時間:2023-05-30 09:06:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工業工程,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
工業工程專業屬于管理類,屬于管理科學與工程學科。工業工程專業培養具備現代工業工程和系統管理等方面的知識、素質和能力,能在商企業從事生產、經營、服務等管理系統的規劃、設計、評價和創新工作的高級專門人才。
工業工程專業一級學科為管理學,授予學位是管理學或工學學士。工業工程專業主干學科:管理學、機械工程;主要課程:精益生產、生產計劃與控制、設施規劃與物流分析、質量管理、人因工程、機械設計基礎、運籌學、系統工程導論、管理學、會計學與財務管理、管理信息系統等。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞:工業工程;制造企業;應用
隨著世界經濟全球一體化,使得我國的改革開放向著更深的層次、更廣的層面上深化,使得企業的生存環境變得更加復雜、開化企業必須以一個更加開放的系統適應環境的動態變化,做出相應的規劃、設計、評價和創新,才能得以持續生存和發展、工業工程在企業特別是制造業中有基礎性的地位和作用。
1 我國制造業應用工業工程的必要性
工業工程(Industrial Engineering,簡稱IE)于20世紀初產生于美國,主要用于研究提高工廠效率、質量和降低成本,稱之為經典IE。后來隨著科學技術發展,IE兼收并蓄運籌學、系統科學、信息科學等理論與技術,形成了解決制造企業整體效益的完整工程技術體系,廣泛應用于建筑業、醫院、政府、民航、店等多種產業的效率、質量和成本改善與競爭力提高,稱之為現代工業工程。
1.1 我國制造業存在的問題
進入21世紀,“中國-世界制造工廠”成為世界矚目的的話題,國內外學者都對中國的制造業高度關注。統計數據說明,改革開放以來,中國制造業增長是全球最快的,成為電子消費品、計算機硬件和電信設備方面的世界生產中心,世界第三大信息產品生產地。最新調查顯示:中國家電、醫藥、電子等10多個制造行業的80種產品的產量居世界第一。同時我國制造業增加值在我國國內生產總值中的比重一直在40%以上,我國一半的財政收入來自制造業。上個世紀90年代以來,制造業的出口一直維持在80%以上,創造了70%的外匯收入。從統計數字上看,中國制造業前景廣闊,但是參照過去世界制造強國英、美、日等國,我國制造業及其產品的實際競爭力還很薄弱,目前的中國是制造大國而非強國。下列問題嚴重阻礙了中國制造業的長足發展。
1.2 我國制造業應用工業工程的必要性
工業工程是在西方國家工業化進程中,特別是制造企業把效率、質量、成本提高為競爭力核心因素時發展和應用起來的。早在20世紀初,泰勒、吉爾布雷斯、福特等早期的工業工程專家所做的工作對提高效率和競爭力極為有效。到20世紀中后期以大野耐一為代表的日本豐田生產模式是成功發展、移植、創新工業工程的典范。大野耐一說:“豐田生產方式就是豐田式工業工程”。可以說歐、美、日的制造業百余年的高速發展是伴隨著工業工程的發展、應用和創新而發展的。到20世紀末發達國家的工業工程已從效率、質量、成本為中心的制造業轉向資源、人因、知識等方面。我國工業工程起步已有半個世紀,但真正的商品經濟環境下的制造業發展僅有近三十年歷史。不僅效率、質量、成本仍是制約著制造業競爭力的主要因素,同時環保、能源、人因、知識、服務等要素也是制約制造業競爭力的高層次重要因素。我們面臨的問題更復雜,在當今全球競爭環境下,我們不僅要大力發展、推廣工業工程為制造企業競爭服務,更為重要的是要學習歐、美、日、亞太地區的經驗,創建適合中國制造業的工業工程
2 工業工程是工業化生產的產物
工業工程是工業化生產的產物,它是人們致力于改善生產系統、提高工作效率和生產率以及質量,降低成本的實踐中產生的學問,是把技術和管理有機結合起來,研究如何把生產要素組成生產力水平更高和運行更有效的系統,去實現提高生產率目標的工程技術。
工業工程的應用:工業工程應用及意義工業工程的核心是降低成本,提高質量和生產率國民經濟發展速度主要有兩種增長方式:一是增加投資,擴大生產規模,進行外延擴大再生產,二是依靠科技進步,改善生產系統及管理,挖潛革新,更有效地利用現有資源,增加產出,即提高生產率后一種方式具有可持續發展的意義,成為發展經濟的主要途徑我國工業企業的綜合能耗高,生產效率低,是長期困擾工業經濟和整個國民經濟發展的突出問題該問題的解決,除了有賴于體制改革外,從我國當前企業生產與工業經濟的實際情況看,在企業中推行III技術,特別是基礎正和傳統正,如方法研究、工作研究、作業測定、設施規劃與物流分析等技術方法,立足于對現有企業的改良、調整與提高,對企業生產過程進行系統診斷、結構調整和綜合治理,在少投資或不投資的條件下,達到生產系統的再造在日常管理中,
很多企業已經自覺和不自覺地使用基礎正技術,因而全面和系統的推廣、應用正技術對以制造業為代表的工業企業具有重大的現實意義。
3 我國工業工程發展及在制造業的應用
3.1 工業工程在我國制造企業中的應用情況
中國工業工程(CIE)誕生后,經過20多年的發展,已經在千百家企業不同程度地應用了工業工程,相當數量的企業應用效果顯著。涉及到汽車、鋼鐵、機械制造、家電、建材、咨詢等十幾個行業,包括第一汽車集團、一汽大眾有限公司、廣東科龍集團廣東美的集團以及東南沿海的許多企業,都已經將應用工業工程作為提高企業管理水平的重要手段,由于這些企業管理基礎不同,對工業工程的理解與掌握能力不同,因而效果也不同。
3.2 我國制造業實施工業工程過程中存在的問題
盡管工業工程在我國制造業的實施取得了一系列成績,但總體上講,在管理基礎、認識能力等方面中國的工業工程仍處于起步階段,由于整個社會和企業的認識不足,在理論研究、系統開發、應用推廣的道路上始終舉步維艱,與國外差距顯著。
4 中國工業工程在制造業的應用模式與發展趨勢
4.1 面向制造業的工業工程實施模式
傳統制造企業,特別是鄉鎮、中小企業應用CIE來提高企業的競爭力模式。這些企業技術裝備水平較低,人員素質不高,市場經濟環境較好,應處于發達國家制造業早期管理發展階段。CIE對提高其效率、質量、降低成本、降低能耗是非常重要的,甚至經典IE都對這些企業的發展具有十分重要的作用。
4.2 CIE在我國制造業發展趨勢
強化工業工程作為企業競爭力提升的工具。企業應首先將設立IE組織部門和崗位作為強化手段(一汽大眾就是這樣),然后在人才培養和使用上學習國外先進企業,廣泛應用IE人才,大力推廣IE,以提高管理水平和競爭力。
參考文獻:
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[4]申家愷.工業工程方法研究在西京醫院掛號工作改進中的應用[J]. 知識經濟.2014(21)
(1)學生對課程的重要性認識不夠。自1992年國家教委批準西安交通大學、天津大學首批設立工業工程專業,迄今已超過20年,其應用主要集中在制造業,服務業等,其他產業應用少,企業尚未從系統的角度認識工業工程的價值,缺乏社會化應用環境,使大部分學生入校后很長一段時間對所學專業認識不深,學習積極性不高,這在“基礎工業工程”教學中體現出來。
(2)基礎工業工程實驗設置不太合理。工業工程通常以具體的生產系統為研究對象,實驗耗時較長,實驗室難以提供生產現場,很多實驗無法進行,大部分只進行理論教學,或者提供的現場同實際差別很大,類似的實驗難以起到相應的作用。由于對生產工程不熟悉,缺乏深入現場的機會,學生很難從實驗中發現問題,學生學習積極性不高。
(3)考核方式僵化。課程理論考試多,實踐能力考查少,輕視對學生學習過程的考核方式,助長了學生“平時松、考前緊,考中作弊、考后忘”的不良學風蔓延。考試內容呆板、題型不合理,考試內容多局限于教材中基本理論,且受標準化考試方式影響,填空、判斷、單選、多選、簡答等客觀性試題多,綜合性思考、分析論述、證明、應用等主觀性試題少,留給學生探索創新的機會少。這種考核方式其結果就是嚴重挫傷了認真學習學生的積極性,不利于學生對課程系統知識的掌握,阻礙了創新思維的培養與發展。
(4)實踐教學教師匱乏。基礎工業工程課程屬于交叉性學科,要求教師既要具備工科方面的專業知識又要有生產管理方面的專業知識,而且最好要具備一定的實際工作經驗,目前,雖然也培養出一批工業工程的碩士生和博士生,但是作為實踐教學教師,缺乏實踐經驗,還難以達到對各學科知識的融合,再加上重理論、輕實踐的傳統觀念長期存在,優秀的實踐教學教師并不多。基礎工業工程以企業的實際應用方向和工作崗位為導向,依托鹽城地方制造業的產業實踐,從教學方法及加強實踐環節等方面進行改革,提高學生的實踐能力和創造精神,以適應社會對工業工程人才的需求。
2基礎工業工程課程教學改革的實踐
2.1積極進行案例教學
《基礎工業工程》也是一門實踐性很強的課程。在處理理論教學和實踐教學關系方面中,課程更注重實踐,注重理論教學與實踐教學的有機結合。案例教學法將教師與學生的角色進行互換,改變以往課堂教學中以教師為中心的做法,使學生有足夠的空間展示自己的才能,樹立學習的自信心。同時,案例教學法能夠模擬工作中實際存在的管理情景,把教學與實際之間的距離縮到最短,大大縮短了教學與實際生活的差距。因此,案例教學法可以提高學生的學習興趣,促使他們主動思考、積極討論,變被動學習為主動學習。案例教學法和傳統教學法是相輔相成、互為補充的關系。如果在教學過程中過分夸大案例教學效果,盲目堆積、濫用案例,一方面使得教師負擔過重,分散精力,另一方面使學生難以在有限的時間內掌握必要的知識,達不到預期的效果。通過攝像機拍攝,采集鹽城地區典型產業,如悅達起亞、鵬飛集團等代表企業的生產實踐,用Premier編輯,制作成視頻素材庫,用于理論及實驗教學,讓學生在教師的指導下現場運用所學的課程知識進行分析。與傳統的課堂教學相比,這種做法充分調動了學生的學習興趣,有利于挖掘學生的質疑、創新意識,提高教學效果。
2.2引入現代教育技術
隨著現代經濟的高速發展,實物投影、計算機等先進的現代化信息多媒體相繼步入課堂,為教學方式與教學模式的變革提供了新的物質基礎,購買的達寶易工業工程軟件,對生產現場收集案例進行后處理分析,通過Witness軟件模擬優化生產系統,虛擬和現實相結合,熟悉企業的運作流程。
2.3自主開發綜合實驗裝置
為實現牢固掌握基礎工業工程技能和手法,研發小臺鉆的裝配流水線生產系統,以小臺鉆的裝配作為分析對象,利用數碼攝像機和視頻采集系統將動作的全過程劃分為近60個要素進行分析計時,利用錄像機的暫停、時間字幕和回放功能來計時,制定動作時間標準,并用IE的方法對場地、流程、動作等進行分析診斷,改進現行方案,力求減少無效時間,為作業制定標準時間,以提高工作效率。2.4開發網絡課程學習平臺基礎工業工程課程的實踐也應充分利用現代信息技術,制作多媒體教學課件、開發網絡信息平臺,改變傳統的教與學模式,推動教學質量和教學效果的提升。運用PPT、Photoshop等軟件,制作集聲音、圖像、視頻等于一體的多媒體教學課件。生動、活潑、形象直觀的多媒體課件,不僅讓學生在課堂認識工業問題的現狀,更能準確及時地傳遞大量信息,讓學生更好地理解教師和教材中所講的知識內容。學校引進的天空教室平臺,打破了傳統教學模式下學習受時間、地點、課本的限制,方便了學生自主學習,以及與教師交流、互動的渠道,為學生綜合素質培養奠定了基礎。
2.5課程設計同生產企業相結合
針對理論和實驗教學存在的強化關鍵知識點、系統綜合實踐訓練不足問題,基礎工業工程課程設計重視對現實問題的研究,在悅達起亞、鵬飛集團建立基礎工業工程課程設計實踐基地,以生產企業為課堂,使學生了解真實全面的生產流程,這種以學生自主學習、發現為主題的教學模式,能全面提高學生的創新實踐能力。
3結語
我國對工業工程的系統研究與應用始于20世紀80年代,當時國內一些企業開始應用工業工程改進企業管理,收到了較好的效果,因此有人稱“工業工程是企業的點金術”。雖然經過20幾年的發展,工業工程在我國取得了一定的成就。但是由于我國的工業工程產生的背景與美日等發達國家有相當大的歷史差距,所以從整體上講,我國的工業基礎是相對薄弱的,特別是制造業的管理基礎相對于工業發達國家具有較為明顯的差距[2]。所以目前我國工業工程的應用還處于初級階段,其特點是工業工程在商品經濟發達地區應用范圍大,效果好,而眾多的內地企業,對于IE的應用很多都是處于一種外力推動的無知識性的行為中,因此許多企業在IE的應用方面還存在著一定的盲目性,沒有系統的IE理論與技術的支持[1]。
1工業工程概述
工業工程(IE)起源于19世紀80年代,迄今已有一個多世紀。泰勒和吉爾布雷斯是工業工程的開山鼻祖。1955年,美國工業工程師協會于1955年首次正式提出工業工程定義。其表述如下:“工業工程是對人員、物料、設備和信息組成的集成系統進行設計,改善和實施的工程技術,它綜合運用數學、物理學和社會科學的專門知識和技術,結合工程分析和設計的原理和方法,對該系統所取得的成果進行確定、預測和評價”[3]。工業工程是實踐性很強的應用學科,致力于提高企業生產效率和產品質量、降低生產成本、加強企業對產品變化的快速響應能力、優化企業組織結構和運行的管理方法。其本質是一種閉環的,動態的管理辦法[4]。同時,工業工程也是善于發現問題的一門學科,它是解決“正確的做事”的管理技術。永無止境的改善是工業工程的宗旨,但改善的建議要立足于經濟的基礎之上,以最小的資源換取最大的效果[5]。
2工業工程在某塑業有限公司的應用
2.1該公司現場存在的問題
該公司閥門事業部目前采用拉式生產方式。雖然其采用拉式生產方式能夠有效地減少庫存,但由于其在現場存在的種種問題,使得企業采用拉式生產方式的效果不是特別顯著。從工業工程的角度出發,其現場存在著嚴重的問題:①現場的物流存在交叉和迂回現象,物流路線十分混亂;②浪費嚴重;③秩序混亂;④環境臟、亂、差;⑤搬運不使用一些機械工具,使工作人員很容易疲勞,一些簡易的搬運工具也不符合人機工程學的要求;⑥組織人員對現場的重要性認識不足。⑦制度監督不到位;⑧管理不到位。
2.2應用工業工程對現場進行分析
該有限公司閥門事業部的廠區分為4個部分,依次為辦公區、注塑車間、裝配車間、倉庫。以75公制灰八方螺口閥的生產過程為例,繪制了物流路線圖(如圖1所示)。運用“5W1H”提問技術進行提問,找出問題所在,并討論改善的可能性。通過對現行布局以及“5W1H”提問技術的分析,不難發現存在的一些問題:
①搬運次數過多。在生產過程中有7次搬運,而且搬運距離達105.9m,特別是從注塑車間到倉庫的半成品搬運,距離達到了45m,幾乎達到了總搬運距離的1/2,這是不必要的搬運,不僅大大增加了搬運距離,而且使搬運成本加大;②物流不暢通,特別是在裝配車間,半成品從裝配工作臺到對面的試水區最后又要回到裝箱區,物流存在著嚴重的迂回和交叉現象。而且在辦公區也存在一個裝配車間,并且半成品流動的通道是注塑車間的過道,造成物流混亂;③等待和暫存有兩次,這也是不合理的現象;④物品存放不合理,一部分半成品存放在倉庫中,還有一些存放在注塑車間里,這種物品存放導致了成品無處擺放,甚至有一部分成品存放在辦公樓里和露天場地;⑤現行倉庫的布局設計不合理,而且倉庫的貨架設計也不合理,沒有充分利用空間,造成現行倉庫存放的物品較少,成品擺放混亂;⑥倉庫的搬運設備較少,特別是從倉庫往出運貨時都是人工搬運,容易造成人的疲勞。
通過上面的一系列分析,決定對現行布局進行改善,因為合理的布局能夠節約成本,提高效率。在進行改進的過程中,在現行布局中加入一個半成品庫,并且將辦公區的裝配車間移出來,擴大裝配車間,倉庫也要做一些調整。
2.3應用工業工程對現場進行改善
(1)合理安排各個車間的位置,使用物流強度從至表(見表1)進行分析。
(2)計算出物流強度后,對其進行分級,以便于對作業單位之間的關系密切程度進行比較。用這種關系密切程度等級制成物流強度分析表(見表2)。
(3)根據物流強度分析表畫出物流強度相關圖,見圖2。
2.4改善方案
(1)取消原材料運到機器這一步驟,改為將原材料直接運到機器旁邊。
(2)對現行布局進行調整,將半成品庫設在注塑車間和裝配車間之間,同時將辦公區的裝配車間移出,擴大裝配車間和倉庫。調整后,使物流暢通,不存在物流的迂回和交叉。
(3)整體調整后,對局部也進行調整,特別是裝配車間。將裝配車間的試水區和清潔區分為2個部分,每個部分做不同型號的閥門。注塑車間也要做一些小調整,將維修部移到辦公區,將模具統一擺放注塑車間左上側,調整機器之間的距離。
(4)改變倉庫的存儲設備,改為托盤貨架,既能滿足先進先出的要求,而且能用叉車存取。改善后的物流路線圖如圖3所示。
2.5改善后所帶來的益處
(1)減少了操作次數,操作由原來的7次變為6次,節省了時間。
(2)減少了移動次數,移動次數由原來的7次變為6次。
(3)減少了移動距離,移動距離由原來的105.9m減少為現在的65.7m,大大地縮短了移動距離,提高了生產效率。
(4)增加了半成品庫,不必占用成品庫。
(5)有效避免了物流的迂回和交叉現象,使物流暢通。
(6)倉庫增加了存儲設備,采用托盤存儲設備,充分地運用了空間,增加了倉庫的容量。
(7)通過改善,降低了成本,同時也考慮了人的因素,使工作人員更加舒適。
《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》著重提出:改造提升制造業,發展先進裝備制造業,調整優化原材料工業,改造提升消費品工業,促進制造業由大變強,完善依托國家重點工程發展重大技術裝備政策。《湖北經濟社會發展“十二五”規劃目標》指出:進一步發展先進制造業,繼續推進十大重點產業調整和振興實施方案,做強做大汽車、鋼鐵、石化、裝備制造、有色金屬等重點產業。《宜昌市十二五規劃綱要》提出:大力發展先進制造業。推動工業化與信息化、制造業與服務業融合,運用新技術、新裝備、新工藝提升制造業水平,大力發展技術密集、資本密集的先進制造業,增強產業核心競爭力和持續發展能力。由此可見:制造業作為支柱型產業在通過技術創新、管理創新以提升產業核心競爭力方面有迫切要求。三峽大學地處長江經濟帶的中部、活躍的經濟發展城市——宜昌,宜昌及周邊的制造業比較發達,既有東風汽車、武漢鋼鐵、神龍汽車、中船重工、中興汽車、力帝機床、全通公司等大型、特大型制造企業,也有一批中小民營制造型企業,區域制造產業特色明顯。而這些企業都面臨著創新技術、提高效率、降低成本、減少浪費、優化系統等需求。因此,工業工程方法和技術在服務宜昌地方經濟中大有用武之地,工業工程專業人才在區域產業發展中有著廣闊的舞臺。
在宜昌及其周邊產業需求的大背景下,作為地方高校,三峽大學提出了“面向制造產業,共享優勢資源”的專業辦學理念,制訂了校企互補、產學研結合、為制造型企業培養復合型、應用型工程技術人才的專業人才培養方向。本專業開設在機械與材料學院,其機械設計制造及其自動化專業是省級重點學科、國家級特色品牌專業,具有一定的學科優勢,與周邊地區的機械制造企業建立了長期的科研合作關系,教學科研力量雄厚,工業工程專業建設充分考慮了人才培養的目標,專業定位于近機類專業。工業工程專業的專業定位:(1)服務對象定位:制造業,尤其是機械制造業。(2)培養目標定位:應用型工程技術人才。(3)層次定位:以本科教育為核心,同步發展研究生教育。由此明確了三峽大學工業工程專業的基本特色:依托優勢學科,強化機械工程技術體系;應用對象——面向制造業,包括各類離散型企業和流程型制造企業。
二、構建工業工程應用型人才培養模式
工業工程依托機械工程學科開展專業建設,專業建設強調機械制造工程相關理論和技術的應用,體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理理論為核心,以信息技術為手段,強化實踐性教學環節的建設思路。工業工程專業培養目標的定位:面向生產制造業,主要是機械制造業,能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝及流程的設計和優化、生產制造過程運作管理等方面的技術和管理工作,具備基礎工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力的應用型工程技術人才。應用型人才培養的主要特點是知識、能力、素質的有機結合。在此前提下,三峽大學研究實踐了“產學結合,工學交替”的人才培養模式,將傳統的“3.5+0.5”的培養模式改為“3+1”模式,強化工程能力的培養。所謂“3+1”人才培養模式即前3年完成工業工程專業主干課程教學,其主要目的是讓學生掌握本專業理論基礎知識和技術基礎知識,掌握一定的實踐技能,也為學生的后續發展奠定基礎。這一時期主要以理論教學為主,結合實驗實訓實踐的公共基礎知識和專業技術基礎知識學習,第四年進行模塊化、實踐化教學,并在教學中盡可能開展校企合作。學生在企業里進行生產實習和畢業實習,并完成畢業設計和答辯。工業工程專業目前已經完成2006版、2007版、2008版、2010版及2012版培養方案的編制及修訂,形成了較為成熟的人才培養模式。
1.優化課程體系本專業根據人才培養目標和人才培養模式要求,以服務地方經濟發展、面向制造業需求為指導,以知識培養為基礎、能力增強為核心、素質提升為宗旨,以工業工程師專業認證為參考依據,進行課程體系建設。
首先確定專業以機械工程和管理學為主干學科,以機械制造為背景。由此,課程體系設計的宗旨是:突出機械能力培養,強化管理工程課程的學習,以工程應用能力為主線,按照“通識課程+專業核心”方式構建專業課程體系。在中國機械工程學會制定的工業工程師資格認證的大綱中明確指出了合格工業工程師應具備的7個方面的基本知識、基本方法與基本技能,提出了要求在大學階段必須學習的主要基礎知識與專業知識、必須具備的實踐應用能力。依據工業工程師認證對學生知識和能力的要求,結合工業工程學會指定的工業工程專業課程“5+4”的基本設置,本專業確定了以“5+4”課程為核心,適當增加機械制造類課程為方向的專業課程設置思路。專業課分為三大部分:機械工程類課程、工業工程核心課程、管理工程類課程。核心課程主要由“5+4”組成,包括4門核心課(管理學、管理信息系統、運籌學、工程經濟學)、5門專業課(基礎工業工程、人因工程、生產計劃與控制、設施規劃與物流分析、質量管理)。工業工程核心課程主要包括:基礎工業工程、人因工程、生產計劃與控制、設施規劃與物流分析、質量控制、運籌學、建模與仿真、系統工程等。機械工程類課程主要包括:機械制圖、互換性與測量技術、機械設計基礎、機械制造技術基礎、生產自動化與制造系統、機械工程控制基礎、物流機械與應用等。管理工程類課程主要包括、管理學基礎、管理信息系統、企業資源管理、工程技術經濟學等。
2.強化實踐教學體系工業工程是一個應用性很強的交叉性學科,要求在培養模式中注重實踐動手能力的培養,重視課堂教學和實踐教學的有機結合。實踐教學質量的優劣直接影響應用型人才培養的質量。本專業實踐教學體系規定了多種形式和性質的實踐教學,包括實驗、實習、專業實訓、課程設計、畢業設計、軍事訓練等。學分占總學分的比例達到30%以上。三峽大學工業工程實驗室主要面向工業工程專業的“人因工程”、“基礎工業工程”、“設施規劃與物流分析”、“生產計劃與控制”、“自動化制造系統”、“工業機器人”等多門課程的教學實驗。目前投入使用的專業實驗室包括人因工程實驗室、基礎工業工程實驗室、物流工程實驗室、制造系統實驗室、生產計劃與控制實驗室等。
三、校企合作,強化工程應用能力的培養
工業工程是實踐性極強的專業。課外實踐環節對于學生的實踐能力和綜合運用知識進行工程設計、技術應用、科學研究等技能的培養具有特別重要的作用。實踐能力訓練以培養學生綜合操作能力為目標,注意實踐技能的綜合化訓練。高校與企業合作互助、共建實習、科研基地是提高學生綜合素質和實踐能力、拓展教師教學科研領域的有效途徑。
對接地方企業生產實踐滿足了學生課外實習實踐的要求,而且典型企業的典型生產實例也成為理論課程案例、實驗、課程設計的實踐素材及教師科研活動的對象。在實踐環節中,本學科鼓勵老師們帶著學生去企業,學生帶著實習任務、設計課題進車間,以IE的專業意識、熟悉企業的運作情況,尋找企業需要解決的問題,再帶著問題回學校,通過與老師的溝通、運用專業知識加以探索創新,找到解決問題的方法,如認識實習、現代制造系統生產實習、畢業實習、課程設計、專業綜合課程設計、畢業設計等實踐課程都基本做到課題與生產實際相結合,如:進行“基礎工業工程”課程設計時先將學生帶到知名企業——枝江酒廠的車間里,運用“基礎工業工程”的方法和手段觀察生產線,發現問題,測取數據,在課程設計中解決生產的實際問題,達到鍛煉學生應用能力的目的;在第四學年畢業實習、畢業設計中倡導分散獨立進行,一方面幫助學生積極聯系實習單位,另一方面鼓勵學生自主實踐,自己尋找實習企業,在實習過程中鍛煉自身的應用能力,也積極尋找設計課題,通過與導師交流溝通確定設計內容并找到解決問題的方法,校企聯合完成實習和設計。“把課上到企業里,把設計做到車間里”正是本專業實踐教學的真實寫照。
本專業選擇一批技術先進、生產規模大、管理規范的企業作為長期合作伙伴,如洛陽東方紅拖拉機集團公司、中船重工中南裝備有限責任公司、柳州工程機械廠、葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業公司、稻花香、枝江酒廠等多家知名制造企業達成實踐教學及科研基地合作協議,教學結合企業生產和科研活動進行,使企業真正成為培養高技能應用型人才的穩定的課外實踐基地。
四、結語
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)10-0010-02
國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020),對于高等教育的主要任務開宗明義地指出,“高等教育承擔著培養高級專門人才、發展科學技術文化、促進現代化建設的重大任務。提高質量是高等教育發展的核心任務,是建設高等教育強國的基本要求[1]”。培養學生在掌握書本知識的基礎上,提高學生理論聯系實際的能力,綜合培養學生語言表達、文字表達以及多向思維能力,是傳統應試教育向素質教育轉變的重要內容。
在教學工作的全部環節中,考試可以說是重要的一環。教師的教學效果與學生對課程的掌握程度,都需要通過考試得到驗證。素質教育的提出是相對于傳統的應試教育而言的,“推行素質教育,不是不要考試,而是要改革考試的內容與方法”[2]。高等教育改革的目的之一是提倡開展學生學習模式與學習效果評價的研究與實踐,達到建立能力本位的學生評價機制,針對學生課程學習情況,充分反映學生學習成效。
目前使用的主要考試方式仍是配備標準答案的筆試,其主要特點是:多種固定范式題型,一張考卷,當場測試。筆試方法側重于檢驗學生對書本知識,特別是對某個知識點的掌握情況,其優點是:(1)便于多班級在同時使用時統一試題與評分標準;(2)試卷便于保存與復查。然而,筆試的缺點也很突出,針對“工業工程專業外語”教學實際情況,其包括:(1)基于書本知識的題型與標準答案的筆試,將“知識掌握”變為“知識記憶”;(2)筆試過程中,作弊現象突出。而在評價考核中,引入口試方法可達到以下優點。
1.兼有“標準答案式”與“論文式”考試方法的優點,既可以考出深度,又可以照顧到知識點的覆蓋面。[3]
2.對應試者的能力有更高的要求,鍛煉其口頭表達能力,進一步克服只會看英語不會說英語的弊端。
3.學生在用英文回答問題的過程中,學會用英語的邏輯思考與組織,為英語學術表達打好基礎。
4.口試中學生完全無法作弊,有助于改善學風。
一、“工業工程專業外語”口試教學現狀分析
口試的應用與探索,首先開始于外語教學,并在外語教學領域得到普及。[4-6]在外語口試實踐中,口試體現出:效度較高的同時信度卻較低的特點。[7]如何提高口試的信度,是很多測試研究者普遍關注的問題,從試卷內容,考生答題過程與試卷內部結果幾個角度開展研究。[8-11]
與外語教學不同,以工程教育為主的“工業工程專業外語”有其自身的特點,除了要求學生掌握必要的英語專業詞匯和語法、句子結構外,還要求學生應用英語的邏輯思維去掌握工業工程的專業知識與理論構建,因此針對口試評價方法,以下問題有待解決。
1.“工業工程專業外語”課程學時多,考察內容廣,口試效率與知識點的覆蓋程度的矛盾有待解決。
2.“工業工程專業外語”課程中涉及的設計內容主觀性強,“考判合一”的口試方法,要求設計高效的回答有效成分鑒定方法。
3.全方面采用英語提問、英語回答的方式對部分同學來說有一定難度,如何進行漸進式改革。
基于以上的認識,針對“工業工程專業外語”課程特點,合理地設計口試評價方法,發揮口試評價方法的優點,提高口試信度,對于在考試環節實現“翻轉課堂”,以學生為中心開展學習效果評價具有現實意義。
二、“工業工程專業外語”口試改革探究
(一)研究目標
本論文旨在建立一套適用于“工業工程專業外語”課程特點的口試評價體系。包括:1.口試方法設定;2.口試試題庫設計;3.口試評分標準;4.口試資料庫。
(二)研究內容
1.基于“工業工程專業外語”課程特點的口試方法研究。如前所述,在學習效果評價中,口試與筆試各有利弊,合理選擇口試方法與口、筆試成績比例,將綜合影響學習效果評價的效度與信度。
因此,課題組教師應合作開展研究工作,展開教學實踐:選擇平時測驗,期中測驗與期末測試,在三個不同階段分別開展口試評價,最后通過與筆試結果的相關性分析,評價三個階段口試工作的效果。
2.基于“工業工程專業外語”課程特點的口試試題庫設計。針對“工業工程專業外語”課程特點,口試評價需兼顧知識點覆蓋,專業術語與基本概念理解等多個方面,同時也要考慮測試時間的效率問題。在此項研究中,通過合理選擇試題類型與題量,探求合理的口試題型設計與題量。
同時,為了提高口試的測試信度,盡量讓考生在不同時間、不同考官面前表現出一致的水平,此項研究將建設大采樣量的口試題庫供考生抽選。
3.基于“工業工程專業外語”課程特點的口試評分標準設計。口試具有較高的效度,同時由于考官的主觀性大,因此信度較低。提高口試信度的一個有效辦法就是仔細確定評分標準與評分等級。針對“工業工程專業外語”課程的特點,結合口試試題庫設計,在此項研究中將制定各類題型的評分標準與評分原則。
4.基于“工業工程專業外語”課程特點的口試資料庫設計。與筆試相比,口試沒有白紙黑字的試卷作為憑據,一旦出現爭議,成績很難復查;同時,考試資料的歸檔與接受教學檢查也將遇到相應的困難。然而,隨著計算機存儲設備的進步,口試資料長期存儲已經成為可能。在此項研究中,將探討口試過程錄音資料的合理存儲模式,以達到高效查詢與安全存儲的目的。
(三)擬解決的關鍵問題
1.效度與信度問題。將口試應用于“工業工程專業外語”課程學習效果評價關鍵在于解決口試效度與信度問題。此項研究,從口試方法,試題庫建設與評分標準制定三個方面有針對性解決該問題。由于教學實驗的長期性特點,決定了口試效度與信度研究是一個長期的持續的過程。因此,口試改革必須得到教學相關部門的長期支持。
2.口試工作量問題。筆試考試可以在同一時間,對所有學生同時測試,具有多任務多線程的特點;而口試必須單獨或分小組進行,具有單線程,耗時長的特點。小班教學是解決口試工作量大的方法之一;對于較大的班級,合理地選擇口試分組與評分方法,兼顧口試效率與有效性是口試方法能夠得以推廣的關鍵。
三、“工業工程專業外語”口試改革特色與創新點
高等教育結構調整,引導地方新建本科院校或院校中某些專業向研究型和應用型兩大類型并行發展。在模式轉型的大環境下,本文以機械類學科為基礎,根據工業工程的學科特點,從培養方案、教學方法、教學理念等方面闡述了建立創新實踐能力培養模式的過程。
【關鍵詞】
培養方案;教學方法;教學理念;創新實踐
近幾年來,我國高等學校培養的畢業生與社會經濟發展對人才的需求之間存在著結構性矛盾。一方面,企業急需大量應用技術型、技能型人才,另一方面,高校培養的本科畢業生專業素質與這些崗位不匹配,對就業心理預期偏高,無法選擇到合適的崗位,出現本科畢業生的結構性失業的現象越來越嚴重。為采取有效途徑解決問題,國家正在進行高等教育結構調整,政策上引導地方新建本科院校或院校中某些專業轉型發展,這意味著我國高等教育教學將由原來學術型為主的發展模式向研究型和應用技術型兩大類型并行發展模式轉型,構建新型高等教育體系。新型辦學思想指導下的本科教育,要加強創新實踐能力的培養,讓畢業生更好地與社會需求對接,建立一套更有針對性的培養模式。
1地方本科院校辦學頂層設計落實不到位,執行力差
隨著我國計劃生育政策作用的顯現,高考人數的減少,適齡人口明顯下降,各高校招生競爭日趨激烈,地方新建本科院校為了在競爭中取得優勢,逐步由外延發展轉向內涵發展,走特色發展之路,人才培養目標定位為:培養高素質應用型專門人才。[1]但是,高校對應用型人才培養的思路還未形成統一共識,整體對應用型人才培養觀念、目標及模式認識模糊,對應用型人才的特征未能準確地理解與把握。辦學定位等頂層設計思想很難落實到人才培養的具體環節中去,導致應用型人才培養的定位落實不夠,在培養模式及培養方案、課程體系設置、教學質量保障體系和學生管理等方面,體現不明顯。針對目前存在問題,也為了適應未來改革的需要,亟需建立一套切實可行的教學培養管理模式,以加強學校辦學頂層設計的執行力度。
2立足工業工程專業特點,設置合理的培養方案
工業工程(IE)是一項提高生產效率和經濟效益的有效手段,也是一門挖掘企業內部潛力、擴大再生產、提高企業管理水平的實用技術,兼備內在的知識復合性和外在的實踐創新性。工業工程是工程技術、經濟管理科學和人文社會科學相結合的邊緣學科,是培養“管理+工程”復合型創新人才的重要途徑。[2]應用型為主的建設理念要求課程體系建設要服務于社會,解決工業界和社會生活的實際問題,因而,創新性和實踐性是工業工程得以發展的關鍵。基于創新實踐培養的目標要求,本科階段的專業培養方案和課程設置設計堅持“基礎知識夠用、專業知識管用、技能知識會用”的三個基本原則,在培養方案的設計方面,合理安排通識教育課程、專業教育課程、實踐教學課程和專業方向模塊課程及其比例。培養本科生將理論轉換為技術、將技術轉換為生產力的實踐能力,促進學生知識、能力、素質全面發展。從而提高學生、家長、用人單位及社會對人才培養質量的滿意度。[3]通過課程設置可以看出,必修課為專業核心課程,理論性強,難度大,與實際生產結合緊密,為學生打好扎實的理論基礎。選修課體現學科交叉的內容,既包括機械類的專業基礎課程,又增加一些管理類課程,豐富知識。體現還引入了實踐性較強的課程,如數控應用技術、CAM技術、機床夾具設計等與實際操作相結合的課程,充分“管理+工程”復合型創新人才的培養思路。
3創新實踐教學方法,實現教學過程與生產過程對接
本科教學向應用型轉變,更要加強實踐教學環節。本科實踐教學嘗試采用“學院導師+行業導師”的雙導師教學指導模式,豐富實習實踐課程內容,構建多元學習途徑,確立以學生自主學習為核心,建立理論與實踐的有效對接模式。專業教師培養采取“專兼結合、引培并舉、才智并重”的指導思想,加強教師適應轉型。同時學校層面還應該從校外實習基地、知名企業和科研院所聘請管理人員和工程技術人員為學校的行業教師,這些專家實踐經驗豐富、專業素質高,可以將企業的先進生產和管理經驗引進高校。
4引入協同創新理念,探索有效的培養機制
總書記提出“高校要與科研機構、企業開展深度合作,建立協同創新的戰略聯盟”的思想,作為落實全面提高高等教育質量的重要舉措。本科辦學探索建立“校校協同、校所協同、校企協同、校地協同、國際合作”等協同創新模式,具有開放、集合、高效的特征。[4]走出校門,適應企業,尋求機會,提升自身創新能力。
5構建評價體系,明確評價標準
建立完善適應技術應用型高級專門人才培養需要的各個教學環節的質量標準,完善相應的教學與管理制度,構建和完善“督導、教務兩線監控;校、院系、課程組三級管理;專家、教師、學生、社會四維評價”的教學質量監控體系,強化“全員參與、全方位、全過程、信息化、規范化”的質量管理工作,加強教學管理制度落實情況的監督。
6總結
本科教學轉型對于高校教學改革既是挑戰,也是機遇。新指導思想要求創新實踐培養模式更貼近實際生產,建立切實有效的培養機制。為工業工程本科教學發展提供了新的參考模式。
【參考文獻】
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目前《基礎工業工程》課程教學存在的主要問題有:(1)學生對課程的重要性認識不夠。自1992年國家教委批準西安交通大學、天津大學首批設立工業工程專業,迄今已超過20年,其應用主要集中在制造業,服務業等,其他產業應用少,企業尚未從系統的角度認識工業工程的價值,缺乏社會化應用環境,使大部分學生入校后很長一段時間對所學專業認識不深,學習積極性不高,這在“基礎工業工程”教學中體現出來。(2)基礎工業工程實驗設置不太合理。工業工程通常以具體的生產系統為研究對象,實驗耗時較長,實驗室難以提供生產現場,很多實驗無法進行,大部分只進行理論教學,或者提供的現場同實際差別很大,類似的實驗難以起到相應的作用。由于對生產工程不熟悉,缺乏深入現場的機會,學生很難從實驗中發現問題,學生學習積極性不高。(3)考核方式僵化。課程理論考試多,實踐能力考查少,輕視對學生學習過程的考核方式,助長了學生“平時松、考前緊,考中作弊、考后忘”的不良學風蔓延。考試內容呆板、題型不合理,考試內容多局限于教材中基本理論,且受標準化考試方式影響,填空、判斷、單選、多選、簡答等客觀性試題多,綜合性思考、分析論述、證明、應用等主觀性試題少,留給學生探索創新的機會少。這種考核方式其結果就是嚴重挫傷了認真學習學生的積極性,不利于學生對課程系統知識的掌握,阻礙了創新思維的培養與發展。(4)實踐教學教師匱乏。基礎工業工程課程屬于交叉性學科,要求教師既要具備工科方面的專業知識又要有生產管理方面的專業知識,而且最好要具備一定的實際工作經驗,目前,雖然也培養出一批工業工程的碩士生和博士生,但是作為實踐教學教師,缺乏實踐經驗,還難以達到對各學科知識的融合,再加上重理論、輕實踐的傳統觀念長期存在,優秀的實踐教學教師并不多。基礎工業工程以企業的實際應用方向和工作崗位為導向,依托鹽城地方制造業的產業實踐,從教學方法及加強實踐環節等方面進行改革,提高學生的實踐能力和創造精神,以適應社會對工業工程人才的需求。
2基礎工業工程課程教學改革的實踐
2.1積極進行案例教學
《基礎工業工程》也是一門實踐性很強的課程。在處理理論教學和實踐教學關系方面中,課程更注重實踐,注重理論教學與實踐教學的有機結合。案例教學法將教師與學生的角色進行互換,改變以往課堂教學中以教師為中心的做法,使學生有足夠的空間展示自己的才能,樹立學習的自信心。同時,案例教學法能夠模擬工作中實際存在的管理情景,把教學與實際之間的距離縮到最短,大大縮短了教學與實際生活的差距。因此,案例教學法可以提高學生的學習興趣,促使他們主動思考、積極討論,變被動學習為主動學習。案例教學法和傳統教學法是相輔相成、互為補充的關系。如果在教學過程中過分夸大案例教學效果,盲目堆積、濫用案例,一方面使得教師負擔過重,分散精力,另一方面使學生難以在有限的時間內掌握必要的知識,達不到預期的效果。通過攝像機拍攝,采集鹽城地區典型產業,如悅達起亞、鵬飛集團等代表企業的生產實踐,用Premier編輯,制作成視頻素材庫,用于理論及實驗教學,讓學生在教師的指導下現場運用所學的課程知識進行分析。與傳統的課堂教學相比,這種做法充分調動了學生的學習興趣,有利于挖掘學生的質疑、創新意識,提高教學效果。
2.2引入現代教育技術
隨著現代經濟的高速發展,實物投影、計算機等先進的現代化信息多媒體相繼步入課堂,為教學方式與教學模式的變革提供了新的物質基礎,購買的達寶易工業工程軟件,對生產現場收集案例進行后處理分析,通過Witness軟件模擬優化生產系統,虛擬和現實相結合,熟悉企業的運作流程。
2.3自主開發綜合實驗裝置
為實現牢固掌握基礎工業工程技能和手法,研發小臺鉆的裝配流水線生產系統,以小臺鉆的裝配作為分析對象,利用數碼攝像機和視頻采集系統將動作的全過程劃分為近60個要素進行分析計時,利用錄像機的暫停、時間字幕和回放功能來計時,制定動作時間標準,并用IE的方法對場地、流程、動作等進行分析診斷,改進現行方案,力求減少無效時間,為作業制定標準時間,以提高工作效率。
2.4開發網絡課程學習平臺
基礎工業工程課程的實踐也應充分利用現代信息技術,制作多媒體教學課件、開發網絡信息平臺,改變傳統的教與學模式,推動教學質量和教學效果的提升。運用PPT、Photoshop等軟件,制作集聲音、圖像、視頻等于一體的多媒體教學課件。生動、活潑、形象直觀的多媒體課件,不僅讓學生在課堂認識工業問題的現狀,更能準確及時地傳遞大量信息,讓學生更好地理解教師和教材中所講的知識內容。學校引進的天空教室平臺,打破了傳統教學模式下學習受時間、地點、課本的限制,方便了學生自主學習,以及與教師交流、互動的渠道,為學生綜合素質培養奠定了基礎。
2.5課程設計同生產企業相結合
針對理論和實驗教學存在的強化關鍵知識點、系統綜合實踐訓練不足問題,基礎工業工程課程設計重視對現實問題的研究,在悅達起亞、鵬飛集團建立基礎工業工程課程設計實踐基地,以生產企業為課堂,使學生了解真實全面的生產流程,這種以學生自主學習、發現為主題的教學模式,能全面提高學生的創新實踐能力。
3結語
1.引言
在傳統工業工程咨詢行業中,以設計院為代表的咨詢單位主要是接受項目建設單位的委托,根據協議或者合同已明確的定型產品的生產工藝技術要求,站在基礎配套條件的立場上向建設單位提供較為單純的建設工程咨詢服務。其側重點主要在于工程設計方案是否能夠滿足產品生產工藝技術要求,建設投資是否經濟,并滿足環保、安全及節能要求等。但是,隨著我國投資融資體制改革的不斷推進,目前市場環境已經發生了根本性變化。由過去以建設單位為主提供生產工藝技術逐步演變為投資融資方主要提供項目資金,確定投資方向及規模,產品生產技術及工程建設方案則主要依靠設計院等工程咨詢單位提供。因此,現代社會市場環境的發展變化,對設計院等咨詢單位,尤其是行業設計院需提供的服務內容和范圍提出了新的要求。在現代工業投資中,建設單位的關注點已集中在產品的市場及規模上,對產品生產技術的關注程度已十分有限。受此影響,咨詢行業也將發生根本性變革,逐步促使傳統設計院向工程公司轉變,逐步實現設計、采購、施工一體化。這是市場發展的必然需求。設計院轉型為工程公司后,可以充分利用自身具有的技術資源優勢,發揮設計在項目建設中的主導作用,克服設計、采購、施工互相脫節的弊端,進行合理交叉和銜接,取得縮短工期、保證質量、節省資金的效果。因此,這就要求咨詢單位向建設單位提供全方位的技術咨詢服務。在傳統工程咨詢基礎上不斷延伸出來的工藝設計作為技術咨詢服務的一個重要分支,在未來一定時期內,將會是主導咨詢行業發展的一個重要基礎。
2.工業工程咨詢中的工藝設計
現代工業工程咨詢即是運用先進的生產工藝技術,以工藝專業為主導與總圖、建筑、結構、給水排水、采暖、通風、動力、電氣、弱電、環境保護、勞動安全、技術經濟等配套專業協作配合,以文件和圖紙的形式表現出一個完整的工程,并按照國家規定的基本建設程序進行建設,把科學技術轉化為生產力的一門綜合性科學。在現代工程咨詢中,工藝設計的任務是解決型號產品生產過程中的一系列的環保、安全、技術經濟問題,保證以最合理的生產方法和生產流程,在經濟效益最佳的情況下,生產出質量合乎要求的產品。因此,工藝設計中需從工廠建設全局著眼,妥善安排各生產車間的工作組織協調工作,而且需合理地與建筑及公用工程等各輔助專業配合,使這些專業的設計能很好地滿足工藝設計的要求,保證設計質量。工藝設計對于行業設計院工程咨詢的發展顯得尤為重要,如石化設計院、機械設計院、核工業設計院、航空設計院以及航天設計院等。上述行業設計院的咨詢業務需要結合行業特點,發展自己的核心專業領域,并不斷創新,保持行業技術發展的先進性,為建設單位提供全方位的生產技術及工程建設相結合的綜合解決方案,逐步構建具有自主知識產權的核心咨詢能力,并可通過全方位的戰略合作不斷拓展咨詢業務的新領域。
3.工藝設計的地位和作用
工藝設計是根據型號產品的特點、生產工藝流程、生產綱領、物流運輸、生產配套環境要求和國家相關法律、法規及行業規范標準等,結合建設單位現有條件,通過優化組合多方案比選,確定出切實可行、經濟合理的工藝方案,并對配套廠房、公用動力設施及生產輔助設施提出相應設計要求的全過程。而工藝設計中最為核心的工作即為生產工藝流程的確定。生產工藝流程是指從產品原料開始,經過各加工工序,制成成品的整個生產過程。它可以反映出產品的生產方法、加工工藝、采用的主要生產設備、輔助設備、水、動力、電氣和配套生產環境條件需求,以及對周圍環境的影響等。因此,生產工藝流程的設計,直接影響基本建設的投資,尤其影響到工程投產后的產品質量、生產成本及環保等問題,即直接影響到企業的競爭力和生命力。所以工藝流程的設計,是工程設計的基礎。因此,工藝設計應是工程咨詢的核心。工藝設計在整個工程咨詢設計中應起主導作用。具有自主知識產權的工藝設計是行業設計院向工程公司轉變的重要保障條件,并可在此基礎上不斷拓展總承包業務范圍,有利于設計、采購、施工緊密配合,打造重點項目的精品工程;有利于控制工程建設造價水平,保障投資的經濟性;有利于提高工程項目的整體管理水平。
4.工藝設計方法研究
工藝設計方法總的來說是多種多樣的,不同行業、不同內容的工程項目工藝設計方法也有所不同,不宜一概而論。但歸根結底主要包括以下三個方面:
4.1掌握產品生產流程等核心技術,不斷積累、創新
由于工藝流程設計是整個工程設計的基礎,因此熟練掌握產品生產工藝流程是做好工藝設計的前提條件。工藝流程設計的合理性直接決定型號產品的質量,對生產效率和生產成本也將產生重大影響。工藝流程的設計須在滿足產品質量標準的前提下,秉持“先進、可靠、經濟、環保”的設計理念。根據生產規模合理確定工藝水平、工藝布置及遠景規劃等工藝設計原則。工藝設計過程中應嚴格按照確定的工藝流程,結合建設場地條件進行總體工藝布局設計,盡量縮短物流運輸路線、節約用地、提高空間利用效率、節約建設投資。工藝設計水平的提高不能一蹴而就,必須加強核心專業技術的積累,并在總結經驗的基礎上不斷的創新。技術創新和知識沉淀積累是保持工藝設計核心競爭優勢的根本措施,必須不斷完善內部創新體系和知識管理體系,實現知識固化和共享,以孕育設計院工程咨詢的持久發展力。
4.2熟練掌握國家相關法律、法規、規范及行業標準等
國家現行相關法律、法規、規范及行業標準等是進行工藝設計的基礎依據,是以往工程實踐經驗的總結。這些相關法律、法規、規范及行業標準從環境保護、勞動安全、職業衛生、節約能源、投資概算等方面予以約束,以保障設計方案安全性、經濟性。隨著科技的迅速發展,新技術、新工藝、新材料不斷涌現,現行法律、法規、規范及行業標準等也不斷將實踐中已成熟可靠的新技術、新工藝、新材料納入標準中去。故工藝設計人員應即時掌握規范、標準變化,并重點關注標準新版本、新條文內容的修編,適時應用于工程設計之中,保證工藝設計的合理性和先進性。
4.3進行多方案綜合比選
工藝設計必須進行多方案的綜合比選,根據國內外同行業的技術發展現狀和趨勢,結合我國國情和技術經濟政策、法規,依據本項目的規模選擇和確定工藝技術方案。工藝技術方案比選須堅持先進適用、經濟合理、安全可靠的原則,比較每個工藝技術方案產品生產全過程技術方法的可行性和經濟性,并通過不同工藝方案的比較,取長補短,從中選擇出各種綜合效益最佳的生產工藝方案。
5.結論
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)是一門工程技術與管理技術相結合的綜合性工程科學,它以降低成本、提高質量和生產率為導向,采用系統化、專業化和科學化的方法,綜合運用多種學科的知識,對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行規劃、設計、評價、創新和決策等工作,使之成為更有效、更合理的綜合優化系統,并對系統的運行及效果進行鑒定、預測和評價。
IE在19世紀末起源于美國,并在歐洲、日本等國家得到迅速應用和發展。到了二戰期間,美國多數大學的工學院都已經相繼成立了正系,并開始招收IE碩士生,到1990年美國已有150所大學的工學院設有IE系,其中92所可以招收碩士生。1992年國家教育部批準西安交通大學和天津大學首批設立IE專業,1993年正式招收IE專業本科生,目前,我國已有150多所高校設立了IE專業。1999年國家教委批準設立IE工程碩士點。
2.工業工程專業碩士研究生的特點
IE最初主要應用在機械制造、電氣工程、材料工程等領域,隨著現代管理發展,IE的應用范圍已擴大到服務行業、公用事業甚至政府部門。工業工程強調“系統觀念”和“工程意識”重視研究對象的“統籌規劃、整體優化和綜合原理”。目前現代工業工程涉及的研究方向主要有:人因工程、生產及制造系統工程、現代經營工程、工業系統分析方法與技術等。
IE專業碩士研究生都是具有四年以上實踐經驗的企業及事業單位的在職專業技術人員和管理人員,他們經過了一定的工程技術和工程管理工作的訓練,積累了豐富的實際工作經驗,獨立工作能力較強。但是,由于他們本科畢業已多年,外語水平不高,計算機基礎和應用能力較弱,基礎及專業理論知識相對薄弱和陳舊,但分析和解決問題的能力較強。另外工業工程專業碩士研究生大多是作企事業單位的骨干或重要領導者,他們是帶著工程實踐中的實際問題而來的,具有強烈的求知欲。工程碩士學習方式是“進校不離崗”,集中在每周六和周日集中授課,保證了工程碩士在不耽誤本職工作的前提下,學習專業知識。
3.創新工業工程工程碩士人才培養模式
3.1 工業工程專業碩士培養的總體目標
工程碩士的培養應該按照“積極發展、規范管理”的指導思想,認真分析和把握工業工程碩士培養的特點,努力提高工業工程碩士培養質量。工業工程領域碩士學位獲得者應具有堅實的自然科學和社會科學的基礎理論知識,系統的掌握某一門工程專業知識和工業工程的基本理論與方法,懂得現代工程經濟和現代工程管理理論,掌握解決工程技術問題的先進技術和手段,并能綜合應用這些理論和方法,分析、解決生產實際問題。
3.2 創新工業工程人才培養模式
在體現新時期社會發展需求的前提下,我們在以下幾個方面加強正專業工程碩士創新型人才的培養:注重科學研究能力、工程實踐能力、組織協調能力、創新能力的全面培養,突出創新能力;重視知識、能力和素質的協調發展;加強管工結合,因材施教,靈活教學,注意IE領域工程科學技術發展前沿知識的傳授。
(1)優化培養方案,完善課程體系
工業工程碩士是工程領域里的一種專業學位,它側重于工程應用。課程設置強調較寬的學科覆蓋面,因此必須對工程碩士生加強基礎理論和拓寬專業知識,建立起一個合乎工業工程工程碩士知識結構、能力結構和素質結構的培養方案。管理領域的工業工程課程設置主要包括:①學位課程。科學社會主義理論與實踐、自然辯證法、外語、運籌學、計算機軟件基礎、工程經濟學、戰略管理、工業工程理論與實務、先進制造技術。②選修課。現代生產與管理、人因工程、質量系統工程與管理、新產品開發學、設施規劃與物流分析、價值工程等與工程結合的工程領域或相關的技術課程。學位課學分19分,累計學分33分。
(2)有效利用現代信息技術
信息技術的飛速發展,為教育和教學方式的變革提供了可靠的保證。應用遠程教育和多媒體等手段進行教學,可以憑借其信息量大、交互性強,覆蓋面廣等特點,突破傳統教學的時空限制。這種新的教學手段可以適應工業工程碩士生不能像全日制學生那樣集中時間學習的特點,學生可以在業余時間和工作的空閑時間里進行自修,老師可以通過網絡手段如電子郵件等給學生布置作業和答疑等。
(3)抓好工程碩士學位論文質量關
①論文選題與開題。工程碩士論文研究題目一般直接來源于企事業單位生產經營和管理工作實際,工程背景明確、應用性強。論文有一定的技術難度、先進性,體現作者綜合運用工業工程科學理論、方法和技術手段解決工程實際問題的能力。論文開題報告由導師審查通過后,由學校組織3-5名具有副教授以上職稱的專家小組論證,通過者方可進入論文階段。②論文指導。工程碩士的指導采用雙導師制,有校內具有工程實際經驗的導師與企事業單位內經單位推薦的業務水平高、責任心強、具有高級技術職稱的兼職導師聯合指導,保證工程碩士論文的質量。③論文答辯。論文經過導師審查通過,且工程碩士生完成了培養方案中規定的所有環節并成績合格,才可以申請參加學位論文答辯。工程碩士生學位論文應有3位專家評閱,其中一位為校外專家評閱,另外兩位為校內專家。答辯委員會由5位專家組成,并聘請校外工程領域具有高級職稱專家作為答辯委員會主席。
4.結論
關鍵詞: 工業工程;實驗室;模式
中圖分類號:G482 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)07-0029-01
0引言
目前工業工程實驗室的建設基本上還處于探索時期,各個高校擁有的發展資源相差很大,專業特色各不相同,專業構成和形成歷史也有差異,所以并沒有形成一個典型的建設模式。本文正是依據各個高校工業工程實驗室建設的現狀和發展路徑來探索一種典型的工業工程實驗室建設模式,最后將以作者所在的上海海洋大學為例,談談普通高校工業工程實驗室的具體建設情況。本文在調研多所工業工程高校的基礎上,也包括上述不同分類的工業工程高校,并結合作者所在上海海洋大學構建工業工程實驗室的實踐,提出一種針對大多數普通高校的工業工程實驗室建設模式。本文提出的實驗室建設模式,從框架上包括四大部分:人因工程實驗室、基礎工業工程實驗室、物流實驗室、制造系統實驗室。
1人因工程實驗室
首先,人因工程實驗室一定要有。人因工程在我國的名稱有人因工程、人機工程、人體工程、人體工效、工效學、宜人學等等,人因工程是工業工程專業課中不可缺少的一門專業必修課,并且對于提高工業工程意識、工業工程思想具有至關重要的作用,很多學生的工業工程靈魂、效率意識、最優化思想等等都是從人因工程課程的學習開始的,更多的學生也是從人因工程課程的學習中逐漸“入道”工業工程的。另外,在我國大陸,除了在人體學、環境宜人學、載人航天學中涉及到人因工程之外,也只有工業工程專業明確的開設人因工程這門課程了,所以工業工程專業還肩負著把人因工程學科發揚光大的歷史重任。
人因工程實驗室,可根據經費情況自行設計,實驗室建設投資可多可少。上海海洋大學人因工程實驗室建成于2007年,共投資約5萬元。投資雖少,但購買了多種人因工程實驗儀器,目前開設了14個人因實驗,包括:人的形體尺寸的測量實驗、人體血壓測量實驗、視覺反應時測試實驗、閃光融合頻率實驗、光亮度辨別實驗、光的照度測量實驗、聲級的測定實驗、注意分配實驗、注意力集中能力測定實驗、空間位置記憶廣度測試實驗、記憶廣度測試實驗、空間知覺測試實驗、深度知覺測試實驗、定時記時計數實驗。另外,上海海洋大學人因實驗室還采購了幾套人因軟件,包括DELMIA、ManneQuinBE等,主要用于課程教學和科研需要。
2基礎工業工程實驗室
眾所周知,基礎工業工程(有的教材也稱:工業工程基礎、工作研究等)是工業工程專業最核心、最經典的一門工業工程專業必修課,其中講授的時間研究和動作研究(亦即“工作研究”)是工業工程專業最經典的理論和知識,也是最傳統的工業工程研究內容,是整個工業工程理論大廈的基石所在,所以基礎工業工程實驗室也不可或缺。
基礎工業工程實驗室的構建有兩種思路,一種是側重于經典工業工程理論和內容,包括時間研究和動作研究,作者稱作此類基礎工業工程實驗室為“經典基礎工業工程實驗室”。上海海洋大學在這個方面投資約3萬元,購買的儀器可共開設的實驗有9個實驗,即手指靈活性測試實驗、鏡畫實驗、追蹤實驗、動作穩定實驗、雙手調節實驗、動作判斷實驗、動覺方位辨別實驗、反應時運動時測試實驗、自行車功率與速度測試實驗。
基礎工業工程實驗室構建的另一種思路就是結合當今信息技術,基于現代工業工程理論構建“現代工業工程實驗室”。上海海洋大學在這個“現代工業工程實驗室”上共投資30萬人民幣,建成了一個可用于多門課程實驗的“U型生產流水線系統”,包括1個主機控制單元、8個工作臺位(含顯示器和控制機)、6個倍速流水鏈(滾輪式傳動鏈)、2臺轉角機以及生產托盤等組成。
除了上述硬件設備以外,該實驗室還購置了部分軟件,主要包括:LEANGLE IE、IEMS動作分析系統、MiniIE等。目前實驗室主要承擔著生產計劃與控制、質量控制與可靠性、生產管理等多門課程的實驗任務,運行情況良好。
3物流實驗室
物流實驗室的建設也有兩個思路,一個是硬件建設,包括立體倉庫系統、AGV小車、出入庫平臺、物流裝備等。上海海洋大學在該方面的投資大概在50萬左右,建成了自動化的立體倉庫實驗系統。另一個思路就是建立物流實驗室的軟件系統,主要指物流類、倉儲類、供應鏈類軟件,上海海洋大學購置的物流類軟件包括:CNEE-LL供應鏈與物流集成系統、清華-物流網絡實驗平臺、清軟英泰-產品全生命周期管理系統、Xpress、Proplanner、Anylogic、ProModel、Service Model等。該實驗室主要承擔物流信息系統、設施規劃與設計、生產建模與仿真、運籌學與系統工程、運輸經濟學、交通工程、食品配送與管理、生產管理、ERP實踐、生產系統仿真、專業綜合實習等課程的實驗任務。
4制造系統實驗室
目前先進的制造系統很多,包括計算機集成制造系統CIMS、柔性制造系統FMS、精益制造系統、并行工程、敏捷制造、重構制造、定制生產、成組技術、虛擬制造、網絡制造、智能制造、綠色制造等等。上海海洋大學重點以計算機集成制造系統CIMS來建立自己的制造系統實驗室,投資50多萬購置了銑床加工中心、自動化機器手、計算機控制系統、自動化立體倉庫系統、出入庫傳送帶等。目前該實驗室承擔了工業工程專業的大部分生產系統類、制造系統類、計算機輔助設計類等課程的實驗和實踐環節,運行情況良好,很好的滿足了工業工程專業的本科教學需要。
參考文獻:
一、構建工業工程應用型人才培養模式
工業工程依托機械工程學科開展專業建設,專業建設強調機械制造工程相關理論和技術的應用,體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理理論為核心,以信息技術為手段,強化實踐性教學環節的建設思路。工業工程專業培養目標的定位:面向生產制造業,主要是機械制造業,能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝及流程的設計和優化、生產制造過程運作管理等方面的技術和管理工作,具備基礎工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力的應用型工程技術人才。應用型人才培養的主要特點是知識、能力、素質的有機結合。在此前提下,三峽大學研究實踐了“產學結合,工學交替”的人才培養模式,將傳統的“3.5+0.5”的培養模式改為“3+1”模式,強化工程能力的培養。所謂“3+1”人才培養模式即前3年完成工業工程專業主干課程教學,其主要目的是讓學生掌握本專業理論基礎知識和技術基礎知識,掌握一定的實踐技能,也為學生的后續發展奠定基礎。這一時期主要以理論教學為主,結合實驗實訓實踐的公共基礎知識和專業技術基礎知識學習;第四年進行模塊化、實踐化教學,并在教學中盡可能開展校企合作。學生在企業里進行生產實習和畢業實習,并完成畢業設計和答辯。工業工程專業目前已經完成2006版、2007版、2008版、2010版及2012版培養方案的編制及修訂,形成了較為成熟的人才培養模式。
1.優化課程體系
本專業根據人才培養目標和人才培養模式要求,以服務地方經濟發展、面向制造業需求為指導,以知識培養為基礎、能力增強為核心、素質提升為宗旨,以工業工程師專業認證為參考依據,進行課程體系建設。首先確定專業以機械工程和管理學為主干學科,以機械制造為背景。由此,課程體系設計的宗旨是:突出機械能力培養,強化管理工程課程的學習,以工程應用能力為主線,[3]按照“通識課程+專業核心”方式構建專業課程體系。在中國機械工程學會制定的工業工程師資格認證的大綱中明確指出了合格工業工程師應具備的7個方面的基本知識、基本方法與基本技能,提出了要求在大學階段必須學習的主要基礎知識與專業知識、必須具備的實踐應用能力。依據工業工程師認證對學生知識和能力的要求,結合工業工程學會指定的工業工程專業課程“5+4”的基本設置,本專業確定了以“5+4”課程為核心,適當增加機械制造類課程為方向的專業課程設置思路。專業課分為三大部分:機械工程類課程、工業工程核心課程、管理工程類課程。核心課程主要由“5+4”組成,包括4門核心課(管理學、管理信息系統、運籌學、工程經濟學)、5門專業課(基礎工業工程、人因工程、生產計劃與控制、設施規劃與物流分析、質量管理)。工業工程核心課程主要包括:基礎工業工程、人因工程、生產計劃與控制、設施規劃與物流分析、質量控制、運籌學、建模與仿真、系統工程等。機械工程類課程主要包括:機械制圖、互換性與測量技術、機械設計基礎、機械制造技術基礎、生產自動化與制造系統、機械工程控制基礎、物流機械與應用等。管理工程類課程主要包括、管理學基礎、管理信息系統、企業資源管理、工程技術經濟學等。
2.強化實踐教學體系
工業工程是一個應用性很強的交叉性學科,要求在培養模式中注重實踐動手能力的培養,重視課堂教學和實踐教學的有機結合。實踐教學質量的優劣直接影響應用型人才培養的質量。本專業實踐教學體系規定了多種形式和性質的實踐教學,包括實驗、實習、專業實訓、課程設計、畢業設計、軍事訓練等。學分占總學分的比例達到30%以上。三峽大學工業工程實驗室主要面向工業工程專業的“人因工程”、“基礎工業工程”、“設施規劃與物流分析”、“生產計劃與控制”、“自動化制造系統”、“工業機器人”等多門課程的教學實驗。[4]目前投入使用的專業實驗室包括人因工程實驗室、基礎工業工程實驗室、物流工程實驗室、制造系統實驗室、生產計劃與控制實驗室等。
二、校企合作,強化工程應用能力的培養
工業工程是實踐性極強的專業。課外實踐環節對于學生的實踐能力和綜合運用知識進行工程設計、技術應用、科學研究等技能的培養具有特別重要的作用。[5]實踐能力訓練以培養學生綜合操作能力為目標,注意實踐技能的綜合化訓練。高校與企業合作互助、共建實習、科研基地是提高學生綜合素質和實踐能力、拓展教師教學科研領域的有效途徑。對接地方企業生產實踐滿足了學生課外實習實踐的要求,而且典型企業的典型生產實例也成為理論課程案例、實驗、課程設計的實踐素材及教師科研活動的對象。在實踐環節中,本學科鼓勵老師們帶著學生去企業,學生帶著實習任務、設計課題進車間,以IE的專業意識、熟悉企業的運作情況,尋找企業需要解決的問題,再帶著問題回學校,通過與老師的溝通、運用專業知識加以探索創新,找到解決問題的方法,如認識實習、現代制造系統生產實習、畢業實習、課程設計、專業綜合課程設計、畢業設計等實踐課程都基本做到課題與生產實際相結合,如:進行“基礎工業工程”課程設計時先將學生帶到知名企業——枝江酒廠的車間里,運用“基礎工業工程”的方法和手段觀察生產線,發現問題,測取數據,在課程設計中解決生產的實際問題,達到鍛煉學生應用能力的目的;在第四學年畢業實習、畢業設計中倡導分散獨立進行,一方面幫助學生積極聯系實習單位,另一方面鼓勵學生自主實踐,自己尋找實習企業,在實習過程中鍛煉自身的應用能力,也積極尋找設計課題,通過與導師交流溝通確定設計內容并找到解決問題的方法,校企聯合完成實習和設計。“把課上到企業里,把設計做到車間里”正是本專業實踐教學的真實寫照。本專業選擇一批技術先進、生產規模大、管理規范的企業作為長期合作伙伴,如洛陽東方紅拖拉機集團公司、中船重工中南裝備有限責任公司、柳州工程機械廠、葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業公司、稻花香、枝江酒廠等多家知名制造企業達成實踐教學及科研基地合作協議,教學結合企業生產和科研活動進行,使企業真正成為培養高技能應用型人才的穩定的課外實踐基地。
三、結語
經過幾年建設,三峽大學明確了面向制造業的工業工程專業的專業定位和特色,構建了依托機械制造方向的應用型工業工程專業人才培養模式,對面向制造業的工業工程專業建設進行了探索性的研究和實踐,在提高教師素質和培養學生綜合素質方面取得了一定成績,為富有特色的面向制造業的工業工程專業人才培養提供了一條可供借鑒之路。
作者:李浩平 思海兵 瞿夔