轉型背景下基于3E1C 的工業工程專業部分主干課程實踐教學研究*

時君麗 王雅君 金海華 樊雙蛟 劉環宇

大連工業大學機械工程與自動化學院，遼寧 大連 116034

一、專業轉型背景下IE 專業實踐教學面臨的挑戰

大連工業學機械工程與自動化學院工業工程專業正處于面向應用型人才發展模式的轉型關鍵時期，在此期間，改革部分主干課程的實踐教學方法，培養創新型工程人才成為IE課程實踐教學的重點內容。

工業工程專業主干課《運籌學與系統分析》、《工程經濟學》、《質量控制與管理》在內容應用上有著緊密的聯系，且具有較強的實踐性和實用性，應實行逐步遞進式的理論學習、應用、升華的實踐教學方式，但傳統的教學忽略了這一特性，不利于培養學生實踐及創新能力。在專業轉型過程中，從課程實踐教學方法入手，充分發掘和思考創新應用型人才的培養模式，從培養基本實踐能力、綜合實踐能力和創新實踐能力三方面進行協同階梯式創新實踐教學體系的構建并付諸日常教學中［1］，對激發學生學習熱情，提升專業素質，培養學生解決具體優化問題的實踐能力具有積極促進作用。

二、國內外工業工程專業實踐教學改革現狀

國內外各高校工業工程專業在課程實踐教學中不斷探索出適合專業發展的道路，其中，中國礦業大學工業工程專業在基礎驗證實驗、綜合實驗和探索性實驗等環節上實現了產學結合、工程技術實踐和專業理論結合，增強了學生對就業崗位的適應能力；清華工業工程專業提出了新型的實踐教學體系，學生通過理論知識學習，把所學知識應用于實踐，體驗生產過程，認識生產系統，改善生產現場項目；美國肯塔基大學為了培養工業工程專業學生創新與科技結合的能力，進行了可持續價值創造的實踐教學體系的改革［2］；西班牙馬德里理工大學為培養學生社會工程實踐能力，在工業工程專業的實踐教學中研究了實施了職業角色模擬培訓的訓練體系［3］。

綜上，國內外各學校IE 專業對學生工程實踐能力和創新能力都較為重視，在實踐教學體系和方法在多方面進行了嘗試性的探索，取得了豐富的教學成果。大連工業大學工業工程專業參考兄弟學校專業建設經驗，結合IE 專業和本校學生實際特點進行課程實踐教學的改革，將基于“3E1C”協同階梯式教學模式融入到工業工程三門主干專業課的教學與實踐環節中，改革主干課程實踐教學內容和教學方式，有效地提升學生創新實踐能力。

三、基于3E1C 的部分主干課程協同遞階式實踐教學改革

（一）課程實踐教學改革內容

Education 是指在理論與實踐教學中發掘工程應用案例，將實證研究、統計分析、系統仿真等定量方法引入案例教學研究中，使學生體驗理論應用的基本過程，培養學生基本實踐能力；Environment 是指在實驗教學和課程設計中，面向工業工程實際工程項目，進行實際調研，并進行工程項目及相關案例的場景模擬，啟發學生提出解決思路和方案，建立優化模型，求解最優結果，對部分結果進行實施和驗證，進一步實現學生基本實踐能力的培養；Engineering 是指理解前沿理論方法，積累上述理論教學、實驗教學及課程設計中的經驗，在畢業實習和畢業設計環節中深入工業企業，調研實際問題，探索運籌學、工程經濟評價、質量控制等理論創新，適應工業企業的發展，培養學生綜合實踐能力；Creative 是指以大學生創新創業訓練項目、大學生工程實踐能力競賽等項目為載體，加強學生創新能力的培養，構建交叉互補共享融通的運籌學創新實踐平臺，升華為創新實踐能力的培養和提高。

（二）實施方案與研究方法

《運籌學與系統分析》課程：在已有的“線性規劃”、“運輸優化”、“決策分析”等課堂模擬、實驗和課程設計基礎上，增加“層次分析”、“混合對策”和“時間預測”等實驗和“動態優化”、“整數規劃”等案例場景模擬與課程設計內容，在此過程中學生自行設計場景及內容，討論方案，建立模型，以此激發學生理論與實踐興趣。完成實驗設計方案文件，并相應修訂課程教案等教學文件，逐步在《運籌學與系統分析》課程教學、實驗教學和課程設計中實踐應用，跟蹤實踐效果，并進行分析和總結。

《工程經濟學》課程：在已有的“工程項目方案優選”課堂實訓的基礎上，增加“工程項目財務、國民、社會分析”案例角色扮演和場景模擬，運用課程有關工程項目可行性分析方法及理論，對實際工程項目進行“項目財務可行性評價”、“項目國民經濟可行性評價”及“項目社會影響評價”等社會調研分析，撰寫評價報告，替代現有的期中測試，以提高學生實際項目分析評價能力。在課程改革過程中逐步修訂完善相應課程教案等教學文件，對實施效果進行跟蹤和總結。

《質量控制與管理》課程：在工業工程實驗室增加“統計過程控制SPC”和“質量管理QM”及Minitab 軟件應用實訓課程，結合生產實習基地調研內容，對實際生產中的質量數據進行模擬分析，繪制質量控制圖，分析監控實際生產質量狀況，提出提高質量水平的措施。以上內容逐步替代現有的部分理論講授內容，在工業工程綜合課程設計中增加相關內容，并修訂相應課程教案等教學文件，在《質量控制與管理》課程中逐漸摸索實踐，形成一套較為成熟的實踐教學方法。

三門課程的融合：將《運籌學與系統分析》課程中優化思維，《工程經濟學》工程分析理論，與《質量控制與管理》的現場質量管理與控制方法進行融合，設計工業工程畢業實習內容，深入企業實習調研，進行畢業論文方案的設計，將方案在實際生產中進行驗證；增加綜合畢業設計內容，如生產質量控制過程的優化、物資運輸路線經濟可行性評價、工程項目質量水平提高策略、工程設備的更新方案等內容，培養學生多元理論知識的綜合與運用能力；激發學生創新設計興趣，鼓勵參加大學生創新訓練項目及相關競賽，小組討論、設計項目與比賽內容，實現實踐內容的創新。

四、實踐教學改革應用前景

在三門主干專業課程內，將“基本實踐能力→綜合實踐能力→創新實踐能力”的協同階梯式培養思路融入3E1C 教學模式，并在理論教學、實驗教學、課程設計及畢業設計等環節中實施，將有助于逐步提升學生實踐與創新能力。本實踐教學模式研究和發展充實了工業工程課程實踐教學的研究方法和理論，使專業課程體系融為一體，對各高校的工業工程專業相關課程的實踐教學內容以及相應的教學方式提出了新的要求。