工業工程專業實踐教學體系分析與改善

柴春鋒

摘要：本文對我校工業工程專業實踐教學環節中存在的問題進行分析。以提升學生專業技能和素質為目標，將實踐教學劃分為四個環節。通過結合企業需求設計的實踐內容訓練，既能培養學生的實踐操作能力和創新能力，又能提升學生在就業和今后工作過程中的競爭力。

關鍵詞：工業工程；實踐教學；實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）10-0124-03

工業工程作為一門以通過提高企業生產率和降低成本給企業帶來經濟效益為目標的學科，在發達國家工業化發展道路上占有非常重要的地位。近年來，隨著市場競爭的加劇，生產成本逐步上升，中國的企業越來越開始重視這門以企業整體運營效率為目標的工程技術，尤其是越來越多的企業開始推行精益生產方式，[1]對掌握這門技術的工業工程專業畢業生需求量逐年增加。與此同時工業工程專業畢業生雖然有著豐富的工業工程理論知識，但是工程實踐能力尤其創新能力同社會需要還是存在一定的差距。[2]如何提升學生的實踐能力，提升綜合運用所學工業工程理論知識系統的去解決企業的現實問題，以滿足用人單位的實際需求是當前工業工程人才培養中亟需解決的問題。本文結合我校工業工程專業實踐教學實際，通過實踐教學環節的設計，探索一條能夠提升畢業生實踐能力同時又能滿足社會需求的有效途徑。

一、實踐教學環節現狀與問題

實踐教學在教學過程中是非常重要的一個環節，通過這個環節可以提升學生解決實際問題的能力，同時可以加深對理論知識的理解和應用。工業工程專業是一個對實踐能力要求非常高的專業，學生通過實踐環節的訓練可以將所學不同課程中的理論知識和技能進行綜合的運用，以提升其綜合素質和專業技能。我校的實踐環節安排主要包括：金工實習、課程設計、專業課實驗、綜合實驗周、生產實習、畢業實習、畢業設計等。從學校對畢業生的滿意度調查和用人單位對畢業生的評價綜合來看，現有的實踐教學環節存在一些問題。

1.實踐內容體系性不強。各專業課程的實驗和課程設計內容以及知識點相對獨立，訓練內容的關聯性不強。這樣導致學生雖然對各課程的知識點了解掌握，但是無法做到綜合應用，在工作過程中遇到系統性的問題往往無從下手。

2.實踐能力不能滿足企業需求。當前企業用人非常的現實，希望招到的員工馬上就能進入角色，為企業去解決現實問題。但是由于學生學習期間實踐能力訓練不足，對于工業工程專業知識熟練掌握及運用程度與企業的要求有一定的差距，導致企業對招聘到的員工的專業能力與素質失去信心。

3.生產實習效果較差。在進行生產實習時大多數都是以參觀實習為主，這種形式使學生很難接觸到企業實質性的東西，走馬觀花使得學生失去興趣，很難達到實習環節設計的了解企業生產運營狀況，將所學知識與企業生產相結合的目的。

二、實踐教學體系模式設計

在專業培養方案和目標的指導下，結合企業需求及我校工業工程專業自身特點，實踐教學體系模式構建的基本思路為：以提升學生專業技能和素質為目標，培養學生利用工業工程技術和工具對實際問題進行分析與改進的能力，培養和鍛煉學生的協同合作能力、溝通能力、創新能力。[3]將實踐教學劃分為基礎認知、專業技能、綜合應用、能力提升四個環節，通過每個環節的訓練，使學生對專業知識和技能的掌握由粗到精逐步提升，同時經過對實踐內容的設計，引導學生對所學知識反復運用，從而系統性的掌握所學各項專業技能，增強具備分析和解決復雜系統性問題的能力（如圖1所示）。

三、實踐教學體系建設內容

實踐教學是理論聯系實際的重要紐帶，是將知識轉化為能力的媒介。[4]實踐教學對于培養學生的實踐能力和綜合運用知識進行科學研究與工程設計的技能，具有特別重要的作用。[5]通過將四個環節的實踐教學內容融入學生四年的學習過程中，從對專業知識的基礎認知逐步上升到專業技能的掌握和綜合運用，同時考慮內容設計上的相互銜接，從而有效的提升畢業生的實踐應用能力。

1.基礎認知。基礎認知環節主要是讓學生對工業工程有一個初步的認識，同時奠定后續課程學習的基礎。該環節主要是由專業導論、金工實習、工程技術類課程實驗、制圖專用周等內容構成。專業導論使學生可以對本專業有更進一步的了解，對學生了解自己所學專業的背景、課程設置、畢業生能力和素質要求及未來工作去向起到引導性作用，幫助學生樹立牢固的專業思想，確立自己的學習目標和努力方向；金工實習讓學生對典型工業產品的結構、制造過程有一個完整的體驗和認識，并建立機械工程概念，為后續工程技術類課程奠定基礎；工程技術類課程實驗可以使學生更好的理解和掌握工程技術類課程；制圖專用周是工程圖學課程學完以后的實踐環節，通過訓練使學生懂得要聯系生產實際，理論與實踐相結合，進一步鞏固、加深和拓寬所學的知識，提升正確地閱讀和繪制中等復雜程度的裝配圖的能力，為后續工程技術類課程打好基礎。工業工程師應用社會科學及經濟管理知識、以工程技術的手段和方法解決系統的管理問題，需要擁有一定的工科背景，這樣才能對這個領域有一個系統的理解。[6]

在開展實踐環節的同時，邀請有豐富工業工程實踐經驗的企業人員為學生作專題講座，使學生更清晰的了解工業工程在企業中應用的現狀以及所用到的相應技能，為理論學習指明方向，同時增強對所學專業的興趣。

2.專業技能。專業技能主要是由工業工程專業課程的課內實驗組成，本環節都是針對課程所學技能的單項訓練，多以認知性、驗證性實驗為主，包括：基礎工業工程實驗、質量管理與可靠性實驗、生產計劃與控制實驗、人因工程實驗、物流工程實驗、精益生產實驗。基礎工業工程實驗使學生掌握方法研究和作業測定的相關方法；質量管理與可靠性實驗使學生掌握應用Minitab軟件進行統計過程控制、質量控制七大手法分析等；生產計劃與控制實驗使學生掌握MES（Manufacturing Execution System，制造執行系統）的運行及操作等。通過這些專業課程單項實驗，使學生對所學理論知識如何去實踐應用有了進一步了解，為后續實踐環節打下扎實的基礎。

3.綜合應用。綜合應用主要以課程設計和生產實習為主。課程設計是學生在掌握了所學課程的基本理論、基礎知識的前提下，綜合運用知識完成設計要求，目的是通過設計，培養學生綜合運用工業工程知識解決問題的能力和素養。[7]課程設計環節主要包括機械設計課程設計、管理信息系統課程設計、物流工程課程設計、人因工程課程設計。機械設計課程設計是對所學工程技術類課程知識的綜合應用訓練，以提升學生的工程科學素質，與我校工業工程畢業生具有扎實的機械工程基礎的培養目標不謀而合；管理信息系統課程設計是信息技術綜合應用的環節，即利用信息技術手段解決管理的實際問題，培養學生的系統分析能力；物流工程和人因工程課程設計是將所學專業知識綜合應用以解決實際問題的環節，此環節所用的資料和數據主要來自往屆學生實習和畢業設計過程中收集整理的來自企業的真實數據資料，指導教師通過對這些數據資料的整理和篩選形成課程設計題目。通過課程設計同時也培養了學生的組織能力、溝通協調能力、表達能力和創新意識。

生產實習為了避免走馬觀花式的參觀實習，首先要與實習企業溝通設定相關問題，讓學生帶著問題去實習，提升學生自身的參與性；然后設定實習流程，以企業生產組織過程為主線，按照生產環節去實習，每個環節2—3天，企業人員用4個小時左右時間講解工業工程技術應用情況，剩余時間帶學生去企業進行現場講解，同時學生收集相應問題的現場資料，這樣逐個環節進行直至4周實習結束，實習結束時學生需按小組提交選定問題的改善報告。通過這種方式組織的生產實習既能保證實習效果，又能提升學生的主動參與性，同時有效地把實踐能力和創新能力培養結合起來。[8]

4.能力提升。能力提升是系統、綜合應用工業工程各單項知識解決實際問題的環節，主要包括綜合實驗周、畢業實習和畢業設計。為了能夠提升學生在分析問題、解決問題時綜合運用工業工程專業技術和方法的能力，我校構建了一個以精益生產為核心理念的硬件與軟件相結合的綜合實驗平臺，該平臺已能夠呈現實際生產過程為目標，生產現場有cell生產線和皮帶線兩種產線構成，選定小型電風扇生產組織過程為研究對象。實驗過程首先根據產品生產任務要求學生自行設定生產線工位安排生產，生產過程中運用工業工程的技術和方法采集相應的數據。結合生產過程中出現的問題以及對采集數據的分析，對問題進行改善后將改善結果進行仿真，同時在生產線上安排生產。這個過程循環多次，直至滿足要求。實驗過程中安排多次小組之間的對抗比賽，小組之間交流、分享各自經驗。通過為期四周的綜合實驗，引導學生從充滿趣味性的實驗中掌握生產計劃、基礎工業工程、質量管理、仿真技術、精益生產、物流工程、人因工程等主干專業課程的重要知識點和實用技能。

畢業實習和畢業設計是學生在校期間最后一組實踐環節，通過畢業設計能夠檢驗學生大學期間所學專業知識和技能綜合應用的能力。該環節要求學生在企業完成，即在畢業實習期間收集畢業設計所需數據資料為完成畢業設計打好基礎。結合企業實際問題，應用工業工程的知識和方法來完成畢業設計，既能保證畢業設計的質量，又能使學生對所掌握的專業知識和技能有系統性提升。

四、結論

隨著用人單位對工業工程專業畢業生的實踐操作能力要求越來越高，通過合理的組織安排實踐教學環節，結合企業需求設計實踐內容，循序漸進地提升畢業生對專業技能系統性綜合應用的能力這一途徑，既能培養學生的實踐操作能力和創新能力，又能提升學生在就業和今后工作過程中的競爭力。提升學生的實踐能力是一個持續不斷的過程，應堅持貫徹工業工程“改善無止境”的精神，根據企業及社會需求不斷完善工業工程專業實踐教學環節。

參考文獻：

[1]蔡虹,吳林謙,倪衛紅.工業工程課程體系優化路徑探究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2015,(01):39-40.

[2]王建林,等.工業工程專業實踐教學體系探討[J].高校實驗室工作研究,2012,(01):23-24.

[3]鄭玉巧,等.工業工程專業實踐教學模式[J].實驗室研究與探索,2012,(6):122-124.

[4]王巍,等.工業工程實踐教學創新方法的研究[J].森林工程,2011,(05):94-96.

[5]高廣章,劉源.工業工程專業實踐教學體系設計——以鄭州航空工業管理學院為例[J].商業經濟,2009,(18):120-121.

[6]陶俐言,丁祥海.論我校工業工程專業綜合實踐課程建設[J].杭州電子科技大學學報(社會科學版),2012,(03):57-61.

[7]李國彥.從能力提升角度探討工業工程專業實踐性教學體系的建設[J].科技視界,2013,(5):10-11.

[8]鞠金艷,李萍.工業工程專業生產實習教學改革與實踐[J].價值工程,2014,(05):237-238.

Analysis and Improvement of Practice Teaching System of Industrial Engineering

—A Case Study of Taiyuan University of Science and Technology

CHAI Chun-feng

(Economica & Management School,Taiyuan University of Science Technology,Taiyuan,Shanxi 030024,China)

Abstract:This paper analyzes the problems in the practical teaching of industrial engineering in our university. To improve students' professional skills and quality as the goal,practice teaching is divided into four processes. Through the combination of practical needs of enterprise content design training,students can not only develop ability of practical operation and innovation,but also enhance students in the employment and future work in the process of competitiveness.

Key words:industrial engineering;practice teaching;practice ability