基于“中國制造2025”思路 探索IE專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法創(chuàng)新

韓尚梅　谷鑫

摘要：隨著“中國制造2025”的深化改革，國內(nèi)對高端人才的需求，結(jié)合我校IE專業(yè)特點(diǎn)，本文針對當(dāng)前IE課程設(shè)計(jì)存在的問題，運(yùn)用工程及信息化技術(shù)、管理等技術(shù)，整合各個(gè)獨(dú)立IE教學(xué)資源，探索利用IE實(shí)驗(yàn)平臺，創(chuàng)新IE設(shè)計(jì)新內(nèi)容和新方法，加強(qiáng)以市場為導(dǎo)向的高技能培養(yǎng)模式，突出前瞻性和系統(tǒng)性。關(guān)鍵詞：工業(yè)工程課程設(shè)計(jì)；創(chuàng)新；高技能中圖分類號：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0176-02 為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，發(fā)展高端制造業(yè)，順應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)的浪潮，李克強(qiáng)總理提出“中國制造2025”宏偉規(guī)劃。要實(shí)現(xiàn)宏偉規(guī)劃就需要一批高端人才做支撐。本文主要探討基于這一思路，探索IE專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法創(chuàng)新。一、以“中國制造2025”為核心理念的IE課程設(shè)計(jì)思路“中國制造2025”是以科技創(chuàng)新為核心中高端智能化制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級計(jì)劃，主要體現(xiàn)于創(chuàng)新驅(qū)動、“互聯(lián)網(wǎng)+”智能制造、制造基礎(chǔ)的強(qiáng)化、品牌質(zhì)量的提升、綠色低碳制造的實(shí)現(xiàn)、制造業(yè)服務(wù)化，具有中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略意義。高校要成為“高技能”人才培養(yǎng)基地任重道遠(yuǎn)。IE專業(yè)是有關(guān)工程技術(shù)與管理科學(xué)相融合的有效運(yùn)作的學(xué)科，以系統(tǒng)效率和效益為目標(biāo)，它系統(tǒng)地將制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等行業(yè)中的工程技術(shù)和管理問題進(jìn)行有效的定性、定量分析、優(yōu)化和設(shè)計(jì)。因此，IE研究領(lǐng)域涵蓋廣，是綜合性、交叉性學(xué)科。IE課程設(shè)計(jì)是該專業(yè)及其重要專業(yè)必修實(shí)踐課程，通過課上實(shí)操加深對基礎(chǔ)理論和專業(yè)工程基礎(chǔ)知識的理解，提高綜合運(yùn)用專業(yè)知識和手段解決實(shí)際生產(chǎn)與管理問題的能力，從而順應(yīng)培養(yǎng)高層次、應(yīng)用型、復(fù)合型高技能人才的要求。二、課程設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新1.教學(xué)硬件、軟件升級為教學(xué)效果提供必要保障。IE課程設(shè)計(jì)在天津大學(xué)IE與物流綜合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)依托“基礎(chǔ)IE理論”和“供應(yīng)鏈管理”的設(shè)置思路為核心理念。通過企業(yè)沙盤模擬，讓學(xué)生模擬整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營和運(yùn)作，感受企業(yè)經(jīng)營管理之道。利用沙盤教具、數(shù)據(jù)、規(guī)則、單據(jù)表格等，使學(xué)員以企業(yè)管理者的角色，模仿真實(shí)企業(yè)的經(jīng)營管理行為，運(yùn)營一個(gè)虛擬企業(yè)，達(dá)到學(xué)習(xí)、運(yùn)用、理解和掌握專業(yè)知識的目的。讓參與者面臨多方面的激烈挑戰(zhàn)，如充滿風(fēng)險(xiǎn)的市場細(xì)分、產(chǎn)品定位選擇；市場信息的綜合分析決策；參與市場競標(biāo)的策略選擇等。通過模擬典型的工業(yè)生產(chǎn)過程，演示現(xiàn)代工業(yè)控制中的各項(xiàng)基本技術(shù)的結(jié)合與應(yīng)用，突出IE專業(yè)的基本要素，并結(jié)合先進(jìn)物流理念，以工廠物流設(shè)施和工廠流水線裝配作業(yè)為平臺，開展經(jīng)典工業(yè)工程理論的作業(yè)研究、設(shè)施規(guī)劃和工效學(xué)等科目的實(shí)驗(yàn)與研究。以物流業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的物流設(shè)備如立體庫、條碼、射頻、電子標(biāo)簽為實(shí)現(xiàn)手段，通過物流流程將現(xiàn)代物流的核心活動“訂單、倉儲配送、運(yùn)輸、庫存控制、客戶服務(wù)”和先進(jìn)的物流設(shè)備連接起來，達(dá)到模擬供應(yīng)鏈流程的真實(shí)效果。實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)組成（見下圖）：實(shí)驗(yàn)室配備有AS/RS自動立體倉庫、輸送系統(tǒng)、裝配流水線系統(tǒng)、超市終端模擬系統(tǒng)、小型機(jī)加單元，嘗試構(gòu)建成為類工業(yè)化的實(shí)驗(yàn)平臺。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室可劃分為：企業(yè)沙盤模擬、基礎(chǔ)IE、人因工程、現(xiàn)代物流、先進(jìn)制造數(shù)字化企業(yè)、工程仿真六個(gè)實(shí)驗(yàn)單元。2.創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容。傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容存在的問題，一是綜合性差，選題單一，專業(yè)課程知識體系脫節(jié)，或重疊，或關(guān)聯(lián)性低；二是設(shè)計(jì)內(nèi)容和過程缺乏創(chuàng)新，手段單一，制約課程設(shè)計(jì)發(fā)揮實(shí)操體驗(yàn)，拓展應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)訓(xùn)效果，因此不利于培養(yǎng)創(chuàng)新精神，不能適應(yīng)社會對應(yīng)用型人才的需求。①內(nèi)容體系拓展。課程設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)置在專業(yè)基礎(chǔ)課之后開展，在學(xué)生具有相關(guān)專業(yè)知識儲備的基礎(chǔ)上，可以達(dá)到運(yùn)用理論知識分析問題、解決問題的實(shí)際能力訓(xùn)練，同時(shí)也是將以往所學(xué)課程綜合運(yùn)用，前后呼應(yīng)彼此銜接，形成完整的知識體系，最終達(dá)到運(yùn)用理論知識指導(dǎo)工程實(shí)踐，再升華到科學(xué)研究、創(chuàng)新發(fā)展的目的。②內(nèi)容實(shí)施。為有效融合各門專業(yè)課程知識，又不失各自特色，所以構(gòu)建了IE課程設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)單元。企業(yè)沙盤模擬設(shè)計(jì)單元：結(jié)合現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營與管理技術(shù)，設(shè)計(jì)的角色體驗(yàn)，主要進(jìn)行物資采購、設(shè)備投資與改造、財(cái)務(wù)核算與管理等設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)IE設(shè)計(jì)單元：配合基礎(chǔ)IE理論知識，融入企業(yè)案例，設(shè)置工作研究，方法研究，作業(yè)測定等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如程序分析、作業(yè)分析、動作分析、工作抽樣，學(xué)習(xí)曲線等；人因工程設(shè)計(jì)單元：利用機(jī)加單元，裝配流水線等設(shè)備模擬企業(yè)工作狀態(tài)，進(jìn)行人因工程相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解人因工程之生理基礎(chǔ)，工作場所設(shè)計(jì)，作業(yè)環(huán)境對人的工作績效的影響，培養(yǎng)其人體測計(jì)數(shù)據(jù)量測與應(yīng)用能力，及績效改善工作系統(tǒng)的能力；先進(jìn)制造數(shù)字化企業(yè)設(shè)計(jì)單元：本單元配有小型機(jī)床及數(shù)控機(jī)床，裝配生產(chǎn)線，PC機(jī)，相關(guān)軟件等，嘗試搭建先進(jìn)制造數(shù)字化企業(yè)模擬平臺，在此平臺上安排實(shí)踐教學(xué)，旨在增加學(xué)生的感性認(rèn)識，培養(yǎng)解決工程實(shí)際的能力；現(xiàn)代物流設(shè)計(jì)單元：本單元組合立體庫、堆垛機(jī)、傳送設(shè)備、電子貨架、條碼機(jī)、手持、AGV小車等設(shè)備，構(gòu)建物流倉儲系統(tǒng)，以供應(yīng)鏈管理為核心進(jìn)行入庫、出庫、補(bǔ)貨、移庫、揀選等實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解現(xiàn)代物流的工作手段，培養(yǎng)學(xué)生的物流規(guī)劃能力；工程仿真設(shè)計(jì)單元：本單元為獨(dú)立仿真室，配有Flexsim、達(dá)寶易等軟件，供學(xué)生進(jìn)行課題研究。3.創(chuàng)新教學(xué)方法。指導(dǎo)教師采用啟發(fā)式教學(xué)方式。首先，注重學(xué)生綜合知識的運(yùn)用能力培養(yǎng)，注重現(xiàn)代化設(shè)備的實(shí)際操縱能力的指導(dǎo)，注重運(yùn)用軟件和硬件解決工程技術(shù)和管理問題的能力的開發(fā)。方式靈活多樣、內(nèi)容豐富有趣。例如，角色式：讓學(xué)生在不同階段扮演不同角色，在企業(yè)沙盤模擬中扮演甲方、乙方，在生產(chǎn)階段扮演廠長、車間主任、一線操作員等。學(xué)生學(xué)習(xí)既有獨(dú)立性，又有協(xié)作性，還有連續(xù)性。通過獨(dú)立性增強(qiáng)知識運(yùn)用能力，通過協(xié)作性培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和系統(tǒng)規(guī)劃意思，通過連續(xù)性將知識體系進(jìn)行梳理，形成完整的專業(yè)高技能人才。互動教學(xué)：教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提出要求，學(xué)生課下準(zhǔn)備課上完成，充分的利用教學(xué)資源，在學(xué)習(xí)中提出疑難問題，老師啟發(fā)式回答并組織小組討論、分析、研究，尋求最佳解決方案；實(shí)現(xiàn)從理論學(xué)習(xí)向工程實(shí)際轉(zhuǎn)化，促進(jìn)教學(xué)引領(lǐng)未來市場需求高端人才。三、結(jié)論基于“中國制造2025”的思路，本文的研究具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和可操作性，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為核心，對IE課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革與創(chuàng)新。從不同方面解決多種教學(xué)問題，這種創(chuàng)新型的課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式已在我校IE專業(yè)的本科教學(xué)中實(shí)施，應(yīng)用效果顯著，對同類院校的IE專業(yè)或相近專業(yè)的教學(xué)改革與創(chuàng)新也具有參考和示范作用。加強(qiáng)了各項(xiàng)課程設(shè)計(jì)之間的有機(jī)聯(lián)系，使學(xué)生得到了連續(xù)、系統(tǒng)、全面、深入的實(shí)踐訓(xùn)練，有效提升了學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。