,质量控制与可靠性由具有丰富实践工作经验的高级技术和管理工作人员主讲。同时,工业工程将与大学生创新创业、数学建模、制药工程设计大赛等结合并贯穿大学各个实践环节,如金工实习、认识实习、生产实习。与工程实训中心的老师合作,使学生在实践中观察、体会、应用工业工程的知识解决实际问题,通过组织工业工程校园社团活动使工业工程实践走出校门。
2.4细化考核方式,增强学生主动性
为了提高学生参与互动的主动性,第一堂课时将班级学生随机分为5人一组,平时积极参与活动的同学所在组每次都得到加分,参与者额外得到一部分加分,并及时公布各组同学加分情况,形成竞争机制。《工业工程概论》考察方式为论文和平时表现相结合,提高平时表现百分比(占50%),平时表现主要体现为平时得分,小组和个人相结合的方式极大的提高了学生的积极性和协作能力。
3改善无止境
专业拓展课《工业工程概论》受到了学生的欢迎,我们将以工业工程师的信念“改善无止境”追求更好的效果,工业工程是一门交叉的学科,需要综合运用自然科学和社会科学,且应用性和实践性很强,对教师有很高的要求。充分利用高校和社会资源,通过专门IE培训、网络课程、与企业交流、进企业调研、聘用企业专家作兼职教师等方式解决师资问题,完善案例,使课程内容更合理。工业工程有助于培养学生创新精神、科学思维能力,在坚实的工程学科背景基础上增加一些生产管理知识,使学生对系统问题具有更高、更抽象的见解,并且可以对系统问题进行规划、设计、改善、创新,从而更具有技术性和竞争力。对培养多层次、精技术、会管理、善创新的工程技术专业人才、制药卓越工程师有重要意义!
参考文献
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[4]王东华,高天一.工业工程[M].北京:清华大学出版社,2005.
19世纪末至20世纪30年代初期是工业工程的第一发展阶段,这一阶段的主要标志是劳动专业化分工、实践研究、动作研究、标准化等方法的出现。主要成就是在制造业中应用动作研究和时间研究等科学管理方法,提高工人作业效率。特点是:研究范围小、研究对象具体化。
20世纪30年代初期至20世纪40年代中期被称作工业工程的成长阶段。最终创造并建立了一系列工业工程的原理与方法。与此同时,美国高校开始设立工业工程的专业与系,工业工程师由此诞生。20世纪40年代中期到20世纪70年代末为工业工程的成熟阶段。美国工业工程师学会于本时期内首次正式精确定义该学科。工业工程逐渐被世界的其他国家引进和发展,从欧美走向了世界,为多数国家的经济产业腾飞奠定了基础,提供了保障。20世纪70年代末直至现在是工业工程学科的拓展创新阶段。各项科技技术的高速发展以及当今社会经济形式的复杂使得工业工程的研究领域更加广泛。但同时,工业工程又发展出更多新的技术和手段,使得工业工程学科成为当今最富创造力的学科之一。
一、从中国角度看工业工程发展和应用
虽然工业工程在经济和工业较发达国家经历了相当长的发展历史,然而在我国,半个世纪以来计划经济体制以及从计划经济向市场经济过度下的企业发展和竞争一直是在追求产品与服务数量,因而对效益和效率从未产生迫切需求,使得工业工程学科没有得到积极的推广。20世纪60年代至20世纪80年代,工业工程学科为国人鲜少涉及,但我国已经在工业工程学科上初具规模,已产生了一些工业工程应用实例。有关学术观点认为,在中国,主要有两类企业应用工业工程较为广泛,一是外资、合资企业,二是内资企业。随着改革开放的深入和持续,很多内地企业也逐渐开始将注意力由充足的劳动力资源转移到如何使用最少的成本的同时最大限度的提高企业产出效率,达到一定程度上的“低成本,高收益”。进而,工业工程领域的大部分专业思想和理论在内地企业开始略施拳脚。此后,工业工程在提高企业竞争力方面发挥着不可磨灭的重要作用。
20世纪80年代后,我国实行改革开放政策后,工业工程的学科优势在工业部门首先显现出来,并对工业部门及产业的发展起到了极大的积极影响。工业工程学科在我国开始进入初步发展阶段。20世纪90年代至今是工业工程在我国发展的进步阶段。我国的很多企业在这一阶段普遍面临直接介入国际市场竞争的挑战。综上,工业工程学科在我国现阶段的发展程度仍然处于起步时期,而且再日后的经济建设和产业建设等方面将发挥出日益重要的作用。
二、我国现阶段工业工程行业存在的问题和发展趋势
在世界背景下,在经济全球化与信息技术快速发展的大趋势下,现代工业工程行业主要面临着包括扩展未来工业工程学术空间、重新定位工业工程、大型组织变换建模、加大工业工程师专业教育水平等一系列挑战。虽然工业工程行业在我国发展的速度较快,取得的进步也较大,但确实还存在着管理层次繁多、职责不够明确、信息量滞后、管理较粗放、过程待优化、集成功能弱等问题。
随着我国制造业的发展与改革创新,提高企业生产率,降低企业生产成本成为了我国大部分企业的主要发展思路与经营方式。由此可得,工业工程学科将会越来越受到国内各大高校的重视与着重培养,而工业工程行业在我国企业中的推广也将逐渐扩大和深入。在未来,工业工程将成为企业蓬勃发展的重要手段和途径,在这样一个信息大爆炸的时代,全面推行工业工程势在必行。工业工程将在今后的发展道路上对推进我国经济、工业产业发展以及加强我国现代化建设等方面发挥至关重要的作用。
作者:郭悦单位:吉林大学机械学院工业工程系
1基于企业需求的工业工程就业能力分析
大学生学习的基本目标就是就业,所以项目研究的起点围绕就业展开,通过企业调研找到工业工程专业毕业生就业所需求的能力框架。为了能够科学地对工业工程专业毕业生的就业能力进行探索,首先根据访谈和问卷调查所获得的第一手资料,同时结合国内外已有的研究成果,按照如下三个步骤进行了研究:(1)通过文献回顾,收集国内外大学生就业能力经典模型及其维度和指标,并确定工业工程专业就业能力问卷,为探讨我国高校毕业生可就业能力结构框架奠定理论基础;(2)针对工业工程专业毕业生就业能力问卷,对应届毕业生进行调查。使用探索性因子分析,检验可就业能力初始模型的信度和效度;(3)在企业中发放问卷,通过探索性因子分析,分析就业能力构成要素,构建工业工程专业毕业生就业能力结构。研究结果显示,工业工程专业大学生就业能力包括了知识、通用素质和专业素质三个方面,其中通用素质包括个人内在素质、分析与领导能力、自我发展能力、工作完成能力,专业素质包括物流和生产系统的分析能力。
2建立合理化、系统化的课程结构
合理的课程结构必须能够有针对性的提高学生的就业能力,系统化的课程结构必须满足课程之间的修读关系,因此我们采用了如下的方法构建合理化、系统化的课程结构:(1)通过工业工程毕业生的调研已经得到了该专业本科生就业能力的模型结构,在工业工程课程的设置上,将主要采用了标杆分析和模块化建设的思想,从国内知名的设置工业工程专业的高校出发,通过前期对该专业就业市场的需求分析,对我院现有该专业课程体系提出调整建议。(2)在课程的设置中,参照以上素质能力指标体系,从课程内容、授课形式、实践环节三个方面来明确每一门课程在工业工程大学生能力培养中的作用和贡献,力求每一门课程都是必须而不多余。按照一般大学课程设置的基本思路,针对通识教育课程和专业教育课程进行了选择。(3)由于课程之间存在一定的修读逻辑关系,所以系统化的课程结构应该符合学生的学习要求,因此我们采用解释结构模型构建了工业工程专业课程体系。研究结果表示,该专业的课程分成两大类型,一类是和工程技术相关,一类是和管理理论相关。第一阶段专业课程为工程识图、管理学、工业工程导论;第二阶段专业课程为AUTOCAD,运筹学,基础工业工程、数据库管理系统。第三阶段专业课程为:工程经济学、物流管理、质量管理、生产运作管理、人因工程学;第四阶段专业可称为系统工程、设施规划与物流分析、现代制造系统。(4)最后不可忽视的是还要对课程体系的有效性进行合理评价。根据工业工程专业大学生就业能力的基本结构,可以建立工业工程专业教学计划整体功能指标递阶层次结构图,通过层次分析法,对工业工程专业教学计划功能评估权重值,表明在制定教学计划时,应充分重视基础能力,理论联系实践,师资队伍建设,为高校各专业制定和评价教学计划提供了理论依据。
3实践性课程体系的建设
实践环节的构建既要达到工学实践(实验)数据要求的准确性,又要满足管理学要求的柔性,而且还要能够适应不断推出的多学科交叉性、复杂性以及服务性;因此工业工程专业实践体系可以考虑从以下几个方面进行建设:(1)工业工程实践教学环节的构成分析。通过文献资料检索、专家座谈、到相关高校实地考察,我们发现我国各高校IE专业的实践教学体系,一般包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计等环节。(2)根据学生在该专业学习专业课程的基本顺序,尝试建立渐进式实践教学模式,利用系统工程的方法将各个环节贯穿于学生入学到毕业的整个过程,包括学生在校学习和寒暑假在内的整个四年时间,并把教学中各实践教学环节联系在一起,三阶段分别为:认知阶段、学习阶段和运用阶段。(3)学习阶段的工业工程各主干及核心课程的教学实践体系是以上三阶段中最复杂的,因此我们根据企业建立及生产开发的流程,在企业管理的基础上,首先理顺了各门实践性课程之间的相互联系,然后以此建立了工业工程专业教学实践课程体系,使该体系真正能够从企业实际管理活动出发,实现系统化。(4)对于各个模块,都有各自不同的构成内容,并在该模块内形成教学系统。由于工业工程专业的特殊性,产品的开发和生产模块是最为重要,且涉及课程最多,因此我们特别针对该模块分析其内部各项实验的系统关系。(5)综合课程设计则可以将以上实验模块群应用于某一个实际或者虚拟的企业,让学生熟悉生产型企业的经营和管理过程,并能够从整体角度了解各种方法和技术在各管理阶段的应用,我们以工业工程实验所涉及的台钻为基础设备,发散性的对实验群的实验内容进行了规划,该课程设计中各项实验内容都对应了该专业的核心课程。
4总结
本文针对工业工程专业的实践性课程体系进行了研究,采用了首先分析专业就业能力,其次建立专业课程结构,最后讨论了实践教学环节的模块设计,以上步骤为实践性教学改革提出了具有尝试性的新思路。当然,实践性教学的改善不是一蹴而就的,还需要和社会需求以及专业发展相并行,这样才能真正为实践型人才培养打下坚实的基础。
作者:李国彦单位:南京航空航天大学金城学院管理系
一工业工程专业的教学现状
工业工程是管理科学和工程技术的交叉,具有很强的实践性,应用型是工业工程专业的特点。但是,目前工业工程专业的教学过程中存在不少问题。
(一)教学模式过于单一
主要表现在理论教学与实践教学的联系不够紧密,教学过程中的实验课时偏少,缺乏案例教学、研究型教学及综合实践教学等环节。实验项目缺乏系统性,内容和形式不够丰富,无论是基础的工业工程、工业制造还是设施规划和物流分析等课程,大多数实验只是对生产现场某个系统的简单模拟,教学内容脱离科技发展和企业的实际需要,与真正的复杂并且发生着变化的企业生产现场脱节。因此,即使有实验课,也只能满足验证课堂教学理论的要求,很难和企业生产现场接轨,学生难以发挥主动性和创造性。
(二)素质教育缺乏,学生创新精神不足
作为工业工程人才,不仅应具有专业的知识和技能,还应具有基本的人文素养。目前很多高校在工业工程人才培养的方案中,强调了知识的掌握和应用,却忽视了对学生综合素质的培养,缺乏科学的综合素质教育体系。而工业工程师的综合素质对处理人与自然以及社会之间的关系是至关重要的。我国目前在工程活动中出现的大量损人利己和不负责任的行为,正反映出工业工程人才培养中素质教育的缺乏。
(三)考核方式单一
尽管各个高校IE专业教学环节内容各有千秋,但是考核方式基本都采取理论课成绩加实践成绩的形式。理论课成绩主要是卷面成绩,而实践成绩考核主要采用实践报告,主观性较大。评价学生的方法主要以卷面分数和实践报告为主,缺乏评价学生应用知识能力的考核,忽视了学生解答问题或是解决问题时的思维方式和思考过程,不利于学生的创新思维的培养。
二E-learning介绍
E-learning即electronic learning,是指通过因特网或其他数字化内容进行学习与教学的活动,它充分利用现代信息技术所提供的,具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,是一种全新的学习方式,这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生间的关系,从而根本改变教学结构。在E-learning的教学模式下,通过现代信息技术(特别是多媒体和网络通信技术)所提供的理想学习环境,在全新的学习方式下,提高学生的能力素质。具体包括:基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力。E-learning具有网络化、交互式、个性化等特点。利用E-learning,可以开展启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新的意识。同时,学生可开展协作型学习,提高学生责任心和培养合作精神。
要开展E-learning教学,首先要构建E-learning学习环境。E-learning学习环境是指基于计算机网络的标准化学习与管理系统。江南大学有较为稳定、安全的Blackboard商用平台,可以提供良好的E-learning学习平台。也可以采用Moodle等开发学习系统、或是有开发能力的高校按各自应用需求研发出本校范围内使用的网络教学平台,创设E-learning需要的虚拟学习环境。
三E-learning在工业工程人才培养中的应用
(一)利用E-learning开展以项目为驱动的企业实战应用中的创新教育
首先,利用Blackboard平台企业工业工程项目。学生通过在线沟通,交流,找到想法、观点相近的同学,自由组建团队,由三到五人组成。团队组建完毕后,由组员轮值组长,负责分工、召集讨论等。每个团队分配一个问题。各个团队根据问题制定具体的计划,让学生根据计划带着问题到企业中去实习,收集资料,研究问题,提出解决问题的方法,并形成课程设计研究报告。在此过程中,可以利用E—learning平台与校内校外指导老师及时沟通,教师则可以通过平台讨论发现存在的问题并纠正。任务驱动型实习培养了学生解决实际问题的能力,提高了学生的创新能力,已取得显著成效。
(二)E-learning在课堂实境教学中的作用
江南大学通过持续改进教材、课件和学生观摩生产现场等方式,营造学生直接面对工业现场的环境,通过“引导—观察—思考—讨论”的课程教学模式,结合课堂教学夯实创新能力培养基础。整个课堂实境教学的过程可以利用E-learning展开。如在实境教学项目开始之前,可以先提出若干问题,引导学生进行思考,通过实境教学后,继续第二阶段的思考,这样可以使学生形成较为深刻的印象,思考的过程则可以通过Blackboard的讨论板与老师进行交流。最后,可以通过Blackboard平台进行集体讨论,集思广益,互相学习。
(三)E-learning在综合实验训练中的运用
江南大学建设了“大工业工程”实验平台,设计系列化的综合性、创新型、开放式的专业实验课程,让学生自主地发现生产、物流、服务等系统运行中的问题,并将实验课程上传至Blackboard平台,以使学生更好地体验实验课程,弥补课堂时间的不足。通过深度的学习体验激发学生学习的热情,使其成为积极的知识建构者,使学习效率达到最高。鼓励学生在Blackboard讨论区提出独立的见解,设计解决方案,并进行实验实施。
(四)利用E-learning建立研究性学习平台
随着新课程改革的实施和推进,研究性学习在我国基础教育领域广泛推行。然而,传统的教学模式难以提供开展研究性学习的条件,如时间的保证、资源的获取等。而E- Learning可以为研究性学习提供支持,很好地帮助学生解决信息资料的获取、自主学习的探究、合作交流的开展等诸多问题。针对学生科研能力、科研精神缺乏的现状,江南大学借助Black- board建立了一个研究性学习平台,努力为学生提供一个良好的研究条件。在平台上传工业工程专业的前沿问题研究现状,博导、硕导的研究项目,热点问题等等内容,鼓励学生积极开展科学研究,并在研究平台与相关的老师进行探讨,开发学生的科研潜能,使学生在知识、能力、素质三方面协调发展,培养学生的研究意识、创新意识和独立思考、解决问题的能力。在此过程中,强调理论联系实际、教学研相结合,注意个性发展的原则,加强学生的理论与实践结合能力。
(五)E-learning在创新应用型工业工程人才培养考核方式中的运用
评价学生能力的方法,不应只凭考核的结果,更重要的是要看对知识应用的情况,以及解答问题时的思维方式和思考过程。而思维方式和思维过程的体现,则可以借助Blackboard平台上的运行记录,考核学生实践参与程度和实践创新能力,构建工业工程专业人才创新能力培养的全过程质量监控机制。这样既从客观上加强学生能力的培养,也从主观上引导学生注重自身能力的培养。促使学生积极参与有利于他们能力尤其是创新能力培养的各类实践活动,从而达到提高学生创新能力的目的。
(六)利用E-learning开展案例教学
案例教学在工业工程人才培养中具有举足轻重的作用。无锡具有良好的地缘优势,制造业发达,为工业工程人才培养案例教学的开展提供了良好条件。江南大学工业工程专业的实境教学的案例和体验都来自区域产业现场,案例训练的课程与企业合作进行开发、实战应用的项目将回归区域产业的企业现场,从而实现实境、实验和实战的闭环耦合。通过摄像机拍摄,采集学校周边或无锡新区、江阴、宜兴等地代表企业的生产实践,制作成视频素材库,用于理论及实验教学,并上传至Blackboard平台,学生在教师的指导下运用所学的课程知识进行分析。与传统的课堂教学相比,这种做法提供给学生大量真实的工业问题,并有充分的时间观察、思考,帮助教师及时了解学生的疑惑之处,利于挖掘学生的质疑、创新意识,培养学生解决实际问题的技能。
参考文献
[1]薛伟,蒋祖华.工业工程概论[M].北京:机械工业出版社,2009.
【关键词】 工业工程 实验教学 实验体系
本文系石河子大学“263”青年骨干教师资助项目“工业工程专业核心专业课实验教学体系的研究”(JD05006)的阶段性成果。
工业工程(Industrial Engineering),简称IE,是一门系统优化技术,也是一门现代管理思想和方法的集成技术,它是对涉及人、物料、设备、信息、能源等要素的集成系统进行规划、设计、改善、控制和创新的边缘学科[1,2]。现代工业工程的发展和应用又具有鲜明的时代性、全局优化、系统集成性、与信息技术的融合等特点,又是一门综合性学科,具有很强的学科交叉性、应用性和实践性。[2,3]
工业工程专业在我国起步较晚,除少数院校外,大多数院校的工业工程专业建设的基础相对薄弱,尤其是实验教学环境还不能满足工业工程教育的要求[3]。石河子大学于2003年设立工业工程专业,其课程体系和教学环节的设置还有待完善,核心专业课程教学实验环节相对于课堂理论教学更需要探索和发展。因此,该专业应如何开设实验以及如何构建实验教学体系,是一个亟待解决的问题。
基本思路
教学实验的设置,不是相互独立、简单的单项实验,而是根据IE专业的课程和知识体系设计的一整套既相对独立、又密切联系,能覆盖各门专业课程和知识领域的、多种实验形式的实验教学体系。
工业工程专业实验教学体系应体现基础性和现代性。传统IE或基础IE是现代IE的基础和重要组成部分,因此必须加强基础IE的实验教学环节;现代工业工程是以计算机和网络技术为代表的信息技术为支撑,建立紧跟现代科技发展的以创新型、综合型实验为主体的实验教学体系,构建以系统仿真和虚拟技术等现代制造技术为基础的实践训练教学平台[4]。
该体系以机电类产品制造业为背景,整个实验体系力求能够模拟生产经营该产品的企业全部或大部分IE活动。具体思路是选择S195喷油泵作为各专业课程实验的共同实验载体,各门专业课程按照培养要求,结合该课程本身的知识点,围绕该实验载体统一开发单项实验。实验过程中,各门课程开出的单项实验数据共享利用,使各项实验联系起来,形成一个有机整体。
基本结构
工业工程专业实验教学体系的基本结构如图1所示,将工业工程基础、人因工程、设施规划与物流分析、生产计划与控制和质量管理等核心专业课程的实验划分为人因与效率工程、生产工程、质量与可靠性工程、物流工程等四大模块。
图1 工业工程专业实验教学体系框图
实验类型
为实现对学生进行全方位培养的目标,实验体系中各项实验包括以下三类:
1.单项认知型实验
指仅对某一理论进行验证或训练某一方面技能的实验。如:“工作抽样”、“秒表实验”、“质量数据测定实验”等。
2.综合型实验
指综合运用多种知识和技能分析研究一个较复杂问题的实验。如:进销存实验、物流系统分析实验、物料需求计划实验等。
3.开发设计型实验
指综合运用多种知识和技能进行系统分析与设计的实验。如:工厂平面布置实验、物料需求计划实验等。
单项认知型、综合型和开发设计型3类实验之间存在密切的联系,一般来说前者是后者的基础,或是后者的一部分或一个步骤。在安排实验时,既要考虑对学生进行系统训练,又要考虑实验设备、同时开出组数和实验学时等限制。因此,可将实验设计成柔性可调的,即根据不同学期和不同培训对象的不同情况,可以在开出各个单项实验的基础上,再开出综合型实验和开发设计型实验;也可以将综合型实验和开发设计型实验按照其实验步骤分解成一系列单项认知型实验而逐个开出,最后形成综合型实验或开发设计型实验[5]。
实验体系的实施
1.综合运用不同的实验方法
为培养学生具有IE工程师的基本素质和能力,需要综合运用不同的实验方法。打破“实验”必须在实验室完成的传统做法,对于必须使用实验设备和仪器的实验在实验室完成,对于调查分析、方案评价、战略研究等性质的实验,可结合课堂教学和作业,以案例分析的方式进行。总之,既要使学生掌握工业工程的各种基本知识和技能,又要使他们对工业工程有一个全面系统的了解[6]。
2.虚实结合的实验教学方式
工业工程实验具有一定的虚拟性,它是对现实生产的高度浓缩和提取。在实验室开展实验是必要的,它是培养学生工业工程实践或解决工业工程实际问题的初步训练。通过实验室的虚拟实验可以使学生掌握解决问题的基本方法和手段。但实验室实验与企业生产实际存在一定的差距,这就要求将虚拟的实验室实验向企业过渡,以强化学生实际动手能力的培养,完成从了解到熟悉再到熟练掌握的过程,保证学生在能力培养方面得到连续、渐进的训练[7,8]。
3.充分利用教学实验基地
石河子大学机电学院与中国一拖集团等单位建立了长期的实习协作关系。实习过程中学生以小组为单位,以实际的生产系统为背景,选择其中一个典型的工业产品为主要实验对象,分别对生产的各环节进行观察和记录,尽可能详细掌握该产品的相关数据资料,综合各小组分析结果,做出该产品生产过程及其生产系统的优化报告。
4.积极开展网络模拟实验
校园网的建设和网络的广泛应用,为实验方法和方式的改革提供了有利的条件。
开展计算机模拟实验,有助于解决校内实践教学环节因实验设备和技术的迟滞性带来的时效性问题,并可充分利用高校目前现有的信息网络支撑技术和通讯设备等硬件设施;同时可加快借鉴国外先进的教学实验软件以及推动教学实验型软件的研究和开发。
网络模拟实验的开展也为教师提供了一个良好的教学手段,给学生提供了一个良好的课内外试验环境和条件,并使学生能够自主学习。开展网络模拟实验,能够最大限度地扩展实验的时间和空间,改善实验环境,实现图文并茂、丰富多彩的人机交互方式的实验。
进行IE 的计算机模拟实验和开展IE 的网络模拟实验教学,将取代部分传统的校内外实践教学内容, 这既是新型实践教学手段的一个方向,也是充分利用计算机和网络技术在实践教学环节中应用的目标。
参考文献:
[1]胡宗武.工业工程—原理、方法与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2003.
[2]杨晓英,马伟,李济顺等.现代工业工程教学实验系统的规划设计[J].河南科技大学学报(自然科学版),2004,25(2):17-20.
[3]陈杰.工业工程本科教学实验体系研究[J].实验室研究与探索,2004,23(5):9-10,35.
[4]周梓荣,龚存宇.工业工程专业应用型人才培养体系探讨[J].湖南工程学院学报[J].2005,15(3):89-91.
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[6]吴爱华,催鲁光,张毅伟等.工业工程教学实验体系的研究与实验方法的改革[J].实验室研究与探索,2001,20(2):46-48,57.
[7]林琦,吴少雄.工业工程实验教学的构建与实现[J].实验室科学,2010,13(6):45-46.