發布時間:2022-04-16 11:27:10
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇工業工程專業論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
論文關鍵詞:工業工程專業建設專業特色南京大學
論文摘要:旨在探索工業工程專業建設的特點和規律,應用理論聯系實際的方法,在分析工業工程學科體系和一般特點的基礎上,結合綜合性大學的學科特點,提出了南京大學工業工程專業的培養目標和課程體系及教學實踐等所體現的專業特色,為工業工程專業發展和成熟提供理論指導。
根據最近的統計資料(2006年4月),目前全國已有161所高等院校開設工業工程(IE)專業。有跡象表明,開辦工業工程專業的院校還在不斷增加。南京大學是在2003年向教育部申請開辦工業工程專業的,在全國開辦工業工程專業的院校中,屬于新辦院校。當年即在南京大學其它專業選拔了愿意轉入工業工程專業的23名學生作為第一屆學生。2004年正式在全國招生。2007年將有第一屆畢業生,接受社會和市場的檢驗,目前就業情況良好。從著手開辦工業工程專業開始,我們一直在思考的問題是如何培養具有南京大學特色的IE專業?我們的培養目標是什么?因為這兩個問題不解決,后面的教學計劃、課程設置、教學實踐將無法設計、安排和落實。
1工業工程的學科體系
在回答上述兩個問題之前,首先必須弄清楚的是工業工程的學科體系和特點,即回答什么是工業工程以及如何區別工業工程與其它學科的界限問題。說到什么是工業工程,業內人士自然會想到AI-IE(美國工業工程師協會)關于工業工程的那一大段定義,把定義念完之后,非工業工程專業人士還是未能理解什么是工業工程。簡單地說,工業工程就是“用技術的方法系統、經濟、有效地解決技術和管理問題”。這一簡單定義首先將IE專業與其它專業區別開來。IE用技術的方法來解決管理問題,而其它管理專業(企業管理、公共管理等)則不能用技術的方法來解決管理問題[1];IE與其它工程學科的不同在于:①IE可以解決管理問題,其它工程學科則只能解決技術問題;②IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,其它工程學科做不到。
下面我們再來分析這一簡單定義背后所隱含的IE學科體系和特點。①交叉性。IE是把技術和管理有機結合起來的一門邊緣學科/交叉工程學科[2],這意味著IE專業學生不僅要學習技術類課程,而且要學習管理類課程,更重要的是把技術和管理有機地結合起來,這需要在整個的教學過程中具體貫徹落實;同時也決定了IE專業培養的是復合型人才[3]。②系統性。IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,這意味著IE專業學生對系統有著更高、更抽象的見解,能夠站在系統的高度,對系統問題進行規劃、設計、管理、改進和創新[4];這同時意味著IE專業學生能夠領導跨學科團隊進行工作,能夠成為一個有效的管理者。③創新性。從IE發展歷史看,一百多年來,這一古老的學科,仍然具有生命力,長盛不衰,其根本原因就在于它的創新性,根據社會發展需求,不斷改革課程體系和教學方法,以適應社會經濟環境的發展變化[5]。這也印證了IE專業的一句行話,“改善無止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程實踐性。IE專業的目標是用技術的方法來經濟、有效地解決社會系統的現實問題,這意味著IE培養的學生具有解決社會系統現實問題的能力。IE重在應用、重在實踐,離開了實際系統的應用,離開了實踐,IE也就不復存在了。
在充分分析IE特點的基礎上,再來描述IE學科體系如圖1所示[6-12]。
第一層:公共基礎,包括數學、物理學、文學和外語。
第二層:專業公共基礎,包括社會學、經濟學、管理學、工程學、系統科學。
第三層:專業基礎,包括運籌學、計算機與信息科學、控制論。
第四層:專業課程與應用方向,包括設計改善、分析評價與決策、過程控制和綜合應用。
2培養目標
在對IE學科體系及特點充分討論,形成共識的基礎上,我們制定了IE專業的培養目標:使學生具有良好的人文素養和溝通技能;掌握扎實的數理基礎理論、寬廣的經濟管理知識、實用的工程信息技術;能夠熟練運用工業工程的基本原理和方法,對生產和服務系統進行分析、規劃、設計、運作和管理,成為適合制造業和服務業需求的復合型高級工程技術管理人才。
上述培養目標勾畫出了南京大學工業工程專業的基本特色:①強調文理基礎。在南京大學辦工科,應充分利用南京大學文理見長的優勢,這也是大學科交叉的基礎,將文、理、工融合起來,要比將技術與管理融合起來具有更加深遠的意義和影響。②明確工業工程技術體系。在前面的IE定義中,我們只強調用技術的方法來解決技術和管理問題,并沒有規定用什么樣的技術,這就給各個學校的IE專業發展提供了廣闊的空間,各校在開辦IE專業時,將根據各自學校的優勢和師資的優勢,選擇恰當的技術作支撐。全世界各個學校的IE專業幾乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技術不同。文獻[13]認為,工業工程的技術體系包括三大類,社會學、經濟學、管理學、工程學和系統科學是其理論基礎,工程技術、信息技術是其支撐技術。我院在信息技術方面具有長期的研究積累和成果,不少教師具有計算機或信息科學專業背景,大部分教師具有信息系統設計、開發與實施經驗,未來的社會將是信息社會,因此,將信息技術作為IE的關鍵技術之一寫入培養目標,是恰當的[9],也是符合我院實際的。③明確具體的應用對象。前面談到,IE特點之一是工程實踐性,培養的IE學生在什么行業發揮作用呢,我們的培養目標明確指出在制造業和服務業。制造業包括各類離散制造型企業和流程型企業,主要應用工程信息技術來解決制造過程中的技術和管理問題,如管理控制一體化問題、企業內部物流問題等。服務業主要是指物流與供應鏈管理以及金融工程,這是我院的強項,可以將許多科研成果應用到教學工作中。④強調從系統級解決問題。作為南京大學培養的IE專業學生,要求能從系統角度解決生產與服務系統存在的問題。
3課程設置
明確了IE專業學科體系和培養目標之后,課程設置應該不是一件困難的事。但在教學實踐中,我們發現如何教好每一門課和界定課程之間的聯系與差別是關鍵。
從圖1可以清楚地看出IE學科體系及其相互關系,但不能保證所有任課教師都是IE出身,都能理解IE,這就是困難之所在。我們的學生經常會問,為什么要學習這一門課,它和IE有什么關系?不是每一個任課教師都能清楚地回答這樣的問題,也不是每個任課教師的回答都正確。這需要IE專業的教師來回答。
我們可以把IE專業課程體系分成6個模塊,如圖2所示。每個模塊包含若干課程。如分析計算模塊,課程包括運籌學、高級運籌學、概率與數理統計、數值分析;計算機信息技術模塊,包括計算機技術基礎、C++程序設計、數據結構、數據庫原理與應用、微機原理與應用、管理信息系統等;工程技術模塊,包括工程圖學和計算機圖學、機械設計基礎、機械制造基礎、現代制造系統等;經濟模塊,包括管理經濟學、財務會計、工程經濟學、金融工程、金融計量學等;管理模塊,包括管理學、供應鏈管理、人力資源管理、質量管理、項目管理等;IE優秀模塊,課程包括工業工程基礎、生產管理、人因工程、物流工程等;每一個模塊內的課程有實驗和設計項目,每一個模塊內的課程之間也有實驗或設計項目,在模塊之間也有實驗和綜合性實驗項目,以培養學生綜合應用所學知識解決實際問題能力;最后還有產業/方向模塊,其目的是給學生在某些產業方面更多更強的知識和訓練。在實施這一教學理念的過程中,我們強調,1)要界定清楚每一個模塊內的課程之間的聯系和區別。規定課程的學時數、課程大綱和教學要求,規定哪些內容在哪門課程中介紹,介紹到何種程度,后面的課程在內容上如何覆蓋和加深等。2)模塊之間的銜接和關聯,這是體現技術與管理有機結合的關鍵。超級秘書網
4教學實踐
由于IE的工程實踐性,在教學過程中必然要強調IE專業的實踐環節。這可能包括兩個方面,實驗教學和實踐教學。在我國,經過十多年的發展,在管理科學與工程教學指導委員會的指導下,再加上學習發達國家的先進經驗,IE實驗教學體系已基本形成,各門課程所要求的實驗內容已基本確定,但問題在于如何開展實驗課,保障實驗課的質量,改善實驗效果。由于受實驗場地、設備資源和時間的約束,實驗已成為一個驗證過程。我們的理念是提供一個實驗平臺和實驗要求,讓學生自己來設計實驗,分析實驗結果并提出改進方案,真正讓學生自己動手做實驗,使學生印象深刻。實驗中出現的問題,讓學生自己解決,不知不覺中培養了學生利用所學知識綜合解決實際問題的能力。
鑒于現在的學生極少經歷過社會實踐的事實,在教學環節上加強實踐教學環節。如金工實習、工廠參觀、短期企業調查、專業實習等,使學生對企業有一個感性認識。這雖然加大了教學投入,但對于改善教學效果,起到了良好的促進作用。
5結論
實踐已經證明,IE無論是在發達國家,還是在發展中國家都得到了蓬勃發展,在社會經濟建設中發揮了重大作用,中國對IE專業人才的需求將大大超過供給。而且,社會對IE專業人才的需求是多方面、多層次的,各個學校在辦學過程中,如能注意發揮各自的特色和優勢,必將充分發揮IE專業潛能。良好的培養目標和教學計劃的設計是成功的基礎,但真正的成功還有待于社會實踐的檢驗。
1工業工程專業實習的主要內容
目前工業工程專業的實習課程主要包括:認識實習、金工實習、生產實習以及畢業實習。
1.1金工實習
金工實習是一門實踐基礎課,一般安排在3-4學期,時間1-2周,是機械類各專業學生必不可少的選修課,由于工業工程專業具有很深的工科背景,所以金工實習也是工業工程專業人才培養方案中必不可少的實踐教學環節。金工實習主要包括車工、銑工、特殊加工(線切割,激光加工)、數控車、數控銑、鉗工、沙型鑄造等。金工實習的目的主要是可以使工業工程專業學生通過到金工加工車間參觀和實際操作,了解傳統的機械制造工藝和現代機械制造技術,掌握金屬加工的主要工藝過程和方法,熟悉各種加工設備和工具的操作和使用方法,培養學生對簡單零件加工方法的選擇和工藝進行分析的能力,為以后學習《工程材料》、《機械制造》、《先進制造技術》等后續課程打下良好的基礎。
1.2生產實習
生產實習一般安排在第5學期,時間2周,生產實習也是工業工程專業實踐教學的重要環節,一般通過組織學生深入到相關企業生產一線,由企業專門人員指導講解。實習目的主要是增強學生的工業工程意識,了解專業技術理論在生產中的實際應用,通過參與車間的實際生產和管理,發現其中存在的問題,運用所學工業工程知識提出改善的的建議或方案,增強學生對所學理論知識的實際應用能力。
1.3畢業實習
畢業實習一般安排在第7學期,時間為2周,在學生完成大部分專業知識的學習之后進行,由各畢業設計指導教師自主安排,要求學生按照自己畢業論文的要求到相應的企業實際考察,參與到實際生產管理當中,應用所學知識為企業解決一些實際問題,為下一步的畢業設計及今后參加工作打下堅實的基礎。
2實習過程中存在的主要問題
2.1認識實習、專業實習的實習效果不理想
目前大部分工科院校都有自己的金工廠,工業工程專業的金工實部分在本校的金工廠完成,一般都安排有專門的指導教師和工廠師傅負責。由于是在自己學校的校內工廠進行實習,金工廠也主要以承擔實習任務為主,所以實習過程中,學生都能實際動手操作,實習效果較好。而與專業相關性更大的認識實習、生產實習則主要采取到企業參觀,統一實習的模式。由于企業的贏利性要求,大多數企業比較注重經濟效益,更涉及到安全和技術保密等問題,讓學生實際操作可能會影響到生產的數量和質量,影響企業的實際收益,因此,很多企業不愿意接受學生到企業實習,即使接受,學生在實習過程中也很難獲得實際參與企業生產管理的機會,實習效果不理想。
2.2專業理論知識在實習過程中得不到應用
由于工業工程專業具有鮮明的實踐性特點,它的很多理論都來自于生產實際,也必須應用到生產實際中,才能產生良好的效果,而這種走馬觀花的統一參觀實習,不要說把一些工業工程技術(如5W1H,ECRS原則等)在企業生產過程中加以運用,甚至對工廠的布局和產品的工藝流程都很難弄明白。
2.3畢業實習不能為畢業設計提供有效的幫助
畢業實習是寫好畢業論文的前提條件,沒有工作經驗的學生,想找到實習單位進行實習已實屬不易,更不要說和自己畢業設計相關的實習單位。很多學生找的實習單位并不能為學生提供真正的實習機會,學生也僅僅是在實習單位花幾天時間的參觀一下,完成一篇實習報告。再者,學生對畢業實習具有很大的盲目性,沒有明確的任務和目標,實習只是為了完成指導教師布置的任務,不能為畢業設計獲得任何有價值的數據和資料。
3解決現有問題的一些對策
3.1建立具有專業特色的實習基地
要想培養出應用型、創新型人才,實習基地的建設必不可少,而這種實習基地的建設必須是基于本專業特色的,不是以院系為服務對象的。有些學院(比如機械學院)可能有自己的實習基地,但這些實習基地是針對機械類或大工科類的,可能根本不適合工業工程專業。因此,必須建立具有本專業特色的實習基地,根據工業工程的專業特點,讓學生能夠真正深入到企業生產一線,參與企業的生產和管理,對生產過程進行深入細致的了解,從專業的角度發現、分析、解決問題。
3.2采取多樣化的實習形式
現在各種專業實習基本都采用統一的實習形式,這樣比較方便教師管理,但同時也降低了實習效果。參加實習的學生層次不一,采取統一的實習形式必定不能達到因材施教的效果。我們可以采取集中和分散相結合的實習形式,比如畢業實習,有就業意向的學生,可自主到意向單位實習,選取以解決企業實際問題為目的的畢業課題,這樣既解決了企業的問題,又能很好地完成畢業論文。再有,實習時可以選擇幾個實習企業,把學生分成不同的小組,分別在不同的單位實習,然后再進行輪換,這樣就避免了全部學生一起涌入一家企業,由于人數過多,無法達到理想的實習效果的情況。
3.3建立“雙師型”實習指導教師隊伍
很多高校的教師大部分都是直接從學校到學校,沒有在企業工作的經驗,缺乏工程實踐經驗,對現代化生產沒有全面的認識和理解,這樣的教師指導學生實習的能力和經驗都不足,要想獲得理想的實習效果,必須要改變教師只擅長某一方面的科學研究,不了解企業實際生產的現狀,建立和創新與企業的交流互動機制,定期派教師到企業鍛煉,提高實習指導教師對應用型人才的培養水平。
3.4創建立體化實習測評體系
實習成績的評定主要有兩部分組成,實習表現和實習報告,而實習報告在成績評定中占據很大權重。這種成績評定方式,不能全面真實地反映學生的實習情況,需要創建一個能夠全面測評學生實習情況的立體測評體系,新測評體系的評價主體應該包括企業、學生和指導老師,以企業評價和學生互評為主,以指導教師評價為輔,最后按照三方得分分別乘以權重形成總分。
作者:賈利梅 單位:湖北文理學院機械與汽車工程學院/湖北文理學院省級協同創新中心
1校企聯合培養的實施辦法
湖北文理學院工業工程在專業建立初期,由于本地企業對工業工程專業的認知度不高,對聯合人才培養缺乏興趣。為了主動適應工業工程專業的本質要求,培養應用型的人才,本專業以年輕教師為主的生力軍進行了一系列理論與實踐探索。通過多次企業調研,初期免費為企業實施案例,建立了一批穩定的合作企業,每年均有畢業生到這些企業就業。制定了一些激勵政策,如要求畢業設計的選題80%來源于企業實踐,對實踐效果較好的指導老師與學生給予一定獎勵。
1.1合作企業的選擇工業工程的主要應用領域是制造業,選擇合適的制造企業,是校企聯合畢業設計培養能否成功實施有效進行的關鍵。首先應對當地企業進行定位分析,找準突破口。在企業的選擇中,要注意以下幾點:1)優先選擇和高校有長期合作關系的企業。這些企業重視校企合作,重視技術研發,重視科研成果的轉化。2)要了解企業對工業工程的認知度,在企業的接觸中要多宣傳,推廣工業工程,讓更多的人,更多的企業了解工業工程,在初期可以免費為企業進行IE推廣,現場改善。3)了解企業的生產狀態和性質。不同類型的企業各有選擇,如選擇一些大批量定制生產和小批量多品種的混合生產的企業。湖北文理學院地處襄陽地區,工業企業較多,制造基礎好,汽車及零部件產業集中度高。工業工程專業在近幾年中,主動聯系企業,尋求合作,取得了明顯的成效,目前大部分課題都來源于企業實踐,主要在本地企業和沿海地區企業,見圖1。
1.2選題的研究課題的選擇要考慮兩個方面的因素。一是題目與專業聯系的緊密性,二是企業的實際需求。盡量避免純粹的理論研究類課題,特別是指導老師的理論研究課,不適合作為本科生的題目。選題時可以根據企業提出的需求進行考慮,也可根據指導教師、學生調研發現問題來命題。結合企業特點和本專業主要方向,工業工程專業近幾年主要確定了以下幾類畢業設計題目(詳見表1):1)生產線改善、優化類題目。如“××軸承廠生產線平衡與改善研究”;2)質量管理類題目。如:“某生產線工序能力分析與改善”;3)廠區、車間物流規劃類題目。如“××車燈廠××車間物流設施優化研究”;4)工廠管理類。如“某企業5S推進與實施”、“精益生產的在某企業的推廣應用”。
1.3時間的安排為了緩解學生考研復試、找工作等因素與畢業設計時間沖突的矛盾。建議從第7學期中期開始就公布畢業設計企業和相關題目,由學生自由選擇,并將初步任務書下發給學生,一并包含時間進度表安排表。任務安排上,重點任務盡量避開考研復試期和找工作黃金月。通常第7學期要求學生查閱與課題相關的文獻,復習相關知識。一般第8學期,安排學生到企業實習一段時間,在企業期間由企業根據實際需要,安排其工作,學生定期向老師反饋。大致時間安排如圖2所示。
1.4做好過程指導與監督學生在實習企業,由于時間較短,企業一般不會安排特別復雜的事情,通常企業會告訴學生他們存在的問題,或者想把某些方面提高,但不愿花費很大的人力去指導學生,盡管企業也安排了指導人員。這時需要指導教師的及時指導,否則學生極易處于知道問題但無從著手的狀態。因此,對實習過程的指導與監管就顯得非常重要。為了避免學生實習中的盲目與茫然,要注意以下幾點:1)根據課題,制定嚴格的目標管理。精確到每一天,這樣即使企業放松管理,學生也知道每天該干什么。根據以往經驗,學生初到企業,新鮮感和好奇心都較重,很容易偏離課題方向。而一段時間之后,新鮮感下降,學生處于盲目狀態,不知道干什么。有了明確的目標后學生不至于無所適從。2)要求學生主動去生產一線,多與一線工人接觸。要多問,善于問。充分了解公司目前的現狀,并做好記錄。3)要求學生每周匯報總結一周工作進展,遇到的問題,所需要的幫助。一般學生的潛力是較大的,初次完成獨立的任務,給予一定的壓力,給予一定的幫助,他們通常能較好地完成。特別是深入了解課題后,他們有解決問題的動力,并且常有創新,他們出的主意想的措施一旦得公司的認可,學生會感到很有成就感。故指導教師在前期要多指導,讓他們盡早真正融入課題,到后期學生的自主能力很強。
1.5考核方式的改革在企業完成的畢業論文其考核評價方式應有別于完全在學校完成的畢業論文。可采取由企業評分、指導老師評分、答辯小組評分相結合的原則。企業指導工程師依據學生在企業的考勤、工作表現,對企業的貢獻率等給予評分。教師評分可根據論文與任務書的符合度、工作量大小、論文的實用價值等方面評價。答辯小組根據論文的實用性、與專業知識結合性及現場答辯情況給予評分。在評價中注重論文優秀內容和應用價值,淡化論文的寫作及排版等。可采取如圖3所示的加權平均考核方法。
2結語
畢業設計是對學生的綜合培養與鍛煉,聯系實踐的畢業設計更能體現工業工程的價值。在進行校企聯合培養時,要注意企業的選擇、課題的選擇、時間的安排和過程的監管等方面。經過多年的探索實踐,我校工業工程專業在畢業設計環節緊密與企業聯合,取得了初步的成果,并形成長效機制,每年均有論文評為省級優秀論文。
作者:熊偉陳國華常禮昌單位:湖北文理學院機械與汽車工程學院
1校企合作的模式
(1)實訓室進入企業模式。該模式將校內實訓室建在企業,這樣,校內實訓室儼然變為了企業生產車間。實訓室以企業為管理主體,將企業產品納入生產、經營和管理計劃當中,學校然后根據企業產品的生產要求,為學生設計實訓課程。于是,學生有了理論聯系生產實踐的機會,在基地頂崗中實現了專業職能與企業崗位的對接;而企業師傅到校任教,又有了提升理論水平的機會。
(2)院校國有民營模式。該模式遵照國有大中型企業的經營管理體制,將學校的國有資產獨立出來,實現資產所有權與經營管理權的分離,然后利用民營企業的生產設備與技術進行運營生產。這種模式將學校的經營與管理權交給企業,企業有了自主權,就可以按照產品的質量和銷售的數量來開發課程、設置專業,將企業崗位要求、職業道德和職業能力的培養納入到工業工程的整個教學計劃中,這無疑會使高等院校的教育資源和企業的技術、資產和資本實現了優化組合,有利于雙方資源的真正融合。
(3)產、學、研、用一體化模式。該模式利用高等院校的人力資源優勢和先進的實驗實訓設備,與企業共同研發生產技術,然后將技術運用于生產實踐中,在生產實踐中培養人才,創造效益。這種模式真正實現了科研、生產與應用的一體化,既有利于校企之間的經濟合作的長效機制建立,也有利于高等院校對應用型人才的培養。
2工業工程專業校企合作的教學范式
為了進一步落實“211”人才培養方案,實現校企之間的真正合作。本課題按照校企合作的模式,制定相應的教學計劃與教學模式。
(1)工業工程專業與機械、汽車工程專業實踐教學資源的整合研究。研究基礎工業工程、質量管理與可靠性、人因工程、生產計劃與控制、物流設施與規劃等工業工程專業課程的內在聯系,以及工業工程與機械工程和汽車工程專業課程之間的關系,合理利用機械與汽車工程學院現有的,雄厚的機械工程和汽車工程實踐教學資源,建立深化機械工程背景,專注某一產業(比如汽車產業),與企業實際相結合的,相互銜接、相互補充的各課程實驗大綱,加大綜合性實驗的比重,培養學生的創造性思維,提高實驗形式的靈活性和多樣性。
(2)統一實習與學生自主實習相結合的實習模式探討。學生除了參加學校組織的實習內容以外,還可以利用課余時間和假期到企業進行實習,優化認識實習、生產實習、專業專項實習、畢業實習之間的關系,設計與各階段理論知識相適應的實習內容和實習要求,合理安排實習時間,實習內容避免重復,使各階段實習相互銜接,逐層深入,研究學生自主實習的考核機制。
(3)實驗室、校辦企業與實習基地相結合的實踐教學模式。改變以往實驗教學都在實驗室進行的模式,把實驗教學引入企業和實習基地,以解決實際問題作為實驗和課程設計的內容,拓展實踐教學資源,拉近學校與企業的距離,使學生一畢業就可以解決企業的實際問題,改變學生的培養與企業實際需求脫節的現象。
(4)實踐教學考核辦法與評價模式的改革。以往實踐教學主要以最后的報告為考核依據,這就造成了學生不重視實踐教學本身,只看重最后的報告,相互抄襲的現象,制定與各實踐環節相適應的評價指標體系,評價目標不再注重學生最后的報告,而是主要看其解決實際問題的能力,看其是否具有不斷創新和持續發展的能力。
作者:賈利梅單位:湖北文理學院機械與汽車工程學院湖北文理學院省級協同創新中心
1工業工程專業在企業信息化方面的要求
目前,工業工程分有經典工業工程和現代工業工程,經典工業工程主要以提高現場作業效率為主要目的,研究什么是正確的工作方法以及如何有效地工作。現代工業工程是基于系統分析、計算機技術和運籌學,用于解決大系統最優化和宏觀資源配置,與信息技術密切相關。因此,企業信息化方面的技術是工業工程專業學生必備的基本技能之一。數據庫的應用已經深入到我們生活的方方面面,在日常生活中的眾多應用都離不開數據庫的支持。在企業管理領域,數據庫的作用更加重要。成為企業信息管理、數據分析和數據挖掘必不可少的支持工具。數據庫技術的應用極大地改變了我們的生活和工作方式。因此,作為工業工程專業的學生,必須要掌握數據庫的相關技術。這里的相關技術是指數據庫的應用技術,即如何使用數據庫去解決實際工作中的問題,重點包括3個方面:數據的存儲、處理和查詢。
管理信息系統是數據庫的典型應用,管理信息系統的數據是通過數據庫來存儲管理的。在管理信息系統方面,對工業工程的專業人才來說,既要掌握一定的管理信息系統開發技術,又要掌握管理信息系統在實際應用中與管理相結合的運用方法。但是工業工程人員不同于專業的管理信息系統開發人員,不需要對系統的開發技術有深入的掌握,在實際工作中,主要是結合企業實際管理的需要,擔任管理信息系統的設計、規劃的角色,指導管理信息系統的開發和實施,以符合企業的管理實際;利用信息技術提高企業的運作效率,降低生產成本。因此,對于工業工程人員來說,必須要了解管理信息系統開發的技術特點和難點、開發實施過程中可能存在的問題和解決方法,同時能夠深入了解當前主流管理信息系統的功能特點、運作原理以及能夠給企業帶來的效益。
管理信息系統根據應用的領域和層次,可以劃分出很多種類。其中,ERP是管理信息系統在企業應用中的典型代表。在世界范圍內,眾多的企業已經實現了ERP的管理模式。從軟件技術角度來看,ERP的技術就是數據庫技術和管理信息系統技術的綜合運用,但是,ERP不僅僅是一種軟件,更重要的是ERP代表了一種不同于傳統管理模式的管理思想。突破了傳統的組織結構和管理模式。因此,ERP知識的掌握也是工業工程專業學生的必備技能。
2教學內容設計
2.1培養目標設計
基于以上所提出的各項要求,分別對三門課程的培養目標擬定如下。
2.1.1數據庫的教學目標
讓學生掌握應用數據庫進行信息存儲、處理的基本原理,數據庫設計的步驟與方法以及數據庫的操縱與管理。目的在于培養學生利用基于數據庫進行數據處理的思維來分析和解決實際問題的能力,重點掌握數據表的規范化設計方法以及各種數據查詢統計分析處理技術,為后繼管理信息系統和ERP原理課程的學習鋪墊基礎。
2.1.2管理信息系統的教學目標
本課程的任務是使學生認識到實施管理信息系統的重要性,掌握管理信息系統的基本概念、理論、實現技術方法、步驟及過程,能夠利用信息化的各種技術手段和方法,承擔企業信息化的組織、協調和建設工作。2.1.3ERP的教學目標通過本課程的學習旨在使學生了解ERP市場和當前中國企業信息化現狀,了解ERP的基本概念、功能和特征,掌握ERP的管理思想和管理模式,培養其從事ERP系統操作、管理、應用與實施所需的知識和技能。
2.2教學知識點設計
三門課程在內容上是相互銜接的關系,其關系如圖1所示。數據庫是管理信息系統的基礎,管理信息系統是ERP的基礎。在數據庫和管理信息系統基礎上,還有其他的相關應用和系統,在此不做贅述。因為這三門課程之間的聯系如此緊密,導致相互間的邊界不是太清晰,在實際的教學中,往往容易犯的錯誤就是知識點劃分不合理,相互間出現知識點重疊,從而造成整體知識結構的混亂。比如在數據庫課程中就過度強調信息系統的開發,反而導致學生對數據庫本身掌握不夠透徹。
2.2.1數據庫知識點設計
在數據庫課程中,重點是數據庫本身,是要學生掌握數據庫系統的相關概念,掌握關系數據庫的基本概念和理論,熟練掌握SQL語言和數據庫軟件的使用,因為數據庫軟件種類比較多,不可能一一講解,因此,選擇較為常用,而且容易入門的數據庫軟件SQLServer。SQLServer掌握后,學習其他的數據庫軟件也會非常容易。
(1)在數據庫系統的概念方面,需要學生了解數據庫系統的發展歷程,數據庫系統的構成,掌握數據模型的概念,通過這幾個知識點使得學生能夠對數據庫有一個整體的認識。
(2)關系數據庫的基本概念需要學生重點掌握的是關系的概念、關系的鍵和關系的完整性;掌握函數依賴、關系模式分解、范式和規范化的概念。這幾大知識點是關系數據庫的理論基礎,是進行數據庫的建庫、建表的必備知識。
(3)在SQL語言方面,需要熟練掌握數據定義語言(DataDefineLanguage,DDL)和數據操縱語言(DataManipulationLanguage,DML),尤其是數據操作語言中的Select語句,是以上語言中,使用頻度最多,變化最大,難度最高的語句,需要學生重點掌握。在掌握以上語言的基礎上,再學習掌握存儲過程和觸發器的概念,能夠編寫簡單的存儲過程和觸發器。
(4)在數據庫軟件使用方面,需要學生能夠熟練操作SQLServer軟件,能夠利用該軟件進行建庫、建表、定義約束、編寫SQL語句、編寫簡單的存儲過程和觸發器、執行數據的備份、還原和數據的導入導出。其他未提到的知識點,在課時允許的情況下,可以根據情況作適當擴充,以了解認識為主,比如:關系代數、關系演算的概念,可以給學生簡單介紹,不用花費太多課時。
2.2.2管理信息系統知識點設計
管理信息系統課程是在數據庫課程基礎之上的后續課程。因此,在該課程中將不涉及“數據庫本身”的知識點,而是基于數據庫課程中已講授的知識點,進行管理信息系統其他知識的學習。這些知識點將聚焦于“技術”層面,即管理信息系統的設計開發方法,而與管理相關的知識將在ERP課程中展開。主要包括如下幾個方面:管理信息系統基本概念、建設方法概述;系統規劃;系統分析;系統設計;系統實施、測試、運行與維護。因為本專業的學生,在將來的工作中,很有可能會參與到企業的管理信息系統的建設當中來,所以整個知識點的劃分,是按照管理信息系統的開發過程來展開。
(1)在管理信息系統基本概念、建設方法方面,目的是要學生能夠對管理信息系統有一個整體的認識。在該部分的講解中,可以給學生展示多種不同的、在企業中常見的管理信息系統的實例,比如:ERP系統、OA(OfficeAutomation,辦公自動化)系統、CRM(CustomerRelationshipManagement,客戶關系管理)系統、HR(HumanResource,人力資源管理)系統等。在進行這些實例系統展示時,需要注意的是此處僅是展示,不需要詳細講解。因為,此過程的目的是加深學生對管理信息系統的整體感性認識。
(2)在系統規劃、分析、設計、實施、測試、運行、維護方面,這些知識的安排完全是按照管理信息系統的開發過程來展開的。因此,為了達到更好的教學效果,在這個過程中,最好能夠安排一個設計實例,比如常用的學生信息管理系統,在系統規劃的知識點講解完后,即以該實例系統的規劃為演示,加深學生對系統規劃的理解。系統分析部分的知識點講解完后,以該實例的分析為演示,以下各階段類似。通過以上知識點的講授,能夠讓學生對整個管理信息系統的開發有較好的認識,從而幫助其在工作當中更好地應對信息管理方面的工作。
2.2.3ERP知識點設計
ERP課程是在管理信息系統基礎之上的后繼課程。ERP屬于管理信息系統的一種實例,因此,ERP系統的設計、開發過程中需要的方法,就是管理信息系統課程中所講授的系統設計開發方法,所以,這些技術層面的知識在管理信息系統課程中已經包含,而ERP課程將聚焦于“ERP管理”和“ERP應用”方面。不同行業的ERP差別還是比較大的,因為工業工程專業主要是面向制造行業,因此,選擇制造行業的ERP模型做講解。ERP管理方面主要針對ERP本身的相關概念、理論、思想以及在企業中的選型和實施的講解。主要知識點有ERP的發展歷程、作用、管理思想;ERP的相關概念;ERP的銷售管理、生產管理、庫存管理、采購管理、車間作業管理、成本管理以及ERP選型和實施等方面。因為這些知識點比較理論化,因此,在講解相關知識點時最好有一套實例系統配合展示,比如金蝶或用友的ERP軟件,或者自行開發的ERP系統。
ERP應用方面是指使用ERP軟件的技能,這部分主要是通過實踐課程來完成,通過該部分的學習,能夠使學生加深對ERP管理理念的理解,并能夠掌握ERP軟件的使用方法。該部分的組織需要一套實例系統作為實踐平臺,比如上面提到的金蝶或用友的ERP軟件,或者自行開發的ERP系統。實踐過程可以分成兩大階段,第一階段為單人實驗,每個學生獨立實驗,完成ERP各個功能模塊的操作練習,該階段的目的主要是訓練對ERP軟件的基本操作技能;第二階段為綜合實驗,將學生分成小組,每個小組模擬一個企業,小組成員輪流扮演不同的角色協同完成,該階段的目的主要是讓學生有全局意識,從整體上理解ERP的管理思想和管理模式。
3實驗平臺設計
這三門課程都是實踐性很強的課程,因此,在教學過程中,必須要有配套的實踐環節。三門課程的實驗平臺結構,如圖2所示。在數據庫課程中,上面提到數據庫的軟件選擇SQLServer,因此實驗平臺也選擇SQLServer,該軟件也是后繼管理信息系統和ERP的實驗軟件之一。SQLServer目前也有多個版本,比如:2000、2005和2008。其中2000版本和2005、2008版本的界面差別比較大,但使用模式還是一致的。因為這些版本在企業中都有應用,因此在課堂教學和實驗時,要根據實驗室的配置情況,以一個版本為主,其他版本給學生做輔助介紹即可。在管理信息系統開發領域,目前主流的開發平臺有Java平臺和.net平臺,對于非計算機類專業的學生來說,Java平臺的難度較大。因為工業工程專業的學生在大一或大二會學習VisualBasic課程,因此在管理信息系統課程中,選擇目前較為流行的.net平臺,該平臺支持VB語言。在.net平臺上選擇VB.net和ASP.net兩個實驗環境作對比,因為這兩個環境代表了管理信息系統的兩種架構模式C/S模式和B/S模式。目前,這兩種模式企業應用中都存在,其中B/S模式越來越成為開發的主流。因此在實驗中,可以略偏重于B/S模式。在數據管理層面,采用SQLServer數據庫。
為了達到更好的教學效果,本人在所在單位,主持了一項教改項目《管理信息系統課程綜合實驗平臺建設研究》,在該項目中,設計了一套可重構信息系統開發套件作為管理信息系統的實驗平臺之一。該平臺的目標:①能夠提供多種管理信息系統的實例展示,拓寬學生對管理信息系統認識的廣度;②能夠提供快速的系統開發環境,在有限的時間內,能讓學生體驗完整的管理信息系統的規劃、設計、開發過程。擺脫枯燥的代碼編寫,讓學生站在更高的高度,全面、深刻地認識管理信息系統,掌握管理信息系統的開發方法。為達到以上目標,該平臺需要實現的功能如下:
(1)基于該平臺可以構建目前企業普遍使用的常規管理信息系統,如:ERP、CRM、OA、HR等,以及其他小型的管理系統,如工資管理、圖書管理、學生管理、倉庫管理、銷售管理、采購管理等。從而保證有足夠的管理信息系統實例為學生做演示性實驗。
(2)該平臺要具備快速的系統開發環境,突破從底層代碼開發的模式。使得系統的開發不再是枯燥的代碼編寫,而是具有快速參數化的配置功能,通過參數化的配置,即可設計出不同功能的管理模塊,既提高了模塊開發的速度,也提高開發的趣味性。讓學生把更多的時間用于對管理信息系統的整體認識上,而不是局限于代碼的編寫。
(3)該平臺不僅可以做為實驗課用,同時還可以作為課程設計和畢業設計的工作平臺,可以讓學生基于該平臺開發各種管理系統或完善已有的管理系統,從而可以為該平臺豐富更多的管理信息系統實例,為后繼教學提供更好的素材。在ERP課程中,實驗平臺可以選擇國內較為著名的金蝶或用友ERP軟件。本人所在學院購買的是金蝶ERP軟件,單一的實驗軟件不利于學生對ERP的全面認識,有可能會使學生產生所有的ERP軟件都是這個模式的錯誤認識。因此,在此基礎上,進一步延續使用管理信息系統課程綜合實驗平臺,通過該平臺能夠提供其他模式的ERP,從而有利于學生更好地理解和掌握ERP。
4結論
本論文的主要目的是從整體上對數據庫、管理信息系統和ERP三門課程的知識結構、實驗模式進行分析設計,劃分三門課程知識點的界限,使得三者之間既相互獨立又有機統一,從而有利于整體課程教學的組織。因此,在各門課程的教學細節上,本文沒有做詳細探討。本文的研究內容不僅可以應用于工業工程專業,同時也可以為其他相關專業提供借鑒。對于該課程體系,本人將在實際的教學工作中作進一步的持續研究。
作者:董成亮單位:中國礦業大學礦業工程學院
一、規劃設計階段實驗室
在我國開設的工業工程專業的學校中,只有部分學校建立了工業工程實驗室,特別是在近幾年新開設的工業工程專業的幾十所學校中,這些院校工業工程專業實驗室建設仍在規劃設計階段進行中,實驗室的結構沒有完善,實驗設施不夠齊全,還沒有完全具備開設工業工程相關實驗的條件,他們的專業相關實驗主要依靠其他兄弟院校的實驗室來實施。
二、工業工程專業實驗室建設規劃
(一)實驗室建設的依據
1、工業工程學科特征工業工程實驗室建設的基礎源于工業工程學科本身的體系內容和工業工程教學體系的特點,所以從工業工程學科本身出發來建設工業工程實驗室,因此,工業工程實驗室建設的基本要求應體現工業工程學科的特點。
2、工業工程人才培養目標及要求工業工程專業人員比其他專業工程技術人員相比要懂得更廣泛的技術和管理知識,所以人才培養目標是能在企業從事生產、經營、服務等管理系統的規劃、設計、評價,富有良好的技術素質和開拓創新能力的復合型應用型人才。工業工程專業的人才培養要求:學習和接受工業工程的基本理論知識、方法及應用方面的基本訓練,具有從事業務經營的設想、設計、實施等方面規劃、設計、評價和創新等工作能力的素質。
(二)實驗室建設規劃目標
筆者通過在互聯網搜索的國內其他院校的工業工程實驗室情況,也同時對本地區院校工業工程實驗室的實地調研,并根據工業工程專業培養應用型高級專門人才的目標,加強學生的實踐能力,建設的實驗室應能良好地培養學生的動手能力,經過相關專家和教師的反復論證,把學校的工業工程實驗室建設成一個融合工業工程、物流工程、生產質量管理基礎上的集成綜合實驗教學體系。
(三)實驗系統的主要組成部分
1、可重構生產系統。由機器人,AGV小車與自動帶式生產線,該生產線和數字仿真工作站等系列商品的轉換之間的托盤上機器自動完成,PLC邏輯控制整個生產線。流水線有8個工位設置,為u形布局結構,建成的加工和裝配線的實驗環境,生產線的設計符合可重構的整體要求,可以完成實際產品加工環節,滿足工業工程程序分析、工作分析、作業測量分析、時間研究等課題的教學研究。
2、自動化立體倉庫。可以自動組合貨架、自動堆垛、可以平移貨物的進出。它通過自動堆垛機、立體貨架和各種形式的滾筒輸送系統、分揀機構機、各種智能傳感器和相應的自動控制系統,實現自動倉儲,再通過倉儲與配送管理軟件來完成自動出入貨物的功能。
3、人因工程分析系統。由照明系統、溫濕度測量系統、聲控設備,數字跟蹤系統、液晶顯示看板系統、秒表、卡尺、速度測試儀組成。其每個工位的燈光系統具有調光功能的,多組照明裝置由電子調光控制器控制,每套照明裝置分別有紅、白、黃、綠等,用以完成環境照明及環境色彩對工作效率影響的實驗。每個工位配有的噪聲發生裝置來模擬工廠現場的各種噪聲,以用于分析、研究不同環境噪聲對操作人員的影響。通過以態網將每個工位上視頻捕捉攝像頭捕捉的視頻信息傳輸,由計算機統一監視,刻錄以便于實驗研究、分析。LCD看板系統,可以向每個工位PPT的生產信息、生產流程信息,從而實現目視管理,實現統一,簡潔,醒目,實際,嚴格的管理要求。系統的功能可以完成環境照明方式與工作效率關系的研究、環境和工作效率的關系研究、環境噪聲和操作者的心理反應、工作評價、測量研究、動作研究、學習曲線、和測定勞動強度等。
4、電子標簽分揀系統。由傳動帶、傳動輪,動力金屬輪,轉向分揀輸送機,柔性輸送分揀機,實現系統自動分配功能。學生根據數字的位置指示電子標簽,進行入庫,出庫和庫存實際操作。
三、結束語
本文根據學校辦學思路和目標定位,提出了未來幾年內工業工程綜合實驗室建設規劃,該實驗室模擬真實的生產運作環境,相當于一個微型工廠。既可以是學生學習良好的環境認知和實踐,又能培養學生理論與實踐能力,同時學生還能完成課程設計、畢業設計等方面的學習任務;還為專業教師的教學和科研提供一個先進的、創新的、密切聯系工業實際的理想平臺。
作者:楊英慧單位:營口市中等專業學校
一、解釋結構模型簡介
該方法是一種分析和揭示復雜關系結構的有效方法,屬于概念模型,可以用簡單明了的概念結構圖形象地表示系統中各要素之間的關系,適用于高校課程內容的安排,教材分析,教學計劃制定等,可以有效實現課程體系的結構化和序列化.它包含以下步驟:
1.建立鄰接矩陣首先,分析當前系統由哪些要素構成,并將需要分析的要素編號然后,將各個要素之間的關系描述出來,鄰接矩陣A中的元素aij表示要素Si和Sj的“從至關系”.
2.建立可達矩陣M設I為與A同階的單位矩陣.進行以下的布爾運算可以求得可達矩陣(從一個要素到另外一個要素間是否存在連接的路徑)M:(A+I)k-1≠(A+I)k=(A+I)k+1=M.
3.各個要素的級別建立從可達矩陣作出層級有向圖.定義兩個集合R、A.R從Si出發,可能到達的全部要素集合稱之為可達集合;A(Si):所有可能達到Si的要素集合稱之為先行集合.以求出集合.是要素Si能達到,而且又是能夠達到Si全部要素集合.如果則R這個集合中的要素是全部要素中的最高層級.按照這種方法,將有向圖中的最高層級決定后,可將它從可達矩陣中排除.然后,將剩下的要素按照同樣的方法求出其中的最高層級.如此找出系統中各要素所在的不同層級.
4.建立層次結構圖在最下層放第一級要素,其上面放第二級要素,直到把所有的要素都放到相應的層次上,然后用有向圖來表示整個系統要素的層次關系.這樣,整個系統結構就會完整、清晰地呈現.
二、工業工程專業課程體系的解釋結構模型構建
1.確定開設課程及其關系,建立鄰接矩陣通過對開設工業工程專業比較有特色的高校及學院工業工程專業教師和學生的調研,確定出開設課程及其之間的先行關系,我們把工業工程專業的課程分成了通識課程、專業基礎課程、專業優秀課程和專業選修課程,共計50門課程.下面我們以工業工程的專業基礎和專業優秀課程為例進行分析.首先通過調研找到了所有課程的先行關系,如表1所示,課程前的數字為課程的編號.根據表1所示課程之間關系,建立鄰接矩陣,如表2所示,其中0代表兩門課程之間無關系,1代表兩門課程之間有關系.
2.建立可達矩陣M根據布爾運算法則,由以上鄰接矩陣計算可以得到可達矩陣,如表3所示.
3.各個要素的級別建立根據可達矩陣M,筆者使用matlab編程計算出各要素層級分級結果,如表4所
4.建立層次結構圖由層級分解結果與鄰接矩陣,可以繪制解釋結構模型圖.該專業的課程分成兩大類型,一類是和工程技術相關,一類是和管理理論相關.和兩大類都相關的課程為現代制造系統和設施規劃與物流分析.
該專業必修課程最少需要安排在4個階段完成.為了能夠保證必修課程的完成,工程識圖、管理學和工業工程導論必須在第一階段完成.第二階段的必修課程數量明顯較多,除了工程力學和基礎工業工程必須設置在該階段以外,其他的課程可以適當調整到第三階段完成,以保證每個階段課程數量的均衡和學分的平均分布.由于第四階段的課程只有設施規劃與物流分析,所以可以適當將第三階段的課程下調,但是由于第四階段的學生要面臨考研和找工作的壓力,同時只有一個學期的學習時間,所以也不宜安排過多的課程.經過調整后,形成了新的課程分布,如圖1所示:
三、結束語
本文結合解釋結構模型及定性分析重新構建了工業工程專業必修課程的體系.該方法不僅有利于認清該專業課程的基本屬性,而且可以使課程群內課程間的邏輯性更加清晰,有助于更加科學、系統的進行課程設置.同時由于管理類課程在內容上有一定的交叉性,教師也可以根據課程間的邏輯關系調整教學的內容和重點,做到整個專業授課過程的連貫性,便于學生對不同類型課程間的整體把握.同時我們還要看到,由于工業工程學科的發展和社會對人才需求的變化,該專業除了經典的教學內容外,還必須與時俱進地引入新的教學內容,安排新的課程.所以設計教學課程體系,編制教學計劃是一個不斷更新的工作.
作者:李國彥盧榮花單位:南京航空航天大學金城學院管理系
1人因工程教學中存在的主要問題
1.1實驗環節和理論知識如何實現互補工業工程作為應用性非常強的專業,其主要專業課應該非常重視學生解決實際問題的能力,這種能力將成為學生畢業后走上工作崗位的優秀競爭力。人因工程學科本身實驗性較強,實驗課的學時要占一定的比例。在制定教學大綱時,通常做法是據學校現有實驗設備條件及實驗數據獲取的難易度來開設實驗項目。這樣往往使實驗教學缺乏系統性,與理論教學的互補性不強,教學效果不理想。
1.2課程教學過程中學生興趣不高人因工程是一門非常有用的課程,與學習、生活和工作關系非常緊密。但如果采用一般的課堂教學模式,會發現教學過程中需要學生去記憶大量的規律、條款、標準等。這將導致內容枯燥,學生興趣不高,影響教學效果。
1.3課程教學與學生解決實際問題的能力之間的矛盾重視學生解決實際問題的能力,這種能力將成為學生畢業后走上工作崗位的優秀競爭力。人因工程是該專業主干專業課程,但在實際的教學過程中由于教學資源和條件的限制以及其他原因,其教學目標、以及由此確定的教學內容體系常出現重理論而輕實踐的教學模式。這將大大制約培養應用型學生的學習效果。
2教學模式改革嘗試
2.1教學目標的重新定位
教學內容體系的設計、相應教學方法和手段的采用都是為了更好的實現教學目標。教師首先要摒棄過去那種只講理論而輕實踐的思路,應在想辦法提高學生解決實際問題能力的基礎上,對教學目標進行重新定位。目前在各個層次的院校中,部分專業開設了人因工程課程。顯然,不同辦學層次、專業背景、學校類型的學生素質及其知識結構存在差異,人才培養目標也不同。工業工程專業培養目標:對生產及服務系統進行規劃、設計、控制、評價、持續改善與創新的基本能力。所以,結合工業工程專業培養目標,人因工程這門課程的基本教學目標應該達到:使學生在了解人因工程的基本理念、原理、方法、原則的基礎上,能對工業企業生產中的人-機-環境進行系統化的整體評估和改進設計。
2.2教學體系再設計
教學體系的設計是為實現教學目標服務的,在教學內容的選擇上不能隨意,更不能因人或因教材而設定。將教學內容進行層次劃分:基礎型、應用型和擴展型;而教學模塊則設計成十個模塊(根據專業培養目標和企業應用需求的變化會用相應改變),將每個模塊與具體層次進行結合;多種教學方法和手段貫穿于每個模塊的教學過程中,以提高教學效果。這樣形成層次化教學內容、動態化教學模塊和多元化教學方法相結合的三維立體教學體系。見圖1。在基礎型中包括本課程最基本的內容,以保證學生能達到掌握人因工程的基本概念,原理和方法技能的教學要求,特點是相對穩定、原理性強,但略顯枯燥。這部分在整個教學內容中大約占50%左右,安排教學模塊如:人體測量、人體生理和心理特征以及系統功能特征。應用型根據本專業學生畢業后工作能力要求,增強教學內容的前沿性、現實性和研討性,其特點是相對靈活,可以保持動態更新,在整個教學內容中約占35%左右。安排教學模塊如:作業崗位與空間(包括了工作桌椅、工具)設計、人機信息界面設計、作業環境評價分析及其改進。擴展型包括人機安全和人-機-環境總體設計,大概占15%左右。這是對學生提出的更高要求。在重新設計之后,逐步形成“課堂主線相對穩定、框架結構基本成型、教學內容動態更新和教學方法切合實際”的立體化教學體系。
2.3教學方法和手段改革
教學方法和手段運用是否恰當將直接影響教學目標的實現,針對前面總結的一些問題提出幾點改革嘗試。
2.3.1實驗教學的設計和實施人因工程從某種意義上說是一門實驗科學,實驗教學環節的重要地位已無庸置疑。人因工程可開設的實驗項目很多,但務必要合理地設置。要獲得更好的教學效果,實驗方式的合理設計就顯得更加重要。通過研究,將實驗分為三種類型:驗證型實驗、探索型實驗和設計型實驗。(1)驗證型實驗:把人體測量實驗設計成驗證型實驗,讓學生對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。(2)探索型實驗:將疲勞強度測定實驗、環境因素與生產率關系測定實驗、反應時測定實驗設計成探索型實驗,讓學生在完成實驗大綱中的基本實驗要求后,自行設計實驗變量或者參數,去探索發現新規律。做反應時測定實驗,讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗,發現人的左手和右手反應時間會有差別、人對視覺信號和聲音信號的反應時間會有差別、人對不同顏色的反應時間會有區別,通過一些統計方法得出一些有意義的結論,并對人機環境系統的設計起一定的指導作用。(3)設計型實驗:將自定義實驗設計成設計型實驗,能否在確定好目標后自行設計出合理科學的實驗在國外被視為一種非常重要的能力。讓學生自己在確定好研究目標后,在實驗室已有條件的基礎上自己選擇實驗設備和條件、選擇被試、設計實驗過程、實驗過程的執行、混淆變量的控制、實驗后數據分析、從分析中得出結論等。這對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決實際問題的動手能力有獨到的優勢。工程應用和實踐是人因工程研究的最終目標,是其應用和發展的動力和源泉,所以在教學中將實踐教學作為實驗教學的擴展是非常有必要。在課程教學最后階段組織學生到實際的工廠現場(結合專業需要)考察,發現問題、解決問題;通過布置課外實際課題給學生,比如:學校宿舍區夜間噪聲環境測定與評價、學校某教室照明條件評價與改善研究、校園道路標致設計等,使學生在實踐中進一步了解和掌握相關的原理和方法,激發了學生的學習興趣,并提高了學生綜合運用所學理論知識解決實際問題的能力。
2.3.2案例教學方法的應用人因工程設計原理應用的領域比較多,范圍比較廣,同一原理在不同專業領域應用中存在一些差異。為了使學生能更好地掌握人因工程原理在其專業領域中的使用范圍和應用方法,在教學中選擇相關實際應用案例,通過對具體案例的評析、講解和討論,使學生理解其中所隱含的人因工程知識和設計原理,掌握相關教學內容和設計方法,并激發學生的學習熱情。在選擇案例時應注重案例的真實性、典型性和價值性,案例的選取可以分為三類:第一種,人因工程教學中的經典案例,比如美國三里島核電站事故、前蘇聯切爾諾貝利核電站爆炸事件等;第二種,隨著社會科技的發展,人因工程的最新應用成果,比如:神七、神八飛船中的座艙設計、天宮一號的設計等;第三種,較好的學生作品,比如高年級同學對多媒體教室控制臺的評價和設計。這樣更有利于激發學生的興趣和積極性,使學生加深對案例的研究和所學知識的結合,領會理論應用的條件和環境,有利于學生分析問題和解決問題能力的培養。
2.3.3開放式的課堂討論(互動式)人因工程設計原理是人機系統設計的主要依據,為了讓學生更好地掌握各種設計工作必須遵循的原理,采用開放式教學方式。通過“提出問題(教師)—思考(學生)—上臺闡述(學生)—臺下質疑(學生)—臺上解釋(學生)—釋疑和總結(教師)”的方法,由教師提出問題,讓學生帶著問題去學,學習中再提出新的問題,由教師進行釋疑解惑,如此反復進行,最后由教師進行總結。比如在學習體力勞動強度過程中,我國勞動強度評價模型和標準比較難理解同時也存在問題。教師可以給出討論問題“該模型和標準有哪些不足?”通過學生的思考和討論,慢慢得出一些比較共識的觀點,比如勞動強度應該還與勞動者的性別、年齡、工作方式、作業所處環境等有關,最后教師做總結并給出更深一層的任務:結合其他課程(比如《系統工程》中的系統評價知識)自己設計客觀合理的體力勞動強度綜合度量模型,以報告的形式給出。這種教學過程其實就是一個提出問題解決問題的過程,很多復雜難以理解的內容和難以掌握的設計原理就變成若干可以直接解答的問題,隨著這些問題的解答,學生更系統地了解和掌握了人機設計中需要運用和遵循的各種原理,同時活躍了課堂教學的氣氛,使學生不再是課堂上被動的接受者,提高了學生的學習積極性和自覺參與性,培養了學生大膽思維、勇于探索和分析問題、解決問題的能力。
3結束語
教學模式是為教學目的服務的,不能僵化死板,只有結合學科培養目的和特點才能達到良好的教學效果。本文在結合工業工程專業培養方案和社會需求的基礎上對教學體系進行了再設計、并著重對教學方法和手段的改進進行了研究,并運用到了實際的教學工作中,得到了較好的教學效果:進一步培養學生的人因工程意識,促進學生的社會化過程,提高分析和解決人因工程學問題和其他社會問題的能力,更好的適應社會工作環境。當然,對人因工程的教學研究是一項長期而艱巨的工作。提高人因工程課程的教學質量,不僅要從工業工程專業的需要更新教學內容、改進教學形式等,還要重視加強師資隊伍的建設。教師要不斷進取,拓寬專業范圍,并應從事與專業相關的科研實踐工作,增強實踐經驗。這樣才能使人因工程的教學更趨完善。
作者:廖斌單位:四川師范大學商學院
一、項目管理課程教學的基本內容
1.現代項目管理發展。包括現代項目管理的發展歷史、發展過程、發展趨勢、發展特點以及熱點,項目管理學科的發展,我國項目管理的發展,項目管理的專業化與職業化發展等。
2.項目與項目管理。包括項目的定義、特點、分類以及與項目相關的一些概念,項目管理的定義、特點以及理念等。
3.項目管理知識框架。包括國內外幾種典型的知識框架、項目生命周期過程及其管理內容、項目管理職能要素及其內容、項目管理的五大過程及其內容等。
4.項目組織與團隊。包括項目組織特點,幾種常見的組織結構形式及其特點,項目組織形式的選擇,項目經理的責任、權力,合格項目經理的能力與素質要求,項目經理的選拔,項目團隊定義、特點,項目團隊的發展過程,團隊組建與建設,團隊成員的激勵與考核等。
5.項目論證與評估。包括項目論證的定義、意義以及階段劃分,項目論證的原理與方法,項目論證的內容,項目評估的定義與論證的區別等。
6.項目計劃與控制。包括項目計劃的概念、層次、內容與方法,項目啟動,項目目標,范圍計劃,進度計劃,資源計劃,費用計劃,質量計劃,項目控制的組織、流程、工具、方法,項目采購的方式以及合同的類型等。
7.項目驗收與后評價。包括項目驗收的概念、意義、內容、方法,項目后評價的定義、特點、目的、內容以及方法工具等。
二、課程教學中存在的主要問題
近年來,我國制造企業大力推廣從新產品試制到投產的全過程項目管理,在給企業帶來巨大經濟效益的同時,呈現出了既規范又多樣化的發展態勢。筆者根據多年的教學實踐,認為目前項目管理課程教學存在以下主要問題。
1.課程認識不到位。當前我國高校工業工程專業大都設在經管學院,學生都不同程度地存在重管理、輕技術、怕理工等課程的現象。而項目管理是介于自然科學和社會科學之間的一門邊緣學科,其課程內容必然體現“工”、“管”結合的顯著特點。推廣應用先進制造技術和管理模式,是現代制造企業面臨的重大課題。
2.工業工程與項目管理課程簡單疊加。隨著項目管理在制造企業的廣泛推廣和應用創新,教材建設問題凸顯。近年來,工業工程項目管理教材幾乎毫不例外地將工業工程與項目管理知識簡單疊加。一般在介紹工業工程之后,就是項目管理的知識。這就使得學生難以將學到的工業工程專業知識和項目管理知識進行很好的綜合應用,因此在制造企業提出其項目管理解決方案時無從下手。
3.實踐教學環節薄弱。由于工業工程專業開設項目管理課程歷史較短,很少有實踐性教學,并且設置在企業的實踐教學基地也寥寥無幾。理論和實踐教學環節脫離,使得學生對理論知識難以更深入理解,培養技能的教學目的也受到影響。
4.案例教學重視不夠。項目管理作為一門實踐性、操作性很強的課程,在理論教學過程中需輔助運用案例分析,過度偏重理論知識的傳授,就不能很好地保證教學質量和效果。
5.課程的教學和考核方法單一。項目管理課程課堂授課,教師較多的還是沿用傳統的教學方式,即教師通過板書或PPT授課,期終以試卷形式對學生進行知識考核。教學和考核方式的單一化,只是在一定程度上給予學生一些直觀感受,其結果是學生對所學知識無法融會貫通,綜合分析問題能力、項目實踐能力以及解決問題能力等得不到有效地培養和提高。
6.信息技術平臺未能充分利用。目前很多專業軟件公司開發出了多層次的項目管理應用軟件投放社會,項目管理課程由于課時都安排緊張,客觀上使得授課教師無暇有效地利用該信息技術平臺。
三、課程教學改革對策
筆者在項目管理課程教學改革的研究與探索中,提出了以下對策,以提高課程的教學質量。
1.教育引導學生正確認識課程。在應對全球化的市場變動中,戰略管理和項目管理將起到關鍵性的作用。筆者認為,增強學生的管理意識,豐富工程技術的管理知識,開展好的項目管理教學十分必要。
2.加強教師專業技能培訓和項目實踐。鼓勵教師參與企業項目運作,或學校直接與一些項目型企業建立長期的合作關系,給予教師更多時間或更多的機會走出學校獲取實踐經驗,提高教師的業務水平、專業技能和自身素質。
3.強化實踐教學環節。在項目管理課程學習的過程中,帶領學生到制造企業進行參觀學習,并積極創辦校外實習基地。引導學生利用暑假等較長節假日到制造企業參加生產活動,使其比較全面系統地了解企業項目管理程序、生產制造技術及項目計劃與控制等環節工作及內容,以此加深對工業工程和項目管理所學知識的理解、鞏固和實際應用。
4.建立項目管理信息系統平臺。信息技術的不斷發展,項目管理的信息化已成為必然趨勢。目前市場應用的國外項目管理軟件有P3、P3E、P3E/C、P6、OraclePri-mavera、OracleP6EPPM、OracleP6PPM等,國內項目管理軟件以上海普華科技發展有限公司開發的PowerPiP和PowerOn為代表。在課程教學中必須盡可能地搭建起信息系統平臺,把項目管理軟件引入教學過程,以便將理論方法與軟件實用操作技巧相結合,使學生具體掌握項目管理信息系統對項目時間、成本、質量、人力資源等方面的計劃和控制技術及方法。
5.對課程教學和考核方式進行改革。每次課程教學前后及時安排相對應的案例作情景演練,是項目管理課程教學方法改革的關鍵。在課程考試方式上,將著重測試學生運用理論知識解決實際問題的能力,課程考核成績分為三個部分:平時到課、課堂發言情況占總成績的20%,由教師根據學生的出勤情況和對知識的掌握情況給出;案例討論中的項目團隊作業占總成績的50%,根據團隊分階段提交的項目資料和成員匯報表現由項目評估師和任課教師給分;項目管理軟件操作占總成績的30%,通過考核軟件操作情況得分。
四、結束語
項目管理能夠培養學生結合企業實際運用項目化的理論、方法和工具來觀察、分析和處理各種實際問題,對項目進度、成本、質量進行有效的計劃與控制,以實現企業戰略目標。項目管理的教學研究是一項長期而艱巨的工程,教師必須考慮工業工程專業的需要,以培養學生能力為主線,精心組織教學內容,合理運用啟發式、案例式、實驗式等教學方法,采用課件、網絡、計算機等各種現代化手段輔助教學,不斷完善教學內容,進一步提高教學質量。
作者:董雄報張學龍李軍單位:桂林電子科技大學商學院
1教學內容的改進
目前大多數的工業工程專業英語教材,多數重在介紹工業工程現有的理論框架體系下的各所屬分支。如北京理工大學王愛虎主編的工業工程專業英語教材,第一篇為《對工業工程的認識》,第二篇為《基礎工業工程》。其中分別介紹人因學、運籌學、工廠布局、運作管理、工程經濟學等內容,在第三篇《現代工業工程》中,則選取了并行工程、計算機集成制造、準時化生產等內容,接下來的第四篇為《工業工程前沿》,分別介紹了質量管理、約束理論、敏捷制造等。第五篇為《工業工程展望》。每一章的內容都是介紹說明性文章。如果在僅有的32學時中完全按部就班介紹,不但學習不完,而且學生會產生極強的厭學情緒。為此,根據各章節內容和口語交流中的重要程度,采取不同的教學方式方法。如運籌學和約束理論的內容口語并不常見,該部分采取自學的方式,要求學生掌握重點詞匯及表達法即可。而設施布局、生產管理、及時生產等實際口語常見內容不但重點講解,而且提供給學生書本之外的更多相關專業詞匯。此外,提供給學生可行性報告、項目實施方案等多種形式的科技英語應用文,以擴充豐富教學內容,讓學生了解真實的專業英語應用文,而非簡單的介紹性說明文。
除了讓學生學習了解應用文之外,在課程中還教授學生學習撰寫中文摘要并能按照科技英語的寫作方法正確翻譯為英文,既使學生掌握科技英語優秀寫作方法,又為畢業設計論文摘要的撰寫提早了準備。在上述教學內容之余,教會學生利用構詞法,學會搭積木方式記憶單詞,進一步提高學習效率。詞匯是閱讀的基石,如果沒有足夠的詞匯,學習內容再豐富,學習方法再好也是無效。通過以上方法對教學內容的豐富、整合和延展,從根本上提高了工業工程專業英語的實用性。
2新型教學模式研究
針對工業工程專業英語的特點,基于教學內容改進的基礎上,本文提出了以學生為導向,運用任務型語言學習理論和快樂教學法的新型教學模式。
2.1轉變教學模式
傳統教學模式是以教師為中心(teacher-centeredmode),這種模式無異于填鴨式教學,教師按照教學大綱和自己的理解在講臺上講解詞匯重點和難點句式,然后再讓學生翻譯或回答問題。這種教學模式將本就對英語學習有畏懼心理的學生更知難而退,完全喪失學習興趣,最終的學習效果可能也僅僅是記憶了部分專業詞匯。為真正提高學生的口語水平和交流能力,針對工業工程專業英語的特點,教學模式應逐步轉變為“以學生為導向”(student-orientedmode)。把學生分組,如分為設施布局小組(facili-ty-layoutgroup)、及時生產小組(Just-in-Timegroup)、敏捷制造小組(agile-manufacturinggroup)等。在講授到相應課程內容之前,如下節課為設施布局章節,提前要求該小組成員設計場景,如設計一個新生產線需要設計U型生產線,假定車間主任、多能工和設備管理人員三種身份,要求在老師給定的專業詞匯基礎上,自行設計對話內容,時間十分鐘以內。并且在課堂上允許其他同學的提問和互動。以學生為導向模式并不意味著教師完全對學生放任自流。教師作為主持人掌控學習氛圍和場上氣氛,課堂上兩種模式隨機轉換,保證有張有弛,提高學生的主動性和積極性,并通過情景對話方式真正提高學生的口語表達能力和考察學生對專業詞匯的正確運用。
2.2任務型語言學習理論的應用
上小節提到情景對話(dialogue)。這部分的設計是基于任務型語言學習理論(task-basedlearning),根據M.LongandCrooks對任務所下的定義:在完成任務的過程中,學習者會始終處于一種積極地、主動地學習心理狀態,以“意義”為中心,竭力調動各種語言的和非語言的資源進行“意義”共建,從而達到解決某種交際問題的目的。根據該理論,綜合考量任務類型、任務條件和學習者的語言運用三者之間的關系成為重點。在工業工程專業英語教學中,利用任務構想理論,給學生提前布置任務,提供其構想話語內容的空間,使學生根據已分配的任務和自身小組成員的語言水平,組建對話內容(content)、句子結構(organization)、連貫性(coherence)、句法(syntax)詞形(morphology)和詞匯(lexis)等。任務型語言學習理論既能保證學生的學習興趣和主動性,又能一舉數得地考察學生的英語學習效果,及時發現問題所在。
2.3快樂教學法的實施
《心理語言學》論述了人的心理與語言學習的關系。如果一個人在心情舒暢、氣氛愉快的環境下,采用多種教學手段,會產生積極的學習心理,增加學生自信心,這種心理對語言學習特別是外語學習有重要影響,具有積極推動作用。反之,學習效率下降。快樂教學法就是要帶給學生基本的快樂需求,是一種“能給人以快樂,融教師、學生、教材、教學方法為一體的、使人心情舒暢、誘發濃厚興趣的、繼而引起和提高學生學習自覺性、積極性的教學方法”。快樂教學法使用多種手段調動學生積極愉快的學習心理,從而達到學習效果最大化。基于以上理論,前述學生分組學習、情景對話、以學生為導向模式的出發點也皆是如此,采用多種教學手段來調動學生的學習積極性,寓教于樂,使學習效率提高。這種方式避免了傳統教學模式下,專業英語的上課是一人獨斷的講臺,教師一個人在講解,課堂沉悶的教學模式。學生心理把專業英語定義為專業單詞的記憶。
快樂教學法教師除了在教法上做到形式多樣之外,還要大力提升自身的素質,具備夯實的專業知識和熟練的聽說英語水平,即集知識結構和教學技能為一體的雙師型實用人才。自身帶著快樂積極地情緒去授課,帶動學生的學習熱情,提升快樂指數,提高學習效果和效率。比如在專業詞匯的記憶上,除了理論的構詞法教授之外,在課堂上輔以“單詞接龍”、“同義詞大比拼”、“詞匯達人”等小游戲來活躍氣氛,集中學生注意力,提升情緒,這種方式能保證全體學生都主動參與,輕松課堂氣氛。在快樂的心境下完成學習記憶單詞的任務。
3結束語
工業工程專業英語不同于其他專業,因為專業建設較晚,所以在教法上目前扔處于探索階段。本文在工業工程專業英語的教學內容上加以改進,研究了以學生為導向模式為主,運用任務型語言學習理論和快樂教學法的新型教學模式,該模式適合工業工程專業英語的特點,實踐證明教學效果良好,值得推廣。
作者:潘穎薛冬娟潘瀾瀾慕光宇單位:大連海洋大學機械與動力工程學院
1.前言
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)專業是國際上高等工程教育的主要專業之一。它是一門多學科相交叉的新興學科,包括工學、理學、管理學和經濟學,也是一門實踐性很強的應用性學科。工業工程在發達國家的工業化發展進程中起到了重要的推動作用。
我國20世紀80年代引入工業工程,20世紀90年代初開始工業工程專業的高等工程教育。目前國內設置工業工程專業的高校75%是在2000年以后開設本專業的。由于發展時間較短,加之本身具有管理手段與工程技術統一的特點,國內對工業工程專業的辦學定位、人才培養模式仍在不斷探索中。在近200所開設工業工程專業的高校中,有1/2的高校將該專業設在管理學院,另外1/2的高校設在機械學院。各個學校的辦學歷史、優勢學科、行業背景等各不相同,專業培養模式呈現多樣化,因此,如何結合學校自身的辦學條件,合理確定學科定位和專業特色,探索一條與現代工業工程人才需求相適應的專業培養模式是非常重要的。
2.工業工程專業建設的基本思路
2.1我國工業工程專業教育發展現狀
現代制造的發展呈現出“集成化、全球化、信息化”等趨勢,其特點是:多學科交叉、大制造、全過程;要求設計、制造和管理一體化。因而對現代人才提出了更高的要求:需要掌握系統化的制造科學與技術知識,具有系統思維的能力及多學科協作工作能力。工業工程作為集管理、技術于一體的綜合型學科,同時具有與制造產業的人才需求直接關聯的特點,現階段的培養目標應定位在:培養具有扎實的工程技術專業知識,擁有強烈的工業工程思想意識及基本工業工程技能的復合型人才。
在專業設立的歸屬方面,國外普遍是把工業工程專業設立在工學院系,比較重視專業的工程基礎教育和工程背景培養。而我國工業工程專業的設立目前主要有以下幾種情況:一是把工業工程專業設立在機械工程學院系,二是把工業工程專業設立在管理工程學院系,三是個別學校把專業設立在經濟管理學院系。
工業工程專業設立的歸屬不同,人才培養的方向和模式也就不同。目前國內高校工業工程的培養模式主要可分為:
(1)設立于機械學院,授予工學學士學位:以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用。
(2)設立于管理學院,授予管理學學士學位:以管理科學為背景增加機電基礎知識,突出經濟管理與工程技術相結合的系統方法和理論的應用。
2.2我校工業工程專業教育的開展
三峽大學工業工程專業開設在機械與材料學院,2004年開始籌備,2005年獲準開設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業生,同時開展工業工程專業學位碩士培養。在此期間,機械與材料學院和工業工程系對本專業的專業定位及特色、培養目標、課程體系建設、專業實驗室規劃和建設、專業實踐基地建設等問題進行了探索和實踐。
3.本校工業工程專業體系建設與發展思路
3.1專業建設的基本思路
機械與材料學院是三峽大學最早開辦的學院之一,開設有:機械設計制造及其自動化專業、輸電線路工程專業、金屬材料專業、材料成型專業,機械設計制造及其自動化專業是省級重點學科、品牌專業,具有一定的學科優勢,與周邊地區的機械制造企業建立了長期的科研合作關系,教學科研力量雄厚。三峽大學在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了校企互補、產學研相結合培養人才的目標,將專業設置在機械與材料學院,專業定位于近機類專業,明確了畢業生授予工學學士學位,培養方向定位為主要為機械制造企業培養復合型高級工程技術人才。工業工程依托機械優勢學科開展專業建設,因此專業建設強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用,應體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理基本理論為優秀,以計算機信息技術為手段,強化實踐性教學環節的思路。
3.2發展目標
從2005年起,工業工程本科開設一個專業方向,招收一個班約40~50名學生,利用3~5年的探索與實踐,逐步完成本專業的體系建設,同時申報和開展工業工程專業學位碩士和工程碩士培養,形成本科+工程碩士+專業碩士的多層次培養模式;從2011年起,爭取本科開設兩個專業方向,招收兩個班約100名學生,探索與國外高層次大學聯合培養的發展模式,爭取依托教學質量和科研水平為機械工程博士點建設提供支撐。
4.本校工業工程專業培養模式
我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中,基于機械大類教學平臺,注重依托本學院的湖北省重點學科-機械設計制造及其自動化,以及湖北省重點實驗室-水電機械設備設計與維護實驗室,充分利用該學科較強的師資力量及制造實驗室大環境,使工業工程專業成為學院現代制造系統大平臺下的一個重要組成部分,并被定位在:主要承擔制造系統規劃設計管理、系統優化、先進生產方式的應用研究等作用。
4.1人才培養目標
工業工程專業是集工程技術、管理和人文社會科學為一體的交叉學科,工業工程專業培養的應該是既懂工程技術又懂經濟管理和人文社會科學知識的復合型的跨學科的高級技術人才。
我校工業工程專業將培養目標確定為:培養適應國家建設和科技發展需要的,既掌握扎實的機械工程技術和計算機應用技術,又掌握現代管理科學與系統科學的理論和方法,能熟練應用工業工程知識,對企業的生產系統進行規劃、設計、運作和管理,既懂技術又擅長管理的復合型高級工程技術人才。培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
4.2課程體系建設
我校工業工程專業目前開設的培養方向為生產系統規劃與運作,學生應具備以下能力:系統分析、規劃設計和改善的能力;機械制造工藝設計和優化的能力;制造過程運作管理的能力;創新能力;組織協調能力和溝通能力等。學生應掌握的知識結構是:以掌握機械制造工程、工業與系統工程知識為主,同時要具備管理與經濟學、計算機技術、信息技術等方面的知識,具備組織協調能力和與人溝通的能力。
培養計劃及課程體系對保證人才培養質量、提高學生適應能力、實現專業培養目標具有十分重要的意義。工業工程專業的課程體系設計的宗旨是:結合學科優勢,強調工業工程專業發展的優秀方向,體現自身的學科特色;因此,在課程體系建設方面遵循:以機械工程和工業與系統工程課程為主線,強化管理工程課程的學習;以制造技術基礎等制造大類平臺課程為基礎,強化制造工程與技術基本理論與方法的學習。
工業工程專業課程體系由以下四大模塊組成:公共課、專業基礎平臺課、專業基礎模塊課、專業方向模塊課,各模塊又分為必修課和選修課兩部分。其中,專業基礎平臺課程學分占理論教學總學分的40%,體現了厚基礎的基本思想,依托機械大類平臺課程:機械制圖、互換性與測量技術、機械設計基礎、機械制造技術基礎4門課程作為本專業的專業基礎必修課,機械工程控制基礎、CAD/CAM技術基礎等多門機械大類平臺課程作為本專業的專業基礎選修課;專業基礎模塊課程學分占理論教學總學分的14%,主要包括:生產系統工程、人因工程、基礎工業工程等工業與系統工程特色課程;專業方向模塊課程學分占理論教學總學分的14%,主要包括:生產自動化與制造系統,設施規劃與物流分析等專業方向課程。在學分分配上,機械工程類課程、工業與系統工程類課程、管理工程類課程的學分比例為:1.25:1:0.8;較好地體現了以機械工程和工業與系統工程類課程為主線,強化管理工程類課程學習的宗旨。
4.3實驗與實踐教學體系建設
工業工程是一個應用性很強的交叉性學科,要求理論聯系實踐,特別強調實踐環節對學生的訓練。本專業在人才培養方案的制定時就把實踐環節放到了一個很重要的位置,在實踐環節的設置、課時的分配等問題上都做了明確的規定,實踐教學環節占總學分比例達到20%。
我校工業工程實驗室建設思路:營造一個類似真實的自動化制造系統生產運作環境,為學生提供一個全面的、創新的、密切聯系工業實際的實驗教學平臺,能滿足主要專業課程教學實驗需要,保證實驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學生對制造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。這需要總體規劃,分步實施。
我校工業工程實驗室主要針對工業工程專業的基礎工業工程、生產計劃與控制、生產自動化與制造系統、人因工程、設施規劃與物流分析、工業機器人等多門課程。主要功能模塊包括:基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊、人因工程實驗模塊、設施規劃與物流分析實驗模塊、生產計劃與控制實驗模塊等。
為此,學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專業實驗室,迄今已建立了工業工程實驗室中的人因工程實驗模塊、基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊等較為完善的專業課程實驗室,滿足了專業課程教學實驗的需要;同時,學院與本地企業和地方政府積極溝通與合作,先后與多家知名制造企業如葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業公司、中船重工中南裝備有限責任公司等達成實踐教學基地合作協議,依托企業開展相關課程實踐教學,使教學結合企業生產和科研活動進行,以增強學生的實踐能力。
5.專業師資建設
高素質的教師隊伍是專業建設的保證。為了確保新辦專業的辦學質量和水平,我校高度重視工業工程專業的師資隊伍建設。2004年來,本專業從機械工程專業抽調精兵強將組成專業建設隊伍,2006年后,先后引進重點大學博士研究生2名、工業工程專業高素質研究生1名來充實教師隊伍,2009年,委派一名專任教師到武漢理工大學工業工程專業進行國內高校訪問學者專業進修,為工業工程專業的健康發展奠定了良好的基礎。目前,工業工程專業有專任教師12名,其中教授3人,副教授4人,講師5人。工業工程專任教師中,具有碩士學位的教師為92%,具有高級職稱的教師達到58%,中級以上職稱的教師達到100%。經過幾年的建設,工業工程專業已經形成了一支學歷結構合理,職稱分布優化的專業教師隊伍。
6.人才培養效果
經過近5年的實踐,工業工程專業已成功培養了一屆畢業生。從就業情況分析,2010年首屆畢業生就業率就達90%以上,用人單位反映良好;有8名學生考上重點大學研究生,達到畢業生總數的17%以上;可以看出,依托機械制造大平臺培養的工業工程專業的第一屆畢業生在掌握專業知識和基本技能以及較強的實踐能力、適應相關用人單位的需要等方面,達到了本專業的培養目標。
7.結語
工業工程是集工程技術、管理和人文社會科學于一體的新興交叉性學科,怎樣結合學校自身的辦學條件,合理確定學科定位和專業特色,探索一條與現代工業工程人才需求相適應的專業體系與培養模式是非常重要的。我校在工業工程專業體系建設中,將專業設置在機械與材料學院,定位于近機類專業,探索了一條依托機械設計制造及其自動化優勢學科,基于機械大類教學平臺,整合現有資源,培養優秀師資,培養目標面向生產制造業,體現自身學科特色的專業體系建設模式。實踐表明,這種模式較好地解決了工業工程專業的學科支撐及建設問題。當然,工業工程專業是隨著時代的發展而不斷進步和發展的,專業的建設與發展是一個長期而艱巨的工作,我們需要不斷探索,勇于實踐,開拓思想,努力建設一個培養符合國家建設發展需要的應用型、復合型人才的,具有自身特色的工業工程專業。
論文關鍵詞:工業工程專業建設專業特色南京大學
論文摘要:旨在探索工業工程專業建設的特點和規律,應用理論聯系實際的方法,在分析工業工程學科體系和一般特點的基礎上,結合綜合性大學的學科特點,提出了南京大學工業工程專業的培養目標和課程體系及教學實踐等所體現的專業特色,為工業工程專業發展和成熟提供理論指導。
根據最近的統計資料(2006年4月),目前全國已有161所高等院校開設工業工程(IE)專業。有跡象表明,開辦工業工程專業的院校還在不斷增加。南京大學是在2003年向教育部申請開辦工業工程專業的,在全國開辦工業工程專業的院校中,屬于新辦院校。當年即在南京大學其它專業選拔了愿意轉入工業工程專業的23名學生作為第一屆學生。2004年正式在全國招生。2007年將有第一屆畢業生,接受社會和市場的檢驗,目前就業情況良好。從著手開辦工業工程專業開始,我們一直在思考的問題是如何培養具有南京大學特色的IE專業?我們的培養目標是什么?因為這兩個問題不解決,后面的教學計劃、課程設置、教學實踐將無法設計、安排和落實。
1工業工程的學科體系
在回答上述兩個問題之前,首先必須弄清楚的是工業工程的學科體系和特點,即回答什么是工業工程以及如何區別工業工程與其它學科的界限問題。說到什么是工業工程,業內人士自然會想到AI-IE(美國工業工程師協會)關于工業工程的那一大段定義,把定義念完之后,非工業工程專業人士還是未能理解什么是工業工程。簡單地說,工業工程就是“用技術的方法系統、經濟、有效地解決技術和管理問題”。這一簡單定義首先將IE專業與其它專業區別開來。IE用技術的方法來解決管理問題,而其它管理專業(企業管理、公共管理等)則不能用技術的方法來解決管理問題[1];IE與其它工程學科的不同在于:①IE可以解決管理問題,其它工程學科則只能解決技術問題;②IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,其它工程學科做不到。
下面我們再來分析這一簡單定義背后所隱含的IE學科體系和特點。①交叉性。IE是把技術和管理有機結合起來的一門邊緣學科/交叉工程學科[2],這意味著IE專業學生不僅要學習技術類課程,而且要學習管理類課程,更重要的是把技術和管理有機地結合起來,這需要在整個的教學過程中具體貫徹落實;同時也決定了IE專業培養的是復合型人才[3]。②系統性。IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,這意味著IE專業學生對系統有著更高、更抽象的見解,能夠站在系統的高度,對系統問題進行規劃、設計、管理、改進和創新[4];這同時意味著IE專業學生能夠領導跨學科團隊進行工作,能夠成為一個有效的管理者。③創新性。從IE發展歷史看,一百多年來,這一古老的學科,仍然具有生命力,長盛不衰,其根本原因就在于它的創新性,根據社會發展需求,不斷改革課程體系和教學方法,以適應社會經濟環境的發展變化[5]。這也印證了IE專業的一句行話,“改善無止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程實踐性。IE專業的目標是用技術的方法來經濟、有效地解決社會系統的現實問題,這意味著IE培養的學生具有解決社會系統現實問題的能力。IE重在應用、重在實踐,離開了實際系統的應用,離開了實踐,IE也就不復存在了。
在充分分析IE特點的基礎上,再來描述IE學科體系如圖1所示[6-12]。
第一層:公共基礎,包括數學、物理學、文學和外語。
第二層:專業公共基礎,包括社會學、經濟學、管理學、工程學、系統科學。
第三層:專業基礎,包括運籌學、計算機與信息科學、控制論。
第四層:專業課程與應用方向,包括設計改善、分析評價與決策、過程控制和綜合應用。
2培養目標
在對IE學科體系及特點充分討論,形成共識的基礎上,我們制定了IE專業的培養目標:使學生具有良好的人文素養和溝通技能;掌握扎實的數理基礎理論、寬廣的經濟管理知識、實用的工程信息技術;能夠熟練運用工業工程的基本原理和方法,對生產和服務系統進行分析、規劃、設計、運作和管理,成為適合制造業和服務業需求的復合型高級工程技術管理人才。
上述培養目標勾畫出了南京大學工業工程專業的基本特色:①強調文理基礎。在南京大學辦工科,應充分利用南京大學文理見長的優勢,這也是大學科交叉的基礎,將文、理、工融合起來,要比將技術與管理融合起來具有更加深遠的意義和影響。②明確工業工程技術體系。在前面的IE定義中,我們只強調用技術的方法來解決技術和管理問題,并沒有規定用什么樣的技術,這就給各個學校的IE專業發展提供了廣闊的空間,各校在開辦IE專業時,將根據各自學校的優勢和師資的優勢,選擇恰當的技術作支撐。全世界各個學校的IE專業幾乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技術不同。文獻[13]認為,工業工程的技術體系包括三大類,社會學、經濟學、管理學、工程學和系統科學是其理論基礎,工程技術、信息技術是其支撐技術。我院在信息技術方面具有長期的研究積累和成果,不少教師具有計算機或信息科學專業背景,大部分教師具有信息系統設計、開發與實施經驗,未來的社會將是信息社會,因此,將信息技術作為IE的關鍵技術之一寫入培養目標,是恰當的[9],也是符合我院實際的。③明確具體的應用對象。前面談到,IE特點之一是工程實踐性,培養的IE學生在什么行業發揮作用呢,我們的培養目標明確指出在制造業和服務業。制造業包括各類離散制造型企業和流程型企業,主要應用工程信息技術來解決制造過程中的技術和管理問題,如管理控制一體化問題、企業內部物流問題等。服務業主要是指物流與供應鏈管理以及金融工程,這是我院的強項,可以將許多科研成果應用到教學工作中。④強調從系統級解決問題。作為南京大學培養的IE專業學生,要求能從系統角度解決生產與服務系統存在的問題。
3課程設置
明確了IE專業學科體系和培養目標之后,課程設置應該不是一件困難的事。但在教學實踐中,我們發現如何教好每一門課和界定課程之間的聯系與差別是關鍵。
從圖1可以清楚地看出IE學科體系及其相互關系,但不能保證所有任課教師都是IE出身,都能理解IE,這就是困難之所在。我們的學生經常會問,為什么要學習這一門課,它和IE有什么關系?不是每一個任課教師都能清楚地回答這樣的問題,也不是每個任課教師的回答都正確。這需要IE專業的教師來回答。
我們可以把IE專業課程體系分成6個模塊,如圖2所示。每個模塊包含若干課程。如分析計算模塊,課程包括運籌學、高級運籌學、概率與數理統計、數值分析;計算機信息技術模塊,包括計算機技術基礎、C++程序設計、數據結構、數據庫原理與應用、微機原理與應用、管理信息系統等;工程技術模塊,包括工程圖學和計算機圖學、機械設計基礎、機械制造基礎、現代制造系統等;經濟模塊,包括管理經濟學、財務會計、工程經濟學、金融工程、金融計量學等;管理模塊,包括管理學、供應鏈管理、人力資源管理、質量管理、項目管理等;IE優秀模塊,課程包括工業工程基礎、生產管理、人因工程、物流工程等;每一個模塊內的課程有實驗和設計項目,每一個模塊內的課程之間也有實驗或設計項目,在模塊之間也有實驗和綜合性實驗項目,以培養學生綜合應用所學知識解決實際問題能力;最后還有產業/方向模塊,其目的是給學生在某些產業方面更多更強的知識和訓練。在實施這一教學理念的過程中,我們強調,1)要界定清楚每一個模塊內的課程之間的聯系和區別。規定課程的學時數、課程大綱和教學要求,規定哪些內容在哪門課程中介紹,介紹到何種程度,后面的課程在內容上如何覆蓋和加深等。2)模塊之間的銜接和關聯,這是體現技術與管理有機結合的關鍵。
4教學實踐
由于IE的工程實踐性,在教學過程中必然要強調IE專業的實踐環節。這可能包括兩個方面,實驗教學和實踐教學。在我國,經過十多年的發展,在管理科學與工程教學指導委員會的指導下,再加上學習發達國家的先進經驗,IE實驗教學體系已基本形成,各門課程所要求的實驗內容已基本確定,但問題在于如何開展實驗課,保障實驗課的質量,改善實驗效果。由于受實驗場地、設備資源和時間的約束,實驗已成為一個驗證過程。我們的理念是提供一個實驗平臺和實驗要求,讓學生自己來設計實驗,分析實驗結果并提出改進方案,真正讓學生自己動手做實驗,使學生印象深刻。實驗中出現的問題,讓學生自己解決,不知不覺中培養了學生利用所學知識綜合解決實際問題的能力。
鑒于現在的學生極少經歷過社會實踐的事實,在教學環節上加強實踐教學環節。如金工實習、工廠參觀、短期企業調查、專業實習等,使學生對企業有一個感性認識。這雖然加大了教學投入,但對于改善教學效果,起到了良好的促進作用。
5結論
實踐已經證明,IE無論是在發達國家,還是在發展中國家都得到了蓬勃發展,在社會經濟建設中發揮了重大作用,中國對IE專業人才的需求將大大超過供給。而且,社會對IE專業人才的需求是多方面、多層次的,各個學校在辦學過程中,如能注意發揮各自的特色和優勢,必將充分發揮IE專業潛能。良好的培養目標和教學計劃的設計是成功的基礎,但真正的成功還有待于社會實踐的檢驗。
論文關鍵詞:工業工程專業建設專業特色南京大學
論文摘要:旨在探索工業工程專業建設的特點和規律,應用理論聯系實際的方法,在分析工業工程學科體系和一般特點的基礎上,結合綜合性大學的學科特點,提出了南京大學工業工程專業的培養目標和課程體系及教學實踐等所體現的專業特色,為工業工程專業發展和成熟提供理論指導。
根據最近的統計資料(2006年4月),目前全國已有161所高等院校開設工業工程(IE)專業。有跡象表明,開辦工業工程專業的院校還在不斷增加。南京大學是在2003年向教育部申請開辦工業工程專業的,在全國開辦工業工程專業的院校中,屬于新辦院校。當年即在南京大學其它專業選拔了愿意轉入工業工程專業的23名學生作為第一屆學生。2004年正式在全國招生。2007年將有第一屆畢業生,接受社會和市場的檢驗,目前就業情況良好。從著手開辦工業工程專業開始,我們一直在思考的問題是如何培養具有南京大學特色的IE專業?我們的培養目標是什么?因為這兩個問題不解決,后面的教學計劃、課程設置、教學實踐將無法設計、安排和落實。
1工業工程的學科體系
在回答上述兩個問題之前,首先必須弄清楚的是工業工程的學科體系和特點,即回答什么是工業工程以及如何區別工業工程與其它學科的界限問題。說到什么是工業工程,業內人士自然會想到AI-IE(美國工業工程師協會)關于工業工程的那一大段定義,把定義念完之后,非工業工程專業人士還是未能理解什么是工業工程。簡單地說,工業工程就是“用技術的方法系統、經濟、有效地解決技術和管理問題”。這一簡單定義首先將IE專業與其它專業區別開來。IE用技術的方法來解決管理問題,而其它管理專業(企業管理、公共管理等)則不能用技術的方法來解決管理問題[1];IE與其它工程學科的不同在于:①IE可以解決管理問題,其它工程學科則只能解決技術問題;②IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,其它工程學科做不到。
下面我們再來分析這一簡單定義背后所隱含的IE學科體系和特點。①交叉性。IE是把技術和管理有機結合起來的一門邊緣學科/交叉工程學科[2],這意味著IE專業學生不僅要學習技術類課程,而且要學習管理類課程,更重要的是把技術和管理有機地結合起來,這需要在整個的教學過程中具體貫徹落實;同時也決定了IE專業培養的是復合型人才[3]。②系統性。IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,這意味著IE專業學生對系統有著更高、更抽象的見解,能夠站在系統的高度,對系統問題進行規劃、設計、管理、改進和創新[4];這同時意味著IE專業學生能夠領導跨學科團隊進行工作,能夠成為一個有效的管理者。③創新性。從IE發展歷史看,一百多年來,這一古老的學科,仍然具有生命力,長盛不衰,其根本原因就在于它的創新性,根據社會發展需求,不斷改革課程體系和教學方法,以適應社會經濟環境的發展變化[5]。這也印證了IE專業的一句行話,“改善無止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程實踐性。IE專業的目標是用技術的方法來經濟、有效地解決社會系統的現實問題,這意味著IE培養的學生具有解決社會系統現實問題的能力。IE重在應用、重在實踐,離開了實際系統的應用,離開了實踐,IE也就不復存在了。
在充分分析IE特點的基礎上,再來描述IE學科體系如圖1所示[6-12]。
第一層:公共基礎,包括數學、物理學、文學和外語。
第二層:專業公共基礎,包括社會學、經濟學、管理學、工程學、系統科學。
第三層:專業基礎,包括運籌學、計算機與信息科學、控制論。
第四層:專業課程與應用方向,包括設計改善、分析評價與決策、過程控制和綜合應用。
2培養目標
在對IE學科體系及特點充分討論,形成共識的基礎上,我們制定了IE專業的培養目標:使學生具有良好的人文素養和溝通技能;掌握扎實的數理基礎理論、寬廣的經濟管理知識、實用的工程信息技術;能夠熟練運用工業工程的基本原理和方法,對生產和服務系統進行分析、規劃、設計、運作和管理,成為適合制造業和服務業需求的復合型高級工程技術管理人才。
上述培養目標勾畫出了南京大學工業工程專業的基本特色:①強調文理基礎。在南京大學辦工科,應充分利用南京大學文理見長的優勢,這也是大學科交叉的基礎,將文、理、工融合起來,要比將技術與管理融合起來具有更加深遠的意義和影響。②明確工業工程技術體系。在前面的IE定義中,我們只強調用技術的方法來解決技術和管理問題,并沒有規定用什么樣的技術,這就給各個學校的IE專業發展提供了廣闊的空間,各校在開辦IE專業時,將根據各自學校的優勢和師資的優勢,選擇恰當的技術作支撐。全世界各個學校的IE專業幾乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技術不同。文獻[13]認為,工業工程的技術體系包括三大類,社會學、經濟學、管理學、工程學和系統科學是其理論基礎,工程技術、信息技術是其支撐技術。我院在信息技術方面具有長期的研究積累和成果,不少教師具有計算機或信息科學專業背景,大部分教師具有信息系統設計、開發與實施經驗,未來的社會將是信息社會,因此,將信息技術作為IE的關鍵技術之一寫入培養目標,是恰當的[9],也是符合我院實際的。③明確具體的應用對象。前面談到,IE特點之一是工程實踐性,培養的IE學生在什么行業發揮作用呢,我們的培養目標明確指出在制造業和服務業。制造業包括各類離散制造型企業和流程型企業,主要應用工程信息技術來解決制造過程中的技術和管理問題,如管理控制一體化問題、企業內部物流問題等。服務業主要是指物流與供應鏈管理以及金融工程,這是我院的強項,可以將許多科研成果應用到教學工作中。④強調從系統級解決問題。作為南京大學培養的IE專業學生,要求能從系統角度解決生產與服務系統存在的問題。
3課程設置
明確了IE專業學科體系和培養目標之后,課程設置應該不是一件困難的事。但在教學實踐中,我們發現如何教好每一門課和界定課程之間的聯系與差別是關鍵。
從圖1可以清楚地看出IE學科體系及其相互關系,但不能保證所有任課教師都是IE出身,都能理解IE,這就是困難之所在。我們的學生經常會問,為什么要學習這一門課,它和IE有什么關系?不是每一個任課教師都能清楚地回答這樣的問題,也不是每個任課教師的回答都正確。這需要IE專業的教師來回答。
我們可以把IE專業課程體系分成6個模塊,如圖2所示。每個模塊包含若干課程。如分析計算模塊,課程包括運籌學、高級運籌學、概率與數理統計、數值分析;計算機信息技術模塊,包括計算機技術基礎、C++程序設計、數據結構、數據庫原理與應用、微機原理與應用、管理信息系統等;工程技術模塊,包括工程圖學和計算機圖學、機械設計基礎、機械制造基礎、現代制造系統等;經濟模塊,包括管理經濟學、財務會計、工程經濟學、金融工程、金融計量學等;管理模塊,包括管理學、供應鏈管理、人力資源管理、質量管理、項目管理等;IE優秀模塊,課程包括工業工程基礎、生產管理、人因工程、物流工程等;每一個模塊內的課程有實驗和設計項目,每一個模塊內的課程之間也有實驗或設計項目,在模塊之間也有實驗和綜合性實驗項目,以培養學生綜合應用所學知識解決實際問題能力;最后還有產業/方向模塊,其目的是給學生在某些產業方面更多更強的知識和訓練。在實施這一教學理念的過程中,我們強調,1)要界定清楚每一個模塊內的課程之間的聯系和區別。規定課程的學時數、課程大綱和教學要求,規定哪些內容在哪門課程中介紹,介紹到何種程度,后面的課程在內容上如何覆蓋和加深等。2)模塊之間的銜接和關聯,這是體現技術與管理有機結合的關鍵。
4教學實踐
由于IE的工程實踐性,在教學過程中必然要強調IE專業的實踐環節。這可能包括兩個方面,實驗教學和實踐教學。在我國,經過十多年的發展,在管理科學與工程教學指導委員會的指導下,再加上學習發達國家的先進經驗,IE實驗教學體系已基本形成,各門課程所要求的實驗內容已基本確定,但問題在于如何開展實驗課,保障實驗課的質量,改善實驗效果。由于受實驗場地、設備資源和時間的約束,實驗已成為一個驗證過程。我們的理念是提供一個實驗平臺和實驗要求,讓學生自己來設計實驗,分析實驗結果并提出改進方案,真正讓學生自己動手做實驗,使學生印象深刻。實驗中出現的問題,讓學生自己解決,不知不覺中培養了學生利用所學知識綜合解決實際問題的能力。
鑒于現在的學生極少經歷過社會實踐的事實,在教學環節上加強實踐教學環節。如金工實習、工廠參觀、短期企業調查、專業實習等,使學生對企業有一個感性認識。這雖然加大了教學投入,但對于改善教學效果,起到了良好的促進作用。
5結論
實踐已經證明,IE無論是在發達國家,還是在發展中國家都得到了蓬勃發展,在社會經濟建設中發揮了重大作用,中國對IE專業人才的需求將大大超過供給。而且,社會對IE專業人才的需求是多方面、多層次的,各個學校在辦學過程中,如能注意發揮各自的特色和優勢,必將充分發揮IE專業潛能。良好的培養目標和教學計劃的設計是成功的基礎,但真正的成功還有待于社會實踐的檢驗。
論文關鍵詞:工業工程專業建設專業特色南京大學
論文摘要:旨在探索工業工程專業建設的特點和規律,應用理論聯系實際的方法,在分析工業工程學科體系和一般特點的基礎上,結合綜合性大學的學科特點,提出了南京大學工業工程專業的培養目標和課程體系及教學實踐等所體現的專業特色,為工業工程專業發展和成熟提供理論指導。
根據最近的統計資料(2006年4月),目前全國已有161所高等院校開設工業工程(IE)專業。有跡象表明,開辦工業工程專業的院校還在不斷增加。南京大學是在2003年向教育部申請開辦工業工程專業的,在全國開辦工業工程專業的院校中,屬于新辦院校。當年即在南京大學其它專業選拔了愿意轉入工業工程專業的23名學生作為第一屆學生。2004年正式在全國招生。2007年將有第一屆畢業生,接受社會和市場的檢驗,目前就業情況良好。從著手開辦工業工程專業開始,我們一直在思考的問題是如何培養具有南京大學特色的IE專業?我們的培養目標是什么?因為這兩個問題不解決,后面的教學計劃、課程設置、教學實踐將無法設計、安排和落實。
1工業工程的學科體系
在回答上述兩個問題之前,首先必須弄清楚的是工業工程的學科體系和特點,即回答什么是工業工程以及如何區別工業工程與其它學科的界限問題。說到什么是工業工程,業內人士自然會想到AI-IE(美國工業工程師協會)關于工業工程的那一大段定義,把定義念完之后,非工業工程專業人士還是未能理解什么是工業工程。簡單地說,工業工程就是“用技術的方法系統、經濟、有效地解決技術和管理問題”。這一簡單定義首先將IE專業與其它專業區別開來。IE用技術的方法來解決管理問題,而其它管理專業(企業管理、公共管理等)則不能用技術的方法來解決管理問題[1];IE與其它工程學科的不同在于:①IE可以解決管理問題,其它工程學科則只能解決技術問題;②IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,其它工程學科做不到。
下面我們再來分析這一簡單定義背后所隱含的IE學科體系和特點。①交叉性。IE是把技術和管理有機結合起來的一門邊緣學科/交叉工程學科[2],這意味著IE專業學生不僅要學習技術類課程,而且要學習管理類課程,更重要的是把技術和管理有機地結合起來,這需要在整個的教學過程中具體貫徹落實;同時也決定了IE專業培養的是復合型人才[3]。②系統性。IE用系統方法解決復雜系統的技術和管理問題,這意味著IE專業學生對系統有著更高、更抽象的見解,能夠站在系統的高度,對系統問題進行規劃、設計、管理、改進和創新[4];這同時意味著IE專業學生能夠領導跨學科團隊進行工作,能夠成為一個有效的管理者。③創新性。從IE發展歷史看,一百多年來,這一古老的學科,仍然具有生命力,長盛不衰,其根本原因就在于它的創新性,根據社會發展需求,不斷改革課程體系和教學方法,以適應社會經濟環境的發展變化[5]。這也印證了IE專業的一句行話,“改善無止境”(Itisalwaysabetterway)。④工程實踐性。IE專業的目標是用技術的方法來經濟、有效地解決社會系統的現實問題,這意味著IE培養的學生具有解決社會系統現實問題的能力。IE重在應用、重在實踐,離開了實際系統的應用,離開了實踐,IE也就不復存在了。
在充分分析IE特點的基礎上,再來描述IE學科體系如圖1所示[6-12]。
第一層:公共基礎,包括數學、物理學、文學和外語。
第二層:專業公共基礎,包括社會學、經濟學、管理學、工程學、系統科學。
第三層:專業基礎,包括運籌學、計算機與信息科學、控制論。
第四層:專業課程與應用方向,包括設計改善、分析評價與決策、過程控制和綜合應用。
2培養目標
在對IE學科體系及特點充分討論,形成共識的基礎上,我們制定了IE專業的培養目標:使學生具有良好的人文素養和溝通技能;掌握扎實的數理基礎理論、寬廣的經濟管理知識、實用的工程信息技術;能夠熟練運用工業工程的基本原理和方法,對生產和服務系統進行分析、規劃、設計、運作和管理,成為適合制造業和服務業需求的復合型高級工程技術管理人才。
上述培養目標勾畫出了南京大學工業工程專業的基本特色:①強調文理基礎。在南京大學辦工科,應充分利用南京大學文理見長的優勢,這也是大學科交叉的基礎,將文、理、工融合起來,要比將技術與管理融合起來具有更加深遠的意義和影響。②明確工業工程技術體系。在前面的IE定義中,我們只強調用技術的方法來解決技術和管理問題,并沒有規定用什么樣的技術,這就給各個學校的IE專業發展提供了廣闊的空間,各校在開辦IE專業時,將根據各自學校的優勢和師資的優勢,選擇恰當的技術作支撐。全世界各個學校的IE專業幾乎都各不相同,其最大不同,就在于所采用的技術不同。文獻[13]認為,工業工程的技術體系包括三大類,社會學、經濟學、管理學、工程學和系統科學是其理論基礎,工程技術、信息技術是其支撐技術。我院在信息技術方面具有長期的研究積累和成果,不少教師具有計算機或信息科學專業背景,大部分教師具有信息系統設計、開發與實施經驗,未來的社會將是信息社會,因此,將信息技術作為IE的關鍵技術之一寫入培養目標,是恰當的[9],也是符合我院實際的。③明確具體的應用對象。前面談到,IE特點之一是工程實踐性,培養的IE學生在什么行業發揮作用呢,我們的培養目標明確指出在制造業和服務業。制造業包括各類離散制造型企業和流程型企業,主要應用工程信息技術來解決制造過程中的技術和管理問題,如管理控制一體化問題、企業內部物流問題等。服務業主要是指物流與供應鏈管理以及金融工程,這是我院的強項,可以將許多科研成果應用到教學工作中。④強調從系統級解決問題。作為南京大學培養的IE專業學生,要求能從系統角度解決生產與服務系統存在的問題。
3課程設置
明確了IE專業學科體系和培養目標之后,課程設置應該不是一件困難的事。但在教學實踐中,我們發現如何教好每一門課和界定課程之間的聯系與差別是關鍵。
從圖1可以清楚地看出IE學科體系及其相互關系,但不能保證所有任課教師都是IE出身,都能理解IE,這就是困難之所在。我們的學生經常會問,為什么要學習這一門課,它和IE有什么關系?不是每一個任課教師都能清楚地回答這樣的問題,也不是每個任課教師的回答都正確。這需要IE專業的教師來回答。
我們可以把IE專業課程體系分成6個模塊,如圖2所示。每個模塊包含若干課程。如分析計算模塊,課程包括運籌學、高級運籌學、概率與數理統計、數值分析;計算機信息技術模塊,包括計算機技術基礎、C++程序設計、數據結構、數據庫原理與應用、微機原理與應用、管理信息系統等;工程技術模塊,包括工程圖學和計算機圖學、機械設計基礎、機械制造基礎、現代制造系統等;經濟模塊,包括管理經濟學、財務會計、工程經濟學、金融工程、金融計量學等;管理模塊,包括管理學、供應鏈管理、人力資源管理、質量管理、項目管理等;IE優秀模塊,課程包括工業工程基礎、生產管理、人因工程、物流工程等;每一個模塊內的課程有實驗和設計項目,每一個模塊內的課程之間也有實驗或設計項目,在模塊之間也有實驗和綜合性實驗項目,以培養學生綜合應用所學知識解決實際問題能力;最后還有產業/方向模塊,其目的是給學生在某些產業方面更多更強的知識和訓練。在實施這一教學理念的過程中,我們強調,1)要界定清楚每一個模塊內的課程之間的聯系和區別。規定課程的學時數、課程大綱和教學要求,規定哪些內容在哪門課程中介紹,介紹到何種程度,后面的課程在內容上如何覆蓋和加深等。2)模塊之間的銜接和關聯,這是體現技術與管理有機結合的關鍵。
4教學實踐
由于IE的工程實踐性,在教學過程中必然要強調IE專業的實踐環節。這可能包括兩個方面,實驗教學和實踐教學。在我國,經過十多年的發展,在管理科學與工程教學指導委員會的指導下,再加上學習發達國家的先進經驗,IE實驗教學體系已基本形成,各門課程所要求的實驗內容已基本確定,但問題在于如何開展實驗課,保障實驗課的質量,改善實驗效果。由于受實驗場地、設備資源和時間的約束,實驗已成為一個驗證過程。我們的理念是提供一個實驗平臺和實驗要求,讓學生自己來設計實驗,分析實驗結果并提出改進方案,真正讓學生自己動手做實驗,使學生印象深刻。實驗中出現的問題,讓學生自己解決,不知不覺中培養了學生利用所學知識綜合解決實際問題的能力。
鑒于現在的學生極少經歷過社會實踐的事實,在教學環節上加強實踐教學環節。如金工實習、工廠參觀、短期企業調查、專業實習等,使學生對企業有一個感性認識。這雖然加大了教學投入,但對于改善教學效果,起到了良好的促進作用。
5結論
實踐已經證明,IE無論是在發達國家,還是在發展中國家都得到了蓬勃發展,在社會經濟建設中發揮了重大作用,中國對IE專業人才的需求將大大超過供給。而且,社會對IE專業人才的需求是多方面、多層次的,各個學校在辦學過程中,如能注意發揮各自的特色和優勢,必將充分發揮IE專業潛能。良好的培養目標和教學計劃的設計是成功的基礎,但真正的成功還有待于社會實踐的檢驗。
摘要 根據工業工程專業的培養目標,結合運籌學的特點,本文分析、總結了運籌學課程教學過程中存在的主要問題,并就該課程的教學內容、教學手段和考核體系等三個方面的教學改革進行了探究。
關鍵詞 工業工程 運籌學 教學改革
工業工程是一項新興專業,我國本科院校開設工業工程專業只有十多年的歷史。工業工程強調綜合地提高勞動生產率、降低生產成本、保證產品質量,使生產系統能夠處于最佳運行狀態而獲得最高的整體效益。運籌學是工業工程專業非常重要的專業基礎課,它有著十分突出的實踐性和實用性。運籌學既是工業工程專業其他專業課程如《系統工程》、《生產計劃與控制》、《物流分析與設施規劃》等的理論基礎,同時又和這些課程在內容上有所交叉。因此研究工業工程專業運籌學課程的教學改革具有十分重要的現實意義。
1 運籌學教學中存在的不足
運籌學廣泛應用現有的科學技術知識和數學方法,解決實際中提出的專門問題,著重對人、財、物等有限資源進行統籌安排,為決策者選擇最優決策提供定量依據。運籌學中的很多理論方法已經成為現代化管理的有力工具,在生產管理、工程技術、金融財政、軍事作戰、經濟分析等領域中都得到了極為廣泛的應用。目前我國很多院校把運籌學歸到數學學科范疇,使得數學理論的教學內容偏多,而對學生分析與解決實際問題能力的培養環節偏弱,這顯然和工業工程專業人才培養目標相去甚遠。目前在工業工程專業運籌學教學中主要存在以下幾個方面的問題。
(1)教學內容不恰當。運籌學在發展過程中,由于研究和應用的領域不同,發展了各種不同的理論,從而形成了不同的運籌學分支。由于教學時數有限,因此教學內容不可能包括所有的分支。顯然不同的辦學層次、專業背景、學校類型、學生素質以及知識結構存在著差異,目前在運籌學的教學內容選擇上存在著一定的盲目性和隨意性。
(2)過分注重理論推導,忽視對學生應用運籌學解決實際問題能力的培養。盡管運籌學強調以量化為基礎,需要建立各種數學模型,為決策者的決策提供定量依據。但是更為重要的是運籌學分析獲得的結果要能夠被實踐檢驗,并被用來指導實際系統的運行,因此具有很強的實踐性。而目前運籌學課程的教學仍然停留在傳統的模式上,過于注重定義解釋,定理的推導以及算法的推演上,缺乏運籌學的應用和分析問題、解決問題的方法和思路的培養。因而學生普遍存在“眼高手低”的通病。很多學生學習完運籌學之后,感覺不到它的實用價值,更無法把運籌學的思想和方法應用到后續的相關專業課中。
(3)太注重運算的硬結果,而結合實際應用中最優方案的軟化、折中思想較少講授,使學生面對實際問題只能硬搬照抄,缺少應有的靈活性。應用運籌學求解的結果目標通常具有單一性,即追求效益最佳。而從企業要求來看,還需要考慮資金周轉、環境保護、資源合理利用以及企業生存等多方面因素,因此,企業所期望的“效益最佳”具有系統性。這二者之間的差異甚至沖突,也是運籌學實際應用中需要合理解決的問題。因此在教學過程中要培養學生在理念和工作方式上具有開放性。不能拘泥于運籌學書本和文獻資料,而應該深入實際,與相關人員及學科相結合、交叉、滲透、互補,從而達到技術可行、經濟合理及系統優化的目的。
2 運籌學教學改革
根據工業工程專業學生的培養目標,結合運籌學的學科特點,我們從以下幾個方面對運籌學教學進行了改革:
2.1 根據工業工程專業的培養目標,組織合理的教學內容
教學內容的組織是課程教學的重要環節,在運籌學教學工作中,我們注重改進教學內容、思想與方法,強調“融知識傳授與能力培養為一體”。運籌學的教學內容首先考慮到學科體系的完整性,為學生打下牢固的理論基礎。
工業工程專業運籌學的教學目的側重于運籌學在各類管理問題中的應用,其教學內容應根據專業需要進行設置。從實際應用情況看,線性規劃、動態規劃等運籌學分支應用較為廣泛,因此這部分內容作為一般管理類專業必須掌握的內容。此外,圖論、存儲論、排隊論、決策論和對策論在實際生產中對生產計劃問題、庫存問題等各個環節中都能起到重要的理論支撐作用,因此這部分內容也作為工業工程專業運籌學的教學內容。
2.2 豐富教學手段,培養學生解決實際問題的能力
(1)結合工業工程專業實際,淡化數學方法的推導與論證,增加案例教學。案例教學是一種親驗型、參與型的學習方法,能使學生深入到實際問題的環境中,提高分析和解決實際問題的能力,對于他們的全面發展,起著不可替代的作用。在進行案例教學過程中,我們主要從以下幾個方面入手:
首先,案例的選取要具有充分的代表性,結合工業工程專業的特點,覆蓋該專業在實際中最常見運籌學問題的各類類型,在案例選取過程中還應注重以學生緊密聯系的實際生活為背景,從而更好地激發他們學習的興趣。
其次,在講解運籌學模型時,以實際問題引入,并結合實際問題的解決對相關理論和方法進行講授。在講授過程中以實踐應用為主線,以活躍的思維想象與迂回的教學技巧幫助學生掌握教學難點。
最后,對同一案例采用多種運籌學模型進行求解。比如項目投資案例可以采取一般線性規劃模型、運輸問題模型、動態規劃模型、整數規劃模型等多種模型解決,各種模型的相同點和不同點是什么,各種模型的優缺點是什么。通過多個角度的建模不僅培養學生對運籌學知識的綜合掌握,也鍛煉了他們不同維度思考問題的能力,后者也許對于學生的成長更加重要,對于工業工程專業的學生其綜合利用資源尋求系統優化的角度來說,尤其有意義。
(2)通過課堂練習、課堂提問、課堂演示等形式實現教師與學生的互動,在活躍課堂氣氛的同時,提高教學效果。在課堂教授時不能為了追求進度而硬性灌輸,而是通過假設、反問、設疑、爭辯等方式進行啟發式教學,讓學生不斷思考,不斷領悟。在進行案例分析時老師要營造良好的自由討論的氛圍,一方面設法調動學生的主動性和積極性,鼓勵學生參與討論;另一方面引導學生圍繞案例主題展開討論,分析求解結果的可操作性,培養學生在應用運籌學解決實際問題時要與其他學科配合,在整個專業體系框架內,尋求問題的最優方案。案例討論結束后,老師要做簡要的總結,針對學生在討論中提出的分析方法和思路、解決問題的途徑等進行實事求是的評價,最終得出最優的案例分析方案。
(3)加強與工業工程其他專業課程的銜接。我們在運籌學的教學過程中特別注意與其他專業課的銜接,使學生的知識系統化。比如講解線性規劃時,聯系《物流分析與設施規劃》中的選址問題;講解指派問題時,結合《供應鏈管理》中的供應商優選決策講解運籌學知識在其中的應用;講解目標決策時,與《系統工程》中層次分析法和沖突分析法相對比等等。教師在講解的過程中,可以讓學生了解運籌學課程與其他專業課程的關系和銜接,一方面完善學生的知識體系,另一方面明確運籌學的重要性,激發學習運籌學的動力。
(4)開展計算機輔助教學,豐富運籌學上機實驗。開展運籌學計算機輔助教學無論對于運籌學的發展與進步,還是對運籌學教學本身,都有著重要的意義。計算機輔助教學一方面要求學生能夠應用已有的運籌學計算軟件,如Matlab、Lin,go、Lindo等求解大規模的優化問題。另一方面要求學生能夠自己動手編寫運籌學各種算法的計算機程序,鍛煉學生獨立思考的能力。
(5)增加運籌學課程設計。運籌學課程結束后,教師結合實際和教學內容,設計多個帶一定綜合性的課題,根據課題的難易程度,制定合理的評分標準,供學生選擇。學生根據自身的實際情況選擇課題,查閱資料,仔細研究,建立模型、選擇算法、編程上機、調試運行后得出結果,并進行結果分析。該過程主要鍛煉學生的系統性思維,提高他們分析和解決實際問題的能力。
2.3 建立合理的考核體系
在成績考核方面,將傳統的單一閉卷筆試改為課程設計、上機實驗與筆試相結合的考試方式,全面考察學生對所學基本知識的掌握情況和綜合應用能力,并編制運籌學題庫和試卷庫,規范評分標準,以保證運籌學的考試、閱卷、評分做到科學、規范、公正。
3 結論
運籌學作為工業工程專業的主干課,它的教學改革是整個人才培養模式改革中的重要環節。通過教學內容、教學手段、考核方式等方面改革,能夠激發學生學習的積極性,從根本上改善該課程的教學效果,提高學生的綜合素質,真正實現學以致用的教學目的。為應用型人才培養模式的改革奠定基礎。
摘要:中外合作辦學項目具有特殊的人才培B體制和人才培養模式,需要特殊的專業建設和課程建設。本文在中外合作辦學項目專業課雙語教學必要性分析的基礎上,結合課程特點探討工業工程專業《管理信息系統》雙語課程的實踐。
關鍵詞:中外合作辦學 雙語教學 管理信息系統
近年來,我國的高等教育國際化趨勢日趨明顯,全國的本科中外合作辦學項目(含內地與港臺地區合作辦學項目)已達900余個。中外合作辦學對于學生的語言能力有相對較高及特殊的要求,強調學生完成基礎課程外,要突出重點培養學生的外語能力。除了強化外語外,中外合作辦學項目的另一特色就是專業課的雙語教學。本文聚焦本科中外合作辦學項目工業工程專業雙語課《管理信息系統》,探討該課程雙語教學的實踐。
一、本科中外合作辦學工業工程專業雙語教學的必要性
(一)教育部政策的引導
雙語教學(Bilingual Teaching)指用兩種語言教授非外語類課程的一種教學方法,是以兩種語言為工具,強調專業知識的學習和運用。[1]在高校開展雙語教學是我國為了應對激烈的世界競爭,培養具有國際競爭力人才的有益嘗試,也是我國高等教育與國際接軌,實現素質教育的重要途徑。[2]從2001年起,教育部就先后提出 “為了適應經濟全球化和科技革命的挑戰,本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學的要求”, “要提高雙語教學課程的質量,繼續擴大雙語教學課程的數量”。
(二)培養目標和方案的要求
對于本科中外合作辦學項目,用雙語進行專業課的講授不但響應教育部的政策號召,更是中外合作辦學項目的人才培養目標和方案的要求。
本科中外合作辦學項目工業工程專業的培養目標是培養掌握工程技術和現代管理科學與系統科學的理論和方法,能熟練應用工業工程的知識對企業的生產系統進行管理、評價和創新,提高企業整體經濟效益的應用型、國際型高級經濟和工程管理人才。為了實現“應用型和國際型”人才培養的特點,開展專業課雙語教學勢在必行。
二、《管理信息系統》雙語教學的探索
(一)明確課程的教學目標
隨著信息技術的飛速發展,《管理信息系統》這門課程被列為很多本科專業的教學計劃,比如計算機類、經濟管理類以及工程類專業。但是不同的專業對于《管理系新系統》課程的需求是不同的。計算機類專業的教學目標是學生能夠掌握信息系統的開發技術;非計算機類專業的教學目標是如何應用信息系統的各項技術。比如,經濟管理專業的學生側重于應用信息系統影響企業的管理和發展;工程類專業的學生則更多將信息技術應用于改變傳統工作方式,提高工作效率。
對于中外合作辦學項目工業工程專業來說,《管理信息系統》這門課程旨在研究企業如何使用信息技術和系統實現企業目標。學生不需要開發系統,只要認識到信息系統是幫助企業實現卓越的運營、開發新產品和服務、提升決策制定和實現競爭優勢的主要工具之一,在未來的工作實踐中,遇到了生產經營中的問題能夠應用適當的管理信息技術解決問題或者找到解決問題的方法。另外,由于信息技術更新速度快,課堂講授的知識很快就會過時,所以本門課程的教學目標重點在于思維模式的構建和能力的培養,而非知識體系的構建。
采用雙語教學的另一目標是讓學生掌握專業詞匯。世界最先進的信息技術都以英文呈現,以雙語形式開展《管理信息系統》的教學為今后學習和掌握先進的信息基礎奠定語言基礎。明確了教學目標,教學活動和考核形式都應該緊密圍繞教學目標展開。
(二)多樣化課堂活動
正如前文所述,信息技術更新速度快,任何教材所涵蓋的內容都會成為“歷史”,對于未來的實際應用并沒有太多價值。如果教師在課堂上只采用傳統的講授方式講解教材內容將會導致課堂枯燥無味,學生僅靠被動灌輸也很難理解信息技術如何幫助企業實現卓越的運營。相對于傳統的單向教學,互動式教學更適合《管理信息系統》。教師可以采用“案例―案例”的形式,通過企業應用信息技術解決生產經營問題的案例介紹各種管理信息系統要素的作用,再讓學生查找相似的案例,掌握相關要素的最新技術。遵循這一教學模式,可以采用案例分析、小組討論、Presentation等多種教學活動,既能培養學生自主學習、自主思考的習慣,還能提升學生的外語表達能力。
(三) 多樣化考核形式
鑒于中外合作辦學項目人才培養的目標以及《管理信息系統》課程的特點,考核可以采用組合式考核方式取代傳統的考核方式。出勤情況、課堂參與、語言表述、知識應用這些都應該列入考核的范疇,以月考的形式考核基礎知識的掌握情況,以報告考核學生對于信息技術的應用情況,以案例分析和小組展示考核學生信息收集、知識點整理、邏輯思維以及語言表述能力。考核形式的多樣化可以調動學生的學習積極性,始終與教學進程保持一致,認真揣摩每一個知識點,避免對知識的死記硬背。
三、結語
中外合作辦學項目雙語課程的實踐需要任課教師需要付出更多的努力。既要不斷提升專業知識能力和外語語言能力,還要積極探索雙語課程的教學理念與方法,尋找更適合本科中外合作辦學項目人才培養目標和課程特點的教學模式,推動本科中外合作辦學項目雙語教學的質量與水平的提升。
摘要:針對工業工程專業實踐教學中存在的問題,構建了基于三螺旋理論的工業工程專業實踐教學體系,明晰了工業工程專業實踐教學的目標、強化過程管控與效果檢驗,形成了以“目標――手段――檢驗”為主線的實踐教學閉環管理模式,給出了一條解決工業工程專業人才培養與企業需求之間結構性矛盾的路徑,并以安徽工業大學為例介紹了該模式的應用效果。
關鍵詞:工業工程;實踐教學;三螺旋理論;人才培養
工業工程起源于20世紀初的美國,它是一門將管理、工程技術融為一體的工程性、實踐性和綜合性都很強的學科,在企業降低成本、改善質量、提高生產效率與效益等方面具有廣闊的應用前景。在工業工程教育方面,1908年,美國賓夕法尼亞州立大學首先設立工業工程系。在我國,1992年,國家教委批準西安交大、天津大學首批試辦工業工程專業,經過20余年的發展,目前已有170余所高校設立工業工程專業,工業工程已成為近年來始終熱度不減的專業。此外,根據《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》,工業工程已成為管理學門類下的一級學科,可見,工業工程專業正受到國內教育界和社會越來越高的重視。
目前,我國已成為世界制造中心,并逐漸由制造業大國向制造業強國轉變,企業及社會逐漸意識到工業工程在工業現代化過程中的重要作用,因此,對工業工程專業人才的需求迅速增長。然而,高校工業工程人才培養與社會人才需求間存在著一定的結構性矛盾,一方面,企業越來越注重工業工程人才的實踐能力及創新能力;另一方面,一般高校培養的工業工程專業畢業生缺乏較強的創新和實踐能力,不能很好地滿足社會對工業工程專業人才需求的期望。在此背景下,培養和造就一批工程能力強,具有創新精神和善于解決問題的實踐能力的工業工程人才,成為工業工程專業教學與實踐改革的方向,也是解決工業工程人才培養與社會對工業工程人才需求間矛盾的重要途徑。
一、工業工程專業實踐教學改革思路
實踐教學在培養學生的實踐能力和創新能力的過程中占有重要地位,但由于工業工程專業在我國的起步較晚,導致人們對工業工程專業的認知不夠透徹,所以,國內一般高校的工業工程專業在課程體系設置中沒能徹底擺脫重理論輕應用、重課堂教學輕實踐、重學術輕工程的模式,在實踐教學課程設置上沒能更好地挖掘與識別企業需求,導致學生缺乏工業工程具體實踐,工業工程知識應用與創新能力亟需提升。因此,傳統的以教師為中心、以課程講授為主要教學方式的教學模式難以體現工業工程的專業特色,畢業生工程化背景較弱,難以適應企業及社會對工業工程專業人才的需求預期。因此,積極推進工業工程專業實踐教學改革,搭建完善的實踐教學體系,強化創新與實踐能力培養,培養符合社會需求的創新型、應用型工業工程專業人才是工業工程教育中急需解決的問題。
針對上述問題,本文提出了基于三螺旋理論的工業工程專業應用型、創新型人才培養的實踐教學
基于三螺旋理論的工業工程專業實踐教學體系強化了實踐教學的出發點,即以社會及企業對工業工程專業學生的需求為目標,強化應用與動手能力,強化創新意識的培養,滿足企業與社會對工業工程專業人才培養的需求;以課程實驗與課外實習為關鍵過程,突出課程實驗與實習實踐環節的聯動;以部級、省級及校級三級聯動的工業工程競賽為手段,檢驗實踐教學效果。三者之間相互協同,構建以“導向――手段――檢驗”為優秀的工業工程專業實踐教學體系閉環管理模式。
二、基于三螺旋理論的工業工程專業實踐教學改革內容
(一)圍繞企業需求凸顯工程能力培養
應用性強、實踐性強是工業工程的專業特色,這既為學生就業提供了廣闊的前景,同時也對工業工程專業的實踐教學提出了更高的要求,所以,工業工程教學單位應深度挖掘把握社會及企業對工業工程專業人才需求的預期,強調學生實踐能力及創新能力訓練,使工業工程專業畢業生在工作崗位上能學以致用。因此,深度推進校企合作,選取典型企業,形成密切的產學研關系,為學生實習提供良好的平臺,在實踐教學中具有重要的作用。此外,為切實把握企業需求,要深入分析近年來工業工程專業學生的就業質量與就業去向,切實挖掘并動態把握企業對工業工程專業畢業生的需求動態及專業素質要求,確定工業工程專業的重點培養方向,明晰工業工程專業實踐教學體系的改革方向及目標,適應社會和企業對工業工程人才的需求期望。
(二)實驗與實踐環節一體化建設
課程實驗也是提升工業工程專業學生動手實踐能力的重要方式,但以往的課程實設置沒有從專業培養目標的高度進行統一規劃,課程實驗內容間的內在聯系不強,存在交叉與重復,各課程實驗往往以斷點、碎片的形式存在,難以形成圍繞專業培養目標的、有機聯系的課程實驗鏈條,因此,應圍繞工業工程專業的培養目標,以動手能力、實踐能力、綜合素養培養為目標,統一制定課內實驗指導書,明確相關課程實驗內容,構建相互聯系、有機互動的課程實驗。實習環節是工業工程專業實踐教學的重要組成,也是提升工業工程專業課堂教學效果的重要支撐,而形成面向全過程的實習管控機制是提高實習效果的重要保障,因此,加強校外實習基地建設,明確各實習與實踐環節的目的、內容與方式,加強全過程化的課外實習管控,制定完備的課外實習考核機制,是提升課外實習實踐環節效果與質量的關鍵點。
同時,課程實驗與課外實踐各有特點,對工業工程教學單位而言,應積極加強課程實驗與課外實踐的一體化建設,從專業培養目標的高度整合課內實驗與課外實踐環節間的關系,使兩者互為補充、相互促進,在工業工程專業學生實踐能力培養過程中發揮積極的協同作用。
(三)著力強化全過程管理
只有將全過程管理的理念應用到實習實踐教學環節中,實踐性教學環節才不會流于形式。為了保障實習、實踐及課程實驗環節的培養質量,需要在實踐性教學實施前、實施過程中、實施后進行全方位的過程管控。實踐性教學環節實施前要規范實驗指導書模板、實驗報告模板以及實習報告的撰寫格式。在實踐性教學過程中,要提高學生參與的積極性,挖掘學生的潛能,并以社會及企業需求為出發點,深化實踐教學改革,強化專業軟件的應用,同時增強教師的參與性與責任心。在實踐性教學環節結束后,可結合實習講習會、優秀案例展示等活動強化教學效果的檢驗。
(四)積極推進創新創業訓練
在國家積極倡導“大眾創業、萬眾創新”的背景下,高校應積極推進創新與創業訓練計劃項目,以提高學生的創新能力與意識,為社會造就創新與創業的生力軍。對工業工程專業而言,創新與創業訓練項目既是提升工業工程專業學生創新能力、實踐能力的重要手段,也是檢驗工業工程專業實踐教學效果的重要途徑。因此,應積極鼓勵學生參加工業工程學科及相關學科的各類大學生創新創業訓練計劃,如“清華IE亮劍全國工業工程應用案例”大賽等部級、省級及校級相關賽事,通過參與各種賽事,提高學生的動手實踐能力,激發學生的創新思維,發揮師生在創新創業方面的合作效應。此外,為了激發工業工程專業學生應用IE的興趣,提高學生參與部級及省級工業工程專業相關賽事的質量,可在保證正常教學的情況下,積極組織學生開展專業比賽,如學生制圖競賽、生產仿真建模比賽、精益生產應用案例比賽、工業工程課外作品競賽等專業技能比賽,以促進工業工程專業學生實踐應用能力的提升。
三、應用案例
安徽工業大學是安徽省內較早招收工業工程專業本科生的高校,2009年劃為一本招生專業,目前為安徽省省級特色專業,擁有工業工程專業碩士點。經過多年的發展,該校工業工程專業已具備一定的實力,擁有“物流工程”部級精品視頻公開課,“生產管理”等省級精品視頻公開課,“系統工程”“運籌學”“人因工程”等校級精品課程。該校工業工程專業教師學緣結構合理,教師隊伍中既有省級教學名師和學術帶頭人,也有一批朝氣蓬勃的青年骨干教師,40%的教師具有博士學位。近年來,先后建設了以生產系統實驗室、物流系統仿真實驗室、質量管理實驗室、人因工程實驗室等為主體的省、校兩級實訓示范中心。盡管如此,比對應用型、創新型專業人才培養要求,仍存在一定差距。基于此,在近幾年的實踐教學過程中,該系應用三螺旋理論對工業工程專業實踐教學進行了富有成效的改革。
(一)明確培養定位
經過幾年的建設,該專業已擁有馬鋼集團、南華集團、蕪湖美的公司、安徽三力機床公司、富士康公司、馬鞍山方圓材料工程有限公司等多家實習單位,各項實習活動都能夠有條不紊地開展。同時,該系積極分析近年來工業工程專業畢業生的就業質量與就業去向,明確了社會及企業對工業工程專業畢業生專業素質的要求,確定了“生產管理”“質量管理”“設施規劃”“人因工程”等重點培養方向,以使學生的就業及繼續深造更具有方向性。
(二)加強實踐教學地位
該系積極進行本科生專業培養方案的調整,形成了具有“時代特色,專業特色,地域特色”的實踐教學體系(2015年版),該體系增加了實踐及實驗等環節的課時比重,其中,專業基礎課、上機及實踐課時達到58課時;集中性教學實踐環節達到32周課時;專業選修課上機及實踐課時達到114課時。其次,在實驗課程結構方面,更加強調社會及企業的實際需求,增加了“管理統計學”“器夾具設計”“精益生產”“消費產品設計”等課程實驗,實現了拓展學生知識面、拓展就業口徑的效果。
(三)實驗與實踐聯動推進
重新修訂了工業工程專業課外實踐指導書,從專業培養目標的高度整合了各課外實踐環節間的關系。在具體課外實踐過程中,深入推進實行“雙導師”制,即帶隊老師與專業指導老師雙導師制度,以提升實踐環節的效果與質量。完善實習講習會制度,針對認識實習,開展了“認識實習講習會”;針對生產實習,開展了“創新案例交流會”;針對畢業實習,開展了“角色扮演活動”。這些活動的開展提高了學生校外實習的積極性。重點加強實驗室建設,先后購置了生產仿真軟件Flexsim、質量管理軟件JMP及人因工程軟件Jack等。
在設計各課程實驗內容的過程中,該系以生產運作體系為主線,以仿真軟件為實現工具,通過生產系統將各課程實驗內容串聯起來,借助仿真軟件強化了各實驗內容的可用性、可實現性。經過幾年的建設,該系主干課程均已開設相關實驗項目,見表1:
(四)創新創業訓練效果明顯
首先,在課程體系中增加了創造學、Triz等創新創業教育及社會責任教育等課程。同時,積極推進本科生導師制,并強化大學生積極參加校級學生科研訓練計劃、省級大學生創新訓練計劃項目及教育部部級大學生創新創業訓練計劃,通過參與各種賽事,提高學生的動手實踐能力,激發學生的興趣,發揮師生在創新、創業方面的合作效應。近年來,該專業學生先后獲得2013年中國大學生服務外包創新創業大賽二等獎、2013年全國Triz大賽一等獎、2014年全國大學生機械創新設計大賽一等獎、2015年安徽省首屆“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎。學生就業率連續三屆一直穩定在96%以上,穩居全校前列,考研學生中多人被浙江大學、上海交通大學、天津大學等知名大學錄取,應用型與創新型工業工程專業人才培養的態勢日趨形成。
四、結論
論文提出的工業工程專業實踐教學三螺旋模型,為解決人才培養與人才需求間的結構性矛盾提供了一種途徑,有效推動了師生聯動,提升了課程實驗與實習實踐的過程質量,并以安徽工業大學為例介紹了該模型的應用效果。論文研究成果橄喙卦盒E嘌應用型與創新型工業工程人才提供了新的思路,也為相關專業改善實踐教學效果、提高人才培養質量提供了有價值的借鑒。
摘要: 本文首先分析了工業工程專業項目管理課程的教學現狀,參閱了一些作者關于該課程的教學改革研究成果后提出了和信息化技術相融合的教學改革思路;然后本文針對工業工程專業的學科特點和培養目標,設計了該課程的內容體系,構建了項目管理知識體系屋;最后本文進行了基于信息化技術的課程教學設計和實踐,實踐結果表明學生學習興趣得到了提高,學習積極性及學習效果均得到了改善。
1 概述
工業工程是關于系統設計和改善的學科,是管理科學與系統工程、制造科學等學科的綜合交叉學科。在歷經一個多世紀的發展過程中,工業工程學科對世界的經濟建設起了不可估量的作用;美國著名質量管理大師朱蘭認為美國正是由于工業工程才在世界經濟格局中處于領頭羊地位。工業工程學科教育在我國的發展,對于培養我國高素質的綜合性管理人才,對于企業生產效率的有效提升,對于促進中國制造2025戰略的具體實施等都具有重要意義。
在工業工程專業教育中,不僅要重視制造系統相關的基本專業技術技能的訓練,而且要注重管理理念及技能的培養,力求使學生成為具備工程實際與管理能力的復合型人才。項目管理課程是工業工程學科教育的骨干課程,主要關注項目的有效規劃管理、執行與控制等內容。課程的目標是使學生對項目的管控有較為全面的理解,掌握應用計劃與控制的方法幫助企業實施項目時達成Q(質量)、D(時間)、C(成本)等多維相互制約且矛盾的目標。目前,我校工業工程專業學生畢業后,大都從事中小企業的管理運營改善等工作。據統計[1],國內中小企業約占企業總數的99.3%,吸納了75.5% 的就業人口,創造40.3%的利稅。而企業的項目管控工作,對于企業新產品的開發,生產系統的新建、擴建、改善等都具有重要的意義。中小企業做好項目管理,可有效實現降低庫存,縮短訂單交貨期,控制產品研發成本、生產成本,最終全面提升企業的優秀競的爭力。因此,有效引導工業工程專業的學生學好項目管理課程,讓學生具備應用相關理念方法解決企業實際生產中的問題的能力,是我們培養學生的重要目標。該課程的課程建設工作也被大多數院校列為工業工程專業建設的主要環節之一。
然而,在實際的課堂教學中,許多學生覺得課程理論性太強,學起來有些枯燥,興趣不濃。這是因為傳統的教學往往停留在填鴨式教學模式,學生被動接受知識;由于實驗教學設施和手段的限制致使教師偏重理論的講解,從而使得學生的主動思考能力和創造性學習能力都難以發揮;此外大多數學生對項目沒有感性確切的認知,難以把所學的知識進行理論實際的聯系,這也導致了學生學習難度的增加。
針對學生學習的積極性不高,教學效果不好等問題,許多教師做了相應的教學改革研究。趙浩宇[2]分析了高校項目管理教學中存在的問題,提出了一種基于案例和情景推演的教學方法;程敏[3]基于分布式認知視角對項目管理課程的學習活動的特質進行了分析,分別從師生關系、教學過程、教學媒介三個方面探討了項目管理課程分布式教學觀的轉向及教學模式創新方法。吳振華等[4]通過比較《項目管理》課程在本科生和研究生中教學方式的差異,分析了研究生《項目管理》課程教學過程中存在的問題并從學生自主學習、加強案例教學和開展實踐性教學三個方面提出了工業工程專業研究生《項目管理》課程的教學改革方案。董雄報等[5]分析了工業工程專業的特點及與項目管理的關系,總結了項目管理課程教學內容的選擇、教學中存在的主要問題,指出運用啟發式、案例式、實驗式等教學方法提高學生課堂學習效果;楚巖楓等[6]分析討論傳統教學模式與研究性教學模式的區別,從《項目管理》課程的特點出發,在課程教學中實施研究性教學模式,深度發掘學生的自主學習與創新意識;袁華[7]指出了目前項目管理課程教學存在的問題,并進一步探析了從教師能力,教學團隊,考核方式等幾個方面著手的項目管理課程教學改革的有效策略。
以上教師的研究都對項目管理課程的教學改進具有積極意義,但同時針對工業工程專業特點和現代信息化技術兩個角度出發的項目管理課程教學的研究比較少。本文參照已有教師的改革研究成果,結合現代數字化、信息化技術的發展,針對工業工程專業的學科特點和人才培養目標,對項目管理課程的教學體系及方法進行了探索實踐,調查結果表明教學效果良好,學生學習的主動性、積極性大幅度提高。
2 項目管理課程體系分析設計及其與信息化技術的結合
2.1 項目管理信息化技術簡介
信息管理的信息化技術是指應用先進的管理理念,借助先進的信息技術、數字化技術來整合項目現有的生產、物資、技術、設備、材料、財務、管理等資源及時有效的為項目管理者提供準確的數據信息,以便項目管理者對項目環境變化做出迅速反應,對干系人的需求及滿意度進行及時的干預,以便最大限度地讓各項目干系人的需求得到滿足,促成項目的成功,加強企業的競爭力。
S著科技的發展,項目管理工作已經不再是簡單的以人工勞動為主,現代信息技術對項目管理的傳統方式造成了沖擊,越來越多的企業認識到引進符合自身要求的信息化技術的重要性與迫切性。此外,項目管理作為企業管理的重要組成部分,項目的信息化管理有利于企業實現深化改革,促進企業效益的大幅提升,越來越多的企業借助項目管理信息化工具進行項目管理,達到了企業簡化管理流程和提高項目成功率,最終提高了企業競爭力。基于項目管理信息化平臺的可移植性及便利性,信息化技術可以和教學實際密切聯系起來,可以把具體的項目信息化模型在課堂里完整呈現給學生,讓理論教學有的放矢,克服傳統理論教學空對空的填鴨式傳授。
2.2 基于信息化技術的項目管理課程體系設計
工業工程專業的項目管理課程體系和一般管理類專業的項目管理課程(如“工程項目管理”、“會展項目管理”、“軟件項目管理”)應做有效區分。我們認為應結合工業工程專業特點和專業培養目標對該課程的課程體系進行優化設計,以使該課程區別于其他專業的項目管理課程。工業工程專業的學生通過學習項目管理課程,最終應對項目及其管理技術形成深入認識并掌握應用計劃與控制的手法改善項目管控績效的相關技能。課程的體系設計應緊扣工業工程師的能力培養目標,應圍繞工業工程師對項目的掌握、認知及管理改善相關能力的培養。基于以上考慮及未來智能制造、數字化、信息化的普及等遠景目標,我們設計了課程體系內容,并制定了能力培養目標和課程體系內容對應表,如表1所示。
項目管理課程就是要在企業在面臨項目多維度且互相矛盾的目標抉擇時,提供恰當的管控技術與手段,盡最大可能滿足各個目標,為企業創造最大的效益。學生要想掌握這一優秀能力,必須構建必要的知識脈絡體系。圖1中,本文給出了由各知識點構建而成的工業工程專業學生的項目管理知識脈絡體系。在該體系中,我們以對項目的基本認知和對項目管理的基本認知為基石,以項目外部環境的整體把控與分析及內部組織過程資產的使用及構建為支柱,以項目啟動、規劃、執行、控制及收尾各過程中所涉及的子過程為各層架,構筑了工業工程專業的項目管理知識體系屋,最終追求的目標是全面達成企業的項目管理目標Q(質量)、D(交期)、C(成本)及滿足干系人的需求和期望。工業工程專業的學生,只要搭建了這樣的知識體系脈絡,就可以對項目管理有全面深入的了解認知,能夠對項目管控過程進行調研分析,然后本著工業工程的問題意識,用工業工程的專業手法去發現問題,分析問題,解決問題,最終幫助企業提高項目成功率,提升優秀競爭力。
基于工業工程專業特色的教學,一定要從分析與改善著手;所以在課程的理論教學中,理論一定要和分析與改善結合起來,讓學生認識到所學的理論知識是真正有用的知識,是能為企業創造真金白銀的知識,從而提升學生的學習興趣和積極性。而信息化技術為該目標的實現提供了可行的路徑,有了信息化技術,我們可以方便的把“項目”搬進課堂,可以對其分析,優化,改善,“實施”并確認改善效果。
2.3 信息化技術和項目管理課程的融合
信息化技術基于現代建模與仿真技術,可以快速的建立項目管控模型,可以方便的把“項目”搬進課堂,讓理論教學言之有物。基于信息化技術的教學,可有效克服傳統理論教學的空洞無物等缺點,讓教學變得生動活潑起來,極大的提升學生的學習興趣,強化學生的知識掌握及有效知識體系的構建。信息化項目管理模型構建完成后,基于該環境可以讓學生充分理解掌握項目管控的關鍵知識點。可以讓學生結合實際任意調整項目計劃模型,驗證改善效果,從而深化工業工程改善意識,建立工業工程意識的項目管理理念;同時可以讓學生課下學習項目管理信息化軟件,在實踐環節中,布置具體的實踐任務,讓學生自己設置項目模型各環節參數,自己建模,自己分析問題,提出問題解決方案;在課程設計環節中,讓學生嘗試自己設計項目,制定計劃,模擬執行,模擬改善,形成執行――模擬――改善的PDCA循環。最終形成基于信息化技術的理論教學、實踐體驗與課程設計的全方位體驗式學習與實踐,強化、固化關鍵知識點,形成具有工業工程專業特色的項目管理知識體系。
3 結合信息化技術的教學實踐案例
本節我們結合信息化技術給出具體的教學實踐案例。
在講授項目管理的進度優化環節時,資源均衡一直是一個教學難點。我們結合信息化技術對該環節的教學過程進行了設計。首先在建立簡單的項目模型(如圖2所示),然后基于該模型進行現場資源分配,信息化管理軟件會實時繪制出資源需求曲線(如圖3所示),讓學生實時的看到資源在各任務之間的參與程度,理解資源需求曲線的繪制方法及邏輯。
在圖3中,可以明顯的看到未經優化的資源需求波動距離,非常不利于項目的有效管控。在講解了資源平衡的基本概念后,就可以在信息化軟件窗口中實時調整甘特圖中的任務開始時間,資源需求曲線隨之馬上發生變化(如圖4,圖5所示),學生可實時看到資源平衡的動態過程。因為學生有了充分的感性認知,以及基于信息化教學的興趣激發,大部分學生在接受該部分理論知識時都會興趣盎然,參與討論資源平衡的基本原則,最終形成對理論知識的深入掌握。
通過對項目計劃的動態調整,讓學生充分對比各種進度計劃下的資源需求情況,以及進一步講解資源平衡的原則,從而讓學生不僅掌握了資源均衡相關的理論知識,同時也掌握了相應的改善思路和方法,對進度優化中的關鍵概念也深入了解。
4 教學結果分析與討論
筆者對傳統的理論教學方法和與信息化技術相結合的教學方法的分別進行了問卷調查。問卷發放對象為前后學習該課程的工業工程專業學生,問卷調查結果顯92%的同學認為基于信息化技術的教育方法比傳統方法更容易接受,學習興趣得到了提升。學生普遍反應,采用與信息化技術相結合的項目管理課堂,感覺言之有物,學之有用,興趣很濃。此外,筆者也對前后兩年的考試卷進行了詳細分析,分別針對各知識點的得分率進行了統計,統計結果如表2所示。
從表2中可以看到,采用基于信息化技術的教學方法后學生在各知識點的得分率普遍獲得提高。比較枯燥的環節各類計算部分,采用和信息化技術相結合的教育方法后,各知識點的得分率大幅度提高,這表明學生的學習興趣得到了有效激發,知識體系的掌握深度和廣度都得到了充分擴展。
5 結論
本文基于信息化技術對工業工程專業的《項目管理》課程體系進行全面的詳細設計,教學體系和內容更加貼合工業工程專業的學科特點和人才培養方向。然后采用和信息化技術相結合的方法進行了理論教學研究與實踐以及構建了基于信息化技術的實踐體系和課程設計體系。實踐結果表明,本文所采用的教學改革極大的激發了學生的學習興趣,有效改善了學生學習的積極性和主動性,取得了較好的教學效果。