基于“中國制造2025”思路 探索IE專業課程設計教學方法創新

韓尚梅　谷鑫

摘要：隨著“中國制造2025”的深化改革，國內對高端人才的需求，結合我校IE專業特點，本文針對當前IE課程設計存在的問題，運用工程及信息化技術、管理等技術，整合各個獨立IE教學資源，探索利用IE實驗平臺，創新IE設計新內容和新方法，加強以市場為導向的高技能培養模式，突出前瞻性和系統性。關鍵詞：工業工程課程設計；創新；高技能中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0176-02 為實現結構轉型升級，發展高端制造業，順應世界經濟的浪潮，李克強總理提出“中國制造2025”宏偉規劃。要實現宏偉規劃就需要一批高端人才做支撐。本文主要探討基于這一思路，探索IE專業課程設計教學方法創新。一、以“中國制造2025”為核心理念的IE課程設計思路“中國制造2025”是以科技創新為核心中高端智能化制造業的轉型升級計劃，主要體現于創新驅動、“互聯網+”智能制造、制造基礎的強化、品牌質量的提升、綠色低碳制造的實現、制造業服務化，具有中國產業結構轉型升級的戰略意義。高校要成為“高技能”人才培養基地任重道遠。IE專業是有關工程技術與管理科學相融合的有效運作的學科，以系統效率和效益為目標，它系統地將制造業、服務業等行業中的工程技術和管理問題進行有效的定性、定量分析、優化和設計。因此，IE研究領域涵蓋廣，是綜合性、交叉性學科。IE課程設計是該專業及其重要專業必修實踐課程，通過課上實操加深對基礎理論和專業工程基礎知識的理解，提高綜合運用專業知識和手段解決實際生產與管理問題的能力，從而順應培養高層次、應用型、復合型高技能人才的要求。二、課程設計教學創新1.教學硬件、軟件升級為教學效果提供必要保障。IE課程設計在天津大學IE與物流綜合實驗室進行，實驗室的建設依托“基礎IE理論”和“供應鏈管理”的設置思路為核心理念。通過企業沙盤模擬，讓學生模擬整個企業的經營和運作，感受企業經營管理之道。利用沙盤教具、數據、規則、單據表格等，使學員以企業管理者的角色，模仿真實企業的經營管理行為，運營一個虛擬企業，達到學習、運用、理解和掌握專業知識的目的。讓參與者面臨多方面的激烈挑戰，如充滿風險的市場細分、產品定位選擇；市場信息的綜合分析決策；參與市場競標的策略選擇等。通過模擬典型的工業生產過程，演示現代工業控制中的各項基本技術的結合與應用，突出IE專業的基本要素，并結合先進物流理念，以工廠物流設施和工廠流水線裝配作業為平臺，開展經典工業工程理論的作業研究、設施規劃和工效學等科目的實驗與研究。以物流業務流程為基礎，以先進的物流設備如立體庫、條碼、射頻、電子標簽為實現手段，通過物流流程將現代物流的核心活動“訂單、倉儲配送、運輸、庫存控制、客戶服務”和先進的物流設備連接起來，達到模擬供應鏈流程的真實效果。實驗室的系統組成（見下圖）：實驗室配備有AS/RS自動立體倉庫、輸送系統、裝配流水線系統、超市終端模擬系統、小型機加單元，嘗試構建成為類工業化的實驗平臺。整個實驗室可劃分為：企業沙盤模擬、基礎IE、人因工程、現代物流、先進制造數字化企業、工程仿真六個實驗單元。2.創新設計內容。傳統課程設計內容存在的問題，一是綜合性差，選題單一，專業課程知識體系脫節，或重疊，或關聯性低；二是設計內容和過程缺乏創新，手段單一，制約課程設計發揮實操體驗，拓展應用領域的實訓效果，因此不利于培養創新精神，不能適應社會對應用型人才的需求。①內容體系拓展。課程設計應設置在專業基礎課之后開展，在學生具有相關專業知識儲備的基礎上，可以達到運用理論知識分析問題、解決問題的實際能力訓練，同時也是將以往所學課程綜合運用，前后呼應彼此銜接，形成完整的知識體系，最終達到運用理論知識指導工程實踐，再升華到科學研究、創新發展的目的。②內容實施。為有效融合各門專業課程知識，又不失各自特色，所以構建了IE課程設計綜合設計單元。企業沙盤模擬設計單元：結合現代企業經營與管理技術，設計的角色體驗，主要進行物資采購、設備投資與改造、財務核算與管理等設計；基礎IE設計單元：配合基礎IE理論知識，融入企業案例，設置工作研究，方法研究，作業測定等相關實驗，如程序分析、作業分析、動作分析、工作抽樣，學習曲線等；人因工程設計單元：利用機加單元，裝配流水線等設備模擬企業工作狀態，進行人因工程相關實驗，使學生了解人因工程之生理基礎，工作場所設計，作業環境對人的工作績效的影響，培養其人體測計數據量測與應用能力，及績效改善工作系統的能力；先進制造數字化企業設計單元：本單元配有小型機床及數控機床，裝配生產線，PC機，相關軟件等，嘗試搭建先進制造數字化企業模擬平臺，在此平臺上安排實踐教學，旨在增加學生的感性認識，培養解決工程實際的能力；現代物流設計單元：本單元組合立體庫、堆垛機、傳送設備、電子貨架、條碼機、手持、AGV小車等設備，構建物流倉儲系統，以供應鏈管理為核心進行入庫、出庫、補貨、移庫、揀選等實驗，使學生了解現代物流的工作手段，培養學生的物流規劃能力；工程仿真設計單元：本單元為獨立仿真室，配有Flexsim、達寶易等軟件，供學生進行課題研究。3.創新教學方法。指導教師采用啟發式教學方式。首先，注重學生綜合知識的運用能力培養，注重現代化設備的實際操縱能力的指導，注重運用軟件和硬件解決工程技術和管理問題的能力的開發。方式靈活多樣、內容豐富有趣。例如，角色式：讓學生在不同階段扮演不同角色，在企業沙盤模擬中扮演甲方、乙方，在生產階段扮演廠長、車間主任、一線操作員等。學生學習既有獨立性，又有協作性，還有連續性。通過獨立性增強知識運用能力，通過協作性培養團隊精神和系統規劃意思，通過連續性將知識體系進行梳理，形成完整的專業高技能人才。互動教學：教師激發學生的學習興趣，提出要求，學生課下準備課上完成，充分的利用教學資源，在學習中提出疑難問題，老師啟發式回答并組織小組討論、分析、研究，尋求最佳解決方案；實現從理論學習向工程實際轉化，促進教學引領未來市場需求高端人才。三、結論基于“中國制造2025”的思路，本文的研究具有較強的指導性和可操作性，以培養學生的實踐能力與創新能力為核心，對IE課程設計這一實踐教學環節進行了改革與創新。從不同方面解決多種教學問題，這種創新型的課程設計教學模式已在我校IE專業的本科教學中實施，應用效果顯著，對同類院校的IE專業或相近專業的教學改革與創新也具有參考和示范作用。加強了各項課程設計之間的有機聯系，使學生得到了連續、系統、全面、深入的實踐訓練，有效提升了學生的實踐與創新能力。