基于實(shí)踐的工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

董蓉 高曉兵 于廣偉 杜彥煒

【摘 要】針對(duì)工業(yè)工程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酱嬖诘牟蛔?，基于?chuàng)新實(shí)踐的需求，設(shè)計(jì)了基于實(shí)踐的工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并搭建了相應(yīng)的工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)能夠通過(guò)系統(tǒng)性實(shí)踐，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)性、綜合性的知識(shí)體系，大大提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，并取得了一定成果。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新實(shí)踐；工業(yè)工程；實(shí)驗(yàn)

Abstract：In view of the shortcomings of the traditional experimental model of industrial engineering and the demand of innovative practice， a comprehensive experimental teaching system of industrial engineering based on practice is designed， and a corresponding experimental teaching platform of industrial engineering is built. Through systematic practice， the platform can help students establish a systematic and comprehensive knowledge system， greatly improve students'innovative practical ability.

Key words： innovative practice； industrial engineering； production practice

一、引言

工業(yè)工程（Industrial Engineering，IE）是從科學(xué)管理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)交叉型工程技術(shù)。它以現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)為背景，以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為研究對(duì)象，融工程技術(shù)和管理知識(shí)為一體，重點(diǎn)研究人、設(shè)備、物料、信息和環(huán)境等生產(chǎn)系統(tǒng)要素的優(yōu)化配置，對(duì)工業(yè)等生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、改善與創(chuàng)新，進(jìn)而達(dá)到提高生產(chǎn)效率和設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益的目的。工業(yè)工程的發(fā)展離不開(kāi)工業(yè)工程人才的培養(yǎng)。工業(yè)工程作為一門(mén)獨(dú)立的工程學(xué)科已經(jīng)有上百年的歷史。由于工業(yè)工程的交叉學(xué)科屬性，不僅要求工業(yè)工程學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且還必須具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力、溝通能力、創(chuàng)新能力和管理能力?？梢?jiàn)，IE學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用，離不開(kāi)實(shí)踐體系的完善和創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)是高校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)，也是工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)現(xiàn)其人才培養(yǎng)目標(biāo)的必修環(huán)節(jié)。[1]

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐性教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，與理論教學(xué)相輔相成，是高等教育教學(xué)過(guò)程的重要組成部分。而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在高等教育教學(xué)中尤為重要。改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，努力培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才是當(dāng)前高等學(xué)校面臨的一個(gè)重要課題。傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)普遍存在實(shí)驗(yàn)資源零散、系統(tǒng)性和關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)等問(wèn)題，導(dǎo)致高校中工業(yè)工程的資源沒(méi)有得到充分的利用，本文依據(jù)西安工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，提出建設(shè)面向生產(chǎn)實(shí)踐的工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)體系，從而增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并有效提升資源的利用率。

二、基于實(shí)踐的工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

大學(xué)作為知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新體系的基礎(chǔ)，其責(zé)任就是要培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新晉升的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，將實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融入學(xué)校教育的全過(guò)程，是時(shí)代發(fā)展和社會(huì)會(huì)發(fā)展的需要，更是教育自身發(fā)展的需要。從整個(gè)本科實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)過(guò)程中，基本是依照“基本實(shí)踐能力-綜合實(shí)踐能力-創(chuàng)新實(shí)踐能力”的思路來(lái)進(jìn)行的[2]。而工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)是具有非常強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)的特點(diǎn)，因此，工業(yè)工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該是在前期基礎(chǔ)實(shí)踐能力教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)，逐步提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。

工業(yè)工程的基本實(shí)踐能力主要是依托公共基礎(chǔ)課的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（例如：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)）以及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（例如：機(jī)械原理實(shí)踐、電工電子實(shí)驗(yàn)等）。其綜合實(shí)踐能力除了依托于專(zhuān)業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)（物流工程課程設(shè)計(jì)、質(zhì)量管理與可靠性工程課程設(shè)計(jì)、管理信息系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)等），還應(yīng)該通過(guò)綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。工業(yè)工程綜合性實(shí)驗(yàn)主要包含工藝流程設(shè)計(jì)與分析綜合實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)計(jì)劃于控制綜合實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)、精益生產(chǎn)綜合實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)這些綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生扎實(shí)的掌握工業(yè)工程的基本理論與相應(yīng)的技術(shù)、方法與工具。最后，通過(guò)校內(nèi)科技創(chuàng)新項(xiàng)目、各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽（工業(yè)工程改善創(chuàng)意競(jìng)賽，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽等）與國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目等，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，從實(shí)踐出發(fā)，建立工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

三、工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建

工業(yè)工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從本質(zhì)上說(shuō)，應(yīng)該是在學(xué)校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的條件下，將參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，類(lèi)似真實(shí)的生產(chǎn)設(shè)備、模擬生產(chǎn)物料、仿真生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程信息和真實(shí)的管理手段等生產(chǎn)系統(tǒng)要素進(jìn)行有機(jī)的整合，為學(xué)生應(yīng)用工程技術(shù)和管理科學(xué)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行資源優(yōu)化配置，計(jì)劃最佳設(shè)計(jì)，活動(dòng)精細(xì)規(guī)劃，方案定量決策而塑造的一個(gè)“看得見(jiàn)、摸得著”的，而且是“會(huì)動(dòng)的”被管理對(duì)象。因此，基于工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，應(yīng)用RFID、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)技術(shù)，建立數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。[3]

在專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)階段，以課程相關(guān)基礎(chǔ)理論為核心， （下轉(zhuǎn)第1005頁(yè)）

（上接第1003頁(yè)）應(yīng)用工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)中課程相關(guān)部分模塊，完成專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)，鞏固課堂教學(xué)成果。在綜合性實(shí)驗(yàn)階段，以具體實(shí)驗(yàn)任務(wù)為導(dǎo)向，采用項(xiàng)目組織的方式，針對(duì)各個(gè)專(zhuān)題進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)。在其基礎(chǔ)上，在真實(shí)模型的實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景中，將企業(yè)生產(chǎn)線搬進(jìn)教室，通過(guò)“試生產(chǎn)-批量生產(chǎn)-改善生產(chǎn)-精益生產(chǎn)”漸進(jìn)式實(shí)戰(zhàn)，讓學(xué)生深刻體會(huì)到工業(yè)工程在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的作用與價(jià)值。在創(chuàng)新性實(shí)踐階段，以校內(nèi)創(chuàng)新競(jìng)賽、各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽為契機(jī)，以工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

四、工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施

工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最大特點(diǎn)就是基于實(shí)踐與創(chuàng)新，以工業(yè)工程理論知識(shí)為指導(dǎo)，以綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為應(yīng)用，同時(shí)搭建自動(dòng)化設(shè)備和軟件系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)踐，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)性和綜合性知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。下圖中給出了工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)中的自動(dòng)化設(shè)備。

五、總結(jié)

工業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以課程實(shí)踐為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)完整的企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程，整合工業(yè)工程各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性的實(shí)踐，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)性和綜合性的知識(shí)體系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題的問(wèn)題意識(shí)和解決問(wèn)題的穿行能力有很大的提升作用，是一種實(shí)踐教學(xué)模式的有益嘗試。

【參考文獻(xiàn)】

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