工業工程教學革新系統

時間:2022-08-07 08:13:09

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工業工程教學革新系統

0引言

現代工業工程是以大規模工業生產及社會經濟系統為研究對象,在制造工程學、管理科學和系統工程學等學科基礎上逐步形成和發展起來的一門綜合性很強的交叉工程,它以降低成本,提高質量和生產率為導向,采用系統化、專業化和科學化的方法,綜合運用多種學科的知識,對人員,物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行規劃、設計、評價、創新和決策等工作,使之成為更有效、更合理的綜合優化系統。美國田納西大學工學院郭位教授認為,工業工程只有貼近當地社會,緊跟時代前進的步伐,服務于社會,解決工業界和社會生活中的實際問題,才能保持強勁的生命力和競爭力[1]。作為交叉學科,工業工程是一門在原有基礎學科的相互交叉和滲透中所產生的新學科[2]。因而所涉及的學科領域很寬廣,與相關學科也沒有一個明晰的界限。

在美國,工業工程與機械工程、電氣工程、土木工程、化學工程、計算機工程、航空工程并稱為七大工程[3],20世紀80年代,我國才開始引入工業工程。在工業工程專業培養方面,2004年教育部制定了《普通高等學校本科專業<工業工程>本科教育培養目標、培養要求、主干課程及主要實踐環節》規范[4],對工業工程專業實踐教學環節規定了明確的要求。2006年7月,由天津大學齊二石和西安大學汪應洛為主任和名譽主任的“21世紀工業工程專業規劃教材”編審委員會,開發出版了21世紀工業工程專業規劃教材。按2004年11月教育部高等教育司管理科學與工程學科教學指導委員會制定的《工業工程專業實驗室建設基本要求》,編審委員會編制了《工業工程實驗與實習教程》,對工業工程專業的實驗項目和內容進行了詳細闡述。

在《工業工程專業實驗與實習教程》中,列出的工業工程專業實驗包括:基礎工業工程實驗、人因工程實驗、制造計劃與控制實驗、質量管理實驗、設施規劃與物流分析綜合實驗和信息技術基礎實驗。如何保障培養質量,達到培養目標要求,對于實踐性很強的工業工程專業來講,實驗教學系統是關鍵環節,因此,為了能夠培養現代企業需要的工業工程專業人才,構建符合我國高校現狀的科學的現代工業工程教學實驗體系已經成為亟待解決的問題。

1工業工程專業實踐教學目前存在的問題

在我國,直到1992年才在西安交通大學和天津大學設立工業工程專業,迄今已發展了十余年。雖然時間很短,但是工業工程的應用已經引起了廣泛重視,一些企業應用工業工程也取得了初步成效,這就加劇了工業工程理論與實踐的進一步研究。然而,在工業工程專業人才培養方面,國內高校工業工程專業課程體系和各教學環節設置仍不完善,特別是其實踐教學體系更是落后于課堂理論教學。從目前絕大多數高校的工業工程專業實踐教學環節來看,主要存在以下幾個方面的問題:1)思想上缺乏足夠的重視。多數高校工業工程專業教師非常注重工業工程新理論新方法的研究,而忽視了實踐教學的研究,缺乏對實踐教學的足夠認識;2)各實踐教學環節獨立,多為具體的課程服務,缺少銜接紐帶,沒有形成體系;3)實踐教學體系缺乏先進性、實用性、創新性和有效性,主要是因為設備條件有限或實驗設備陳舊,很多實踐教學內容脫離科技發展和企業的需要;4)教學模式單一,缺乏綜合實踐教學環節,使得學生主動性和創造性難以發揮;5)對實踐環節處于一種失控狀態,特別是某些實踐環節缺乏具體的目標與任務,致使實踐過程成了“隨便看看”、“隨便做做”的完全失控狀態。目前有關工業工程實踐教學環體系的研究成果相對較少,從僅有的文獻資料來看,他們的研究主要存在以下幾個方面的不足:(1)研究成果不深入具體,僅僅泛泛而談,并不能形成有效的指導;(2)對實踐教學缺乏創新性研究,各個高校開設工業工程專業都應該有自己的特色,如何結合特色進行相關實踐教學的創新,應該予以研究;(3)研究成果幾乎沒有借鑒與參考作用,難以推廣。

2面向工業工程專業實踐教學體系的構建

由于工業工程專業是一門多學科相交叉的新興學科,各學科之間相互交叉、滲透,因此,工業工程專業的實踐環節(包括實驗)必須能夠適應多學科的特點。實踐環節的構建既要達到工學實踐(實驗)數據要求的準確性,又要滿足管理學要求的柔性,而且還要能夠適應不斷推出的多學科交叉性、復雜性以及服務性;因此工業工程專業實踐體系可以考慮從以下創新思維進行構建:1)構建從“點—線—面”逐步強化的全面實踐教學體系,突出工業工程循序漸進的思維。2)完善對接地方企業生產實際的實踐教學,強化工業工程的應用性思維。3)開發若干極具能力的綜合實踐教學項目,培養工業工程創造性思維。

(1)課程實驗模塊。該模塊有機械類課程實驗與專業方向類課程實驗組成,機電類課程實驗主要包括機械設計基礎、機械制造技術、工程力學以及電子電工技術等實驗。專業方向課程實驗包括基礎工業工程、生產系統建模與仿真、物流設施與規劃、生產計劃與控制、人因工程以及現代質量工程等實驗。機電類課程主要突出的是專業的應用背景。

(2)課程設計模塊。該模塊主要由機械設計技術、機械制造技術、畫法幾何與機械制圖、運籌學、管理信息系統及物流設施與規劃等課程設計組成。本模塊突出了設計類課程的作用,目的是使學生掌握專業設計的技術與方法。

(3)常規實踐模塊。本模塊主要由金工實習、認識實習、生產實習以及畢業實習組成。金工實習模塊主要目的是培養學生的動手能力,掌握機械制造的各種加工方法;認識實習安排在專業課學習之前進行,讓學生對專業問題有一個初步認識,對后續專業學習起到一個奠基的作用;生產實習安排在專業課程學習期間或之后,主要目的是加強學生專業知識的理解;畢業實習安排在畢業論文之前進行,主要是結合畢業論文來進行專題研究,培養學生提出問題、分析問題與解決問題的能力。

(4)創新實踐模塊。本模塊主要由汽車拆裝實踐、綜合實驗、商務實習及專業技能實訓等項目組成。汽車拆裝實踐的目的是使學生了解汽車制造與裝配的工藝過程,為專業應用的行業背景提供了幫助,因為本學校本專業的人才培養目標定位在汽車行業;綜合實驗主要是通過設計一個典型的制造工藝過程,將本專業的大部分重要課程聯系起來,使學生對整個專業知識結構有一個清楚的認識,同時也加強了本專業各類重點課程知識的掌握;商務實習的目的是培養學生了解產品的市場運作過程以及培養學生進行市場調查的能力;專項技能實訓主要包括生產線產能平衡實訓、生產系統建模與分析、工藝流程的設計以及現場設施規劃布局等專題訓練,其主要目的是培養學生從事專業工作的實際能力。

3結束語

工業工程專業是一門實踐性要求很高的學科,本文以汽車行業的應用為背景,以培養學生的實際能力為目的,從“點-線-面”等創新思維角度,構建了工業工程專業的實踐教學創新體系。該體系很好地滿足了實踐教學的要求,為學生工業工程專業的學習提供了很好的平臺,也為其它高校工業工程的專業實踐教學提供了范本。