數(shù)智時(shí)代企業(yè)精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

文/ 周鈺婷 姜鯤 凡院連

數(shù)智時(shí)代的發(fā)展對(duì)經(jīng)管類人才培養(yǎng)提出了新要求。為滿足企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的人才需求，本文探索了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)復(fù)合型新商科人才方面的積極作用。本文以企業(yè)精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為例，基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討了經(jīng)管課程利用虛擬仿真技術(shù)助力新商科建設(shè)的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣、增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)自信等方面初具成效，經(jīng)管類專業(yè)可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)完善課程建設(shè)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，也是通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際來(lái)提升學(xué)生實(shí)操能力的重要手段。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法，它主要通過(guò)軟硬件的相互配合來(lái)達(dá)成在實(shí)驗(yàn)室中模擬現(xiàn)實(shí)情境的目的，進(jìn)而為學(xué)生營(yíng)造沉浸式、交互式、探究式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往不是唯一的，學(xué)生可以反復(fù)操作，在人機(jī)交互中完成對(duì)專業(yè)知識(shí)的探索學(xué)習(xí)。

一、數(shù)智時(shí)代對(duì)經(jīng)管類人才培養(yǎng)提出新要求

隨著數(shù)智時(shí)代的深入發(fā)展，新商科迫切需要一批具有靈活思維、掌握數(shù)字商業(yè)規(guī)律、具備跨專業(yè)知識(shí)技能和全球化視野的復(fù)合型新商科人才，為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供必要的人才支持。經(jīng)管類專業(yè)可以借助虛擬仿真技術(shù)使學(xué)生獲得沉浸式、交互式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助其掌握專業(yè)知識(shí)，提升專業(yè)素養(yǎng)，促進(jìn)新商科建設(shè)。

二、數(shù)智時(shí)代下虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

（一）數(shù)智時(shí)代催生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

自教育部提出一流課程要具備高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度以來(lái)，高校更加強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的前沿性與時(shí)代性，并將學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程體系中，增添具有研究性、創(chuàng)新性、綜合性的內(nèi)容。因此，高校有必要將具有前沿性與時(shí)代性的學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新成果等轉(zhuǎn)化成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)容，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的新要求。

與此同時(shí)，數(shù)智時(shí)代下的制造業(yè)也在逐漸向數(shù)字化轉(zhuǎn)型。制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵組成部分，國(guó)家要想進(jìn)一步壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)，就需要牢牢夯實(shí)制造業(yè)這一重要基礎(chǔ)。而精益思想的核心正是基于整體優(yōu)化的觀點(diǎn)合理配置和利用企業(yè)現(xiàn)有資源，將生產(chǎn)聚焦于價(jià)值創(chuàng)造，既要消滅生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)現(xiàn)象，也要實(shí)現(xiàn)價(jià)值流再造，通過(guò)持續(xù)改善生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益。由此可見(jiàn)，將制造企業(yè)精益生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，有助于在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中建立學(xué)生的精益思想，促使其通過(guò)人機(jī)互動(dòng)和情景模擬掌握精益項(xiàng)目改造、精益工具使用等知識(shí)點(diǎn)和專業(yè)技能。

（二）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限性

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在平時(shí)教學(xué)及實(shí)踐中的局限性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①雖然高校會(huì)安排學(xué)生深入企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，但也僅限于了解生產(chǎn)運(yùn)作流程和簡(jiǎn)單的操作；②單個(gè)精益項(xiàng)目的實(shí)施通常需要持續(xù)3～6 個(gè)月，大部分高校很難安排與之匹配的學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容；③精益項(xiàng)目的改造和推進(jìn)離不開企業(yè)相關(guān)人員的配合；④精益項(xiàng)目的改造往往會(huì)涉及企業(yè)布局、設(shè)施設(shè)備升級(jí)等多個(gè)方面；⑤傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的容錯(cuò)率較低，一旦決策錯(cuò)誤，必然會(huì)導(dǎo)致人力、物力、財(cái)力浪費(fèi)，甚至?xí)l(fā)安全事故。因此，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，高校該如何針對(duì)上述問(wèn)題開發(fā)設(shè)計(jì)有效的虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)模擬企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程來(lái)提升學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解及應(yīng)用，就顯得尤為重要和迫切。

（三）企業(yè)精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)

實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員可以來(lái)自工商管理、會(huì)計(jì)學(xué)、國(guó)際貿(mào)易等專業(yè)，或者來(lái)自相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)部經(jīng)理和工程師，以提供技術(shù)支持。該教學(xué)團(tuán)隊(duì)通常可以劃分為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、技術(shù)支持四個(gè)部分，但需要確保權(quán)責(zé)分明、結(jié)構(gòu)合理。其中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合；實(shí)驗(yàn)管理人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)資源管理及實(shí)驗(yàn)共享、推廣；實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)資源建設(shè)和教學(xué)；技術(shù)支持人員負(fù)責(zé)后臺(tái)維護(hù)以保障實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的正常運(yùn)行。在團(tuán)隊(duì)成員的通力合作下，企業(yè)精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)適用于不同場(chǎng)景，能夠帶給學(xué)生豐富多樣的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)

首先，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)即試生產(chǎn)階段，學(xué)生應(yīng)以熟悉生產(chǎn)工藝、流程及相關(guān)設(shè)備為主要任務(wù)，并建立生產(chǎn)線自主完成指定生產(chǎn)指標(biāo)；其次，學(xué)生應(yīng)對(duì)試生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行全面分析，并結(jié)合企業(yè)績(jī)效考核目標(biāo)和實(shí)際情況選擇合適的精益生產(chǎn)管理工具，以優(yōu)化生產(chǎn)管理，探索進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的有效路徑，對(duì)比優(yōu)化前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)思考持續(xù)改善生產(chǎn)管理的可行方案；最后，指導(dǎo)教師應(yīng)結(jié)合KPI 達(dá)成率完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。針對(duì)企業(yè)精益生產(chǎn)管理設(shè)計(jì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，應(yīng)綜合考察學(xué)生對(duì)運(yùn)營(yíng)管理、分析決策、精益生產(chǎn)管理等理論知識(shí)的應(yīng)用能力。因此，在優(yōu)化改造精益生產(chǎn)管理階段，應(yīng)用精益生產(chǎn)管理工具整合企業(yè)資源，憑借低成本和合理的生產(chǎn)流程來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)是核心環(huán)節(jié)，且這兩個(gè)模塊相互關(guān)聯(lián)，逐層遞進(jìn)。學(xué)生可利用虛擬仿真技術(shù)驗(yàn)證精益生產(chǎn)管理工具在準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)、全面維護(hù)等場(chǎng)景中的使用效果。指導(dǎo)教師也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析學(xué)生扮演生產(chǎn)部經(jīng)理等角色時(shí)其績(jī)效考核的達(dá)成率，查看落實(shí)精益生產(chǎn)管理前后企業(yè)產(chǎn)量、單位成本、生產(chǎn)周期等數(shù)據(jù)的變化情況，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行綜合評(píng)判。

3.實(shí)驗(yàn)課程考核機(jī)制

實(shí)驗(yàn)課程考核宜采用過(guò)程考核和結(jié)果考核相結(jié)合的方式，最終成績(jī)應(yīng)包含理論知識(shí)測(cè)試成績(jī)、仿真實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?nèi)齻€(gè)部分。高校也可以在評(píng)定學(xué)生仿真實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)時(shí)引入KPI 績(jī)效考核方式，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)的形式來(lái)督促學(xué)生反思糾錯(cuò)。另外，在學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，指導(dǎo)教師將采用百分制對(duì)每位學(xué)生在各個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)打分。通常，理論知識(shí)測(cè)試成績(jī)占比10%，仿真實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占比75%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占比15%。

4.實(shí)驗(yàn)開放共享計(jì)劃

①校內(nèi)跨專業(yè)共享。精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅可以應(yīng)用于工商管理、會(huì)計(jì)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)《管理學(xué)》《企業(yè)運(yùn)作管理》課程，還有助于工科類專業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)管理實(shí)訓(xùn)。②校際間交流學(xué)習(xí)。高校可以將實(shí)驗(yàn)過(guò)程及相關(guān)資料發(fā)布到線上平臺(tái)，利用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問(wèn)的功能，實(shí)現(xiàn)校際間的資源共享和師生的交流學(xué)習(xí)。③校企培訓(xùn)合作。精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)顯著，可供企業(yè)培訓(xùn)員工，幫助員工熟悉生產(chǎn)流程、熟練使用精益生產(chǎn)管理工具。同時(shí)，企業(yè)也可以結(jié)合自身實(shí)際修訂完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（四）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效

第一，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)常以企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理中的實(shí)際問(wèn)題為參考，借助虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、機(jī)器設(shè)備的高度還原，以及對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)流程的仿真模擬，旨在幫助學(xué)生在虛擬仿真場(chǎng)景中對(duì)教學(xué)內(nèi)容建立更立體的感受和認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)綜合運(yùn)用案例分析法、場(chǎng)景漫游法、角色扮演法、探索操作法，通過(guò)理論學(xué)習(xí)和人機(jī)交互操作讓學(xué)生沉浸式感受各種精益生產(chǎn)管理工具給企業(yè)帶來(lái)的改變，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

第二，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)苌罨瘜W(xué)生對(duì)企業(yè)生產(chǎn)管理的認(rèn)識(shí)，學(xué)生可通過(guò)扮演生產(chǎn)部經(jīng)理等角色、自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)來(lái)強(qiáng)化理論與實(shí)踐的融合，部分學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中獲得成就感，進(jìn)而提高對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的興趣。

第三，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)自信。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技能和方法以解決企業(yè)生產(chǎn)管理及運(yùn)營(yíng)問(wèn)題。由于實(shí)驗(yàn)效果可視化，學(xué)生易獲得成就感，進(jìn)而增強(qiáng)專業(yè)自信，堅(jiān)定未來(lái)發(fā)展方向并為之努力奮斗。

五、結(jié)語(yǔ)

新技術(shù)、新業(yè)態(tài)的不斷涌現(xiàn)，促使企業(yè)在數(shù)智時(shí)代浪潮下積極變革生產(chǎn)管理，進(jìn)而對(duì)經(jīng)管類人才的專業(yè)素養(yǎng)提出新的要求，推動(dòng)高校進(jìn)一步加強(qiáng)精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)。本文提出結(jié)合高校專業(yè)資源優(yōu)勢(shì)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)與開發(fā)共享的建議，分析了精益生產(chǎn)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力、成長(zhǎng)為適應(yīng)數(shù)智時(shí)代發(fā)展需求的復(fù)合型經(jīng)管人才的積極作用。未來(lái)，筆者將進(jìn)一步探索完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量提供有益參考。