時間:2023-07-24 17:07:45
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篇物流工程和工業工程,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。
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:LEANGLEIE、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、ServiceModel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。
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)是一門工程技術、經濟管理和人文科學相結合的交叉學科,也是一門實踐性很強的應用性學科,兼具工程技術和管理技術的雙重屬性,要求工業工程學生不但要具有扎實的理論基礎,而且應有較強的實踐能力、溝通能力、創新能力、管理能力。實驗或實踐環節是高校工業工程專業實現培養目標的必修環節。在我國近200所開設工業工程專業的高校中,各個學校的辦學歷史、優勢學科、行業背景等各不相同,工業工程專業培養模式多樣化,專業實驗室建設模式也各不相同。就目前而言,大部分高校的實踐環境并不理想,教學實踐環節落后于課堂理論教學,使得IE教學實踐難成體系。如何建設一個能夠滿足教學實踐要求,實現培養目標的工業工程專業實驗室已經成為開設本專業的學校不斷研究和探索的課題。
2.工業工程專業的培養模式
工業工程專業設立的歸屬不同,人才培養的模式也不同,實驗室建設的方向和模式也就不同。
2.1國內高校本專業的培養模式
目前國內高校工業工程的培養模式主要可分為:(1)設立于機械學院,授予工學學士學位:以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用。(2)設立于管理學院,授予管理學學士學位:以管理科學為背景增加機電基礎知識,突出經濟管理與工程技術相結合的系統方法和理論的應用。
2.2我校工業工程專業的定位和培養模式
三峽大學工業工程專業開設在機械與材料學院,2004年開始籌備,2005年獲準開設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業生,同時開展工業工程專業學位碩士培養。機械與材料學院是三峽大學最早開辦的學院之一,開設有:機械設計制造及其自動化專業、輸電線路工程專業、金屬材料專業、材料成型專業,機械設計制造及其自動化專業是湖北省品牌專業、國家特色專業,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。三峽大學在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了工業工程學科特點及校企互補、產學研相結合培養人才的目標,將專業設置在機械與材料學院,專業定位于近機類專業,明確了畢業生授予工學學士學位,培養方向定位為主要為機械制造企業培養復合型高級工程技術人才。工業工程依托機械優勢學科開展專業建設,因此專業建設強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用,應體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理基本理論為核心,以計算機信息技術為手段,強化實踐性教學環節的思路。我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中,基于機械大類教學平臺,注重依托本學院的湖北省重點學科、國家特色專業-機械設計制造及其自動化以及湖北省重點實驗室-水電機械設備設計與維護實驗室,充分利用該學科較強的師資力量及制造實驗室大環境,使工業工程專業成為學院現代制造系統大平臺下的一個重要組成部分,共享教學實驗資源。我校工業工程專業的培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
3.工業工程專業實驗室建設的基本思路
3.1工業工程專業實驗室建設思路
當前工業工程實驗室建設呈現兩大方向:基礎IE實驗室和現代IE實驗室。基礎IE是工業工程發展的起點,也是現代IE的基礎和組成部分,在工業工程應用中最為普遍,加強基礎IE課程及其實驗教學是非常重要的。目前,已開辦IE專業的高校基本上都建立了以工作研究與人因工程為研究重點的基礎IE實驗平臺。現代IE是傳統工業工程由工業技術及相關學科的發展不斷注入新內容而演變的結果。現代IE涉及范圍廣泛,內容不斷充實和深化,兼收并蓄了越來越多的學科知識和高新技術,其中包括信息科學、自動化技術、計算機技術、優化理論和仿真技術等。目前,部分已開辦IE專業的高校正分步驟、分階段地進行現代IE實驗室建設。因為現代IE實驗涵蓋知識較廣、內容較多,同時受到投資經費的限制,各個高校現代IE實驗建設側重點不一、層次也不齊。
3.2我校工業工程專業實驗室建設思路
工業工程教學實驗室建設的指導思想是:加強學生IE基礎理論知識,基本技術手段和基本意識的培養;加強學生現代IE系統分析,規劃,設計,優化,控制,評價能力的培養;突出現代IE中信息化和集成化的特點。基于上述指導思想,工業工程實驗室建設的總體要求是建設一個綜合的、集成的現代工業系統模擬環境,給學生提供一個現代制造系統背景下的工業工程教學實驗環境,在滿足專業實驗教學的同時,還能成為學生自主創新設計開發的平臺。工業工程學科是一門綜合運用工程技術、管理技術,采用系統化、專業化和科學化的方法,綜合多種學科的知識和技術,對由人員、物料、設備、能源和信息組成的集成系統進行設計、規劃、評價、創新和決策的系統工程學科,在規劃和設計IE實驗室和設計實驗內容時,必須強調現代IE的系統工程特點,必須注意知識的系統性、連貫性以及綜合運用所學知識和技能來解決復雜問題的能力的培養。在專業培養目標和培養模式的指引下,我校在參考著名高校工業工程實驗室的基礎上,確立了:基礎IE實驗室+現代IE實驗室的工業工程專業綜合實驗室建設大方向,將基礎IE實驗平臺與現代IE實驗平臺有機地融合在一套實驗平臺中。我校工業工程實驗室建設思路:營造一個類似真實的自動化制造系統生產運作環境,為學生提供一個全面的、創新的、密切聯系工業實際的實驗教學平臺,能滿足主要專業課程教學實驗需要,保證實驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學生對制造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。作為實驗體系的核心部分,綜合實驗室中教學實驗課程的設置,不應是相互獨立的單項實驗,而應根據IE專業的課程與知識體系,運用系統原理,設計一套相對獨立又相互聯系,覆蓋多門專業課程與知識領域的實驗形式多樣的教學實驗體系,它能夠提供驗證理論知識和綜合應用相關技術的環境,模擬真實生產系統的場所和開發應用工業工程知識的條件。
4.工業工程專業實驗室建設的規劃與實踐
在模擬真實的自動化制造系統生產運作環境的建設思想下,我校工業工程綜合實驗室建設的總體目標是:在實驗室里建立一個微型工廠(Mini-factory),營造一個類似真實的生產環境,主要從事制造系統規劃設計研究、設施規劃及物流分析研究、時間分析與作業研究、人因工程實驗研究、生產計劃與控制的實驗與研究等,以加強學生對基礎工業工程的知識和技能、現代工業工程的技術和方法的掌握,同時支持機械工程學科的相關課程實驗。要求:實驗體系模塊化,可擴展性、可重構;不僅可以滿足教學要求,而且應當為科研和培訓提供服務。我校工業工程綜合實驗室的微型工廠基本配置規劃為一套功能設備較為完備的模塊化的自動化制造系統FMS,包括:環形可擴展生產流水線,微型化、教學型的生產設備(至少一臺立式,一臺臥式數控加工中心),一臺教學型工業機器人,一套RGV系統,堆垛機及微型化立體倉庫、相關控制系統等。在此基礎上,根據實驗教學需要,適當添加工業攝像機、電子看板及其他數據采集及分析處理設備。微型工廠化配置是我校實驗室建設的定位,也是相當一部分高校工業工程實驗室規劃的一種趨勢。這是一個大的系統工程,需要總體規劃,分步實施。在進行實驗室規劃過程中,我院充分考慮到院、系現有的以及待建的實驗資源共享問題,以避免重復性建設。為此,學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專業實驗室。工業工程綜合實驗室主要功能模塊包括:基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊、人因工程實驗模塊、設施規劃與物流分析實驗模塊、生產計劃與控制實驗模塊等。主要進行以下實驗:
(1)基礎工業工程模塊:進行流程分析、操作分析(包括雙手操作分析和人機操作分析)、動作分析、時間研究(秒表法)、MOD法研究的實驗以及這些實驗的綜合實驗和生產節拍及效率的測定等。這些實驗主要是完成《基礎工業工程》的實驗教學要求,讓學生掌握工業工程的經典方法和技術手段,培養學生工業工程的基本意識。
(2)人因工程模塊:可以進行噪聲實驗、照明實驗、人的認知實驗、人的操作反應實驗等。這些實驗主要是完成《人因工程》的實驗教學要求,讓學生了解掌握人、機、環境的相互作用關系。
(3)設施規劃與物流分析模塊:可以進行物流系統的分析,控制,優化與設計及設施布置規劃等實驗,主要是完成《生產系統設施規劃與物流分析》的實驗教學要求,使學生了解掌握現代制造企業物流系統的結構、原理、控制方法及設施布置規劃方法。
(4)自動化制造系統模塊:可以進行自動化制造系統的分析、總體設計、各分系統的設計規劃(包括倉儲、物流部分)等實驗,主要是完成《生產自動化與制造系統》、《工業機器人》等的實驗教學要求,是學生了解自動化制造系統的組成、總體結構及設計方法、各分系統的規劃設計方法。
(5)生產計劃與控制模塊:可以進行生產庫存管理的模擬實驗,主要是完成《生產計劃與控制》的實驗教學要求,使學生了解掌握現代制造企業生產庫存控制的基本方法。
目前已經建設好并投入實驗教學的是基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統中的倉儲與物流分析實驗模塊、人因工程實驗模塊。該實驗室主要針對工業工程專業相關課程實驗教學需要,同時與機械工程學科資源共享,提供機械設計制造及其自動化專業的先進制造技術、機械制造裝備、機電傳動控制、機電系統設計、企業生產管理、工業機器人等課程的教學實驗。下一階段,計劃在2011~2015年間,進行專業實驗室其他設備的購買、安裝、調試,基本完成工業工程專業綜合實驗室的建設。
關鍵詞:工業工程;工程設計;應用前景
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
主要內容:
基礎設施建設是國家經濟建設中最為核心的項目內容,也是關乎民計民生的基礎項目,在我國社會經濟事業飛速發展的今天,各種工程建設諸如大型公共設施建設、工廠、資源開采型建筑等等,都需要進行專業的工程設計,這不僅因為工程建設往往需要特定的生產技術需求,因此需要針對性的設計方案,同時也是在大型工程建設中的美學要求和標桿作用的需求,因此,可以這樣說工程設計是工程建設的圖紙實現,是工程建設的靈魂和先導。從時間上來看,工程設計是工程建設意圖的圖紙表達,因此,通過工程設計可以從藍圖階段就發現工程建設中的潛在問題,這是保證工程進度和控制工程建設預算的關鍵步驟之一,在市場經濟體制的大環境之下,追求利益的最大化是所有企業的終極目的,在工程建設中,如何在更短的時間周期內高效率的完成工程建設的任務是所有工程建設項目中最關心的問題,在設計階段,把工程建設中可以遇到的問題盡可能的考慮到,就意味著可以盡可能的縮短建設周期,也能保證工程設計企業在業界具有更強的競爭力,但是設計進度和設計質量的天然矛盾決定了這兩者始終難以兼備,但是通過在工程設計中引入工業工程,可以從根本上建立一個結合工作效率、生產率、成本分析和實際建設方案為一體的綜合分析系統,以企業的經濟效益為目標對象,在每一個環節進行相應的調整和修正,這也是本文將要著重討論的部分。
一、工業工程在工程設計中的應用前景
工業工程一直是制造業中普遍采用的管理體系,工業工程也隨著制造業的日益發展而得到了不同方向的豐富和改進,在制造業和建筑業中,工程設計的身影隨處可見,因此,它與制造業的聯系也體現在很多方面,首先,工程設計是直接服務于制造業的,這就決定了工程設計必須更好的配合制造業的發展和變化;同時,工程設計采用與制造業通用的專業語言,工程設計的產品,包括設計文件和設計圖紙可以直接用于制造業的產品制造之中,而且工程設計的產品質量將直接通過制造業的產物質量得以展現,因此,正是由于工程設計與制造業和建筑業的緊密聯系,使得工程設計和工業工程的融合充滿了前景。
在工程設計中運用工業工程的前提條件
由于工程設計是主要為制造業和建筑業等等工程領域提供勞務,而非有形服務,所以其實際生產效率是很難定量計算的,因此,也就無法建立相應的質量評價標準,其次,工程設計需要與顧客進行大量交流和協商,還包括現場的設計改正,沒有一個設計是通用的,因此也就沒法庫存工程設計的產品。正是由于工程設計中腦力勞動是主要的生產成本,且工程設計必須結合設計前和建設中的其他環節的綜合影響來確定最終的設計方案,因此,在工程設計中融入工業工程需要具備以下條件:通過具備集設計、采購、建設于一體的全功能工程建設公司,可以為業主提供從項目立項、設計、施工到項目驗收使用全流程的服務,因此,這一類全功能的設計綜合一體化的模式,將會是工業工程與工程設計充分融合的一個有益的嘗試。
工業工程在工程設計中的應用分析
3.1應用領域分析
工業工程在工業設計中的應用主要包括以下幾個方面:即工程設計管理、設計程序方法和設計成果管理。工業工程對于設計管理中的應用在于可以通過提高管理水平,科學合理的安排設計進度,在降低設計成本的同時,更可以提高設計工作的生產率,這是從管理優化的角度展現工業工程的效用。通過工業工程對設計程序和設計方案進行方案組合的優化分析,結合實際調研和數據分析,可以對每一項設計程序和設計方案的工作效率進行定量的評估。在設計成果中,工業工程主要是對設計產品的市場競爭力進行針對性分析,最大限度的提高產品的科技含量和產品附加值。通過這樣三個流程的工業工程的干預和管理,直接的成效是設計單位的工作效率得到了提高,單位成本的效益產出穩步提升,設計單位的經濟效益的增加也是顯而易見的,預測同時,更加系統的管理體系能夠為后續的工程建設中的設計方案修訂、補充甚至是大幅度的設計方案的修改提供有條不紊的應對流程。這一系列的調整和安排能夠提供工程設計單位的整體技術設計實力,也可以優化設計單位的產業結構,通過在優勢領域取得市場占有率,可以形成產業效用,擴大設計單位的品牌效應,帶動企業的長期發展。
3.2技術方法分析
通常來說,工業工程在工程設計中的應用技術方法主要包括:人因工程、物流工程、并行工程和質量管理等等,人因工程充分考慮工作環境對于設計人員的工作效率的影響,通過環境細節的調整和改善,最大效率的激勵設計人員的工作激情,是人因工程的核心內容。物流工程可以對工程設計的成果進行系統的規劃,通過對工程設計中的設施、人員和資金進行系統的規劃和設計,可以最大限度的發揮人力和物力的工作效率,并最終達到預期目標,具體內容包括設計場所的選擇和設計信息的快速傳遞。工程設計涉及到的專業領域十分復雜,如何在確保設計進度的前提下,協調各個專業領域的工作,是并行工程的拿手好戲,通過分析各個設計子項的設計、交貨、施工的時間節點,合理的安排設計進度,采用數字化的管理手段,注重各個工作節點的設計任務審核時關鍵手段。質量管理是保障設計成果競爭力的核心步驟,也是確保各個設計任務節點時候需要返工、是否需要重新修訂設計時間周期的前提條件,這也是工業工程系統管理的最為重要的體現。
總結:
工業工程需要大量的基礎積累才能形成適合于企業的管理模式,這是一個需要長期的前期投入的管理方式,但是它對于企業管理效率和經濟效益的提高時顯而易見的。在工程設計領域融入工業工程,是工程設計領域繼續發展的直接需要,也是行業發展的未來方向。
參考文獻
關鍵詞:工業工程;復合型人才;培養模式;教學改革;
工業工程(industrial engineering 簡稱ie),是從科學管理的基礎上發展起來的一門應用性工程專業技術。由于它的內容強調綜合地提高勞動生產率、降低生產成本、保證產品質量,使生產系統能夠處于最佳運行狀態而獲得最高的整體效益,所以近數十年來一直受到各國的重視,尤其是那些經歷過或正在經歷工業化變革的國家或地區,都有將其視為促進經濟發展的主要工具。[1]
大學生就業難正日益成為一個社會問題,但我國的人才總量是缺乏的。學生在校學習的基礎知識是相當重要的,但實際工作卻是對知識的應用和通過知識解決遇到的問題,可以說解決問題的知識才是真正的知識,也就是說把書本知識學透學活,實踐與理論緊密聯系才是關鍵。現在國內很多企業單位都要求大學畢業生有一定的實踐經驗,有動手的能力,在高等院校的培養過程中,就需要注重知識的學習以及實際應用能力的鍛煉和提高。
工業工程專業的開辦,順應了當今經濟和社會發展對既懂技術又懂管理的復合型人才的需求潮流。在我國由制造大國向制造強國邁進的過程中,工業工程這一起源于美國,并為美國和日本制造業的強大發揮過重要貢獻的專業大有用武之地。工業工程專業對提高制造業和服務業的管理水平和效率,降低成本,提高競爭力,促進國民經濟的持續、高效發展,均具有很大的經濟意義和社會意義。[2]工業工程專業以機械工程和管理科學為兩大支柱學科,依托我校機電學院機械工程強大的學科實力,使學生受到“近機類”扎實工程基礎訓練,同時在以工廠管理為代表的工業工程領域受到系統專門的培養。
一、修訂和完善《工業工程》專業綜合培養計劃
在工業工程專業綜合培養方案中,基本明確了工業工程專業服務面向制造型企業,工業工程畢業生主要在生產系統、服務系統及其管理系統等方面,從事規劃、設計、評價、創新和決策咨詢工作,以提高系統的運作水平和整體經濟效益,并努力成為懂技術又擅長管理的復合型高級專門人才——工業工程師。具體從事企業erp實施與管理和物流規劃管理等方面工作。
a、定位有特色:工業工程專業教學計劃首要特點是實現對學生進行機電工程技術類與管理工程類知識的綜合培養,定位為制造與管理交叉的復合型專業,體現了培養具有良好發展前景的高級復合型工程技術管理人才的目標。
b.擴展具有較強適用性的專業基礎知識面:在開設學科課程方面,一方面體現了工程技術(機械工程及信息工程);另一方面加強了管理工程和系統工程等學科的基礎理論,突出了實用性和實踐性,使專業知識更貼近社會發展的需求,寬而厚的基礎知識面,使學生具有較強的適應性,能夠從事制造業、服務業領域內的多項工作。確定了與市場需求相一致的二個專業方向;“erp專業方向”和“物流工程專業方向”。
c.加強實踐環節:重新規范、整合了實踐環節,使之更有針對性、應用性、綜合性,如金工實習、電工實習。同時根據本專業特點,安排了金工學與電工學、機械設計課程設計、設施規劃與物流分析課程設計、機械制圖課程設計、erp課程設計等。
二、教學改革與實踐
1.認證培訓與參與競賽的多種教學形式
根據工業工程專業人才需求特點,以“erp”專業方向為突破口,通過與金蝶軟件(中國)公司的合作,我們對本專業學生進行認證培訓教學這一大膽嘗試,并收到非常良好的效果。學生在課堂學習中首先對erp以及其相關基礎知識有一個系統而清晰的掌握,再通過課程設計及課外培訓等方式,在自愿的前提下,鼓勵學生參加金蝶erp軟件的認證考試,成績合格者將授予金蝶軟件公司的erp培訓合格證書,這不僅僅是對學生學習過程的獎勵,更重要的是可以使學生在將來面對就業競爭的巨大挑戰時,能夠多一分勝利的砝碼,提高本專業學生在相關領域的絕對競爭力。
在此基礎上,對于那些希望在“erp”專業方向獲得更大進步的同學,我們還和金蝶公司一起,利用暑假時間進行集中培訓,并為這部分學生提供參加“全國erp電子沙盤模擬對抗賽”的寶貴機會。通過參加比賽,正確定位自己,檢驗自己在專業學習過程中的學習成果,同時,還能夠提高認識,得到相應的心理鍛煉。對于獲獎選手,學院領導會予以獎勵表彰,這無疑是一項提升專業學生自信心的有力舉措。
2.軟件教學與多媒體教學手段相結合
結合專業特點,我們在“物流建模與仿真設計”和“mrpⅱ/erp”兩門課程中使用了軟件教學的手段:即在課堂教學過程中,融入對相關專業應用軟件的學習和實踐內容,分別介紹應用了英國lanner公司出品的witness生產物流建模仿真軟件,以及金蝶(中國)erp企業資源戰略規劃軟件,這樣,一方面可以提高學生學習相關專業知識的學習興趣;另一方面,更能夠為學生將來參加工作時,提供更實際更有價值的技術保障,提高應屆學生的就業競爭價值。
3.具有實踐意義的畢業設計
由于近年來學生就業形勢的改變,在大四第一學期已經與用人單位簽訂協議的應屆畢業生,普遍受到了工作單位讓其盡早參加工作的壓力約束,這也導致近年來各個專業最后一學期的畢業設計質量逐步下滑、完成比例不高的重要原因之一。根據這一情況,結合工業工程專業與企業工作現場結合緊密的特點,我們提出了較為靈活的畢業設計選題思路:即根據學生就業簽約情況,結合學生在工作崗位的實習內容,在專業方向的條件許可下,靈活的選擇學生畢業設計課題。讓學生在工作崗位的實習過程中,充分利用所學專業知識,解決具體工作問題,并將發現問題、分析問題、解決問題、總結問題這一系統的過程加以整理,最終形成一份有價值、有內容、生動鮮活的畢業設計課題報告。這樣做,不僅能夠使學生盡可能直觀而充分的應用所學專業知識,還可以鍛煉自己的實踐能力,為將來勝任工作崗位打下良好的基礎,而且,能夠大幅度的提高本專業畢業設計的選題廣度和完成質量,充分發揮出工業工程專業教學靈活、手段多樣的特點。
4.專業化的實驗室建設
為了使實驗設備更好的服務于教學工作,讓學生更加直觀、更深層次的了解生產運作的過程,最大程度的發揮實驗設備的利用效率,實驗室在現有基礎上對不同專業方向的實驗進行了有針對性地設計。如“設施規劃與物流倉庫實物模擬”、“witness生產與服務系統運作仿真”、“金蝶k3/erp應用軟件”“erp沙盤模擬”等,這些實驗設施緊緊圍繞專業發展方向購置,不僅保證完成工業工程本專業人才培養模式的實踐教學要求,還能夠滿足我校工業工程、機械設計制造及其自動化、車輛工程、測控技術與儀器、工商管理、安全工程、紡織工程等本科專業實驗教學的需要,而且將極大地改善仿真類專業基礎課程的綜合性、設計性和創新性實驗的質量。同時,我們還盡可能地將工業工程專業實驗室建成開放實驗室,將其建成我校本科生課外科技活動和研究生培養及科學研究的基地,使該實驗室所購設備效益最大化。在此基礎上,工業工程實驗室為我校仿真技術、物流系統、機械設計與制造的科學研究與產品開發以及青年教師和研究生的培養提供一個平臺,使我校承擔科研項目的層次和數量上一個新臺階,并且增強了本專業為企業技術服務的實力。
三、教學實踐成果及發展前景
創新實施erp企業資源規劃管理認證培訓教學方法,通過課堂講授、課程設計、課外培訓、認證考試及模擬對抗、參加競賽等手段,全方位開發學生的學習積極性,使致力于在此專業方向發展的學生能夠獲得充分的培訓及鍛煉,深受廣大學生的歡迎和支持。
工業工程專業只有進行教學思路、教學內容、教學方法和教學手段的全方位改革,才能與時代共同前進,才能激發學生的學習主動性和學習積極性。實施工業工程專業人才培養方案有以下幾點體會與同行分享:
專業方向、辦學思想一定要明確,工業工程是跨學科專業,科研究的方面很多,在辦學之初千萬不要多個方向“齊頭并進”,要充分結合自身實際,突出本校專業特色,由點帶面、逐步發展;課程設置要做到基礎與應用兼顧、理論與實踐并重、結合專業方向、突出學生特長,給學生提供多種發展思路;[3]實踐環節注重應用,盡可能給學生提供與生產實踐相關的實習、鍛煉機會,鼓勵他們多看、多想、多實踐、盡量多的將自己所學專業知識應用到實踐環節當中,為學生將來的就業發展提供支持;及時與學生溝通,了解學生的真實想法,教學相長。
參考文獻:
[1] 薛偉.蔣祖華主編.工業工程概論[m].北京:機械工業出版社,2009,2—6
關鍵詞:工業工程;模型實景教學法;工程背景;教學改革
隨著科學技術的飛速發展、人才市場競爭激烈,越來越多的企業重視對工業工程人才的需求。目前,國內高校的畢業生就業問題所面臨前所未有的挑戰。用人單位把工業工程專業畢業生的動手能力、工程背景與意識、團結協作的能力作為招聘的重要考核指標。要達到這些要求,要求教學部門提高學生的培養質量,而這些又必須以良好的教學質量作保障。工業工程專業學生的教學質量該如何保證,是解決問題的關鍵。
一、工業工程人才培養現狀
工業工程(IE)是綜合運用數學、自然科學、系統科學等專門知識方法,對有關人員、資金、能源、信息以及固有技術構成的系統進行規劃、設計、評價、創新,以使系統更有效、更富有生產力的學科 [1 ]。因此,工業工程專業是一個實踐性和應用性都非常強的專業,培養的學生不僅要有較強的理論基礎,還需要具備很強的實踐動手能力以及發現問題、分析解決問題的能力。
經過多年的教學實踐和思考,在目前的工業工程專業教學實踐中,無論是理論教學還是實踐教學,都不能很好的滿足該專業人才培養的實際需求。原因在于理論教學與生產實際的嚴重脫節,表現在學生幾乎沒有工程背景、現有的實踐教學環節大都流于形式、學生在認識實習與生產實習中所接觸到的生產實際信息與課堂的理論知識不能很好的銜接起來。
目前的工業工程專業教學,一般以課堂理論教學為主,以實驗、課程設計和案例教學為輔的模式,重點要求學生對理論知識的掌握。從理論教學看,學生僅限于通過課堂講述的知識、書本所總結的方法、例題學習專業知識,而這些理論知識、方法和例題往往是生產現場實際運營問題的簡化。教師有時候不得不采用掛圖、PPT圖片等教學的方式,引導學生理解一些如企業布局、生產線設備的布置形式、生產能力的核定以及科學制定生產流程等問題;從案例教學看,普遍缺乏合適的案例,學生不能全面了解實際問題的真實狀況;從實驗教學來看,實驗教學大都是驗證性實驗,不能就某項相關聯的知識點展開討論,學習效果不佳。這種近乎“虛擬”的教學方式使學生在學習中很難理解老師所講述的知識,很難對工業工程專業知識系統的內涵有深入的理解,在面對實際問題時,無法篩選、概括問題所包含的信息,無法準確找到解決問題所需的信息,缺乏實際應用能力。
二、模型實景教學法的優勢
實景模擬教學法源于戰爭中的沙盤模擬推演,在戰爭中采用各種形式的沙盤模型來模擬戰場的地形及武器裝備的部署情況,結合戰略與戰術的變化來進行推演,決策戰術指揮與部署,這種方法在軍事上獲得了極大的成功 [2 ]。由于直觀、高效和準確,戰后這種方法逐漸被應用于企業管理和各種層次的教學環節中。模型實景教學法在一些相關專業,如建筑學、機械工程等教學中經常用到,其目標是在理論學習中引入讓學生看得見、摸得著的實際模型,來增強學生對于學習對象的直觀的、感性的認知,進而增加對所學知識的理解 [3 ]。
工業工程專業有很強的實踐性,工業工程技術人員必然具有很強的實踐和工程分析與設計能力,善于對生產系統的各組成要素及其相互關系,進行周密的實際觀察和分析,為系統優化設計提供參數和依據,為系統的高效運行提出和選擇最優方案 [4 ]。所以,實景模型教學法可以以較低的成本,改善傳統的教學模式,使理論與實踐相結合,使學生較好的理解掌握工業工程領域的相關知識,對于學生進一步提高專業能力具有一定的意義。
三、應用專業課程的選擇
為推進模型實景教學法在專業課程體系的應用,我們須在專業課程中選擇試點課程進行實施,以便在教學實踐中探索該方法的應用方案與效果。在多年的教學實踐中,基于專業教師的教學研究與具備的企業實踐背景,我們選擇《設施規劃與物流分析》課程作為研究試點開展研究。《設施規劃與物流分析》是工業工程的一門核心課程,是以制造企業,尤其是機械制造企業為背景,注重制造企業內的物料搬運路線的優化設計,原材料、半成品以及制成品的物料活動控制,機器設備、運輸通道和場地的合理布局,從而實現生產物流系統整體優化。因此,該課程實現了理論、方法和技術的有效結合,選擇該課程作為研究與實踐的試點課程是有實際意義的。
四、模型實景教學法的設計與實施
(一)模型實景教學法的設計
根據規劃的研究思路,實施模型實景教學法應從以下幾個方面進行:
1.課堂教學。根據課程教學大綱要求,《設施規劃與物流分析》學習物流設施集成與規劃的基本原理、主要方法,掌握傳統的設施選址、物流分析和設施規劃的方法。重點是廠址選擇、SLP方法和SHA方法;學習現代物流設施的基本知識及其在制造系統中的應用。SLP方法作為教學的重點與難點內容,在教學中加入實景模型不但會給同學們真實的工廠感受,還可以引導同學們對合理布局的思考。
2.課程設計。在課程設計教學環節中,加入模型實景的展示,使同學們在設計階段就可以對方案的合理性與可行性有較深入的理解和認識,適時改進方案,加強對生產實際的認識。
3.課程實驗教學。為加深對專業知識的理解與運用,教學大綱還規定了6學時的實驗教學環節。實景模型的運用會對實驗教學起到必要的輔助作用。
4.畢業設計。在工業工程專業畢業設計中,設施規劃設計占一定的比例。以往的畢業設計中,同學們都是按照任務要求,了解企業生產現狀、分析作業單位物流量、作業單位相互關系分析與作業單位布局平面設計,其結果是“紙上談兵”,所得到的設計方案也都是二維的,建立不了真實的設計感受。在畢業設計中,將所分析的數據與設計的方案應用模型實景實際擺放,可以直觀地感受設計的合理性,并能夠及時調整設計方案,將滿意的方案展示實景模型成果,將大大改善畢業設計效果,提高畢業設計質量。
(二)模型實景教學法的實施
1.開展調研。為使實景模型的設計與制作更貼近于企業生產實際,我們開展了為期3個月的調研工作。調研選擇了任課教師較熟悉的企業,并通過網絡上的衛星圖大致測量了廠區面積與各作業單位的基本布局,然后深入現場實際測繪,得到了第一手資料。
2.模型設計制作。實景模型在設計時須要考慮不同制造企業的生產產品特點、工藝流程、作業單位相互關系以及所處區域特點,根據調研得到的數據,應用相關軟件設計了10種不同功能的制造車間廠房,設計了4種辦公區域建筑以及3種倉庫等功能區建筑。并按照實際尺寸,以合適的比例制作出其廠區的模型。
3.教學應用。在課程設計應用過程中,通過模型實景模擬,驗證了數據計算、分析的合理性。在畢業設計中選取了3名學生,在相關企業物流系統設計及分析改善中應用實景模型來展示畢業設計成果,在對企業生產系統物流、生產計劃與運營數據搜集、整理、分析的基礎上,研究物流與作業單位布置之間的關系,合理利用有限的資源,實現高效的運營,取得了滿意的效果。
五、結束語
工業工程專業實景模型教學模式的構建,解決了工業工程專業課枯燥、乏味、學生現場背景薄弱、對理論知識理解不深、不透等實際問題,提高了學生學習的積極性和主動性,而且也為專業其他課程的教學提供了有益的思考。同時,這種教學模式體系對改善實踐教學條件、深化教學改革、強化能力培養和優化教學隊伍等方面起到積極的推動作用。
參考文獻:
[1] 藺宇,齊二石,史英杰.中國工業工程發展及其在制造業的應用研究[J]. 科學學與科學技術管理,2007(6).
[2] 王東生.“設施規劃與物流分析”的沙盤教學模式研究[J].成都大學學報(教育科學版),2009(2).
Abstract: The experimental teaching course system is the core content of experimental teaching, and is an important guarantee to realize the course experiment target and practice innovation ability training. In accordance with the requirements of industrial engineering discipline system reform, the goal of talent training and the connotation of the teaching system, the "three directions, three categories and four modules and three levels" IE experimental teaching course system framework and its experiment course content and logical relationship orienting at future industrial engineering discipline development needs is put forward. The "three directions" refer to manufacture, service industry and green supply chain; "three categories" refer to design and improvement, analysis and decision making, process control; "four modules" refer to efficiency and ergonomics, production and manufacturing systems engineering, modern management and industrial engineering; "three levels" refer to the cognitive experiment, comprehensive experiment and designing experiment.
關鍵詞:工業工程;實驗教學;課程體系
Key words: industrial engineering;experimental teaching;course system
中圖分類號:G482 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)02-0184-04
0 引言
工業工程(Industrial Engineering,IE)專業的目標是培養工程技術與管理相結合的復合型人才,在國外享有很高的聲譽。20世紀80年代,我國引入了工業工程,1993年西安交通大學、天津大學和重慶大學等高校試辦工業工程本科專業,開始了我國高等工程教育工業工程學科建設[1]。1999年12所重點大學招收工業工程碩士、博士研究生,形成了多層次、多形式、大范圍的辦學格局。截止2015年,根據教育部高考專業目錄檢索,2015年有267所高校(含獨立學院)開設了工業工程專業,其中“211”工程建設高校46所,中國最好的9所大學有7所開設了工業工程專業。
由于我國工業工程專業設立時間不長,在諸多方面的建設還不是十分完善,尤其是教學實驗環節更是落后于課堂理論教學的探索和發展。從開辦工業工程專業的實驗室建設情況統計分析,目前國內工業工程實驗室建設大致可以分成四個類型[2],即示范型工業工程實驗室、綜合型工業工程實驗室、驗證型基礎工業工程實驗室和規劃設計階段工業工程實驗室。而工業工程具有管理學和工程學雙重屬性,是一門實踐性極強的學科,其許多理論、技術和方法都來源于實踐,其效益更是直接體現在生產實際中。因此,在工業工程專業教學過程中,必須加強實驗及其他實踐環節,培養學生的實踐及綜合運用知識進行科學研究和工程設計的能力。
教學體系由理論和實驗教學兩大部分組成,而理論與實驗教學的關系是辯證統一的[3]。實驗教學具有直觀性、實踐性、綜合性與創新性等特征,對于培養學生的實踐能力、創新能力和創新精神起著理論教學不可替代的作用,是實現素質教育和創新人才培養目標的重要教學環節。國家教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》文件中明確指出:“實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。”
實驗教學課程體系是實驗教學的核心內容,是課程實驗目標和實踐創新能力培養實現的重要保障。因此,從工業工程學科發展及其專業人才培養角度,研究工業工程專業實驗教學課程體系有重要的現實意義。
1 工業工程實驗教學目標
1.1 工業工程的學科特性及其人才培養
1.1.1 工業工程的學科特性
IIE主席Allen Soyster在2005年國際工業工程年會上提出了“工業工程就是設計與改善系統(IE concerns designing and improving systems)”。而且,在許多文獻中,針對工業工程中的“工業”一詞的內涵界定為[4]:泛指一切機構(The overall organization)。可見,工業工程是以社會生產系統為研究對象,是工程技術與科學管理相結合的綜合性學科。概括起來,工業工程學科具有四大突出特征:工程性、交叉性、應用性和創新性。
1.1.2 工業工程人才培養目標
經過多年的實踐總結,提出了工業工程專業的人才培養目標要求具備管理能力和工程實踐能力,富有開拓精神和創新能力的復合型、應用型高級專門人才,能從事生產、經營、服務等系統的規劃、設計、評價和創新工作,即采用系統化、專業化和科學化的思維方法創造性地進行相關系統的設計與改善。
1.1.3 我國工業工程專業人才需求分析[5]
工業工程是工程技術和管理科學有機結合的交叉學科,是將現代科學技術轉化為現實生產力的技術。它在世界上許多國家都得到迅速的發展,取得了顯著的經濟效益。隨著工業工程在我國的深入研究與廣泛應用,工業工程技術在我國實現經濟增長方式轉變、提高企業綜合管理水平和幫助企業形成適應世界市場經濟的管理模式等方面必然有著廣闊的需求前景。
1.2 工業工程實驗教學目標
工業工程是一門實踐性很強的應用科學,實踐教學是其教學過程中必不可少的環節。心理學家布盧姆認為,教育的目標大致可分為認知領域、情感領域和動作技能領域,每一領域都包含了從低到高逐級遞進的不同水平和學習類型[6]。認知領域的教學目標分為識記、理解、掌握、應用,動作技能領域的教學目標分為模仿、機械動作、熟練和創新,情感領域的教學目標為學習動機、學習興趣和學習態度。因此,根據工業工程學科特征及其人才培養的目標要求,工業工程實驗教學的目標可歸納為:
①知識目標:掌握基礎理論、基礎知識、基本技能及運用理論知識和實驗技能解決實際問題的能力。
②思維與方法目標:培養科學的實驗設計思想、實驗方法與科學的思維方式。
③精神目標:培養實事求是的科學作風和認真嚴謹的科學態度及其敏銳的創新意識和創新精神。
2 工業工程學科變革與實驗內容
2.1 中國制造業的轉變與未來
中國制造與中國工程聯動發展、制造業與服務業融合發展、制造服務業與生態環境協調發展是中國從制造大國邁向制造強國的有效途徑[7]。中國工程院在規劃《中國制造2025》時指出:從現在起到2025年,屬于中國制造2025階段,爭取使中國制造進入第二方隊。再經過十年發展到2035年,進入第二方隊的前沿。然后再經過十五年,到2050年挺進全球制造的第一方隊。中國制造首先面臨的是要努力完成四個轉變:由要素驅動向創新驅動轉變,由低成本競爭向質量效益競爭轉變,由資源消耗大、污染排放多向綠色制造轉變,由生產型制造向服務型制造轉變。
2.2 工業工程學科未來變革和新發展
工業工程專業內容體系廣泛,根據美國國家標準ANSI-Z94(1982年修訂版),工業工程知識領域可劃分為17個分支[8]。根據中國工業工程技術體系由專業技術基礎、專業技術和專業支撐技術構成[9],可構建傳統工業工程學科體系,如圖1所示。其中,社會學、經濟學、管理學、工程學和系統科學等學科是其理論基礎,即專業技術基礎;設計與改善類技術、分析與決策類技術、過程控制類技術為工業工程專業技術;工程技術(尤其是制造工程技術)和信息技術(IT)是工業工程專業支撐技術。傳統的工業工程學科內容發展成熟穩定,是工業工程學科及區別于其它學科的基石。
新的歷史時期,以人工智能、大數據科學、移動互聯網、物聯網和云計算等為標志的新信息技術、復雜系統理論、行為運籌學等相關理論發展,為工業工程學科創新發展提供了新的動力和機遇。工業工程學科的新發展與傳統工業工程學科相比發生了巨大的變革[10],如表1所示。
根據現在與未來工業工程學科的變革,工業工程未來的研究領域與方向有行為運籌學、基于大數據的復雜生產與服務系統分析與決策、服務與制造融合的生產運作管理、醫療健康服務系統優化與運作管理、可持續發展的生產運作管理、基于物聯網的運作管理理論方法、面向知識工作的人因工程。
2.3 綠色供應鏈及其內涵
源于供應鏈管理思想與可持續發展的思想的綠色供應鏈[11],其內涵(Green Supply Chain ,GSC)界定為:在以資源最優配置、增進福利、實現與環境相容為目標的以代際公平與代內公平為原則的從資源開發到產品的消費過程中物料獲取、加工、包裝、倉儲、運輸、銷售、使用到報廢處理、回收等一系列活動的集合,是由供應商、制造商、銷售商、零售商、消費者、環境、規制及文化等要素組成的系統,是物梳、信息流、資金流、知識流等運動的集成。綠色供應鏈由生產系統、消費系統、社會系統與環境系統組成,其本質特征直接體現在“5R”(Reduce、Reevaluate、Reuse、Recycle、Rescue)上。Reduce是節約資源、減少污染,Reevaluate是綠色生活、環保選購,Reuse是重復使用、多次利用,Recycle是分類回收、循環再生,Rescue是保護自然、萬物共存。
建立在綠色制造理論和供應鏈管理技術的基礎之上的綠色供應鏈管理是一種環保高效的現代供應鏈管理模式,其目的就是要在降低對環境負作用的同時使資源利用效率達到最大化,供應鏈各環節如供應商、生產廠家、銷售商、用戶都將從中收益。綠色供應鏈管理的內容體系包括綠色供應、綠色設計、綠色生產、綠色包裝、綠色營銷、綠色運輸和綠色回收。根據汪應洛院士提出的綠色供應鏈概念,共生原理、循環原理、替代轉換原理、系統開發原理是綠色供應鏈管理實施應遵循的原則。
2.4 面向加工制造、產業服務和綠色供應鏈的IE實驗模塊
現代工業工程的核心方向包括運籌工程、制造工程、信息工程和人因工程[12]。而工業工程方法理論的基本內容為效率與人因工程、生產及制造系統工程、現代經營工程和工業系統工程[1,13]。效率與人因工程研究主要包括基礎工業工程涉及的工作研究、現場管理、人因工程、組織設計及人力資源開發與管理;生產及其制造系統工程研究主要包括設施規劃與物流分析、現代制造工程、生產計劃與控制、質量管理與可靠性等在生產過程中常用的技術方法;現代經營工程主要包括工程經濟學、成本分析、企業經營戰略、工業設計等;工業系統工程主要包括系統分析方法、計算機系統技術等。
因此,根據工業工程面向綠色供應鏈管理服務于加工制造業、產業服務的要求以及工業工程基本理論方法內容,構建面向加工制造、產業服務和綠色供應鏈的IE實驗模塊內容,如圖2所示。
3 工業工程實驗教學課程體系
3.1 實驗教學體系內涵及其特征
從廣義上講[14],實驗教學體系是由實驗教學活動的各要素構成的相互聯系、相互制約的一個有機整體。它包括起驅動作用的實驗教學目標體系、受動作用的內容體系、反饋調控的管理體系和硬軟環境的保障體系。而通常所說的實驗教學體系是狹義的,即指實驗課程教學體系。
實驗教學體系是實現教學目標的具體體現,也是實驗教學建設的難點。《教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》指出,先進的實驗教學體系[15]“應當從人才培養體系整體出發,建立以能力培養為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實驗教學體系”。可見,實驗教學體系應能體現先進的實驗教學理念、系統的實驗教學內容和突出的創新性三個方面,因此,可總結出現代實驗教學體系基本要求為獨立性、系統性和創新性三個方面。
3.2 工業工程實驗手段、類型與方式
實驗教學作為實踐教學的重要環節,建立符合培養目標和時代特色的實驗教學體系,實現基礎與創新相結合的教學模式,對培養學生的創新能力和綜合素質具有重要的作用[14]。因此,按照基礎訓練、綜合實驗、設計創新實驗三個層次組織實驗教學為培養學生動手能力與創新能力創造條件,實驗類型可分為認知型實驗、綜合型實驗和開發設計型實驗,實驗方式分為開放式與循環式[15]。
基礎工業工程實驗主要研究勞動者同勞動對象和周圍環境之間的內在聯系,以及人的心理、體力、能力與崗位作業要求、作業環境、疲勞狀態之間的關系,以及以生產系統的微觀基礎―作業或操作為研究對象,對工作過程中的程序、操作、動作進行診斷分析。以認知性、演示性和驗證性實驗為主。現代工業工程實驗,主要利用現代高科技手段與計算機,采集、分析并優化供應鏈環節中人、財、物、設備、方法、信息、知識等資源的運行狀況,充分挖掘企業效率,進行整體分解并實現系統優化。因此,根據基礎工業工程實驗和現代工業工程實驗內容要求,工業工程實驗手段為現場認知與驗證、計算機系統仿真與虛擬現實技術。
3.3 工業工程實驗教學課程體系框架
根據工業工程實驗內容構建和實驗手段、類型與方式的確定,可知工業工程實驗教學課程體系框架構成為:三方向、三類別、四模塊和三層次,如圖3所示。三方向為面向加工制造、產業服務和綠色供應鏈;三類別為設計與改善類技術、分析與決策類技術、過程控制類技術。四模塊為效率與人因工程、生產及制造系統工程、現代經營工程和工業系統工程。三實驗層次為認知型實驗、綜合型實驗和開發設計型實驗。
3.4 實驗課程及其邏輯構成
據調研,清華大學、上海交通大學、浙江大學等國內8所重點高校設置的專業必修課為:工業工程導論、設施規劃與物流分析、生產計劃與控制、質量管理學、人因工程學、生產系統建模與仿真、管理信息系統和先進制造技術。國內必修課程設置一般順序為:工業工程導論、物流管理與設施規劃、生產管理(或生產計劃與控制)、質量與可靠性和人機工程等[16]。
佐治亞理工學院又譯喬治亞理工學院,簡稱Gatech,是美國頂尖的理工學院,代表學科就是工科,全美排名第四,其中工業工程專業連續多年全美第一。其專業基礎課程開設為經濟決策分析、優化、統計概率和計算機科學方面。專業課程設置為人機工程、制造、規劃、供應鏈、質量控制、經濟和金融系統等方面。其研究方向為經濟和金融系統、運籌學、物流工程、質量與統計和一般工業工程。普渡大學本科設置的4個專業方向為人因工程、制造系統工程、運籌和系統工程、生產和管理系統工程。美國高校工業工程學科的“人因工程”和“建模與仿真”在課程熱度排行中分列為第一和第二[17]。美國主流高校的工業工程專業都設有機器人、認知學、測量與評估、建模與仿真、工業控制和產品設計等課程。
因此,按照國內外高校開設的課程統計和工業工程專業知識領域要求可知工業工程核心課程為:基礎工業工程、人因工程、設施規劃與布局、物流與供應鏈管理、質量與可靠性、生產運作與管理、管理信息系統、系統工程與建模仿真、人力資源與工業心理學、先進制造工程。
根據國內外調研專業課程設置情況,給出實驗模塊所對應的課程、課程實驗內容及邏輯關系,如表2所示。
4 中國礦業大學工業工程實驗教學課程體系和創新人才培養實踐
中國礦業大學工業工程專業于2000年開始招生,每年本科畢業生人數近60人。經過多年的專業建設探索,尤其通過實驗教學課程體系建設,在基礎驗證實驗、綜合實驗和探索性實驗等實驗內容與課程實驗環節上,工業工程專業實現了產學結合、工程技術結合及實踐和理論的結合,幫助學生更加深入地理解專業知識及應用,提高了學生的動手能力,幫助學生樹立IE意識,增強了學生對就業崗位的適應能力,產生了一大批科研成果。近三年來由學生為主申請的科研立項近20項,參與學生人數過百,發表科研論文30余篇;獲得校級及以上科研與相關競賽獎勵近40人次。許多科研成果,解決了企業面臨的生產現場問題,獲得了認可和好評。
參考文獻:
[1]齊二石,劉洪偉.我國工業工程本土化研究與應用實踐分析[J].管理學報,2010,7(11):1717-1725.
[2]陸剛,孫宇博,盧明銀.工業工程本科畢業設計與創新型人才培養[J].工業工程,2010,13(2):125-128.
[3]許敖敖.處理好理論教學與實驗教學關系,提高學生素質,培養學生創新能力[J].實驗技術與管理,2001,18(6):1-3.
[4]胡宗武.工業工程學科形成與發展綜述[J].工業工程與管理,1998(4):56-59.
[5]黃毅敏,齊二石.工業工程視角下中國制造業發展困境與路徑[J].科學學與科學技術管理,2015,36(4):85-95.
[6]蔡炳新.創新實驗教學,培養創新人才[J].中國大學教學,2009(10):75-78.
[7]汪應洛,劉子晗.中國從制造大國邁向制造強國的戰略思考[J].西安交通大學學報(社會科學版),2013,33(6):1-6.
[8]羅宜美,齊二石,毛照.工業工程高等教育發展研究[J].工業工程,2005,8(4):106-110.
[9]齊二石,霍艷芳,劉亮.21世紀我國工業工程發展及其應用的戰略思考[J].管理學報,2004,7(1):103-109.
[10]江志斌.論新時期工業工程學科發展[J].工業工程與管理,2015,20(1):1-7.
[11]周鵬飛,陳棟,王秋良.建筑綠色供應鏈實施的仿真分析:以大連為例[J].系統仿真學報,2014,26(1):173-181.
[12]周貞云,馬漢武,葉春明.現代工業工程專業實驗室的規劃趨勢[J].工業工程,2004,7(2):60-63.
[13]嚴京濱,張偉,林亨,王曉芳.工業工程專業實驗室建設與運行管理[J].工業工程,2006,9(4):118-120.
[14]謝鴻芳,周美珍,黃曉輝.實驗室建設與創新人才的培養[J].實驗室研究與探索,2008,27(6):154-157.
[15]教育部.關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知(教高[2005]8號).
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 )
1運籌學課程改革實踐綜述
近年來,隨著運籌學課程在管理類專業特別是工業工程專業的廣泛開展,越來越多的教師開始研究適應于本專業的運籌學課程的建設和改革問題。例如,浙江理工大學提出了運籌學課程群的概念,以運籌學課程為中心優化了相關一系列課程的課程結構和教學內容,并對案例教學、模型討論教學和算法推理教學等運籌學課程群的教學手段與方法改革等進行了積極有益的探索。文獻[2]中提出了運籌學教學中存在的不能適應市場需求、實踐課比重不足等問題,并進行了實踐導向的運籌學課程教學體系再設計。文獻[3]進行了“管理運籌學”課程案例教學的探討,提出了針對不同背景的學生進行有效的案例分析,增強該課程的實踐導向性。文獻[4]針對工業工程專業的物流方向課程進行了情景教學平臺的設計。綜上所述,運籌學課程目前存在的問題包括:(1)教材(教學內容)與課時的沖突:運籌學相關教材內容多,學時少是多數老師在進行運籌學課程改革時發現的問題。如何在有限的學時內滿足學生學習運籌學課程的需求,合理設置課程內容和選擇或編制教材是關鍵。(2)理論和實踐的脫節問題:應用型工業工程人才培養模式強調將實踐融入到整個專業教學過程中,運籌學是數學背景較強的課程,涉及到很多繁瑣、抽象的理論推導,如果這部分內容講得太細,就會忽略運籌學多學科的橫向交叉聯系和運用運籌學解決實際問題的能力,導致理論和實踐相脫節的問題。(3)相關課程之前的聯系不夠緊密:近機類工業工程專業設立在機械工程系,以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在制造業領域內的應用。運籌學課程作為一門專業基礎課,在整個課程體系中應具有承前(機械類背景知識)和啟后(專業知識的綜合運用)的作用,而目前,這種作用尚不明顯。針對上述問題,本文對學習情境體系架構、案例應用模式等方面進行研究,探索提高學生實踐能力的課程內容設置和教學方法的改革措施。
2實踐導向型運籌學課程體系架構設計
2.1近機類工業工程專業運籌學課程需求
從專業背景方面看,近機類工業工程專業通過大量的機械平臺專業基礎課如:畫法幾何與機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、互換性與測量技術、金屬工藝學、電工電子技術等,使學生掌握扎實的機械設計制造基礎知識。在此基礎上,設置管理類課程如:基礎工業工程、人因工程、管理信息系統、生產計劃與控制、質量管理與控制、工程經濟學、財務管理、物流設施規劃、物流設備自動化、物流管理等,使學生具備制造系統的設計與優化、工程技術經濟分析與生產組織管理等基本能力。從就業需求方面看,對近機類工業工程專業培養出來的畢業生的需求大多來自機械制造企業。有了這樣的區別,就使得近機類工業工程專業的運籌學與其他管理類專業的相關課程從教學目標、教學內容、教學方法等方面都應有很大的不同。
2.2實踐導向型工業工程專業情境化運籌學課程體系架構
實踐導向模式的教學理論認為,知識是學習者主動構建的,教學應以學習者為中心,但由于每個學習者之間存在著很大的差別,因此它主張情境化教學并強調知識的表征與多樣化的情境相關聯,以及根據不同情境來組織課程等。目前,國內外很多高校院校工業工程專業都在積極應用實踐導向模式,例如浙江工業大學提出了基于制造業的工業工程專業教學體系,西安電子科技大學針對學生了解現代制造企業生產、物流等設施的布局的需求構建了工業工程專業情景教學平臺。吉林大學提出了職業生涯規劃導向型人才培養模式。這些研究和實踐在教學體系和實踐環節方面取得了一些成果。在工業工程專業運籌學教學改革方面,現有研究和實踐主要集中在減少數學推導、增加案例分析、正確引導學生主動學習等方面,缺少針對近機類工業工程專業的特殊專業背景和就業需求的運籌學的實踐導向教學模式的研究,特別是解決運籌學作為一門專業平臺必修課與后續專業課和實踐環節的銜接方面的嘗試還未見報道。而實踐導向教學模式不僅需要課程體系中的各種實踐環節的支持,更重要的是像運籌學這樣的專業教育平臺課對實踐環節的支持。為了滿足近機類工業工程專業學生對運籌學課程的學習需求,本文在分析近機類工業工程專業學生基礎課程結構及其對運籌學課程的支持內容,以及后續應用課程(實踐環節)對運籌學課程的需求的基礎上,應用實踐導向理論,提出實踐導向型的工業工程專業情境化運籌學課程體系架構如圖1所示。該體系結構采用“引例-模型-算法-應用”一體化教學模式進行教學內容的闡述,其中:引例過程:充分利用基礎課程及其對運籌學課程的支持,如高等數學中的函數與極限、導數與微分及其應用、定積分及其應用、向量代數、多元函數、微分方程等知識;概率與數理統計中的基本概念、隨機變量及其分布、隨機變量的數字特征、抽樣分布、參數估計、假設檢驗、方差分析、回歸分析等知識;線性代數中的行列式、矩陣運算、矩陣初等變換與線性方程組、向量組的線性相關性、相似矩陣及二次型、線性空間與線性變換等知識;以及學生在金工實習、理論力學、材料力學等機械類基礎課程中接觸過的工程示例,將這些基礎課程中涉及的知識和問題以引例的形式加入到課程教學中去。通過例舉學生在基礎課程中學習過的背景知識,引導學生加強對已經學過的相關基礎數學知識及其應用問題的溫習,盡量提高續前課程的利用率,避免重新學習老知識,減少學生學習的心理負擔。模型和算法過程:由引例歸納、引出問題的數學/邏輯等抽象描述,將學生易于理解的工程實際問題歸結為運籌學和系統工程典型問題,提出該問題的建模相關的理論、方法和過程,建立系統模型。通過用基礎知識求解和運籌學算法在求解范圍和能力等方面的對比,增強學生對學習運籌學算法的興趣。在教學內容的優選與設計的過程中,根據各主要運籌學分支和系統工程理論體系中與基礎知識的結合程度,以及對應用課程(實踐環節)的支撐程度進行課程內容的重構和設計,形成以系統思維、系統建模與仿真、系統分析與規劃、系統預測、系統評價決策和系統優化幾大主題為中心的相關理論、方法等組成的全新運籌學課程知識體系結構。其中系統思維重點進行霍爾三維結構、定量化方法、以重構為重點的分析-重構法等方面的訓練;系統建模與仿真主要內容包括數學模型、邏輯模型、模擬模型、系統動力學模擬技術及隨機模擬技術;系統分析與規劃內容包括線性規劃、非線性規劃、動態規劃、網絡計劃技術及隨機服務系統分析等;系統預測包括定性預測方法、線性回歸預測、時間序列預測及判別分析預測等;系統評價決策包括九級評分法、系統綜合評價法、層次分析法、風險決策及不確定性決策;系統優化包括線性系統最優化方法、非線性系統最優化方法、隨機服務系統費用優化及網絡最優化方法等。應用過程:充分考慮應用課程及其對運籌學課程的需求,從相關的制造過程、管理過程等實際問題的層面出發,以案例應用的形式引導學生以實踐為導向進行相關模型和算法的推廣練習。相關需求包括后續課程中:生產計劃與控制中的需求預測、生產計劃編制等,設施規劃與物流分析中的設施選址問題、選址評價等,工程經濟學中的多方案經濟評價、風險分析、設備更新分析等;以及實踐環節中:機械設計課程設計中的優化設計、工業工程實習中的工作分析與評價等。
3結論
本文所提出的課程體系結構的重點是針對近機類工業工程專業的需要,充分利用學生已有的數學基礎知識,結合后續課程中的應用案例,有目的地選擇與二者相關性較大的理論和方法,建立實踐導向的工業工程專業運籌學課程理論與方法體系,避免學生在學習過程中,感覺學而無用或學而不會用,提高學生的學習主觀能動性,提高學生對運籌學相關知識的學習興趣和對專業知識的關注度和辨識度,幫助學生后續專業方向、畢業設計、專業科學研究和就業等選擇過程中做出正確的決策。
作者:楊靜萍 王萬雷 魏莉 羅躍綱 單位:大連民族大學
當前我國高等教育事業發展迅速,專業建設在追求標準質量提高的同時,不失時機的展現專業特色的發展軌道,使專業建設從追求外在的標準化質量,向著追求特色和卓越品質轉變[1]。教育部于2007年啟動了高等學校本科教學質量與教學改革工程,已在全國遴選了3000多個國家級特色專業;廣西于2011年啟動了特色專業及課程一體化建設項目,現已正式立項279個專業,建設558門課程。進行特色專業建設,是高校在高等教育大眾化形勢下得以生存和發展的重要戰略手段,建設特色專業也是深化教育改革的需要,更是高校謀求新的突破和發展的必經之路[2]。工業工程是管理和工程相結合的交叉學科,工業工程專業教育在我國正式開始于1994年,我校開辦于1999年,是全國首批開辦工業工程的9所院校之一,2006年我校工業工程被廣西教育廳認定為區優質專業,2011年9月被廣西教育廳確定為廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目,這對我們來說是一個新的發展契機。根據全國和廣西教育改革的形勢,如何使我校的工業工程專業適應高等教育改革的趨勢,適時進行專業改革,凝煉特色,提高人才培養的質量和水平,為廣西區域經濟發展提供人才和智力支持,需要我們認真思考和研究。
1工業工程特色專業建設的必要性分析1.1工業工程專業發展的國際趨勢縱觀國際工業工程教育,我們發現國外許多高校的發展所表現的特征是專業發展與當地經濟發展緊密結合,突顯特色[3]。以目前美國頂尖工業工程專業的佐治亞理工學院、密西根大學、普渡大學、加州大學伯克利分校為例,這幾所大學的工業工程(學院)系按照美國新聞周刊的排名,名列美國大學中的前四位。這四所大學由于地理位置的不同,其特色與當地的經濟特點相吻合,如加州大學伯克利分校的工業工程以電子制造業為擅長,密西根大學以機械制造業為擅長,佐治亞理工學院則以物流與運輸服務業為擅長,而普渡大學則以人因學和農業為擅長。因此可以講,工業工程是與地區經濟和國家經濟緊密結合、為其發展提供服務支持的一個工程學科。學科、專業發展與區域經濟密切結合,是一個專業生存發展的必然趨勢。故作為一個地方性大學,其辦學定位和專業特色應遵循國際潮流,把為地方經濟發展服務作為自己的崇高使命。
1.2廣西社會經濟發展對高等教育的迫切需求隨著《國務院關于進一步促進廣西經濟社會發展的若干意見》的實施,北部灣經濟區上升為國家總體發展戰略。在國家大力支持下,廣西一批重大項目已經建成或將開工建設。加上《廣西北部灣經濟區發展規劃》和《廣西發展千億元支柱產業及重點工業產業實施方案》等對廣西工業發展都提出了明確的要求,更加促進了廣西在汽車制造、工程機械、數控機床、電工電器、農業機械、食品加工、有色金屬、制糖業、紙漿制造業、中藥材及中成藥加工業等一些產業已形成了區域性、集群性、專業化、社會化大協作的生產格局。但是,總體來看,廣西的企業普遍存在規模不大、勞動效率偏低、研發投入不足、創新能力薄弱等缺陷,急需培植一批有較強競爭能力的企業,把潛在的優勢轉化成現實的優勢。發達國家和我國東部地區許多企業的實踐表明,這必然對企業管理提出更高的要求,對專門從事生產效率和效益改善的工業工程人才有更多的需求。從美國的統計數據看,工業工程人才與其他專業人才需求的比例是1:80,也就是說在應屆畢業的80個大學生中,就有一個是工業工程;我國臺灣、香港地區的經驗是1:60。但我區目前只有三所院校開辦了工業工程,每年畢業生僅200人左右,而我們初步估算廣西目前對工業工程人才的需求約為3萬人。所以說,根據廣西目前的經濟發展的速度和水平,對工業工程本科人才有巨大的需求缺口。
1.3教育服務廣西社會經濟發展的實際行動廣西社會經濟的快速發展,需要高等教育的大力支持和配合。為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《廣西中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》精神及《教育服務新廣西發展行動計劃(2010-2012年)》的工作要求,緊密結合自治區經濟和社會發展需要,選擇一批面向支柱產業,特別是以工業化、城鎮化、農業現代化為主導方向和核心戰略的廣西現代化建設以及北部灣經濟區發展需求的專業,實施教育服務能力提升工程,進行特色專業及其課程一體化項目建設十分必要,其成果將為廣西社會經濟的發展提供強有力的人才保障。工業工程專業是培養既懂工程技術,又擅長管理的復合型應用人才,故將工業工程專業建設成為特色專業是教育服務廣西社會經濟發展大環境的需要,是落實教育服務新廣西發展行動的具體體現。
1.4我校辦學定位和人才培養宗旨的體現我校作為中央部委與廣西共建的地方高等院校,其辦學定位是“立足廣西,依托部委,面向全國,輻射東盟”,到2015年把我校建設成為結構合理、質量優良、特色鮮明、優勢突出、規模適度、協調發展的區域一流、國內有一定影響力的特色高水平大學。辦學宗旨是為電子信息行業和區域經濟培養務實、創新的高素質應用型人才。根據我校的辦學定位和辦學宗旨及廣西“14+4”千億元產業中急需的“汽車工業、機械工業和現代物流”等產業的人才需求,我校工業工程專業的定位是:“服務廣西,面向制造業,兼顧服務業,培養德、智、體、美全面發展,既具有堅實的制造工程技術基礎,又掌握管理科學基本理論與方法的工業工程高級復合型人才”。我校工業工程專業定位具體體現了學校的辦學定位和宗旨,專業定位和學校定位保持和諧一致,是我校工業工程專業辦出特色和更好地為廣西社會經濟發展服務的基礎和保障。
2專業建設理念和建設目標定位
2.1專業建設理念按照廣西“加強基礎產業,壯大優勢產業、加大支柱產業,重點發展有色金屬、汽車機械、石油化工、鋼鐵錳業、電力工業、制糖食品、農產品加工等產業,大力培育林漿紙、水泥建材、現代中藥、生物質等產業”和“堅持走新型城鎮化道路”的戰略,我們將培養廣西社會經濟發展急需的高素質應用型工業工程專業人才作為根本任務,以“育人為本,質量第一,求真務實,突顯特色”作為專業建設理念。我們認為,工業工程專業要培養的是國家和區域經濟建設所需要的高級應用人才,要肩負起支持區域經濟發展的重任,首先培養的人才必須德才兼備,追求遠大理想,腳踏實地做好每一件事。所以我們把育人作為本專業發展的根本,把質量作為本專業的生命,把求真務實作為本專業發展的行動保障,通過培養使工業工程專業學生的就業能力、轉崗能力、創新與創業能力以及終身學習能力不斷增強,走出校門能更好地適應社會,發展自我。我們把努力打造專業特色,建立優勢品牌作為專業發展的奮斗目標,實現特色—優勢—品牌的專業發展道路,在人才培養、科學研究、服務社會和文化傳承等方面成為學科專業發展的引領者。堅持理論與實踐相結合、教學與科研相結合,充分運用科技創新活動和科研成果,不斷提高教學水平和人才培養質量,為廣西在工業工程領域培養出急需的高素質“下得去、用得上、吃得苦、留得住”的應用型高級工業工程技術人才。
2.2專業建設目標定位根據“厚基礎、寬口徑、高素質、重創新、強能力”的人才培養思路,依托我校管理科學與工程一級學科碩士點和我校“機電綜合工程訓練中心(國家級)”及“制造系統與先進制造技術(區級)”實驗室,我們確定的專業建設目標定位是:通過三年的建設,將我校的工業工程專業建設成為與汽車制造、工程機械和現代物流等廣西優先重點發展的“14+4”千億元產業緊密結合,產學研緊密結合,知識傳授-187-和實踐技能緊密結合,以形成培養學生工程實踐能力、創新意識與創業能力的人才培養新體系為核心,重點培養基礎扎實、知識面寬、工程實踐能力和創新意識強、綜合素質高的復合型高級工程技術人才。形成師資力量雄厚、人才培養模式科學,辦學條件齊備、課程體系和教學內容特色鮮明、教學方法和手段先進、教學管理完善、人才培養質量高,在區內領先、具有顯著優勢的工業工程本科專業。在校內形成對工商管理、物流管理和信息管理等本科專業的強力支撐,在校外對同類高校工業工程專業改革和建設起到示范和帶動作用。形成立足廣西、面向東南亞、輻射全國,成為為區域經濟建設和廣西機械、電子、物流等重點發展產業和新興產業提供智力及人才支撐的平臺,在國內乃至東南亞具備一定學術影響力。
3專業人才培養改革模式
3.1專業建設及改革思路本專業的建設及改革思路是:“調整結構,適應產業;突出特色,打造品牌”。工業工程專業目前還是一個發展中的專業,社會對人才的需求量很大,但了解不多,將本專業建設成為國內先進的特色專業是今后建設與發展的追求目標。結合廣西經濟和社會發展規劃、國家和自治區對高等教育的改革要求以及本專業10多年來辦學的體驗,堅持以人才培養為根本任務,以人才培養質量為生命線,堅持本科教育教學工作的中心地位和教學改革的核心地位,堅持科技教育與人文教育的交融,通識教育與專業教育相結合,促進學生思想道德素養與文化、心理和身體素質協調發展。根據培養復合型應用人才的要求,把學生的實踐能力、應用能力與創新能力擺到專業培養計劃的核心位置,建立以“重點實驗室—碩士點—特色專業—精品課程—實踐教學基地”建設為框架的“學科—專業—課程一體化”專業發展新模式,形成以培養學生實踐能力和創新能力為核心的復合型、高素質的工業工程人才培養新體系,著力培養學生的社會實踐能力、工程實踐能力、科學研究能力和創新能力及創新精神。構建科學、規范的教學管理運行機制。根據廣西區域產業布局和學科發展趨勢,加強教學與科研的相互促進,推進教學內容與課程體系改革,建立先進的教學方法與手段;健全教學質量監控與保障體系,不斷提高教學質量,實現專業建設從特色到優勢到品牌的提升過程。
3.2專業人才培養改革模式根據本專業“育人為本,質量第一,求真務實,突顯特色”的建設理念,“調整結構,適應產業;突出特色,打造品牌”的專業建設改革思路,構建具有自身鮮明特色的“一個核心、兩個融合、三個層次、多種形式”的工業工程專業人才培養新模式。“一個核心”:即以培養學生實踐能力、應用能力和創新能力為核心。“兩個融合”:即將廣西優先重點發展和新興產業對工業工程專業人才知識結構和能力要求與現有的課程體系和課程內容改革相融合,將學科必須開設的課程與專業特色課程相突出核心,注重實踐,整體優化”的原則,基礎課程的設置既要系統地講授各學科的基礎理論知識,及時介紹學科研究的新進展
各高校應根據自己學校的資源狀況、辦學特色、區域經濟的特點和不同類型企業對人才知識結構的需求,選擇不同的工程方向模塊課程體系。所以,在實驗內容的安排上盡量要有各自的特色。總體上,可以把工業工程實驗分為基礎實驗和特色實驗兩個部分,以建設滿足“掌握工程技術、計算機技術基礎、現代管理方法與系統理論,具備工程管理與創新能力”培養要求的實驗實踐教學體系。合理配置教學資源,整體規劃、精心設計、突出基礎、強化特色,將系統理論知識傳授和專業技能培養相互融合,構建集情境依賴、模擬仿真、實戰體驗為一體的、滿足學生基本實踐技能培養與個性化創新發展需要的實驗教學基礎平臺,為培養滿足新世紀社會經濟發展需要的工業工程人才創造條件。
二工業工程實驗室建設的現狀
華南農業大學工業工程專業設在信息學院管理科學與工程系,因此,與工業工程有關的實驗室建設也主要由該系完成。該系原來已設置信息管理與信息系統專業,已建成兩個實驗室。這兩個實驗室的總面積為328m2,擁有計算機160臺,每臺計算機上都裝有辦公軟件、統計分析軟件、物流軟件、財務軟件和ERP軟件等常用軟件。這兩個實驗室原有的硬件及軟件只能完成的工業工程中本該由現代工業工程實驗室中應完成的部分實驗項目,主要有:管理統計學實驗、ERP綜合實驗、運籌學與系統分析實驗、工業工程的計算機方法實驗和通信與計算機網絡實驗等。2008年成功申報工業工程專業后,管理科學與工程系申請到少量經費進行工業工程專業實驗室的建造。新建成的工業工程實驗室面積為140m2,采購了一批基礎工業工程實驗設備:倍速鏈、轉角機等模擬流水線生產設備;溫濕度儀、照度計、視覺反應測試儀等。同時還根據需要,添置了建模與仿真軟件、達寶易工業工程軟件等。由于經費有限、學生數量多,所以總體來說,設備數量和種類偏少,部分設備品質達不到實驗要求,從而造成部分實驗達不到預期效果。
三工業工程實驗室建設的幾點建議
專業創始之初,華南農業大學的專業教師分別到香港理工大學、香港城市大學、華中科技大學和廣東工業大學進行調研。據調研,這些學校的工業工程實驗室投入較大,實驗項目建設周期也較長。雖然我校已經初步建好了一個實驗室,但還是需要進行長遠規劃,結合實際情況,仍需分期投資,進一步做大做強實驗室,提高專業建設水平。結合華南農業大學的資金實力及系部設置的實際情況,建議工業工程實驗室建設應參照以下三條原則。
1結合本校優勢
進行資源整合華南農業大學是由廣東省和農業部共建的廣東省“211工程”大學。學校前身是始創于1909年的廣東全省農事試驗場暨附設農業講習所。1952年,在全國高校院系調整時,由中山大學農學院、嶺南大學農學院和廣西大學農學院畜牧獸醫系及病蟲害系的一部分合并成立華南農學院,隸屬農業部主管。1984年,正式更名為華南農業大學。華南農業大學是以農業科學為優勢、以生命科學為特色,農、工、文、理、經、管、法、藝術多學科全面發展,具有鮮明特色的綜合性大學。該校的工程學院、經濟管理學院均屬歷史比較悠久、實力強大的學院。工程學院有國家重點實驗室等各類實驗室共計13000m2,經濟管理學院規劃實驗室有3100m2,已建成1853m2。兩學院中與本專業有關的實驗室有:機類實驗室、物流管理實驗室、ERP實驗室、企業經營模擬實驗室和企業信息化管理技能實驗室等。兩學院實驗室設備先進,實驗室的使用并沒有達到完全飽和的狀態。因此,結合該專業的現狀,可以將部分實驗課改在此兩學院實驗室進行。
2分階段建設的原則
信息學院是一個新成立的學院,而該學院的工業工程專業更是一個新專業。新學院資金比較有限,因此,在資金有限條件下,建設工業工程實驗室應采取主次分明、分階段建設的原則。必須滿足最基本的實驗要求,人因工程實驗是工業工程專業學生認識專業的基礎,而人因工程設備少,有些只有少數幾套,隨著專業擴招,學生人數越來越多,實驗設備尤其顯得不足。而且人因工程實驗室的建設經費的彈性比較大,需要的基本資金不多。因此,建設IE實驗室應該優先考慮加強人因工程實驗室的建設。對于需要資金較多的基礎工業工程實驗室和現代工業工程實驗室應當不斷積累經驗,探索適合我校特色的IE實驗室發展之路,根據專業發展規劃逐步完善實驗室設施,不能急于求成。另外,也應考慮現代工業工程中使用的不少實驗設備和軟件隨著技術發展也在不斷升級,價格和效用也會發生變化,因此應當采用分期延遲采購模式。
3密切校企合作、發展共建的原則
自學院成立以來,該系先后同三家企業建立了合作關系,與他們簽了“校外實習基地”協議。IE本來就是實踐性非常強的學科,可以組織學生到企業參觀、實際操作,回校后學生可以通過模擬與決策、建模與仿真、案例分析等來優化企業原有方案,達到更好的實驗效果。但是目前因為實習基地數量少、部分企業規模小以及路程較遠等客觀因素的制約,想要把企業和實驗較好地結合起來,難度比較大。因此尚需與更多、規模更大、地理位置更便利的企業建立合作關系,使之成為實習基地。以實現學校、學生、企業三贏的目的。
四結束語
目前,國內高校IE專業實踐教學的各個環節都服務于相應的課程或課程群,但在對這些實踐教學環節的內容、形式、要求、時間安排等方面的設計上,較少從整體的角度來考慮其相互之間的關系與聯系。總體來看,目前本專業實踐教學存在的主要問題,表現在以下方面:
(1)各實踐教學環節獨立,沒有形成體系;
(2)實踐教學體系缺乏先進性、實用性、創新性和有效性,主要是因為實驗、實習條件限制,很多實踐教學內容脫離科技發展和企業的實際需要[1];
(3)教學模式單一,缺乏綜合實踐教學環節,使得學生主動性和創造性難以發揮;
(4)實驗多以演示性、驗證性為主,缺少系列化的綜合性、創新型、設計性、開放式的專業課程實驗,不利于學生的動手能力和創造力的培養。另外,根據對制造業人才需求情況的調研和需求分析發現,目前該專業絕大部分畢業生的就業,仍停留在制造業產業鏈的末端,基本上都是從事基礎工業工程、品質管理、庫存管理和生產計劃等方面的工作,培養出的學生就業后還不能較快地適應崗位,與企業用人要求的期望值,存在相當差距。因此,本文力求結合大連海洋大學機械工程學院工業工程專業開辦7年來的辦學經驗,探索一種既能結合IE專業特點,又能加強實踐教學環節,培養具有市場競爭力的IE人才,從而從根本上提高畢業生可就業性的工業工程實踐教學模式。
2實踐教學體系的設計原則
(1)加強實踐教學環節,突出機械工程素質教育背景。大連海洋大學的工業工程專業,設在機械工程學院,該專業的IE工程定位,主要依托機械工程背景,并在培養計劃中設置了互換性與技術測量、液壓傳動與氣動技術、機械CAD/CAM、機械工程測試技術等多門相關課程,進一步強調了該專業的工程特性。目前,該專業實施實踐性教學主要通過兩個途徑實現:其一,是充分利用現有的工業工程綜合實驗室,模擬現代制造的全過程,體現機械工程背景和IE的特點,并準備進一步完善相關實驗的平臺建設,使之構成一個有機整體。通過現代工業工程方法和實驗平臺,強化學生應用現代工業工程方法和工具的能力,并通過制造工程實驗,增強工業工程專業學生的機械工程背景。通過各種綜合實驗,來提高學生從事制造系統規劃、設計、優化、運作、評價、創新的能力和素養;其二,是加強技能培養和實踐環節,制定不同階段的實驗題目、課程設計和實習內容,保證實踐課的教學時數,形成一個目的明確、層次分明且具有連續性、系統性和創造性的實踐教學環節[2~3]。
(2)努力為學生提供一個良好的研究平臺,堅持知識、能力、素質協調發展;理論聯系實際、教學研相結合;全面實施因材施教,注意個性發展的原則,加強學生的理論與實踐結合能力。一方面要求本專業高年級學生主動參與到專業教師的相關科研課題中,在加強技能培養和實踐環節的同時,也能讓學生對所學知識融匯貫通,同時也培養了學生分析問題、解決問題的能力和創造性思維方式。
3實踐教學體系的框架設計
構建“面—點—面”模式的實踐教學體系(如所示)。在該體系中,綜合考慮各個實踐環節,體現“以培養應用型人才為基本原則,以課程實驗知識點為基本要素,以課程設計、學生科研等集成和銜接基本要素來構成專門技能,以生產實習、學科競賽、社會實踐、畢業設計等綜合多種技能,實現專業知識的全面綜合”的實踐思想。由于IE專業必須要始終保持與社會企業需求相一致,因此,中所示的各項目標,是一個開放的閉環系統[4]。在這一系統中,如果培養目標或其子目標發生改變,或者教學與目標出現一定偏差,則應及時對教學的內容、方式、方法等予以修正和調整[5]。
3.1優化實踐教學環節,加強環節間的聯系
在實踐教學模式的探索中,強調將實踐融入到整個專業教學過程中。由于認識到實習的涉及面廣(學校IE專業目前安排在第一學年的第一學期),并且能夠為后續的專業課及實踐課奠定基礎,因而在該模式中起到“面(綜合)”的作用;由于金工實習、課程設計及實驗教學等,服務于相應的課程或課程群,因而起到“點(分散)”的作用;而生產實習、社會調查、畢業設計基本上涵蓋了相應的課程或課程群,需要學生綜合運用所學的所有知識(包括金工實習及實驗教學),因而也起到“面”的作用。如所示。當然,該“面—點—面”實踐教學模式的整體優化,離不開其各組成環節的優化。
3.2開發綜合網絡平臺,整合多維資源
開發涵蓋所示主要功能模塊的綜合實踐教學信息平臺。該平臺整合工業工程綜合實踐教學體系各個環節、各個層次的實踐素材,使學生可以在任何時間、任何地點自主學習,方便地與教師交流、互動,為學生實踐應用能力的培養奠定基礎。其中,實踐素材部分的內容,是對接地方企業生產實踐和學校所簽訂的實習基地(企業),采集典型企業生產素材,作為理論課程案例、實驗、課程設計的實踐素材。通過攝像機拍攝,采集典型行業代表企業的生產實踐,用Premier編輯、制作成視頻素材庫,并根據素材內容細分為理論教學素材庫以及實驗教學素材庫兩類。理論教學素材用于課堂案例教學,理論講解之后,播放視頻案例材料,讓學生在老師的指導下,利用所學知識進行分析。
4實踐環節的具體開展
4.1實驗環節
根據IE學科的發展過程,進行總體規劃。我們將IE實驗劃分為兩大塊,即基礎IE實驗和綜合系統仿真IE實驗。其中基礎IE實驗,包括基礎工業工程的全部實驗(如動作分析、時間測定、方法研究)、生產管理的生產線平衡實驗、人類工效學等實驗。基礎工業工程實驗室,主要為完成“基礎工業工程”和“人因工程學”核心課程的實驗教學環節,為后繼課程的學習奠定實踐基礎。綜合系統仿真IE實驗項目,主要包括物流綜合實驗、可編程自動倉庫實驗、Flexsim、ERP和生產計劃與控制仿真實驗。綜合系統仿真IE實驗主要是采集、分析并優化銷一體化企業中人、財、物、設備、方法、信息等資源的運行狀況,進行整體分解并實現優化組合,并對整個系統進行模擬。綜合系統仿真IE實驗室,主要包括ERP系統、Flexsim物流模擬仿真系統以及與大連華鐵海興科技有限公司聯合開發的生產計劃與控制實踐教學軟件系統等。另外,規劃設計綜合性實驗。綜合性實驗的目的,是訓練學生系統掌握工業工程學科知識及相關技能,鞏固課程知識。要求學生對一個企業的生產情況進行調查、分析,測定企業生產能力,預測產品的需求狀況,并對企業現有的生產計劃、物料需求計劃及生產作業計劃提出合理的改進意見。實驗內容包括生產過程的規劃與設計、生產計劃改進、編制物料需求計劃(MRP)與制造資源計劃(MRPII)、優化生產作業計劃、生產成本核算等。
4.2課程設計環節
課程設計,是學生在掌握了所學課程的基本理論、基礎知識的前提下,綜合運用知識完成設計要求,目的是通過設計,培養學生綜合運用IE知識解決問題的能力和素養。目前,學校IE專業課程設計,通常采用集中的方式,由指導教師指定一組課題,內容主要有設施規劃與物流分析課程設計、基礎工業工程課程設計、品質工程課程設計、生產與運作管理課程設計等,分別針對工業工程4門主干專業課和畢業設計前的一次綜合實訓活動。另外,學校該專業從大二年級開始,就在各個學期開設了一些課程設計,以此鍛煉學生的設計能力、動手操作能力等,使學生從二年級就能開始認識工廠及其運作模式。教師指導學生先深入現場去觀察和了解,要求學生能初步發現一些問題,然后請一些企業中的工業工程、生產管理、工藝、品質管理、會計、人力資源管理等部門的專家講課。講課結束后,還安排學生與專家就所發現和想到的問題,進行面對面的交流,然后再到現場實習,要求學生發現一些比較有實質性的問題,并提出符合工程實際和工藝原則又切實可行的改善方案。在課程設計的安排方面,開設“數據庫原理”、“電工電子”、“機械設計”、“管理信息系統”、“生產計劃與控制”和“設施規劃與物流系統設計”等課程,使學生在機、電、IE專業得到全面訓練,其中的生產流程設計,是將工藝和工業工程結合起來做。同時,還力求組織一些專業課程的專題項目訓練,如在各門專業課程中后期,開設專題項目(Project)訓練,培養學生的團隊集體協作和綜合應用所學知識的能力。
4.3實習環節
實習教學資源,是為完成實習教學任務所需要的關鍵要素,包括金工實習中心、專業實驗室、校外實習基地以及學生進行社會實踐場所等。IE專業實習教學基礎資源的建設,應與學科建設、理論教學、科研、生產相結合,還要充分考慮工業工程和現代企業的一些實際應用情況,如應涵蓋工作研究、作業測定、現場管理、技術管理、品質管理、生產線分析、裝配作業仿真、庫存管理、設備管理、零缺陷控制、設備監控等方面內容。隨著企業信息化的發展和服務業與制造業的高度融合,實習教學資源的范圍也將進一步擴大。學校金工實習安排,在校內實習工廠,要求學生對車、銑、刨、磨、鑄造、鉗工等工種進行實訓,熟練掌握眾多機器設備的操作,完成若干指定零部件的加工,最終以實習產品的形式,作為對學生實習過程進行考察。校外生產實習,要求學生到企業生產一線學習和深入了解制造企業實際情況,應用所學的IE理論與方法,對企業的生產運作系統中的規劃、設計、評價及創新等問題進行了解、分析并力所能及地提出一些符合實際的解決方案。主要實習內容包括:(1)方案評價及優化;(2)生產作業計劃的編制;(3)質量管理;(4)生產現場管理;(5)制造瓶頸分析;(6)生產線平衡設計。畢業實習是高校本科教學中一個不可缺少的重要實踐環節,是大學生走向工作崗位前接觸生產實際、開闊視野以適應未來工作的一次極好機會。工業工程既具有工程屬性,又具有管理特征,同時還具有很強的實踐性和可操作性。這些特點,決定了工業工程專業畢業實習,不能完全照搬機械類或管理類專業的實習模式,應該根據本專業的特點,利用有限的實習資源,發揮盡可能大的作用。為了提高畢業實習效果和品質,IE所屬的機械工程學院,通過向學生做思想動員工作,使學生意識到實習的重要性,明確實習的目的、目標和要求。實習時不僅要了解加工工藝流程、加工方法、工廠(車間)布局、生產計劃的編制,以及其他經營管理情況,關鍵要運用IE知識和技術,從IE的角度去考察、分析和發現問題,并思考如何運用IE知識和技術去解決問題。同時,加強實習基地建設,積極探索參觀實習和生產實習相結合的實習模式。實習中盡可能介入廠方實際操作的實習內容進行參觀實習,通過參觀、聽報告或走訪的形式,了解企業的生產過程、加工方法和管理方法,然后進行分析、討論。
4.4畢業設計環節
畢業設計,既是本科教學歷時最長的一個教學環節,也是學生學習過程中綜合性最強的一個環節。選題是做好畢業論文的關鍵環節,直接影響畢業論文品質。工業工程專業的選題上,應注重管理科學原理、方法的應用實踐:(1)課題方向與社會需求一致。從畢業生就業情況看,工業工程專業技術以基礎IE的應用最普遍,其次是品質管理、生產管理、設施規劃與物流設計,人力資源開發與管理等方面,也有一定需求比例。因此,學校該專業在設置畢業設計選題方向時,力求與此社會需求一致。(2)避免理論探討類的課題。由于本科生對本學科的理論掌握的深度和廣度都不夠,而且完全缺乏實踐經驗,從理論上提出創新可能性極小,這類題目的最后結果,往往難以操作和控制。(3)注重管理方法應用型的課題。本科生的培養目標,就是應用型人才,這類題目方向明確,內容具體,題目大小、深度容易控制。并且能通過理論與實踐的結合,以及對理論應用過程的反思,培養了學生的實踐能力。因此,應選擇企業生產運營存在的某一問題進行分析,應用工業工程的知識領域,將所學的專業知識與需求緊密結合起來,解決企業生產經營的現實問題。因此,實用性或應用性,是選題的第一要求。(4)與課題相結合的科研型課題。對于那些參加導師科研課題的部分同學,根據指導教師承擔的在研課題、橫向科技開發、技術改造等科研項目,有針對性地選擇那些緊密結合工業工程專業培養方向,體現專業特點的問題,作為畢業設計的選題。目前,大連海洋大學工業工程專業與大連華鐵海興科技有限公司聯合,開發了《生產計劃與控制實驗操作系統》,編寫了實驗指導用書、習題、隨堂考試及說明,并提供了系統演示的Demo版。在系統開發過程中,同學積極參與了該系統的測試和試運行工作,調動了學生的積極性和學習興趣。通過與企業人員的溝通,也使學生學到了許多企業生產中的實際問題和系統的操作技能。這一嘗試,還將在學校工業工程專業其他實踐環節中,得到延續和擴展。
按照所有權屬的不同,臺灣的醫院可分為公立醫院和非公立醫院。公立醫院包括署立醫院和直轄市立醫院、縣市立醫院、公立醫學院校附屬醫院、軍方醫院、榮民醫院(服務退伍軍人為主)、公立機構附屬醫院、公立中醫醫院等。非公立醫院包括醫療財團或社團法人醫院、宗教財團法人附屬醫院、私立醫學院附屬醫院、公益法人所設醫院、私立中醫/西醫院等。按照醫院規模,臺灣醫院可劃分為醫學中心、區域醫院、地區醫院和精神專科醫院四類。臺灣從1978年開始推行醫院評鑒制度,是亞洲最早實施該制度的地區。2006年開始實施新制醫院評鑒制度。該制度關注病人的醫療服務品質,重視醫療團隊的整體合作,以病人為中心重新思考與規劃醫院應有的經營策略與制度,評鑒級別包括合格、優等、特優[4]。迄今已有臺大醫院、臺大新竹分院、林口長庚醫院、臺北萬芳醫院、臺中醫院、屏東基督教醫院、埔里基督教醫院等多家醫院獲得“國家品質獎”獎項。臺灣從1995年開始實施全民健保,該制度整合了之前的勞工保險、公教人員保險、農民保險和低收入戶保險中的醫療保障部分,是一種強制性的社會保險制度,范圍覆蓋全體民眾,全民納保、全民就醫權益平等。臺灣的全民健保制度推行起來,切實為民眾解決了醫療保障問題,同時也帶來了健保費的收支失衡。為了控制健保費用的合理支出,2002年開始實行醫療費用總額預算支付制度,2010年開始逐步導入住院診斷關聯群(Taiwanesediagnosisrelat-edgroups,TW-DRGs)支付制度[5]。一些醫療機構在全民健保制度的沖擊下,經營狀況面臨嚴峻考驗。在此背景之下,醫院惟有盡可能地節約開支、降低醫療成本才能夠保證收益,工業工程技術將為新形勢下的醫院管理提供可行的解決方案。另一方面,衛生部和商務部2010年共同制定了《臺灣服務提供者在大陸設立獨資醫院管理暫行辦法》[6],2011年1月開始實施,為臺資醫療機構進入大陸醫療市場提供了可操作的管理辦法。此舉在增加民眾醫療服務渠道的同時,必將促進兩岸醫院管理經驗的深度交流與共同進步。因此,本文針對新形勢下的醫院管理所面臨的機會與挑戰,回顧工業工程技術在臺灣醫院管理中的應用,分析改善醫療服務品質和提升醫院管理水平的途徑,推動工業工程理念在醫院管理中的應用,以助力兩岸醫療事業的發展。
2工業工程技術與醫院管理
工業工程(IE)在19世紀末開始發展,20世紀初便逐步運用于醫院管理。工業工程的先驅之一,Gillbreth[7-9]在19世紀20年代陸續發表文章,對醫院的效率問題、手術中的動作研究、醫院的科學管理等領域進行了奠基性的研究。其中在手術動作研究中,他建議對手術器械科學擺放便于拿取,主刀醫生需配備助手聽候差遣,使主刀醫生不必因尋找器械而分神,可以專心而高效進行手術操作。這種手術小組的組織形式一直沿用至今。19世紀60年代,美國醫院協會(AmericanHos-pitalAssociation,AHA)及美國醫院管理系統協會(HospitalManagementSystemSociety,HMSS)開始有系統地在醫院管理中進行IE技術的推廣應用。1964年,美國工業工程學會(AmericanInstituteofIn-dustrialEngineers,AIIE)成立醫院醫療服務部門(Hospital&HealthServiceDivision),以IE的應用促進醫院的發展。據1973年AHA的一份調查報告,在6079所美國醫院的反饋中,10.6%的醫院聘有自己的工業工程師[10]。時至今日,工業工程技術已經普遍運用于美國醫療機構的管理當中。美國一些大學的工業工程系所,如喬治亞理工學院、威斯康星大學等均已將醫院管理列為重點課程。在美國有大約4%的工業工程師直接服務于醫院,這也是美國醫院高效率的重要原因之一,而在大陸這個數字幾乎為零[11]。醫院管理的目標與企業管理有很多相似之處,包括對提升經濟效益、管控服務品質、減少浪費、提升醫療設備利用率、提升員工績效等。參考制造業的IE技術體系,本研究建構的醫院管理IE技術應用體系如圖3所示。底層是離散的IE技術應用層面,可靈活應用于醫院管理的相關局部;中間層是IE技術的整合應用層面,可形成具有競爭力的綜合應用效果;上層是醫院經營層面,IE技術體系的全面應用將為醫院的經營目標的達成提供技術支持。
3臺灣醫院管理中的工業工程研究
工業工程的理念在于讓有限的資源發揮最大化的作用,工業工程在臺灣產業界已經有相當成功的應用,簡禎富等[12]歸納提出了一套臺灣工業工程典范轉移的架構,并通過臺積電、臺塑與富士康為實例驗證該架構,該架構對醫院管理導入工業工程技術具有指導意義。工業工程的應用領域不僅止于工業領域,因此韓國學界將其稱之為“產業工程”。隨著IE學科的飛速發展,IE的應用領域早已跨出制造工業而越來越廣。IE的技術體系包括運籌學、人因工程、物流與設施規劃、生產計劃與管理、ERP、人力資源管理等等,幾乎每一個分支都在醫院管理的相關方面得以不同程度的應用。IE技術已經在臺灣的醫院管理領域發揮了巨大的作用。
3.1醫院管理信息化
隨著IT產業的發展,臺灣醫院大多實現了信息化管理,為醫院的發展提供基礎技術支撐。這方面的應用較多,如黃怡詔等[13]在東元綜合醫院構建網絡環境下的醫院主管信息系統,提供信息處理、決策支持、知識管理等功能,為醫院管理者決策提供參考,提升醫院管理績效與服務品質。張偉斌等[14]在臺北市聯合醫院構建了醫院主管信息系統。該系統能夠為醫院決策者清晰而有條理地呈現6大類191項指標數據,問卷調查顯示應用效果良好。
3.2醫院經營策略與管理
豐田生產方式和精益生產為企業帶來績效,同樣也在醫院管理中發揮巨大作用。精細化管理、減少浪費、改進以及持續改進是其核心內容,精益的理念可以貫徹在醫院管理的多個層面。精益醫院管理模式已經形成了較為完整的體系,長庚醫院所秉持的“精益求精,止于至善”理念即為精益醫院理念的最佳實踐。目前已經有中文版的精益醫院相關著作出版[15]。本文作者與北京清華醫院團隊亦在推動全面資源管理[16]在醫院管理中的應用。張力平[17]利用問卷調查方式,采用層級分析法建立了醫學中心營運競爭力指標群,并給出了各指標的權重,研究結果中權重最大的是經營管理構面。郭家良[18]以兩家醫院為研究對象,采用層級分析法,將兩家醫院各部門對財務和非財務績效目標的貢獻程度進行兩兩比較,繪制出核心能力矩陣圖,能夠找到醫院核心能力部門與瓶頸部門所在,以利醫院制定正確的發展規劃。朱文洋等[19]采用平衡記分卡對中小型醫院經營策略與營運績效進行探討,對比分析后給出了醫院經營策略與營運績效的關系、醫院經營策略與醫院規模的關系。結論認為平衡記分卡4個構面(顧客、財務、內部營運和學習成長)之績效分布與醫院規模和經營策略均有關聯。馬啟康[20]研究了病床等級劃分與定價策略,利用收益最大化的需求規劃層級(revenue-basedde-mandplanninghierarchy,RDPH)原理進行規劃,實現利益最大化。
3.3醫療過程管理
醫療過程管理范圍包括門診、住院、ICU、急診、康復等環節。工業工程中的作業研究、流程管理、排程優化、人因工程等技術均有用武之地。呂俊德等[21]以一家區域醫院急診部門為應用對象,將ARIS(architectureofintegratedsystems)流程管理方法運用于醫療作業流程,應用的可行性得到了驗證,并建議進一步推廣到一般門診部門、醫療臨床路徑、醫療器材管理等業務部門。ARIS可以結合RFID無線射頻識別技術,提升醫療服務過程的效率。黃凱琳等[22]采用作業研究原理,在彰化基督教醫院肝膽胃腸科,對肝癌患者的動脈化學栓賽治療流程進行研究。所建立的標準流程使住院天數、醫療費用、病患滿意度等方面均有相應改善。李佳靜等[23]應用人因工程對醫療器材的安全問題進行了研究,醫院采購醫療器材前對其進行人因工程評估,包括一致性、可見性、配合度、最簡化等14項指標,結合人為失誤風險評估,盡最大可能將醫療器材所導致的安全隱患降至最低。
3.4醫院人力資源管理
人力資源管理是醫院管理的重要環節。以人為本,關心員工健康。傅柏翔[24]利用人因工程原理對醫院病理室工作人員肌肉骨骼不適現象進行了研究,經過人因基準風險認定(baselineriskidentifica-tionofergonomicfactor,BRIEF)檢核表數據分析,找到肌肉骨骼不適原因,并給出改善建議。廖茂宏等[25]以平衡記分卡建立了醫院人力資源管理指標體系,包括財務、顧客、內部流程、學習與成長4個層面。經過多方意見收集、整理分析,30多家醫院取得共識,自2005年開始采用本人力資源管理指標作為人力資源評估的參考依據。
3.5醫療服務品質
醫療服務品質直接關系到患者的生命健康,全面品質管理(TQM)與六西格瑪管理均已在醫院中有相關研究和應用。簡禎富等[26]采用遺傳算法,在康復治療中,對病人和康復設備進行優化調度,開發了具有圖形化軟件界面的決策支持系統。該系統在實際應用中,提升了設備利用率,使病人等待時間明顯縮短,全面提升醫療服務品質與病患滿意度。孫文忠[27]將TQM理念導入醫院病例管理,結合病例管理特性,建立以解決問題為導向的病例室持續改進模型,包含組織系統、教育訓練、病例管理、激勵與控制4個子系統,形成閉環,實現基于TQM原理的病例持續改進管理,進而提升醫院競爭力。陳淑玲以成功大學醫學中心門診服務品質為研究對象,基于PZB(parasuraman,zeithaml,berry)服務品質理念,以患者為服務品質的決定者,醫院要滿足病患的醫療需求,探索醫療服務品質缺口[28-29]。經由對調查問卷的統計分析,得出該門診部門的服務缺口為交通因素、醫生準時性和批價掛號環節,為醫療服務滿意度的改善提供了方向。
3.6醫院物流與供應鏈
湯淑貞等[30]研究了某區域醫院自2003年起所進行的醫材配送流程再造及其物流外包前后的經濟成效,并對實施方案進行滿意度調查。自新的物流作業實施后,相關的人事成本降低70%,雖然配送成本及物流費用增加96.9萬臺幣,但倉儲空間外包每年能節約132萬臺幣,綜合經濟效益為每年可節約142.9萬臺幣,效果明顯。黃怡詔等[31]以新竹科學園區藥品訂購作業作為實證研究對象,應用供應鏈管理訂單與網絡采購模式,進行醫療機構在線物流電子化系統之導入,將原始人工窗體作業轉置為互聯網商務電子化作業,除節省人力與物力資源的浪費,在財務處理上也實現了安全化與效率化。本系統在園區實施后,在系統操作接受度與服務質量滿意度上,廠商皆給予高度的肯定,證實本研究所導入藥品在線訂購系統,確實改善醫療機構整體運作流程并提升科學園區各廠商藥品訂購作業之效益。張月霞等[32]針對國泰綜合醫院手術室器材管理問題,結合標桿學習、制定標準作業程序和查核措施,形成了手術室器材改善專案。該專案實施效果明顯,器械損壞率從8.3%降至3.8%;手術平均備物時間從8.2min降為3.5min;器械清洗檢驗正確率從30%提升至98.6%;各科器械保養率則達到100%。
4臺灣醫院管理中的工業工程應用實例
工業工程學科的發展已有百年歷程,已經被越來越多的行業所認可,目前工業工程在醫院管理領域正處于快速發展時期。在管理上,不同所有權屬的醫院均有工業工程技術的引入,下面以3個醫學中心級的臺灣醫院為典型進行說明。
4.1公立醫院—以臺灣大學附設醫院為例
臺大醫院創建于1895年,曾經是東南亞最大型最現代化之醫院(1921),經過百余年的發展,育人無數,成績斐然。作為教學醫院,臺大醫院肩負教學、研究、服務三大任務。臺大醫院在肝炎、器官移植、癌癥診斷治療及生醫光電上的先進研究成就屢獲國際肯定。目前,臺大醫院下設金山、北護、新竹、竹東、云林5個分院。臺大醫療體系擁有超過4500張病床及9000名專職員工[33]。臺大醫院組織簡圖見圖4。臺大醫院1982年即成立了資訊室,是臺灣率先導入IT技術協助醫療作業的醫院之一。臺大醫院的管理人員中有來自工業工程專業的專職人員。臺大醫院積極與工業工程領域開展合作計劃,以提升醫院之醫療服務質量,如與臺大工業工程所執行的“快樂醫療—工業工程的服務應用”計劃,研究內容包括創新醫療服務模式、醫療資源管理與績效衡量、候診預約排程優化、偶發需求下的醫院物流網絡優化、智能主動式醫療服務研究等[34]。
4.2財團法人醫院—以長庚醫院為例
長庚醫院成立于1976年,是臺塑集團王永慶先生為紀念其父王長庚所創辦。目前擁有臺北、林口、基隆、高雄、嘉義、桃園、云林7個院區(在福建省建有廈門長庚醫院),有超過萬張病床,是臺灣規模最大的醫院。自建院之初,長庚醫院便將臺塑集團的工業工程應用經驗引入到醫院管理中,借鑒企業管理經驗,實行標準化管理,所有的工作均有章可循,有標準可以參照;醫院實行分科經營體制,定期檢討,持續改進;實現信息化管理,80%~90%的物料通過電腦完成采購;實施基于效益評估的設備管理;科學的空間規劃與工程管理等等[35]。長庚醫院的管理以了解醫療產業特點為切入點,結合工業工程的分析方法與工具,在實踐中取得了令人滿意的效果[36]。如圖5所示,長庚醫院具有獨立的行政中心,管2010年開始,長庚醫院與北京清華大學合作建設北京清華醫院,在醫院建設的總體規劃和將來的醫院運營均借鑒了長庚醫院管理模式。同時,建設中的清華醫院與新竹清華大學工業工程與工程管理學系開展“海峽兩岸先進醫院經營管理模式對比研究”課題,全面整合醫院管理與工業工程技術,探索先進的醫院管理模式,以作為發展大陸醫院管理研究和應用的基礎。
4.3宗教財團法人醫院—以馬偕紀念醫院為例
馬偕醫院隸屬臺灣基督長老教會,為紀念來臺灣行醫傳教的馬偕博士而設立,前身為1880年的“偕醫館”。目前擁有臺北、淡水、臺東、新竹4個院區,病床數約為2900張[37]。在臺灣,馬偕醫院是第一個聘用工業工程師的醫院。早在1967年就有東海大學工業工程專業的學生到醫院實習。黃佳經先生在東海大學工業工程系畢業后,被推薦到馬偕醫院任行政助理,后赴美攻讀醫院管理碩士學位。1975年,年僅29歲的黃佳經被任命為馬偕醫院行政副院長。馬偕醫院組織簡圖見圖6。圖6馬偕醫院組織簡圖Fig.6TherelativeorganizationofMackayMemorialHospital新竹馬偕醫院目前正在與新竹清華大學工業工程系進行“醫院全面資源管理之研究”計劃,建立醫院全面資源管理指標體系,采用OEE分析方法針對關鍵醫療設備進行績效分析,并將對醫療管理中的海量數據進行數據挖掘分析,了解指標數據更深層次的內在關聯、可能致因與發展趨勢。
5結論與展望