工业工程教学革新系统

0引言

现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学、管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门综合性很强的交叉工程，它以降低成本，提高质量和生产率为导向，采用系统化、专业化和科学化的方法，综合运用多种学科的知识，对人员，物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、评价、创新和决策等工作，使之成为更有效、更合理的综合优化系统。美国田纳西大学工学院郭位教授认为，工业工程只有贴近当地社会，紧跟时代前进的步伐，服务于社会，解决工业界和社会生活中的实际问题，才能保持强劲的生命力和竞争力[1]。作为交叉学科，工业工程是一门在原有基础学科的相互交叉和渗透中所产生的新学科[2]。因而所涉及的学科领域很宽广，与相关学科也没有一个明晰的界限。

在美国，工业工程与机械工程、电气工程、土木工程、化学工程、计算机工程、航空工程并称为七大工程[3]，20世纪80年代，我国才开始引入工业工程。在工业工程专业培养方面，2004年教育部制定了《普通高等学校本科专业<工业工程>本科教育培养目标、培养要求、主干课程及主要实践环节》规范[4]，对工业工程专业实践教学环节规定了明确的要求。2006年7月，由天津大学齐二石和西安大学汪应洛为主任和名誉主任的“21世纪工业工程专业规划教材”编审委员会，开发出版了21世纪工业工程专业规划教材。按2004年11月教育部高等教育司管理科学与工程学科教学指导委员会制定的《工业工程专业实验室建设基本要求》，编审委员会编制了《工业工程实验与实习教程》，对工业工程专业的实验项目和内容进行了详细阐述。

在《工业工程专业实验与实习教程》中，列出的工业工程专业实验包括：基础工业工程实验、人因工程实验、制造计划与控制实验、质量管理实验、设施规划与物流分析综合实验和信息技术基础实验。如何保障培养质量，达到培养目标要求，对于实践性很强的工业工程专业来讲，实验教学系统是关键环节，因此，为了能够培养现代企业需要的工业工程专业人才，构建符合我国高校现状的科学的现代工业工程教学实验体系已经成为亟待解决的问题。

1工业工程专业实践教学目前存在的问题

在我国，直到1992年才在西安交通大学和天津大学设立工业工程专业,迄今已发展了十余年。虽然时间很短，但是工业工程的应用已经引起了广泛重视，一些企业应用工业工程也取得了初步成效，这就加剧了工业工程理论与实践的进一步研究。然而，在工业工程专业人才培养方面，国内高校工业工程专业课程体系和各教学环节设置仍不完善,特别是其实践教学体系更是落后于课堂理论教学。从目前绝大多数高校的工业工程专业实践教学环节来看，主要存在以下几个方面的问题：1）思想上缺乏足够的重视。多数高校工业工程专业教师非常注重工业工程新理论新方法的研究，而忽视了实践教学的研究，缺乏对实践教学的足够认识；2）各实践教学环节独立，多为具体的课程服务，缺少衔接纽带，没有形成体系；3）实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性，主要是因为设备条件有限或实验设备陈旧，很多实践教学内容脱离科技发展和企业的需要；4）教学模式单一，缺乏综合实践教学环节，使得学生主动性和创造性难以发挥；5）对实践环节处于一种失控状态，特别是某些实践环节缺乏具体的目标与任务，致使实践过程成了“随便看看”、“随便做做”的完全失控状态。目前有关工业工程实践教学环体系的研究成果相对较少，从仅有的文献资料来看，他们的研究主要存在以下几个方面的不足：（1）研究成果不深入具体，仅仅泛泛而谈，并不能形成有效的指导；（2）对实践教学缺乏创新性研究，各个高校开设工业工程专业都应该有自己的特色，如何结合特色进行相关实践教学的创新，应该予以研究；（3）研究成果几乎没有借鉴与参考作用，难以推广。

2面向工业工程专业实践教学体系的构建

由于工业工程专业是一门多学科相交叉的新兴学科，各学科之间相互交叉、渗透，因此，工业工程专业的实践环节（包括实验）必须能够适应多学科的特点。实践环节的构建既要达到工学实践（实验）数据要求的准确性，又要满足管理学要求的柔性，而且还要能够适应不断推出的多学科交叉性、复杂性以及服务性；因此工业工程专业实践体系可以考虑从以下创新思维进行构建：1）构建从“点—线—面”逐步强化的全面实践教学体系，突出工业工程循序渐进的思维。2）完善对接地方企业生产实际的实践教学，强化工业工程的应用性思维。3）开发若干极具能力的综合实践教学项目，培养工业工程创造性思维。

（1）课程实验模块。该模块有机械类课程实验与专业方向类课程实验组成，机电类课程实验主要包括机械设计基础、机械制造技术、工程力学以及电子电工技术等实验。专业方向课程实验包括基础工业工程、生产系统建模与仿真、物流设施与规划、生产计划与控制、人因工程以及现代质量工程等实验。机电类课程主要突出的是专业的应用背景。

（2）课程设计模块。该模块主要由机械设计技术、机械制造技术、画法几何与机械制图、运筹学、管理信息系统及物流设施与规划等课程设计组成。本模块突出了设计类课程的作用，目的是使学生掌握专业设计的技术与方法。

（3）常规实践模块。本模块主要由金工实习、认识实习、生产实习以及毕业实习组成。金工实习模块主要目的是培养学生的动手能力，掌握机械制造的各种加工方法；认识实习安排在专业课学习之前进行，让学生对专业问题有一个初步认识，对后续专业学习起到一个奠基的作用；生产实习安排在专业课程学习期间或之后，主要目的是加强学生专业知识的理解；毕业实习安排在毕业论文之前进行，主要是结合毕业论文来进行专题研究，培养学生提出问题、分析问题与解决问题的能力。

（4）创新实践模块。本模块主要由汽车拆装实践、综合实验、商务实习及专业技能实训等项目组成。汽车拆装实践的目的是使学生了解汽车制造与装配的工艺过程，为专业应用的行业背景提供了帮助，因为本学校本专业的人才培养目标定位在汽车行业；综合实验主要是通过设计一个典型的制造工艺过程，将本专业的大部分重要课程联系起来，使学生对整个专业知识结构有一个清楚的认识，同时也加强了本专业各类重点课程知识的掌握；商务实习的目的是培养学生了解产品的市场运作过程以及培养学生进行市场调查的能力；专项技能实训主要包括生产线产能平衡实训、生产系统建模与分析、工艺流程的设计以及现场设施规划布局等专题训练，其主要目的是培养学生从事专业工作的实际能力。

3结束语

工业工程专业是一门实践性要求很高的学科，本文以汽车行业的应用为背景，以培养学生的实际能力为目的，从“点-线-面”等创新思维角度，构建了工业工程专业的实践教学创新体系。该体系很好地满足了实践教学的要求，为学生工业工程专业的学习提供了很好的平台，也为其它高校工业工程的专业实践教学提供了范本。