普通本科院校工業工程專業實驗室建設的幾點建議--以河南工程學院為例

劉建華

（河南工程學院，451191）

1 工業工程實驗室建設的必要性

工業工程是一門工程管理與技術互相交叉結合的一個理工學科，目的是利用自然科學和其他技術對生產運作系統進行觀察、實驗、分析、設計和改進，以提高生產運作系統的運行效率和效果，因此具備了工程學科的屬性和特點，是一個實踐性和應用性都非常強的專業。工業工程專業培養環節的重要組成部分是在培養工業工程專業學生的過程中，充分利用各種實驗環節和手段，培養學生的實踐能力和綜合運用所學相關知識解決生產運作系統中存在的各種實際問題的能力。在2004年教育部制定的《普通高等學校本科專業＜工業工程〉本科教育培養目標、培養要求、主干課程及主要實踐環節》規范中，對工業工程專業實踐教學環節有明確的要求。按2004年11月教育部高等教育司管理科學與工程學科教學指導委員會制定的《工業工程專業實驗室建設基本要求》，由天津大學齊二石和西安大學汪應洛為主任和名譽主任的“21世紀工業工程專業規劃教材”編審委員會編制了《工業工程實驗與實習教程》，對工業工程專業的實驗項目和內容進行了詳細闡述。由此可以看出，要保障培養工業工程人才質量，達到培養工業工程人才目標的要求，對于實踐性很強的工業工程專業來講，實驗教學系統是關鍵環節，而實驗室建設是實驗教學環節的重中之重。工業工程實驗與實踐教學環節組成如圖1所示。

圖1 工業工程實驗與實踐教學環節組成圖

2 國內工業工程實驗室建設的現狀

為了對國內工業工程實驗室建設的現狀有個全方面的了解，進行這方面的研究，在2009年7月到2010年1月期間，課題組成員分別對徐州、上海、天津、鄭州、北京、合肥、焦作等地的一些開設有工業工程專業的高校進行了大量實地走訪，與此同時，我們也到一些相關企業對工業工程這方面人才的使用情況進行了考察。從考察的結果來看，無論是早就開辦IE專業多年的重點高校，還是剛開辦IE專業不久的一般院校，他們都在不斷正在加強IE實驗室的建設工作。由于不同地方不同院校的條件不同，他們IE實驗室的建設規模也不大相同，其中天津大學、上海交通大學、清華大學等重點大學的IE實驗室建設取得了喜人的成績。此外，一般本科院校中河南鄭州航空工業管理學院的IE實驗室建設尤其值得我們借鑒。

3 工業工程實驗室建設模塊

通過調研分析，我們得出工業工程實驗室建設分三個層次：首先是完成本專業的基礎工業工程實驗、人因工程實驗和現代工業工程實驗（如現代工業物流實驗）等任務的基本實驗室；其次要完成機械方面的FMS、CIMS等任務的實驗室；最后是完成相近專業的電子商務實驗和心理學實驗等的實驗室。

因此，結合上述三個層次的實驗，工業工程實驗室主要應包括以下三個模塊:

3.1 基礎工業工程實驗室

該實驗室主要完成《基礎工業工程》這門專業核心課程的實驗教學。該類實驗以生產系統的微觀基礎-作業或操作為研究對象，對工作過程中的程序、操作、動作進行診斷分析。讓學生通過觀察生產現場或攝像進行分析，目的在于培養學生掌握基礎工業工程技術和方法。樹立工業工程意識，為后續課程的學習奠定實踐基礎。并為日后應用IE技術與方法解決生產實際問題提供支持。常見的實驗項目如圖2所示。

圖2 基礎工業工程實驗體系

3.2 人因工程實驗室

該實驗室主要承擔《人因工程學》理論教學相應的實踐教學任務。人因工程實驗通過模擬生產現場條件，以勞動者、生產對象和作業環境之間的相互關系為研究對象。研究生產中人的心理、生理、作業能力與疲勞、崗位作業要求、作業環境、人機界面設計等內容。常見的人因工程實驗如圖3所示。

3.3 現代工業工程實驗室

該實驗室比較重要的實驗有：生產計劃與控制實驗、設施規劃與物流分析實驗、質量實驗、系統建模與仿真。該類實驗主要利用先進的計算機技術和高科技手段，通過軟件模擬用人單位中的人、財、物、能源、信息、時間、設備等資源的利用效率。挖掘資源在用人單位中的利用潛力，進行資源優化整合，實現其效率最大化。主要包括：質量工程與可靠性實驗、ERP系統實驗與課程設計系統、物流工程與管理實驗、計算機輔助工業系統實驗、電子商務和管理信息系統實驗、人機模擬仿真系統實驗、生產計劃與控制實驗等。

這三個模塊包含的工業工程實驗是很多的，對于每個高校而言可根據各自的實際情況建設自己的IE實驗室。

4 我院工業工程實驗室建設的現狀

河南工程學院工業工程專業設在管理科學與工程系，因此，與工業工程有關的實驗室建設也主要由該系完成。該系原來設置兩個專業：電子商務和經濟信息管理，已建成一個實驗室：管理科學與工程實驗中心，該實驗包括兩個實驗室：電子商務實驗室和經濟信息管理實驗室。實驗中心總面積為180m2，擁有計算機100臺，每臺計算機上都裝有統計分析軟件、日常辦公軟件、SAS系統、金蝶財務軟件等常用軟件。

結合前面工業工程實驗室的三個模塊，該實驗中心完成的實驗只能是現代工業工程實驗室中應完成的部分實驗項目。該中心能夠完成的與工業工程有關的實驗主要有：質量工程與可靠性實驗、ERP綜合實驗、系統建模與仿真實驗、計算機輔助工業系統實驗、電子商務和管理信息系統實驗等。

5 我院工業工程實驗室建設的幾點建議

從我們調研的情況，我們了解到工業工程實驗室投入大，另外實驗項目建設周期長，因此建好實驗室需要做好長遠規劃，分期投資實施。結合我院的資金實力及系部設置的實際情況，建議我院工業工程實驗室建設應參照以下幾條原則。

5.1 主次分明、分階段分層次建設的原則

由于剛剛完成新校區的基本建設，我院的資金比較有限，因此，在資金有限條件下，建設工業工程實驗室應采取主次分明、分階段分層次建設的原則。首先滿足最基本的實驗要求，從以上的討論中我們知道，人因工程實驗是工業工程專業學生認識專業的基礎，而且人因工程實驗室的建設經費的彈性比較大，需要的基本資金不多。因此，我院在建設IE實驗室應該首先考慮人因工程實驗室。對于需要資金較多的基礎工業工程實驗室和現代工業工程實驗室應當不斷積累經驗，探索適合我院特色的IE實驗室發展之路，根據專業發展規劃逐步完善實驗室設施，不能急于求成。另外，也應考慮到現代工業工程中使用的不少實驗設備和軟件隨著技術發展也在不斷升級，價格和效用也會發生變化，因此應當采用分期延遲采購模式。

5.2 結合現狀、擴改建的原則

我院管理科學與工程系現有的實驗中心能完成現代工業工程實驗室中的部分實驗，如果在原來的基礎上進行改進，會節省一大部分資金。因此建設我院在建設現代工業工程實驗室時應采取結合現狀、擴改建的原則，在原來實驗中心的基礎上，通過擴大規模、新裝軟件以及改進的情況下，建設新型綜合仿真實驗室，使其達到現代工業工程實驗室的要求。

圖3 人因工程實驗體系

5.3 資源共享、合作共建的原則

我院由于特殊的歷史原因，在系部設置與專業設置時有著自己獨特的特點。目前與工業工程有關的專業不全設在管理科學與工程系，我院的工商管理系設有物流管理專業，如果由工商系出資或工商與管理科學與工程系共同出資建設物流工程實驗室，將對兩系的物流管理專業和工業工程專業的學生實驗都有積極的促進作用，同時又會減少系部的支出。因此，建設物流工程實驗室采用資源共享、合作共建的原則。

6 結束語

致使我國IE實驗室建設發展緩慢的原因是多方面的，IE專業在我國高校的發展歷史還不長，并且IE專業實驗室建設投資大、實驗項目周期長的特點對我國IE實驗室的建設發展也有很大影響。此外，IE實驗項目很多，在資源有限的條件下，我院必須根據特定的培養目標和特色，結合我院的實際情況，合理規劃、逐步建設，結合以上幾條原則，最終實現將我院IE實驗室建設成為教學平臺、科研平臺、培訓平臺的目標。

[1]朱伏平.工業工程實驗體系建設問題研究[J].實驗科學與技術，2006，1：73-75.

[2]教育部高等教育司.普通高等學校本科專業〈工業工程〉本科教育培養目標、培養要求、主干課程及主要實踐環節[M].北京：高等教育出版社, 2004.

[3]陳寶江，田洪森，王躍進等.本科工業工程專業綜合實驗系統的研究[J].實驗室研究與探索，2008，7（11）：147-150.

[4]李凱揚.工業工程實驗室建設芻議[J].上海機電學院學報，2006,(S1):85-88.