工業(yè)工程專業(yè)實踐教學改革研究

王艷亮

[摘 要]隨著經濟的發(fā)展，企業(yè)間的競爭日益激烈，善于降低成本、提高效益的工業(yè)工程專業(yè)人才受到企業(yè)重視。高校要培養(yǎng)滿足社會需求的應用型工業(yè)工程人才，其專業(yè)實踐教學模式與方法至關重要。研究基于實踐教學的相關理論和方法，對比國內一些高校工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學體系現狀并進行問題分析，提出適應工業(yè)工程人才培養(yǎng)需求的工業(yè)工程專業(yè)實踐教學改革建議，為工業(yè)工程專業(yè)實踐教學改革和良性發(fā)展提供參考。

[關鍵詞]高等教育；實踐教學；工業(yè)工程；成果導向

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）01-0057-04

工業(yè)工程（Industrial Engineering，IE）是工程技術與管理科學有機結合的交叉學科，其在世界許多國家都得到了迅速發(fā)展并取得了顯著的經濟效益。隨著工業(yè)工程在我國的深入研究與廣泛應用，工業(yè)工程技術在我國實現經濟增長方式轉變、提高企業(yè)綜合管理水平和幫助企業(yè)形成適應世界市場經濟的管理模式等方面有著廣闊的需求前景。[1]而隨著經濟全球化、向服務經濟轉型、制造業(yè)邁入工業(yè)4.0，工業(yè)工程學科和人才培養(yǎng)面臨很多新的挑戰(zhàn)。[2]工業(yè)工程人才培養(yǎng)的根本是實踐教學，只有將工業(yè)工程理論知識付諸實踐，學生對工業(yè)工程的認知和應用才能真正得到改進和發(fā)展。[3]

傳統的工業(yè)工程實踐教學手段比較單一，無論是基礎工業(yè)工程、先進制造還是設施規(guī)劃和物流分析等課程的實踐教學，多是對生產現場某個系統的簡單模擬，而真正的企業(yè)生產現場要復雜得多。工業(yè)工程的畢業(yè)生畢業(yè)后一般到企業(yè)生產現場從事規(guī)劃、設計、管理等工作，這需要對企業(yè)的生產現場有較清晰的了解[4]，而目前高校工業(yè)工程專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)僅僅起到驗證課堂教學理論的作用，無法與企業(yè)生產現場接軌。[5]其問題主要表現在：理論教學與實踐脫節(jié)，實驗課時偏少；實驗項目零散，內容和形式單一；實驗經費缺乏，儀器設備短缺等。為了擺脫這種局面，根據實際情況擬定科學、系統的專業(yè)實踐教學模式是工業(yè)工程專業(yè)良性發(fā)展及專業(yè)人才培養(yǎng)的當務之急。[6]

一、國內工業(yè)工程實踐教學對比

“實踐教育，是指圍繞教育教學活動目的而開展的、學生親身體驗的實踐活動”[7]，是實現人才培養(yǎng)目標的重要一環(huán)。科學合理的實踐教學體系不僅能向學生傳授專業(yè)理論，讓學生驗證理論，還能讓學生把理論和實踐結合，引導學生掌握科學的思維方式，提高學生分析問題和解決問題的能力。廣義的實踐教學體系由實踐教學目標體系、內容體系、管理體系與保障體系組成。在實踐教學體系運行中，上述各個部分既要發(fā)揮各自的作用，又要協調配合，這樣才能實現實踐教學體系的總體目標。20世紀80年代，我國引入了工業(yè)工程，1993年西安交通大學、天津大學和重慶大學等高校試辦工業(yè)工程本科專業(yè)，開始了我國高等教育中的工業(yè)工程學科建設。[8]截止到2015年，國內有267所高校開設了工業(yè)工程專業(yè)，其中“211”工程建設高校46所。[9]不同學校的工業(yè)工程專業(yè)在專業(yè)定位、實踐教學等環(huán)節(jié)呈現出多樣化的特點。[10]下面以清華大學、燕山大學、安徽工業(yè)大學、中國礦業(yè)大學、河南科技大學幾所高校工業(yè)工程專業(yè)現行的實踐教學情況為基礎，期望通過對比分析得出后文國內高校工業(yè)工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)存在的問題。

1.清華大學。清華大學工業(yè)工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)最重要的部分是生產實習。在學校重視及企業(yè)的支持下，清華工業(yè)工程專業(yè)提出了新型的生產實習方式：學生長時間深入生產一線，體驗生產過程，認識生產系統；通過生產現場改善項目，把所學知識應用于實踐。工業(yè)工程專業(yè)一般在大三暑期組織學生到制造、物流、服務等企業(yè)進行生產實習。實習的第一階段，學生與一線員工一起進行生產勞動，充分體驗生產過程。實習的第二階段，在企業(yè)導師和專業(yè)教師的幫助下，實習學生針對生產中的突出問題選定現場改善項目，如設施布局、物流規(guī)劃、作業(yè)空間布置、標準工時測定、生產計劃、生產系統仿真等。實習的第三階段，學生針對問題，觀察和收集現場數據，分析問題、找出原因。專業(yè)生產實習過程采取企業(yè)導師和專業(yè)教師雙重指導的模式：企業(yè)導師主要進行現場指導，提供實際經驗和協助；專業(yè)教師提供理論知識與方法的支持。清華大學工業(yè)工程實踐教學系統的優(yōu)勢在于：注重多類型企業(yè)實習基地的建設，建立了一系列制造類和物流類的企業(yè)生產實習基地；鼓勵企業(yè)資深專業(yè)人士參與實踐環(huán)節(jié)，進行企業(yè)/學校雙重指導；幫助學生進行多角度能力的鍛煉與提高，引入生產實際問題，利用討論、磋商、競賽等方式，讓學生體會工業(yè)工程師職業(yè)生涯的工作職責和使命。

2.安徽工業(yè)大學。安徽工業(yè)大學在工業(yè)工程實踐教學方面設置如下：課程實驗方面以生產管理、設施規(guī)劃、系統工程、系統仿真等課程實驗為重點，保障各課程實驗間具有一定的交叉和聯系，強化應用。學校經過多年建設，已確立南華集團、方圓材料、三力機床、和恒機械公司、恒利達公司、富士康集團等多家較為穩(wěn)定的實習單位；學校管工學院建有生產系統實驗室、 物流工程綜合實驗室、ERP實驗室等，購置了Witness、達寶易等軟件基本上能滿足工業(yè)工程專業(yè)學生部分課程的實驗要求，為強化學生的動手能力提供了必要的實驗條件。同時安徽工業(yè)大學工業(yè)工程專業(yè)以學科賽事帶動理論學習及實踐能力培養(yǎng)，通過參與“清華IE亮劍” IE應用案例大賽等各種賽事， 力求提高學生的動手實踐能力，激發(fā)學生的專業(yè)學習興趣。[11]

3.中國礦業(yè)大學。中國礦業(yè)大學工業(yè)工程系成立之初即開始實驗室建設，在國家“211工程”項目經費和教育部專項經費的支持下，中國礦業(yè)大學工業(yè)工程專業(yè)建立了物流實驗室、虛擬現實實驗室、ERP實驗室、仿真實驗室和人因工程實驗室，開設的實驗覆蓋了主要的專業(yè)課程。經過多年實驗課程體系建設和創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐探索，中國礦業(yè)大學工業(yè)工程專業(yè)在基礎驗證實驗、綜合實驗和探索性實驗等環(huán)節(jié)上實現了產學結合、工程技術實踐和專業(yè)理論結合，幫助學生更加深入地理解專業(yè)知識及應用，提高了學生的動手能力，增強了學生對就業(yè)崗位的適應能力，產生了一大批科研成果。近年來，以學生為主申請的科研立項近20項，參與學生人數過百，發(fā)表科研論文 30 余篇；相關科研成果解決了企業(yè)面臨的很多生產現場問題。[12]endprint

4.河南科技大學。河南科技大學2001年開設工業(yè)工程專業(yè)時，目標定位是為機械工業(yè)企業(yè)培養(yǎng)應用型專業(yè)技術人才，因此將專業(yè)設置在機電工程學院。為了培養(yǎng)懂技術懂管理面向機械制造業(yè)的復合型應用人才，該校設置了相應的教學體系和教學計劃：機械工程和管理科學與工程為主干學科，根據培養(yǎng)目標將這兩類課程劃分為四個模塊，即機械制造工程基礎模塊、工業(yè)與系統工程模塊、計算機應用模塊、實踐教學環(huán)節(jié)模塊。[13]為了加強實踐性教學，學校與當地知名企業(yè)如中信重型機械公司、中國一拖集團公司等進行合作，將企業(yè)作為教學實踐基地，并把生產活動反饋到課堂與教學相結合。

5.燕山大學。燕山大學工業(yè)工程專業(yè)2000年開始招生，在多年的教學與科研實踐中，形成了以生產、物流和人因為主的本科教學領域，以物流、供應鏈管理與優(yōu)化為特色的研究方向；專業(yè)同時擁有工業(yè)工程、物流工程等專業(yè)碩士點，以及河北省現代港口煤炭物流工程技術研究省級技術中心。專業(yè)依據培養(yǎng)目標設置了相應的實踐環(huán)節(jié)：已建成人機工程、現代物流管理等實驗室，擁有河北省內一流水平的認知科學實驗室；未來擬建立基于物聯網的生產、物流、人因一體化的現代工業(yè)工程綜合實驗室。專業(yè)現有實踐教學體系主要包括：課程設計（電工與電子技術、基礎工業(yè)過程、生產計劃、項目管理、質量管理）、金工實習、學年論文、生產實習、綜合性實驗、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)。同時，專業(yè)也與多家企業(yè)合作，建立了一重集團、興龍集團、海灣公司、康泰醫(yī)學等多個實踐基地，便于學生進行企業(yè)參觀和生產實習。

二、國內工業(yè)工程實踐教學問題分析

從上文國內幾所高校工業(yè)工程專業(yè)實踐的對比中我們不難看出，多數高校工業(yè)工程專業(yè)都設置了課程和試驗等實踐性環(huán)節(jié)，以上提到的幾所高校及其他實踐教學開展較好的高校，還有著一定數量的實習合作單位，注重實驗室的建設，但縱觀國內高校工業(yè)工程實踐教學環(huán)節(jié)，存在的問題仍不容忽視。

1.實踐教學參與度不足。專業(yè)設置的實踐課程，未能使學生全程或深入參與，造成某些實踐環(huán)節(jié)不能達到教學目的。例如一些高校開設專業(yè)課的課程設計（如生產計劃課程設計），盡管設計內容和課程形式不完全相同，但多數課設一般由教師給定參考書或書面設計題目，學生或獨立或分組按照參考書的流程或教師指定方法一步一步進行操作后提交結果。這種實踐環(huán)節(jié)簡單易操作，但是未能從工程和企業(yè)實踐選擇問題，不能讓學生切身了解企業(yè)實際，學生參與實踐環(huán)節(jié)的積極性較差，不能讓學生自主思考并發(fā)揮創(chuàng)造力。

2.實踐教學安排不合理。查閱各高校相關專業(yè)教學計劃安排可以發(fā)現，為了保證實踐教學環(huán)節(jié)的質量，實踐環(huán)節(jié)大都放在其相關理論課程之后。但是一些高校工業(yè)工程專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)與前期相關理論單元間隔太遠，在具體的實踐環(huán)節(jié)中學生理論基礎薄弱，這時需重新進行理論的導入；對于某些專業(yè)課程（如電子電工技術），理論和實踐同時進行會更好地促進學生形象理解和思維，但是由于各種原因，不能同時安排；還有一些實踐性非常強的專業(yè)課程，沒有安排實踐環(huán)節(jié)；某些實踐環(huán)節(jié)的理論課開設滯后等。

3.生產實習難題眾多。生產實習是工業(yè)工程專業(yè)人才了解企業(yè)和作業(yè)現場工作內容、領會未來職業(yè)需求、提高實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié)，但目前高校工業(yè)工程專業(yè)的生產實習面臨很多困境。學生缺乏工作經驗可能影響企業(yè)正常生產，企業(yè)由于受場地和人員的限制，同時擔心技術泄露，接受高校學生實習的意愿降低；學校經費不足、資金支持力度不夠使專業(yè)在尋找實習基地、安排學生集中校外實習等工作過程中阻力重重；實習安排松散、實習時間不足使得很多高校的生產實習完全成為參觀實習，學生怕吃苦、教師怕擔責任也導致了實習過程流于形式。這一系列問題使得生產實習根本不能起到讓學生參與生產實踐、提升專業(yè)認知、提高實踐能力的作用。

4.硬軟件平臺設施薄弱。實踐教學的很多環(huán)節(jié)，比如物流系統仿真、現場管理改善、生產計劃與調度等需要借助硬件及軟件平臺開展，但是受經費限制，國內高校工業(yè)工程專業(yè)的實驗室建設不能完全滿足實踐教學需要；還有一些高校在硬軟件平臺建設的過程中，未進行系統思考和布局，導致購置的硬件設施和軟件平臺未能組成系統化平臺，造成重復投資建設和平臺系統各自獨立，不利于綜合實踐項目的進行。

5.職業(yè)發(fā)展結合度不高。作為實踐能力要求很高的工業(yè)工程專業(yè)人才，高校專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)很重要的一個作用就是讓學生感受工業(yè)工程人才的從業(yè)工作內容和職業(yè)能力需求，但是目前國內工業(yè)工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)多是僅僅依據理論教學內容，與專業(yè)學生未來的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃結合較少，未能從專業(yè)學生的不同就業(yè)角度設計和實施實踐教學環(huán)節(jié)。

三、國內工業(yè)工程實踐教學建議

1.將成果導向型教學引入各實踐教學環(huán)節(jié)。根據成果導向型教學理念，結合專業(yè)人才需求，合理設立各實踐教學環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標；力求培養(yǎng)學生理論聯系實際的意識，訓練學生綜合運用專業(yè)理論知識，結合生產實際完成相關綜合課題的能力。實踐教學內容應體現以學生為主的教育理念，選擇合適的教學項目，滿足綜合性強、題目來源廣泛的要求。

2.教師的自我提升和對學生的引導。高校教師承擔著幫助學生全面掌握知識、提升工程能力的責任，其自身必須掌握扎實的專業(yè)知識，具有豐富的工程實踐經驗，進而能夠在實驗教學中為學生提供恰當的工程實例。但目前我國很多高校青年教師的實際工程經驗非常有限，這就要求企業(yè)和學校加強產學研合作，鼓勵教師到企業(yè)中參與企業(yè)工作，提高工程實踐能力；聘請企業(yè)經驗豐富的工程師作為兼職教師，參與實驗教學；積極為青年教師配備企業(yè)導師，在科研和教學項目中與企業(yè)導師合作，提升青年教師的工程實踐能力。專業(yè)教師要在理論學習和實踐能力提升的同時，在把握專業(yè)人才需求的前提下設計科學的實踐教學項目，推薦和引導學生參與實踐課題；合理組織學生進行團隊課題的合作，激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)造性。結合CDIO的教育理念，教師要實現從教育者到引導者的轉變，引導學生主動地學習，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，使學生從被動的知識接受者轉變?yōu)橹鲃訉W習者。endprint

3.生產實習實踐教學作用的充分發(fā)揮。對于如何尋求好的實習單位，高校可以通過產學研途徑來尋求更多的實習合作單位，產業(yè)、學校、科研機構等互相配合，利用各自的優(yōu)勢形成強大的研究、開發(fā)、生產一體化的先進系統。同時高校可以充分利用政府搭建的創(chuàng)新平臺尋找合作企業(yè)，并尋求政府資金支持。另外，有效利用校友資源尋找適合專業(yè)學生的實習崗位和就業(yè)崗位，尋找校企合作課題，這也是解決實習單位的有效途徑。為提升實習管理和實習效果，實習內容可以提前在校內進行授課，實習環(huán)節(jié)提前用多媒體演示，同時聘請企業(yè)專業(yè)人員提前指導，以減少學生由于經驗缺乏對企業(yè)生產造成的影響；可以汲取清華大學生產實習中聯合教學模式的良好經驗，在充分準備的前提下安排學生與一線員工并行進行生產，讓學生在實踐中選擇課題項目，并由企業(yè)導師和專業(yè)導師同時指導，為學生提供實踐和理論的雙重幫助。

4.應用CDIO理論改善實驗類教學。工業(yè)工程專業(yè)的實驗教學應該是對現實生產的模擬，在給定條件和環(huán)境下開展，這有助于培養(yǎng)學生綜合分析能力和應用能力。CDIO倡導“基于項目的教育和學習”，通過引入CDIO思想，利用CDIO的12項標準，以產品和系統生命周期的開發(fā)及使用作為知識和能力培養(yǎng)的載體及環(huán)境，強調工程實踐全生命周期的教育應著眼于能力、知識的教、學、用過程的關聯，而不是僅專注于具體工程項目的知識內容。因此，工業(yè)工程專業(yè)的實驗內容應以具體的、完整的、集成的企業(yè)實際項目為案例，充分體現課程之間的關聯，將實驗的主要考核內容貫穿到整個案例中。

5.實踐教學評價考核體系的完善。傳統的“報告定結果”的實踐教學考核方法，對學生實踐教學效果的衡量太片面，可以考慮把學生知識掌握情況、能力提升效果和學習態(tài)度等作為考核體系的指標。例如，可以嘗試用筆試和口試來綜合考查學生技術知識的掌握情況和表達，借助教師實驗全過程的考查記錄（包括團隊討論、工作表現、口頭表述）評價學生的個人專業(yè)能力、團隊協作與溝通技能等，利用學生提交的實驗方案書、實驗進度報告、中期成果、系統報告等展示學生在構思、設計、實施和運行產品、系統方面的能力，綜合企業(yè)導師對學生現場學習和工作能力的評價，進而全面評價學生的綜合素質和能力。

6.舉辦和鼓勵學生參與專業(yè)相關賽事和活動。舉辦和鼓勵學生參與專業(yè)相關比賽和活動可以激發(fā)學生的學習熱情，引導學生樹立正確的競爭意識及集體榮譽感，培養(yǎng)學生的動手能力及創(chuàng)新能力；大型比賽及活動的獲獎經歷還能提升學校知名度、增加學生的就業(yè)機會。給予必要的經費支持，有計劃地組織專業(yè)學生參加ERP大賽、“清華IE亮劍”、建模競賽、大學生創(chuàng)新活動等，配備必要的校內專業(yè)教師和企業(yè)導師對學生進行培訓，引導學生解決問題、完成賽事內容，這對學生綜合能力的培養(yǎng)能起到重要的促進作用。

四、 結束語

工業(yè)工程實踐教學體系是高校工業(yè)工程專業(yè)良性發(fā)展和工業(yè)工程人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。論文通過對比幾所大學工業(yè)工程實踐教學體系，分析國內高校工業(yè)工程專業(yè)實踐教學存在的問題，提出將成果導向教學引入實踐教學、強調教師的自我提升和對學生的引導、改善生產實習等完善國內高校工業(yè)工程實踐教學體系的相關建議。未來工業(yè)工程專業(yè)的健康發(fā)展，仍需要高校、專業(yè)、教師、學生等各方面的共同努力。

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[責任編輯：陳 明]endprint