工业工程专业理论教学\实验教学\课程设计三位一体的设计与实现

摘要：根据工业工程应用型人才培养的要求，构造了基于核心能力的工业工程人才培养体系，提出了工业工程专业理论教学、实验教学、课程设计三位一体的构想，探讨了实现的方法和模式。

关键词：工业工程；理论教学；实验教学；课程设计；核心能力

工业工程是对有关人员、物资、设备、能源和信息等组成的整体系统进行设计、改进和实施的一门学科。我国是制造业大国，有数十万具有一定规模的制造企业。要做强制造业，就需要大力推进工业工程研究与应用，培养一大批工业工程应用型人才。我国工业工程高等教育虽然只有十几年的历史，但发展迅速。从1992年教育部批准天津大学和西安交通大学开办工业工程专业以来，到现在已有180多所高等院校设置了工业工程专业。工业工程专业应该如何建设、如何办出特色、如何培养应用型人才，是我们面临的问题。杨晓英等对工业工程专业培养模式进行了探索，并采用了实行立体化教学、校企合作等实施方案。刘利军对工业工程专业课程体系建设提出了一些看法。李支东等提出了目标驱动模式下的工业工程实践教学模式。本文以应用型工业工程人才培养为目标，结合福建工程学院(以下简称“我校”)工业工程专业的教学情况，探讨了工业工程专业理论教学、实验教学、课程设计三位一体的设计与实现。

一、基于核心能力培养的工业工程体系的构建

1.培养方案的构建

总体结构方案。

(1)专业基础模块：由三个核心基础构成，即数学与系统科学基础、计算机信息技术基础和工程技术基础。

1)数学与系统科学基础由高等数学、线性代数、概率论与数据统计、系统工程、运筹学、系统模拟与仿真、可靠性工程组成。

2)计算机信息技术基础由计算机文化基础、VFP程序设计、管理信息系统和决策支持系统组成。

3)工程技术基础由工程制图、电工与电子技术、工程力学、机械制造技术基础、机械设计基础和先进制造技术组成。

(2)学科基础：由管理学、工程经济学、会计学、财务管理、工业心理学、成本分析与控制和工业安全与环境保护组成。

(3)专业核心能力模块：由核心能力一、核心能力二、核心能力三和其他能力四个部分组成。

1)核心能力一(Work study,Motion study、Programstudy)：课程群的构成如下。

核心课程：基础工业工程。

辅助课程：工效学。

课外自学：流程再造、精益生产、6西格玛。

2)核心能力二(Production plan、Production control、Line balance)：课程群的构成如下。

核心课程：生产计划与控制。

辅助课程：流水线组织设计、生产系统模拟与仿真、企业资源计划(ERP)。

课外自学：优化理论、精益生产、6西格玛。

3)核心能力三(Layout)：课程群的构成如下。

核心课程：设施规划与物流设计分析。

辅助课程：机械设计基础、生产系统模拟与仿真。

课外自学：物流设备与自动化、物流配送与仓储。

2，实验体系的构建。

(1)核心能力一

核心实验：装配流程分析、时间研究、动作分析、人机操作分析、双手操作分析、模特法应用。

辅助实验：环境噪声测量、环境照明测量、作业环境粉尘的测定、注意广度实验、反应时间测定实验、学习曲线实验、劳动强度与疲劳测定、能量代谢测定。

(2)核心能力二

核心实验：生产系统仿真(Witness)、线平衡(Linebalance)、企业资源计划(ERP)、有限产能排程(APS)。

辅助实验：项目管理(Project)。

(3)核心能力三

核心实验：物流仿真(Witness)。

辅助实验：物流模拟。

3.课程设计的构建

(1)专业基础模块。1)计算机信息技术基础：管理信息系统课程设计；2)工程技术基础：机械设计课程设计。

(2)专业核心能力模块。1)核心能力一：基础工业工程课程设计：2周＋假期4周；2)核心能力二：生产组织课程设计：2周＋假期6周；3)核心能力三：设施规划与物流分析课程设计：2周＋假期4周。

二、工业工程专业理论教学、实验教学、课程设计三位一体的实现

为培养学生熟练掌握工业工程的基本技能，通过课堂教学使学生掌握基本理论知识，在实验室中开展相关实验使学生掌握解决问题的基本方法和手段，再到企业生产实际中开展相关课题研究，使学生熟练掌握工业工程的基本技能，完成从理论教学、实验室虚拟实验，再到企业生产实际的过渡，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。

主要有如下几种实现方法。

(1)二级模式(实验室实验＋企业实际课题选项课程设计)。即实验室实验加生产现场认知或实验方式。如ERP实验，实验中一般采用ERP软件练习的方式进行，如金蝶的K3系统、用友的U8系统等。在开展实验中一般是在给定企业的基础数据和运作数据后，学生进行指定项目的实验。这些实验仅仅使学生掌握对某一软件或相关功能的使用方法，而不知道企业是如何实施，实施中会遇到什么问题，这些问题又如何解决，这种实验只能起到认知的作用。而实验后到使用相同ERP软件的企业进行为期一周的现场体验，这样一方面加深学生对软件的了解；另—方面又巩固了理论知识，收到很好的效果。

(2)三级模式(实验室实验＋生产现场实验＋企业实际课题选项课程设计)。即实验室实验加准生产现场再到生产现场的方式。如基础工业工程实验项目有6个(装配流程分析、时间研究、动作分析、人机操作分析、双手操作分析、模特法应用)，学生在实验室完成这六个实验后，到学校实习工厂进行现场应用测试、记录(选做三个实验)，在完成以上的基本训练后，再到企业开展测试，完成从了解到熟悉再到熟练掌握的过程。

(3)循环模式(实验室实验＋企业实际课题课程设计＋实验室实验)。即在实验室完成课程所要求的相关实验后到企业生产现场收集数据再回到实验室进行研究的方式。如生产系统模拟与仿真的有关实验项目在实验室完成后，到企业收集资料后再回到实验室开展研究，完成从实验室、生产现场再到实验室的过程。

在开展相关教学的过程中，学生需要花费较多时间，如何保证学生有充足的时间开展各项活动，是我们要考虑的主要问题。以下是开展实践教学过程的几种模式。

第一，利用实践专周开展实验活动。在教学安排中提供专门周来开展实践活动。这种方式一般应用于需要集中一段时间，学生以集体进入企业的情况。如ERP的企业认知部分，为不影响企业的正常生产经营活动，则可采用这种方式。

第二，利用课余时间开展企业实践活动。利用学生课余时间，采用离散方式进入企业开展相关活动。这种方式适用于与学校有长期、良好合作关系，且距离学校又比较近的企业，如校办企业。基础工业工程的生产现场实验部分即可采用这种方式。

第三，利用寒暑假时间开展实践活动。寒暑假时间相对较长，学生可利用这一段时间到企业现场开展各种工业工程研究。如基础工业工程课程，在完成实验室实验、生产现场实验后，对工作研究和实践研究的相关技能有了很好的掌握，再到企业去开展相关工作，为企业解决相关问题，深受企业欢迎。

第四，利用开放实验室开展实验活动。学生收集企业相关数据资料后，可利用学校的开放实验室开展课题研究，如生产系统模拟与仿真、工效学等。

三、结语

本方案在我院工业工程专业实施以来，效果明显，特别是在提高学生实际动手能力方面。在本方案实施过程中，要求学生在课程学习阶段除课程所学的知识外，还要补充课外自学课程；要求学生能将理论知识、实验知识和课程设计有机结合起来，并与企业生产实际结合。在实施过程中还应注意两个方面：一方面应加强校办企业的建设，以保证学生具有一个与实际接轨的企业应用平台，另一方面应加强实习基地建设，采取产学研相结合的形式，通过校企合作，拓展教学资源。通过近几年的实践表明，学生通过理论学习、实验室实验、校办企业过渡，再到企业开展各类课题研究的延伸活动是能够得到企业的支持和欢迎的。

参考文献：

[1]杨晓英，韩建海，范卫峰，工业工程专业定位和人才培养模式研究[J]，高校教育管理，2007，1(1)：90 92，

[2]刘利军，高校工业工程专业建设探讨[J]冲国现代教育装备，2007,(10)：85－86，

[3]李支东，王利，工业工程专业实践教学模式研究[J]，价值工程，2006，(10)：71－74，

(责任编辑：张中)

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