工業(yè)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系分析與改善

柴春鋒

摘要：本文對我校工業(yè)工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題進(jìn)行分析。以提升學(xué)生專業(yè)技能和素質(zhì)為目標(biāo)，將實踐教學(xué)劃分為四個環(huán)節(jié)。通過結(jié)合企業(yè)需求設(shè)計的實踐內(nèi)容訓(xùn)練，既能培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力，又能提升學(xué)生在就業(yè)和今后工作過程中的競爭力。

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；實踐教學(xué)；實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0124-03

工業(yè)工程作為一門以通過提高企業(yè)生產(chǎn)率和降低成本給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的學(xué)科，在發(fā)達(dá)國家工業(yè)化發(fā)展道路上占有非常重要的地位。近年來，隨著市場競爭的加劇，生產(chǎn)成本逐步上升，中國的企業(yè)越來越開始重視這門以企業(yè)整體運(yùn)營效率為目標(biāo)的工程技術(shù)，尤其是越來越多的企業(yè)開始推行精益生產(chǎn)方式，[1]對掌握這門技術(shù)的工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生需求量逐年增加。與此同時工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生雖然有著豐富的工業(yè)工程理論知識，但是工程實踐能力尤其創(chuàng)新能力同社會需要還是存在一定的差距。[2]如何提升學(xué)生的實踐能力，提升綜合運(yùn)用所學(xué)工業(yè)工程理論知識系統(tǒng)的去解決企業(yè)的現(xiàn)實問題，以滿足用人單位的實際需求是當(dāng)前工業(yè)工程人才培養(yǎng)中亟需解決的問題。本文結(jié)合我校工業(yè)工程專業(yè)實踐教學(xué)實際，通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，探索一條能夠提升畢業(yè)生實踐能力同時又能滿足社會需求的有效途徑。

一、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀與問題

實踐教學(xué)在教學(xué)過程中是非常重要的一個環(huán)節(jié)，通過這個環(huán)節(jié)可以提升學(xué)生解決實際問題的能力，同時可以加深對理論知識的理解和應(yīng)用。工業(yè)工程專業(yè)是一個對實踐能力要求非常高的專業(yè)，學(xué)生通過實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練可以將所學(xué)不同課程中的理論知識和技能進(jìn)行綜合的運(yùn)用，以提升其綜合素質(zhì)和專業(yè)技能。我校的實踐環(huán)節(jié)安排主要包括：金工實習(xí)、課程設(shè)計、專業(yè)課實驗、綜合實驗周、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。從學(xué)校對畢業(yè)生的滿意度調(diào)查和用人單位對畢業(yè)生的評價綜合來看，現(xiàn)有的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在一些問題。

1.實踐內(nèi)容體系性不強(qiáng)。各專業(yè)課程的實驗和課程設(shè)計內(nèi)容以及知識點相對獨(dú)立，訓(xùn)練內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)。這樣導(dǎo)致學(xué)生雖然對各課程的知識點了解掌握，但是無法做到綜合應(yīng)用，在工作過程中遇到系統(tǒng)性的問題往往無從下手。

2.實踐能力不能滿足企業(yè)需求。當(dāng)前企業(yè)用人非常的現(xiàn)實，希望招到的員工馬上就能進(jìn)入角色，為企業(yè)去解決現(xiàn)實問題。但是由于學(xué)生學(xué)習(xí)期間實踐能力訓(xùn)練不足，對于工業(yè)工程專業(yè)知識熟練掌握及運(yùn)用程度與企業(yè)的要求有一定的差距，導(dǎo)致企業(yè)對招聘到的員工的專業(yè)能力與素質(zhì)失去信心。

3.生產(chǎn)實習(xí)效果較差。在進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)時大多數(shù)都是以參觀實習(xí)為主，這種形式使學(xué)生很難接觸到企業(yè)實質(zhì)性的東西，走馬觀花使得學(xué)生失去興趣，很難達(dá)到實習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計的了解企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營狀況，將所學(xué)知識與企業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的目的。

二、實踐教學(xué)體系模式設(shè)計

在專業(yè)培養(yǎng)方案和目標(biāo)的指導(dǎo)下，結(jié)合企業(yè)需求及我校工業(yè)工程專業(yè)自身特點，實踐教學(xué)體系模式構(gòu)建的基本思路為：以提升學(xué)生專業(yè)技能和素質(zhì)為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生利用工業(yè)工程技術(shù)和工具對實際問題進(jìn)行分析與改進(jìn)的能力，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的協(xié)同合作能力、溝通能力、創(chuàng)新能力。[3]將實踐教學(xué)劃分為基礎(chǔ)認(rèn)知、專業(yè)技能、綜合應(yīng)用、能力提升四個環(huán)節(jié)，通過每個環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使學(xué)生對專業(yè)知識和技能的掌握由粗到精逐步提升，同時經(jīng)過對實踐內(nèi)容的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識反復(fù)運(yùn)用，從而系統(tǒng)性的掌握所學(xué)各項專業(yè)技能，增強(qiáng)具備分析和解決復(fù)雜系統(tǒng)性問題的能力（如圖1所示）。

三、實踐教學(xué)體系建設(shè)內(nèi)容

實踐教學(xué)是理論聯(lián)系實際的重要紐帶，是將知識轉(zhuǎn)化為能力的媒介。[4]實踐教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合運(yùn)用知識進(jìn)行科學(xué)研究與工程設(shè)計的技能，具有特別重要的作用。[5]通過將四個環(huán)節(jié)的實踐教學(xué)內(nèi)容融入學(xué)生四年的學(xué)習(xí)過程中，從對專業(yè)知識的基礎(chǔ)認(rèn)知逐步上升到專業(yè)技能的掌握和綜合運(yùn)用，同時考慮內(nèi)容設(shè)計上的相互銜接，從而有效的提升畢業(yè)生的實踐應(yīng)用能力。

1.基礎(chǔ)認(rèn)知?；A(chǔ)認(rèn)知環(huán)節(jié)主要是讓學(xué)生對工業(yè)工程有一個初步的認(rèn)識，同時奠定后續(xù)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。該環(huán)節(jié)主要是由專業(yè)導(dǎo)論、金工實習(xí)、工程技術(shù)類課程實驗、制圖專用周等內(nèi)容構(gòu)成。專業(yè)導(dǎo)論使學(xué)生可以對本專業(yè)有更進(jìn)一步的了解，對學(xué)生了解自己所學(xué)專業(yè)的背景、課程設(shè)置、畢業(yè)生能力和素質(zhì)要求及未來工作去向起到引導(dǎo)性作用，幫助學(xué)生樹立牢固的專業(yè)思想，確立自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和努力方向；金工實習(xí)讓學(xué)生對典型工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、制造過程有一個完整的體驗和認(rèn)識，并建立機(jī)械工程概念，為后續(xù)工程技術(shù)類課程奠定基礎(chǔ)；工程技術(shù)類課程實驗可以使學(xué)生更好的理解和掌握工程技術(shù)類課程；制圖專用周是工程圖學(xué)課程學(xué)完以后的實踐環(huán)節(jié)，通過訓(xùn)練使學(xué)生懂得要聯(lián)系生產(chǎn)實際，理論與實踐相結(jié)合，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識，提升正確地閱讀和繪制中等復(fù)雜程度的裝配圖的能力，為后續(xù)工程技術(shù)類課程打好基礎(chǔ)。工業(yè)工程師應(yīng)用社會科學(xué)及經(jīng)濟(jì)管理知識、以工程技術(shù)的手段和方法解決系統(tǒng)的管理問題，需要擁有一定的工科背景，這樣才能對這個領(lǐng)域有一個系統(tǒng)的理解。[6]

在開展實踐環(huán)節(jié)的同時，邀請有豐富工業(yè)工程實踐經(jīng)驗的企業(yè)人員為學(xué)生作專題講座，使學(xué)生更清晰的了解工業(yè)工程在企業(yè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀以及所用到的相應(yīng)技能，為理論學(xué)習(xí)指明方向，同時增強(qiáng)對所學(xué)專業(yè)的興趣。

2.專業(yè)技能。專業(yè)技能主要是由工業(yè)工程專業(yè)課程的課內(nèi)實驗組成，本環(huán)節(jié)都是針對課程所學(xué)技能的單項訓(xùn)練，多以認(rèn)知性、驗證性實驗為主，包括：基礎(chǔ)工業(yè)工程實驗、質(zhì)量管理與可靠性實驗、生產(chǎn)計劃與控制實驗、人因工程實驗、物流工程實驗、精益生產(chǎn)實驗?；A(chǔ)工業(yè)工程實驗使學(xué)生掌握方法研究和作業(yè)測定的相關(guān)方法；質(zhì)量管理與可靠性實驗使學(xué)生掌握應(yīng)用Minitab軟件進(jìn)行統(tǒng)計過程控制、質(zhì)量控制七大手法分析等；生產(chǎn)計劃與控制實驗使學(xué)生掌握MES（Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng)）的運(yùn)行及操作等。通過這些專業(yè)課程單項實驗，使學(xué)生對所學(xué)理論知識如何去實踐應(yīng)用有了進(jìn)一步了解，為后續(xù)實踐環(huán)節(jié)打下扎實的基礎(chǔ)。

3.綜合應(yīng)用。綜合應(yīng)用主要以課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)為主。課程設(shè)計是學(xué)生在掌握了所學(xué)課程的基本理論、基礎(chǔ)知識的前提下，綜合運(yùn)用知識完成設(shè)計要求，目的是通過設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用工業(yè)工程知識解決問題的能力和素養(yǎng)。[7]課程設(shè)計環(huán)節(jié)主要包括機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計、管理信息系統(tǒng)課程設(shè)計、物流工程課程設(shè)計、人因工程課程設(shè)計。機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計是對所學(xué)工程技術(shù)類課程知識的綜合應(yīng)用訓(xùn)練，以提升學(xué)生的工程科學(xué)素質(zhì)，與我校工業(yè)工程畢業(yè)生具有扎實的機(jī)械工程基礎(chǔ)的培養(yǎng)目標(biāo)不謀而合；管理信息系統(tǒng)課程設(shè)計是信息技術(shù)綜合應(yīng)用的環(huán)節(jié)，即利用信息技術(shù)手段解決管理的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)分析能力；物流工程和人因工程課程設(shè)計是將所學(xué)專業(yè)知識綜合應(yīng)用以解決實際問題的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)所用的資料和數(shù)據(jù)主要來自往屆學(xué)生實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計過程中收集整理的來自企業(yè)的真實數(shù)據(jù)資料，指導(dǎo)教師通過對這些數(shù)據(jù)資料的整理和篩選形成課程設(shè)計題目。通過課程設(shè)計同時也培養(yǎng)了學(xué)生的組織能力、溝通協(xié)調(diào)能力、表達(dá)能力和創(chuàng)新意識。

生產(chǎn)實習(xí)為了避免走馬觀花式的參觀實習(xí)，首先要與實習(xí)企業(yè)溝通設(shè)定相關(guān)問題，讓學(xué)生帶著問題去實習(xí)，提升學(xué)生自身的參與性；然后設(shè)定實習(xí)流程，以企業(yè)生產(chǎn)組織過程為主線，按照生產(chǎn)環(huán)節(jié)去實習(xí)，每個環(huán)節(jié)2—3天，企業(yè)人員用4個小時左右時間講解工業(yè)工程技術(shù)應(yīng)用情況，剩余時間帶學(xué)生去企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場講解，同時學(xué)生收集相應(yīng)問題的現(xiàn)場資料，這樣逐個環(huán)節(jié)進(jìn)行直至4周實習(xí)結(jié)束，實習(xí)結(jié)束時學(xué)生需按小組提交選定問題的改善報告。通過這種方式組織的生產(chǎn)實習(xí)既能保證實習(xí)效果，又能提升學(xué)生的主動參與性，同時有效地把實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合起來。[8]

4.能力提升。能力提升是系統(tǒng)、綜合應(yīng)用工業(yè)工程各單項知識解決實際問題的環(huán)節(jié)，主要包括綜合實驗周、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。為了能夠提升學(xué)生在分析問題、解決問題時綜合運(yùn)用工業(yè)工程專業(yè)技術(shù)和方法的能力，我校構(gòu)建了一個以精益生產(chǎn)為核心理念的硬件與軟件相結(jié)合的綜合實驗平臺，該平臺已能夠呈現(xiàn)實際生產(chǎn)過程為目標(biāo)，生產(chǎn)現(xiàn)場有cell生產(chǎn)線和皮帶線兩種產(chǎn)線構(gòu)成，選定小型電風(fēng)扇生產(chǎn)組織過程為研究對象。實驗過程首先根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)要求學(xué)生自行設(shè)定生產(chǎn)線工位安排生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中運(yùn)用工業(yè)工程的技術(shù)和方法采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。結(jié)合生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題以及對采集數(shù)據(jù)的分析，對問題進(jìn)行改善后將改善結(jié)果進(jìn)行仿真，同時在生產(chǎn)線上安排生產(chǎn)。這個過程循環(huán)多次，直至滿足要求。實驗過程中安排多次小組之間的對抗比賽，小組之間交流、分享各自經(jīng)驗。通過為期四周的綜合實驗，引導(dǎo)學(xué)生從充滿趣味性的實驗中掌握生產(chǎn)計劃、基礎(chǔ)工業(yè)工程、質(zhì)量管理、仿真技術(shù)、精益生產(chǎn)、物流工程、人因工程等主干專業(yè)課程的重要知識點和實用技能。

畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在校期間最后一組實踐環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計能夠檢驗學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識和技能綜合應(yīng)用的能力。該環(huán)節(jié)要求學(xué)生在企業(yè)完成，即在畢業(yè)實習(xí)期間收集畢業(yè)設(shè)計所需數(shù)據(jù)資料為完成畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。結(jié)合企業(yè)實際問題，應(yīng)用工業(yè)工程的知識和方法來完成畢業(yè)設(shè)計，既能保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，又能使學(xué)生對所掌握的專業(yè)知識和技能有系統(tǒng)性提升。

四、結(jié)論

隨著用人單位對工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生的實踐操作能力要求越來越高，通過合理的組織安排實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合企業(yè)需求設(shè)計實踐內(nèi)容，循序漸進(jìn)地提升畢業(yè)生對專業(yè)技能系統(tǒng)性綜合應(yīng)用的能力這一途徑，既能培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力，又能提升學(xué)生在就業(yè)和今后工作過程中的競爭力。提升學(xué)生的實踐能力是一個持續(xù)不斷的過程，應(yīng)堅持貫徹工業(yè)工程“改善無止境”的精神，根據(jù)企業(yè)及社會需求不斷完善工業(yè)工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

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Analysis and Improvement of Practice Teaching System of Industrial Engineering

—A Case Study of Taiyuan University of Science and Technology

CHAI Chun-feng

(Economica & Management School,Taiyuan University of Science Technology,Taiyuan,Shanxi 030024,China)

Abstract:This paper analyzes the problems in the practical teaching of industrial engineering in our university. To improve students' professional skills and quality as the goal,practice teaching is divided into four processes. Through the combination of practical needs of enterprise content design training,students can not only develop ability of practical operation and innovation,but also enhance students in the employment and future work in the process of competitiveness.

Key words:industrial engineering;practice teaching;practice ability