工業工程專業勞動技能課教學改革與實踐

孟麗麗 謝世滿 張亞莉 趙會珍 劉偉民

（華北理工大學 機械工程學院，河北 唐山 063210）

習總書記講話中指出，“必須牢固樹立勞動最光榮、勞動最崇高、勞動最偉大、勞動最美麗的觀念，讓全體人民進一步煥發勞動熱情、釋放創造潛能，通過勞動創造更加美好的生活。”，并在2017年提出“以勞動托起中國夢”。高等教育的育人目標，主要培養學生德智體美勞全面發展，目前大部分高校都在培養方案中設置了“勞動技能課”或“勞動實踐”環節，以培養學生勞動意識、勞動觀念以及勞動技能。如工業大學的車鉗鉚焊、繪圖制作；服裝設計專業的實體制板、成衣制作；幼兒教育的手工制作、玩教具制作等等。它們是未來從事專業必備的勞動技能，是大學勞動教育課程主體，為學生未來工作做好準備。任課教師通過系統生動的講述，掌握一技之長的同時，突出培養職業道德，讓學生干一行，愛一行，干好一行，樹立無私奉獻等優良品質。不同專業的勞動技能課程的開設也呈現出不同的“技能”特點，如何加強勞動教育與專業教育深度融合，體現專業特色，如何培養具有系統思維、團隊合作能力和創新創業能力，尤其是問題導向及持續改善的專業素質，如何使學生在動手實踐的過程中創造有價值的物化勞動成果是各大高校勞動技能課程教學探索與改革的重點。

一、工業工程專業勞動技能課開設的過程

課題組通過對機械工程學院下的高校勞動技能與實踐課程的研究，發現大部分高校都有勞動實踐環節，但勞動技能課程還未有設置，但是各專業大部分也都有培養學生“勞動技能”的環節，比如機械學院的金工實習，要求學生掌握“車銑刨磨”技能，最后學生要提交自己“加工”的物化作品。工業工程專業是管理與技術深度融合的專業，主要基于系統分析、工程設計、建模仿真等方法來研究生產系統優化設計和科學精細化管理，主要培養既懂工程技術又擅長經營管理，能對復雜生產系統進行分析、規劃、管理和運作能力的高素質復合型人才。

課題組已有前期研究基礎，產生了初步成果，建立了工業工程綜合實驗室、物流工程實驗室，擁有工業生產線、立體倉庫及仿真軟件Flexsim，為本課題的教學改革奠定了良好基礎。另外，學院非常重視勞動技能課程建設，多次召開勞動技能課程討論會，討論如何構建與專業教育相融合的勞動技能課程，學院在一定程度上給予設備經費資助，但要建設以智能生產為核心的工業生產系統的搭建與仿真優化，也需要投入大量的經費購置現代化產線及其自動識別裝置，經費問題仍是實驗室建設的關鍵。另外，唐山市的一些大型機加工企業一直與學院保持緊密合作，可供學生參觀實習，企業專家也可為學生授課；另外，項目組成員改革創新能力較強，工作積極認真，為項目的順利完成奠定了堅實的基礎。

結合IE 專業的培養目標及畢業要求，遵循OBE 理念，設置了工業工程專業勞動技能課程《工業工程綜合技能實訓》，開設在第2 學期，主要為工業生產系統搭建與建模仿真等內容，主要以操作性和實踐性為主導學習方式，通過理論講解、動手操作與上機訓練等方式，使學生掌握工業生產系統搭建的原理和技能以及產線仿真優化分析的技能與方法，初步具備對生產系統進行搭建與仿真優化的能力。課程每個單元均會向學生傳授勞動意識、工匠精神、責任擔當，通過學生分組合作、動手操作，讓學生體驗到勞動之美，感受到在勞動奉獻、團結協作、認真負責中的愉快和幸福，從而堅定學習工業工程專業和從事工業工程領域工作的信心。

二、工業工程專業勞動技能課的改革與實踐

（一）教學內容創新改革

本課程構建了“一三一立體化”教學模式：以一條理論主線貫穿始終，包含三大課程模塊，一大PBL 任務，階梯漸進夯實工程基礎。課程始終以90732A 型號手電筒為研究對象，以手電筒的產線規劃設計為主線，重點培養學生在工業工程方面常用到的勞動技能、方法和素質，圍繞IE 專業應掌握的技能與方法，重點講解三大模塊，主要包括生產系統拆裝與搭建、產品組裝流水線設計、生產線仿真優化，課程知識面較廣、實踐性較強。實踐主要有包含生產線拆裝、產品組裝實訓、上機仿真實訓等多種形式，這也充分體現了課程“勞動”與“技能”培養的特點，同時，還培養學生的專業創新創業能力以及解決復雜工業工程問題的能力。

1.如何將勞動教育與專業教育深度融合，體現專業特色，培養工業工程專業勞動技能。勞動技能培養與專業教育深度融合主要體現在：①學生要動手拆裝生產線、包含電機、傳動裝置、皮帶、滾筒、條碼識別裝置及無線射頻跟蹤裝置等，并完成生產線搭建，使學生掌握生產系統搭建的勞動技能；②進行90732A 手電筒的流水線平衡設計，學生需要親自動手操作，進行動作優化分析，確定最佳生產節拍，完成手電筒組裝；③對設計的生產線進行Flexsim 仿真優化。簡易教學用生產線的選型以及如何安排學生進行拆裝是教學的重點，學生拆裝完成后需要完成圖紙繪制及三維模型造型。

根據課程主線，每個模塊內容均由淺入深，涉及知識擴展和能力提升，以生產系統規劃與搭建為例，首先介紹實驗室生產和倉儲系統，并給同學們演示這套生產和立體倉庫系統；然后講解智能制造環境下生產系統的構成及運作流程，包含各種智能立體庫、自動導引車AGV、柔性上下料機器人及智能裝配系統、分揀系統等；最后，同學們以小組為單位，進行噴碼生產線的搭建與噴印實訓，各個小組通過分工合作完成生產線的搭建，一部分同學搭建輸送機，另一部分同學組裝噴碼機架，兩項工作都完成后，把他們組裝在一起，進行噴碼機調試，同學輪流完成噴碼設置與自動噴印；實訓完成后，老師會進行知識擴展，例如：手電筒混流生產線如何規劃？需要重點考慮哪些因素？如何與物流配送相協調？讓同學們小組討論，教師進行點評分析。在教學過程中，堅持以“學生”為中心，將理論與實踐完美融合，實現“學中做、做中學”，激發學生學習熱情，搭建起由理論學習向工程實踐過度的橋梁。培養學生勞動意識、團隊合作精神、創新精神、工匠精神、能踐行社會主義核心價值觀。

2.設計了貫穿整個教學過程的研究型PBL 任務。PBL 任務暫定為混流生產線設計及仿真優化”，需要為學生提供詳細的產品裝配工藝流程，這也是設計的難點。學生通過綜合課程所學全部內容，查閱資料、小組合作、方案設計、PPT 翻轉課堂等方式完成PBL 任務；同時，要注重“PBL 任務”和解決方案的更新和積累工作，建立任務案例庫。通過由淺入深——知識拓展——PBL 任務完成來達到提高學生專業勞動技能的目的。

3.校外專家資源的開發利用。聘請企業導師為學生講授生產系統搭建與仿真優化方面的講座。

（二）教學方式與方法改革

1.以“工程勞動技能”培養為核心，基于OBE 理念，構建基于PBL 任務驅動的教學模式與啟發式教學、案例式教學相結合的多元化教學模式。

研究了如何結合企業典型案例，開展課堂討論，讓學生通過參與課堂教學活動，啟發學生學會分析問題和解決問題的能力。典型案例的選擇與案例中學生“思考點”的設置非常重要，是本次改革的主要內容。

2.研究了傳統教學手段和現代教學技術相結合的教學方式

“課前預習、課中實操+翻轉探究、課后拓展”將線上線下有機融合，采用“講（講授）、查（查資料）、做（拆裝、動作分析實訓）、演（PPT演示）、論（研究報告、論文等）”等形式，讓全部學生“動起來”，課程“優起來”。課前在學習通平臺布置導學案、相關學習內容和研究型PBL 任務，供同學們課前線上預習；課上采用理論講解、實際操作、實驗分析、上機分析、PBL 翻轉課堂、學生展示、項目探究、案例剖析等形式，教師主要講重點、難點、疑點和課堂點評。課后在線拓展、單元測試、作業，PBL 任務。通過最大限度地調動學習的主動性、參與性和創造性，實現課堂教學地“師生互動、生生互動”，有效達成課程目標。

3.基于課程目標達成的全過程多樣化的考核方式

基于OBE 理念，面向成果導向，加強了過程性考核，建立了多維度、全方位考核評價方式。課程考試采取“課程總成績=過程性考核20%+課內實踐40%+物化勞動成果展示40%”的方式，實現課程全過程、多樣化的考核。

過程性考核：包含出勤、課堂互動、課程作業和單元測試，滿分100 分。

課內實踐考核：包含3 項PBL 任務及實踐報告，滿分100 分。

物化勞動成果：勞動作品，包含設計圖紙、方案、實物等，滿分100 分。

4.課程與思政有機融合位——勞動意識、工匠精神、責任擔當以及社會主義核心價值觀的有效融入

三、結論

應用本課程的研究成果可以很好地促進教學，提高教學質量，增強學生的實踐能力，當他們走上工作崗位后，能很快勝任本職工作，培養出具有工業工程專業勞動技能，具備高素質的富有創新精神和實踐能力的高級復合型人才。后續過程課程還會繼續堅持“以立德樹人”為根本，以學生為中心，對接OBE 和新工科，以勞動意識和勞動技能培養為導向，以工業工程專業實訓基地為依托，不斷創新教學內容、教學方法、實踐教學、課程評價和對學習過程的考核等，不斷打造出具有專業特色的勞動技能課。