基于OBE理念的《精益生產(chǎn)》課程體系分析

吳 昊　談 波　龐可染　戰(zhàn)惠惠　

基于OBE理念的《精益生產(chǎn)》課程體系分析

吳 昊談 波龐可染戰(zhàn)惠惠

（馬鞍山學(xué)院智造工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243100）

為了使工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)能力滿足用人企業(yè)實(shí)際需求，借鑒基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE），文章以《精益生產(chǎn)》課程為例，從課程目標(biāo)、知識體系和教學(xué)過程三個(gè)層次進(jìn)行分析，提出了以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力、強(qiáng)化知識體系和提升學(xué)生參與度的教學(xué)模式和評價(jià)體系，對提升學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力具有重要意義。

OBE理念；精益生產(chǎn)；課程體系

引言

OBE理念自2013年被引入國內(nèi)以來，由于其強(qiáng)調(diào)學(xué)生專業(yè)知識能力的獲取，并以此來反向推動課程體系、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)成果評價(jià)等方面構(gòu)建，形成擁有PDCA循環(huán)功能的教學(xué)閉環(huán)，具有不斷改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和水平[1]，與實(shí)際用人企業(yè)需求向?qū)拥奶攸c(diǎn)，在我國工程教育領(lǐng)域廣受歡迎，獲得了眾多學(xué)者的關(guān)注。

《精益生產(chǎn)》作為工業(yè)工程專業(yè)的核心課程，包含了本專業(yè)大二、大三所學(xué)專業(yè)課程中的絕大部分知識點(diǎn)，且具有非常明顯的實(shí)際應(yīng)用屬性，是目前我國眾多制造型企業(yè)降低生產(chǎn)成本、獲取更高利潤、改進(jìn)生產(chǎn)方式、快速滿足市場需求變化的重要途徑[2]。在此背景下，制造型企業(yè)對于從事精益生產(chǎn)（Lean manufacturing，LP）領(lǐng)域的專業(yè)人才需求缺口大，如何培養(yǎng)出滿足企業(yè)用人需求，能夠靈活應(yīng)用專業(yè)知識和進(jìn)行創(chuàng)新的學(xué)生，對于應(yīng)用型本科高校而言，具有重要的研究意義。

因此，本文以《精益生產(chǎn)》課程為研究對象，基于OBE理念對該課程體系進(jìn)行研究，以課程學(xué)習(xí)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求和專業(yè)培養(yǎng)大綱要求，進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容體系的分析研究。

1　《精益生產(chǎn)》課程目標(biāo)分析

OBE理念的主要特點(diǎn)就是從學(xué)生知識能力的掌握情況出發(fā)，對教學(xué)過程進(jìn)行分析改善，進(jìn)而落實(shí)課程以及專業(yè)所設(shè)立的相關(guān)目標(biāo)[3]。馬鞍山學(xué)院作為應(yīng)用型本科培養(yǎng)高校，教學(xué)活動的主要任務(wù)就是扎實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的知識掌握能力和應(yīng)用能力?；诖巳蝿?wù)，對《精益生產(chǎn)》課程目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)分析。

馬鞍山學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)的《精益生產(chǎn)》課程開設(shè)于大四上學(xué)期，授課學(xué)時(shí)為32個(gè)學(xué)時(shí)，采取課堂集中授課的教學(xué)形式，根據(jù)課程大綱和專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，結(jié)合已畢業(yè)學(xué)生所在用人企業(yè)的實(shí)際反饋，提出《精益生產(chǎn)》課程的4個(gè)主要學(xué)習(xí)成果目標(biāo)：

（1）了解精益生產(chǎn)的基本理論框架，明確傳統(tǒng)生產(chǎn)方式與精益生產(chǎn)模式的區(qū)別；

（2）了解精益生產(chǎn)理論的發(fā)展歷程以及其新思想、理論、技術(shù)和方法；

（3）掌握看板管理、均衡化生產(chǎn)、自動化、一個(gè)流生產(chǎn)以及價(jià)值流分析等生產(chǎn)活動的支撐、分析方法，通過案例分析等形式，明確此類方法的運(yùn)用場景和流程；

（4）結(jié)合外出生產(chǎn)實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和比賽活動，鍛煉在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)問題的能力，初步具備運(yùn)用專業(yè)技術(shù)分析問題的能力，嘗試自主進(jìn)行問題改善活動及其有關(guān)方案的撰寫工作。

通過以上歸納出的4個(gè)主要學(xué)習(xí)成果可以看出，學(xué)習(xí)成果目標(biāo)（1）和學(xué)習(xí)成果目標(biāo)（2）主要強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生對于該門課程基本理論框架及其發(fā)展過程、特點(diǎn)的了解，目的在于讓學(xué)生知道什么是精益生產(chǎn)？為什么會出現(xiàn)精益生產(chǎn)理論？為什么要學(xué)習(xí)精益生產(chǎn)？以避免出現(xiàn)課程學(xué)習(xí)結(jié)束了，但學(xué)生仍然不了解這門課程的作用以及學(xué)生不知道為什么要學(xué)習(xí)這門課程的情況出現(xiàn)。

學(xué)習(xí)成果目標(biāo)（3）著重于關(guān)注課程方法技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和程度要求，并且通過案例分析、視頻學(xué)習(xí)等形式將枯燥的書本知識立體化、趣味化，讓學(xué)生直觀的感受這些方法、技術(shù)的應(yīng)用，以便構(gòu)建完整的知識框架。

學(xué)習(xí)成果目標(biāo)（4）強(qiáng)調(diào)學(xué)生對于知識、技術(shù)的應(yīng)用能力，這一成果是用人單位反饋所明確提出的。當(dāng)學(xué)生離開校園，進(jìn)入用人單位工作時(shí)，最大的難點(diǎn)在于如何將書本上的知識運(yùn)用起來，以及去發(fā)現(xiàn)、解決問題。為了加強(qiáng)學(xué)生在這一方面的能力，提出了“外出生產(chǎn)實(shí)習(xí)＋比賽活動參與”的培養(yǎng)模式，外出生產(chǎn)實(shí)習(xí)不僅符合專業(yè)培養(yǎng)方案的有關(guān)要求，同時(shí)還能以此為契機(jī)，讓學(xué)生作為參與者，親身體驗(yàn)相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營實(shí)際，結(jié)合實(shí)習(xí)報(bào)告的約束，要求學(xué)生對于企業(yè)實(shí)際結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的鍛煉。同時(shí)比賽活動的開展可以提升學(xué)生問題分析能力和方案的撰寫能力，以實(shí)現(xiàn)綜合能力的提升。

2　《精益生產(chǎn)》課程知識體系分析

在結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程目標(biāo)，使用OBE理念和用人單位需求反饋進(jìn)行分析，提出4個(gè)課程學(xué)習(xí)成果規(guī)劃之后，需要對課程知識體系進(jìn)行分析，找出現(xiàn)有課程知識體系與課程學(xué)習(xí)成果之間的匹配關(guān)系，現(xiàn)將《精益生產(chǎn)》教學(xué)內(nèi)容分為以下幾部分：

（1）精益生產(chǎn)概述部分。此部分主要介紹精益生產(chǎn)的來源、發(fā)展、理念等內(nèi)容，著重介紹精益生產(chǎn)的核心理念體現(xiàn)——準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)。

（2）準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)的支撐技術(shù)。該部分從三個(gè)方面進(jìn)行分類，分別是時(shí)間、數(shù)量和產(chǎn)品類別方面，包含看板管理、總量均衡、品種均衡、流程化生產(chǎn)、少人化生產(chǎn)、縮短作業(yè)切換時(shí)間、準(zhǔn)時(shí)化物流等章節(jié)的內(nèi)容，是本課程的學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)內(nèi)容。

（3）準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)的分析技術(shù)。該部分包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，分別是自働化和價(jià)值流圖。這兩個(gè)技術(shù)分別適用于分析生產(chǎn)線系統(tǒng)在制造過程中是否存在異?；蛉毕莺椭圃爝^程活動所帶來的增值與否。這兩個(gè)技術(shù)可以用來分析產(chǎn)品生產(chǎn)線的制造和流程設(shè)計(jì)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除無增值活動的重要分析手段，但內(nèi)容較為抽象，對學(xué)生而言難以去理解。

（4）相關(guān)基礎(chǔ)理論。此部分主要由已學(xué)過的專業(yè)課組成，例如標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)法、現(xiàn)場改善、基礎(chǔ)IE、目視管理、5S管理、TPM、品質(zhì)管理等內(nèi)容。由于此部分的內(nèi)容在之前的專業(yè)課程中已經(jīng)進(jìn)行過學(xué)習(xí)，所以理論知識難度不大，但重點(diǎn)在于如何將多門課程的核心內(nèi)容融合起來，結(jié)合精益生產(chǎn)思想，在學(xué)生層面形成相應(yīng)的知識體系，讓學(xué)生在進(jìn)行分析問題時(shí)可以做到系統(tǒng)化思考。

通過以上對于該課程內(nèi)容的劃分可以發(fā)現(xiàn)，《精益生產(chǎn)》課程體系具有非常強(qiáng)的綜合性和實(shí)際應(yīng)用屬性。本課程知識體系與工業(yè)工程專業(yè)其余相關(guān)課程關(guān)系圖如圖1所示。

圖1 課程體系結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)張洪亮等[4]的研究結(jié)果，在用人單位對工業(yè)工程專業(yè)的4項(xiàng)專業(yè)技能需求中，精益改善的重要性程度最高，達(dá)到0.108；考慮全部18個(gè)評價(jià)指標(biāo)，其重要性僅次于決策優(yōu)化的0.118。由此可見，做好基于OBE理念的《精益生產(chǎn)》課程體系建設(shè)，符合工業(yè)工程這一應(yīng)用型專業(yè)的本質(zhì)需求，也滿足用人單位的實(shí)際需求，具有實(shí)際研究價(jià)值。

3　《精益生產(chǎn)》教學(xué)過程分析

在傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，教學(xué)重難點(diǎn)往往是根據(jù)知識點(diǎn)難度進(jìn)行劃分，也就是單純的從記憶能力、計(jì)算能力角度來判定學(xué)生是否掌握有關(guān)知識內(nèi)容。常常會出現(xiàn)學(xué)生通過死記硬背、臨時(shí)突擊的方式來通過考試[5]，在此情況下學(xué)生對于專業(yè)知識的理解和運(yùn)用能力必然是無法達(dá)到學(xué)習(xí)成果目標(biāo)要求的，本文以“流程化生產(chǎn)”這一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容為例，從章節(jié)知識內(nèi)容、教學(xué)活動、學(xué)習(xí)成果評價(jià)三個(gè)方面進(jìn)行分析研究。

3.1　章節(jié)知識內(nèi)容與預(yù)期學(xué)習(xí)成果

“流程化生產(chǎn)”是《精益生產(chǎn)》課程結(jié)構(gòu)的第五章，授課主要內(nèi)容涵蓋生產(chǎn)流程分析、設(shè)備管理、動作分析與分配、人員管理等內(nèi)容，章節(jié)知識體系完整，涉及本專業(yè)其他專業(yè)課程內(nèi)容多，因此，首先從章節(jié)知識內(nèi)容入手，明確本章節(jié)教學(xué)知識層級，具體如圖2所示。

圖2 章節(jié)知識關(guān)聯(lián)圖

由圖2可以發(fā)現(xiàn)流程化生產(chǎn)的目的可以歸納為4點(diǎn)，分別是縮短生產(chǎn)周期、便于質(zhì)量問題回溯尋源、減少/消除在制品庫存、減少無效搬運(yùn)。通過與章節(jié)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)“流程化生產(chǎn)”章節(jié)內(nèi)的教學(xué)重點(diǎn)分別是設(shè)備布置和設(shè)計(jì)、一個(gè)流生產(chǎn)和少人化。但設(shè)備布置和設(shè)計(jì)、少人化這兩部分的內(nèi)容，在《物流工程1》《基礎(chǔ)工業(yè)工程》課程的學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)進(jìn)行過詳細(xì)的學(xué)習(xí)，在本章并不將其設(shè)為教學(xué)難點(diǎn)。由于一個(gè)流生產(chǎn)、縮短作業(yè)切換時(shí)間與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程密切相關(guān)且較為抽象，若完全按照書本進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生難以進(jìn)行理解，故將其設(shè)為教學(xué)難點(diǎn)。

基于之前所提出的《精益生產(chǎn)》課程學(xué)習(xí)成果目標(biāo)，給出第五章“流程化生產(chǎn)”的學(xué)生學(xué)習(xí)成果目標(biāo)：通過對比實(shí)驗(yàn)和仿真，明確設(shè)施布置在生產(chǎn)過程中的影響，學(xué)生能夠判斷設(shè)施布置的合理與否，并對其進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)；將生產(chǎn)過程在課堂中直觀化體現(xiàn)，分析傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中庫存多、質(zhì)量溯源難、生產(chǎn)周期長的原因，學(xué)生能夠從流程角度找出問題所在，并初步制定流程分析圖。

3.2 教學(xué)方法分析

在目前“流程化生產(chǎn)”章節(jié)的授課過程中，以主講教師理論授課為主，強(qiáng)調(diào)理論知識的灌輸，通過電子課件結(jié)合教材中的案例對重難點(diǎn)進(jìn)行展開，結(jié)合課后的作業(yè)布置以及期末考試來檢查學(xué)生對于專業(yè)知識的掌握情況。教學(xué)過程完全由教師教學(xué)進(jìn)行主導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程始終處于被動狀態(tài)，學(xué)習(xí)質(zhì)量難以保證。通過對近兩年期末試卷卷面情況的分析，學(xué)生對縮短作業(yè)時(shí)間方法的分析、設(shè)備布置和設(shè)計(jì)的目的不明確，失分率較高，卷面分?jǐn)?shù)的主要來源是基本概念和論述類題目。由此可見當(dāng)前的授課過程并不符合OBE理念的要求，在此情況下提出基于OBE理念的教學(xué)方法改革。

（1）基于案例仿真的翻轉(zhuǎn)課堂模式?！傲鞒袒a(chǎn)”章節(jié)中的知識內(nèi)容都是應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，雖然專業(yè)培養(yǎng)方案中有認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)這類課程的開設(shè)，但學(xué)生很難在短期實(shí)習(xí)過程中有足夠的認(rèn)知。同時(shí)傳統(tǒng)的案例教學(xué)模式雖能起到理論教學(xué)的補(bǔ)充作用，但仍然較為抽象，為了充分發(fā)揮案例教學(xué)的作用，調(diào)動學(xué)生的課堂積極性，將案例數(shù)據(jù)結(jié)合大三學(xué)習(xí)的Flexsim仿真軟件，讓學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析和仿真軟件編程，結(jié)合所學(xué)課程知識進(jìn)行分析。同時(shí)改變以往翻轉(zhuǎn)課堂中由學(xué)生進(jìn)行課本內(nèi)容講述的模式，讓學(xué)生對自己所承擔(dān)的案例分析進(jìn)行展示，由其他學(xué)生作為評委進(jìn)行討論，在課堂進(jìn)行專業(yè)交流，互相進(jìn)行打分評價(jià)。

（2）激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。OBE理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生學(xué)會了什么來反向評價(jià)教學(xué)過程和內(nèi)容，因此需要學(xué)生展現(xiàn)出自身的創(chuàng)造力。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，都是由教學(xué)或?qū)嶒?yàn)教師給出實(shí)驗(yàn)方案或大綱，學(xué)生在此框架內(nèi)進(jìn)行機(jī)械性的操作，無處發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和展現(xiàn)設(shè)計(jì)能力。在此借鑒心理學(xué)中的“沙盤游戲”以及樂高玩具的設(shè)計(jì)思路，將實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)權(quán)交給學(xué)生，激發(fā)其創(chuàng)造力。

例如“流程化生產(chǎn)”中的設(shè)備布置和設(shè)計(jì)一節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)出符合某一生產(chǎn)任務(wù)或環(huán)境要求的設(shè)備布置方案，教師只提供模塊化的工具和指導(dǎo)性建議，將主動權(quán)交給學(xué)生，若設(shè)計(jì)出具有獨(dú)特性的工具或模塊，可利用學(xué)院內(nèi)的3D打印機(jī)以滿足設(shè)計(jì)需要。

（3）借助網(wǎng)上資源的課堂教學(xué)補(bǔ)充。在互聯(lián)網(wǎng)視頻平臺和線上教育迅速發(fā)展的現(xiàn)在，網(wǎng)上教學(xué)資源呈現(xiàn)出井噴式增長的趨勢，由于教學(xué)者的受教育背景和知識體系的不同，所展現(xiàn)出的教學(xué)風(fēng)格和方式都不盡相同，因此完全可以借助網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)的教育資源對課堂教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，來豐富教學(xué)活動的內(nèi)容，同時(shí)，在借助網(wǎng)上資源的同時(shí)，線下授課教師應(yīng)當(dāng)做到對視頻所涉及內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)講解，通過展示自己的分析過程，來吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。

3.3 學(xué)習(xí)成果評價(jià)

結(jié)合OBE理念中強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)人從學(xué)習(xí)過程中得到的收獲和對社會發(fā)展的作用來評價(jià)其學(xué)習(xí)成果的思想，對學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價(jià)不能局限于期末考試成績和平時(shí)出勤情況考核，要突出學(xué)生能力和個(gè)性化的發(fā)展變化，學(xué)習(xí)成果評價(jià)內(nèi)容如表1所示。

表1 學(xué)習(xí)成果評價(jià)內(nèi)容

由表1可以看出，本文的學(xué)習(xí)成果評價(jià)內(nèi)容是在3.2節(jié)的教學(xué)方法分析的基礎(chǔ)上提出的，相比于傳統(tǒng)的評價(jià)內(nèi)容，增加了學(xué)生之間的互相評價(jià)，降低了教師的主觀評價(jià)比例，在評價(jià)內(nèi)容多元化的同時(shí)，做到了評價(jià)方的多元化，在實(shí)行過程中，也可以通過學(xué)生的評分變化和表現(xiàn)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行修改優(yōu)化，以形成“教師—學(xué)生”的雙向教學(xué)成果反饋評價(jià)，提高教學(xué)質(zhì)量。

4 總結(jié)

本文以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，對《精益生產(chǎn)》課程體系進(jìn)行分析，明確了課程教學(xué)目標(biāo)和課程知識體系，并對新提出的目標(biāo)和知識體系加以分析。以本課程中“流程化生產(chǎn)”為對象，重點(diǎn)分析了章節(jié)知識內(nèi)容、教學(xué)活動、學(xué)習(xí)成果評價(jià)三個(gè)方面的內(nèi)容，提出了“教師—學(xué)生”的雙向教學(xué)成果反饋評價(jià)方式，對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性、提高課堂參與度均有積極的影響。

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Analysis ofCourse System Based on the OBE Concept

In order to make the professional ability of industrial engineering graduates meet the actual needs of employing enterprises, drawing lessons from the outcomes-based education (OBE) and taking the lean production course as an example, this paper analyzes it from the three levels of course objectives, knowledge system and teaching process, proposed a teaching model and evaluation system to stimulate students' creativity, strengthen the knowledge system and enhance students' participation, which is of great significance to enhance students' professional and technical ability.

OBE concept; lean manufacturing; course system

G642

A

1008-1151(2022)01-0160-04

2021-09-27

安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（KJ2020A0843）；馬鞍山學(xué)院校級教學(xué)教改項(xiàng)目（202002）。

吳昊（1994－），男，馬鞍山學(xué)院智造工程學(xué)院講師，碩士，研究方向?yàn)樵浦圃?、精益生產(chǎn)。