面向智能制造應用型人才培養的生產管理實踐教學微課平臺模式構建

薄洪光， 李煥之， 張慧琳

(大連理工大學 管理與經濟學部，遼寧 大連 116024)

0 引 言

高等教育是培養科技人才的搖籃，但隨著經濟社會的轉型和升級，對人才培養也提出新的要求，既要體現科學研究在培養過程中的基礎性地位，又要兼顧理論的實際應用性，要充分把握社會需求并融入到培養學生實踐應用能力的過程中[1]。近年來，高校畢業生就業問題十分嚴峻，已引起社會廣泛關注[2]。一方面，高校培養的畢業生就業困難，不僅就業率、專業對口率低，而且就業質量也不高；而另一方面，許多企業找不到生產、服務一線的高素質技術技能型人才[3]，造成大學畢業生就業難和企業高層次技術技能人才緊缺的結構性矛盾，而目前高校面向應用需求的實踐教學環節較為薄弱就是導致這種矛盾的重要原因之一。傳統的人才培養模式，課程教學與業務實踐相脫節，不能充分調動學生學習的積極性，也影響了學生的就業競爭力。因此，要解決這種結構性矛盾，就要面向企業實際用人需求，理清“教、學、用”之間的關聯關系，注重應用型人才培養模式的應用，建立基于“認知→理解→掌握→應用”過程，從而培養具有競爭力的高水平應用型人才。

生產管理涉及企業資源與信息化管理、物流自動化等多學科內容，是面向物流管理專業開設的一門基礎必修課。在學習過程中強調應用管理學基本原理和科學方法來解決生產活動過程中實際問題，要求理論密切聯系實際，突出強調課程的實踐性和應用性[4]。生產管理課程一個最重要的特點是具有資源整合思維的系統性操作。對物流管理人員來說，了解并熟悉這些操作流程是十分重要的，從大學物流管理專業畢業的學生，在從事生產管理的具體工作時，還有一個比較長的面向理論結合實際業務操作情形的再學習過程。而隨著移動通信技術、社交媒體，以及以開放、共享為理念的開放教育資源運動的蓬勃發展，以微課為代表的多種在線網絡課程教學得到了深入應用[5]，同時也為高校生產管理實踐實驗課程轉型創新提供了新的教學思路。

1 生產管理實踐教學微課平臺模式

“微課”的概念最早是由美國教授戴維·彭羅斯(David Penrose)提出的，他認為，微課是一種可以獲得更加專一聚焦的學習“知識脈沖”(Knowledge Burst)[6]。盡管國內關于微課有“微型課程”“微視頻”等不同的提法并給出不同的定義，例如劉運華等[7]認為微課是一種拋錨式的教學方法，胡鐵生等[8]認為微課是一種短小精悍的教學視頻，在有限的時長里對某一知識點進行闡述，孫衛華[9]則認為微課是一種在線教學視頻文件，是通過小容量的教學單元實現特定內容學習的教學材料等。雖然定義有異，但都強調了微課的核心是微視頻。

生產管理作為物流管理專業學生的必修課，因為其對實踐教學具有內在要求,需要學生能夠將相關理論內容與實際項目聯系起來，因此必須依靠模擬仿真系統(實踐教學軟件)將靜態的案例變成動態的模擬，使學生能夠模擬體驗業務流程的真實環境，增強學生對理論知識的理解與掌握。在物流管理涉及到的各領域中，生產管理是最復雜的領域，其涉及的面最廣，牽涉的部門最多，因此只有先了解企業生產管理的基本規律與特征，才能更好地配置企業資源。

傳統的生產管理教學模式存在較大局限性[10]，雖然有實踐教學類軟件系統的使用，但因為缺乏行業典型企業參與，老師講解系統功能、操作流程等知識點時難以具體全面，知識點設計也不夠系統和細致，因此使用這些教學系統無法使學生系統的掌握相關知識和了解企業業務實際流程。而且生產管理軟件系統操作一般較為復雜，學生很難僅通過課堂時間熟練掌握，但課前/后又沒有實踐環境，無法達到預期教學效果。但微視頻內容涉及廣、不受場所、場地限制的特點可以很好地覆蓋企業生產管理整個業務流程[11]，為學生提供對生產管理各環節活動的完整感知。

1.1 生產管理微課實踐教學平臺構架

針對傳統的生產管理教學中存在的問題，結合微視頻特點，采用模擬實踐思想設計了將生產管理理論知識與實際操作相融合的微課實踐教學平臺，推動生產管理信息化教學的進一步完善。

在充分分析和梳理生產管理實踐過程和教學需求的基礎上，構建基于應用型人才培養的生產管理實踐教學微課實踐教學體系。通過積極開展與生產制造行業企業廣泛的校企合作獲得生產管理實際業務操作資料，教師以微視頻為主要載體，借助微課程不受地點時間限制、直觀等優點，圍繞課堂“創造”出實際的企業業務流程操作情景，將企業實際業務與數據引入生產管理實踐教學，實現“將企業搬進課堂”，幫助學生理順知識體系、有效分析和解決生產時間問題，使學生盡快掌握所學專業知識并能與生產實際相結合[12]。

仿真企業環境，模擬企業真實的管理過程，使學生在學校期間就能到“真實的企業”中體驗，強化學生的企業生產管理概念，將書本上的理論知識在模擬企業的實踐活動中進行運用，實現在學期間與企業的“零距離接觸”，讓學生真實體驗“進企業”可提高學習興趣和實踐能力。

生產管理微課實踐教學平臺具體構架如圖1所示。

圖1 生產管理實踐教學微課平臺構架

由該圖可見,平臺架構主要包括3層次。

1.1.1功能配置層

根據生產管理課程教學需要，該微課平臺具有一定的定制特點。不僅要集成物料需求、計劃分解、工序計劃、庫存收發料、班組派工、設備管理等內容，而且還要融合模擬仿真系統以及學習測試平臺的功能。將企業從接收訂單開始到產品完工一系列活動的各個環節，通過有效的計劃、控制等管理方法進行有機集成，仿真企業環境和流程。軟件模塊組成及功能全部來源于企業實際應用的內容，學生可以通過模擬實驗達到真實效果。結合該課程的核心內容，具體包括：①基礎數據管理模塊建立工藝路線圖、工廠日歷、物料字典、物料清單等內容，為其他模塊提供基礎數據，實現這些基礎數據的規范化、標準化。②庫存管理模塊提供庫存的出入庫管理、庫存盤點、庫存匯總、預警等功能，提供針對庫存的實時查詢分析等功能。③計劃管理模塊提供廠產品計劃管理查詢、零件滾動計劃管理查詢以及生產誤工信息統計等模塊，讓學生動態了解每一級計劃的產生拆解過程和計劃粒度，從而更深刻的了解到生產計劃對于現場生產的重要作用。④生產作業管理模塊提供每日派工、臨時派工兩個派工模塊讓學生切身看到工人生產加工任務的派發；工票管理與工時統計模塊讓學生理解實際生產的工票樣式以及在工人加工、交工和工時統計中的作用。⑤設備、刀具等生產準備管理模塊管理車間設備、刀具等生產資源，配置車間生產中心，為生產計劃提供資源保障。

1.1.2業務數據層

通過生產監控系統(具體數據采集方法和手段包括：遠程I/O、觸摸屏、PDA、IPDA以及NI-MDC終端等)實現生產信息和業務數據的采集。基于生產作業分解的方式，將現代生產管理中的實際問題劃分為若干獨立的或相關的子目標和子問題，以企業實際業務操作視頻為載體，結合老師在其中關鍵知識點講解實現實踐與理論相結合的實踐教學模式。要注意的是微視頻的內容可以在這里分為兩類：一類內容是生產企業車間環境，即生產一線各基本生產車間的作業場所、物料、設備、人員等，也包括一些輔助生產部門的作業場所，如庫房、試驗室和鍋爐房。通過校企合作，拍攝制作與理論相關背景有關的生產制造企業生產現場的視頻采訪、紀錄短片等，營造“企業真實生產情形”，幫助學生深入了解所學理論的來源以及案例相關企業的背景，幫助老師引導學生進入下階段的理論知識學習；第二類內容是企業生產管理業務軟件操作，即企業生產管理中不同崗位、不同業務實際應用的ERP、CMR或MES等應用服務軟件的操作過程，幫助學生理解生產管理各環節的具體工作，對生產管理業務流程有更全面的認識。

1.1.3交互應用層

教學系統采用模擬實踐的思想，以市場的需求信息作為切入點，為學生提供一個虛擬的企業車間生產環境。學生通過PC客戶端登錄平臺系統，可利用平臺內置的生產計劃管理系統，通過扮演企業內部計劃調度員、技術員、生產班組長等不同業務角色，調動各個部門協同工作來處理日常的各類業務內容和工作流程。學生在這種業務處理過程中既能學習到生產現場管理的實踐知識，加深對生產計劃相關理論的掌握和理解，同時也能掌握一定的企業管理信息化軟件操作技巧，從而在模擬環境的真實操作中學習到更多的企業管理信息化方面的實踐知識。也可通過手機APP在平臺網絡下載或在線觀看課程所用微視頻案例，課后習題等資料也可在網絡上共享，提高學生學習興趣，方便學生課后的溝通和交流以及對案例的探討、復習和討論。

3層次間的交互實現了學習資源與實踐過程有機結合，克服了傳統課堂模式往往注重理論教學而忽略生產管理課程強調多課程集成綜合的實踐特點的不足。通過規范化設計交互式知識單元的實踐微課程，模擬生產制造行業典型企業真實的管理過程，為學生提供一個綜合模擬的學習實踐環境。同時，實現了生動的情景教學方式，學生在觀看視頻的同時可通過PC客戶端登錄仿真系統，按照視頻講解進行模擬操作，課前/后通過手機APP等登錄平臺自主預習/復習，有問題也可留言，實現教學全過程中老師和學生之間的教學互動。基于微課實現知識創造，全面支撐生產管理課程的實踐教學，提高物流管理實踐教學的效率和效果，培養出應用型生產管理人才。

1.2 校企合作共同培養機制

探索基于應用型人才培養的生產管理微課實踐教學新模式，要充分利用“校企合作”這個實踐大平臺。在應用型人才培養模式下，通過成熟的校企合作方式，逐步增大面向企業需求的訂單式人才培養力度，著力提高學生自主學習能力、就業與實踐能力，使人才培養方案與人才培養目標相協調，服務于生產行業及產業鏈的發展需求。

以學校和企業合作為基礎，形成學校與企業共同研究人才培養規格、共同參與理論教學和技能培養，由專業帶頭人、骨干教師以及企業的專業技術人員共同組成專業建設指導委員會，根據企業人才實際需求，確定培養目標，共同建設課程體系和教學內容。建立校企“互聘共培”專業教學團隊的管理制度與長效機制；學校聘請具有豐富實踐經驗的實踐教學基地企業高級管理人員或技術人員擔任兼職教師，參與生產管理實踐教學、參與平臺設計、參與指導學生在線實習等任務，使課程內容更加接近企業實踐需求；選派骨干教師到生產企業的實體崗位調研，保障人才培養與工業需求的無縫對接[13]，為面向企業去需求的應用型人才的培養探索出新的途徑。基于校企合作共同培養過程中，各參與方分工清晰，聯系密切，教師團隊通過與行業典型企業協同，設計課程方案，以標準化業務時間模板或技術業務模板為指導，規范業務或技術流程，將企業實際業務與數據引入，構建理論知識庫；企業實踐教學基地(行業典型企業)提供滿足課程需求的業務數據、業務流程以及業務視頻，為企業業務仿真提供素材；校內專業類實驗室/工程中心整合上述資源，拍攝制作生產管理微課視頻。校企合作共同培養機制如圖2所示。

圖2 校企合作機制示意圖

1.3 生產管理實踐微課平臺特點

通過校企合作獲得真實數據、案例，多個生產制造行業業務數據庫數據的輸入形成實驗數據，設計較規范的生產計劃與控制時間流程，開發生產計劃與控制實驗教學系統，并根據教學要求和學生操作需求編寫實驗操作指導書。學生通過學習制作好的企業生產現場微視頻，并在其指引下操作生產管理教學軟件，扮演實際生產管理中的不同角色。通過微視頻和軟件實踐系統操作模擬體驗不同行業典型企業真實的管理過程，提高培養實際應用型人才教學效果。該生產管理實踐微課平臺具有以下特點：

(1)面向企業需求的實踐實驗教學方法。校企合作獲得全真生產模擬實驗資料，并可根據企業業務發展的新特點隨時更新資料，營造真實的企業現場生產環境，使學生如身臨其境地完成從填制產品物料清單到接收客戶訂單再到編制零件計劃和工序計劃直至生成班組派工單安排工人生產的全過程，深刻領會生產計劃工作中各環節的相互關系。通過校企合作和共同培養，實現專業化知識元庫與行業案例庫的互聯互通互操作。

(2)便于學生能力提升的微課知識系統。該微課實踐教學模式以學生為中心，將學習資源與實踐過程有機結合，形成多元化參與學習模式。學生通過虛擬參與各部門協同工作，在主動參與過程中獲取多角色的差異化即時感受；通過老師的知識引導和自身的實際操作的領悟認識，上課時間可現實體驗，通過與教師互動答疑解惑，加深理論知識理解和知識掌握的深度及廣度，并通過問題導向和小組間的知識共享，增強學生學習中的分析和解決實踐問題能力，進而拓寬學生實踐渠道，改進課堂教學效果，提高教學效率的目標。而且打破了軟硬件設施的限制，業余時間學生也可下載觀看微課自主學習，支持學生課前、課中、課后在線進行多種模式的虛擬化學習實踐，滿足了教與學的良好互動[14]。

2 應用案例—車間計劃管理微課平臺應用

2.1 微課程設計和制作

課程設計就是在教學任務的指導下，組織教學資源，構建教學知識內容框架，實現教學目標。課程設計是連接理論知識點與課堂實踐的橋梁，它的設計合理與否會直接影響教學效果[15-16]，因此要重視微課教學的課程設計。結合前文構建的生產管理實踐教學微課平臺模式，從課前準備、學習內容、教學過程3方面設計微課：

(1) 課程相關資料的準備。根據教學計劃從合作企業處獲取生產現場信息，如設備型號、物料清單、車間模具等資料。

(2) 視頻錄制。根據已經從企業處獲取生產現場信息，介紹車間計劃管理模塊在企業業務流程和實際應用的服務軟件系統并輔以相應的學習資源，引導學生熟悉系統操作界面，根據教學任務穿插知識點講解，形成操作流程指導。

(3) 教學過程。學生觀看微視頻，熟悉生產制造企業內部業務真實情形，明確實驗任務為管理和維護車間生產計劃數據，對生產計劃進行拆解，并根據車間現場的進度反饋到系統中，實時調整生產計劃，了解車間計劃管理業務流程，根據視頻和教師講解內容進行實際模擬操作，有問題時及時反饋。

2.2 微課平臺應用

該微課內容涉及到生產管理微課實踐教學微課平臺功能配置層中的車間計劃管理模塊。通過該微課教學，幫助學生理解并掌握生產計劃的制定，生產計劃的調整、生產計劃的查詢及反饋功能。學生登錄微課平臺，進入車間計劃管理模塊完成項目產品的零件滾動計劃明細和項目產品的工序滾動計劃操作，掌握對產品計劃的查詢、維護及對裝配計劃的拆解等業務流程。有問題可在課上提問或在平臺留言。課前/后可通過PC、手機APP登錄平臺觀看上課所用案例視頻，下載課后習題等資料。微課設計及平臺應用流程如圖3所示。

圖3 生產管理微課設計和平臺應用

3 結 語

社會經濟的快速發展,使得企業對人才分析和解決實際問題能力的要求日益提高，但現在高校實際教學過程中往往缺乏面向企業業務實踐的環節，培養的人才與社會需求脫節，導致畢業生就業困難呈現出加劇勢態。本文提出的構建基于應用型人才培養的生產管理微課實踐教學平臺，通過校企合作機制為學生提供較為全面的生產管理業務流程信息，實現了“微課化實驗案例”，而且視頻形式的實驗課程能提高學生學習的興趣。學生通過PC客戶端或手機APP登錄平臺實現交互操作，有助于更好地掌握相關理論知識和實際業務流程，同時更好地支持了學生課前/后的預習和復習，方便了學生課后的溝通和交流。該實踐教學模式在教學實踐過程中得到國家、學校教學改革項目的支持，在實際教學中獲得了良好的應用。經過實踐發現此種教學模式提高了學生的學習興趣，有助于學生對生產管理知識的掌握和應用，學生的實踐能力和就業率都有了較大的提高。今后，在教學過程中將繼續發揮微課優勢，使生產管理實踐教學在物流專業課程體系建設中發揮更重要的作用，不斷提高教學效果，為培養應用型人才探索新的途徑。