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摘要:工业工程是一门以系统工程思想为基础,综合运用管理学、工程技术、信息技术等多种方法和技术的交叉学科,其研究目的是提高生产效率,目前国内已有100余所高校开设了工业工程专业。为了适应工业4.0发展的需求,需要对工业工程专业本科教育教学现状进行分析,剖析教学过程中存在的问题,探讨教学改革的方向。在教学改革过程中,要牢固树立“以学生为本”的基本出发点,注重培养学生具备广泛的专业基础知识,加强对学生的人文素质教育;深刻把握工业工程专业自身的特点,加强实践教学环节,强化对生产管理基本技能的理解和训练;与企业紧密结合,注重专业培养方案的持续改进。
关键词:工业工程;教学改革;生产系统
本文引用格式:陈磊等.工业工程专业本科教学改革研究[J].教育现代化,2019,6(7):62-64
《中国制造2025》为我国制造业的发展指明了思路和方向——基于系统化、集成化、数字化的“智能制造”,这就需要制造业管理人员和技术人员具备系统设计、系统规划的思维和创新能力[1]。工业工程专业就是以系统工程为原理,综合运用管理学、机械工程等学科知识,采用现代信息技术、基础工业工程技术对企业的生产系统不断优化,提高生产效益,力求实现最佳的投入产出比[2,3]。为了适应工程教育的发展,必须针对工业工程教育教学的现状进行分析,剖析现阶段工业工程教育教学过程中存在的问题,提出适应《智能制造》方向发展的改革措施,才能培养出优秀的工业工程专业人才。本文以中国矿业大学(北京)工业工程专业发展和改革为背景,对工业工程专业本科教学存在的问题进行剖析,探讨工业工程专业本科教学改革的思路与方法。
一 现阶段我国工业工程教育存在的问题与不足
(一)课程设置存在不合理之处
工业企业尤其是制造业领域,目前我国已基本建立了以市场为导向、企业为主体、产学研相结合的产业科技创新机制,一大批关键技术不断获得突破,制造行业科技总体水平不断提高。但工业工程专业本科教育的课程设置还存在一些问题,毕业生的基础知识不够扎实,专业知识面不够宽,创新和动手能力较弱,社会交际能力比较差等,这些问题制约了学生的发展,也难以适应社会发展的需要。随着网络和多媒体等现代化工具与手段应用于教学,学生利用资源和知识的途径拓宽了,能以较短的时间获取较多的信息知识量,但同时也存在着学生现场测试能力、手工绘图能力、应急应变能力下降的现象。
(二)学生现场实习的机会较少
目前国内高校工业工程专业的本科教育一般安排三次实习机会:认识实习、生产实习和毕业实习,按专业培养计划,一般实习的总时长有8-9周。很多学校也建立了对口的实习基地,但学生到企业去实习时,却面临许多问题,一方面企业因为生产、安全等因素,不愿意接收学生实习,更不愿安排学生跟班生产;另一方面,学生还没有实际动手的机会,也不具备动手实践的能力,所以每次实习几乎都是“走马观花”,只能达到认知的程度,实习效果也远未达到教学大纲的要求。
(三)社会外部环境的影响
工业工程起源于20世纪初期的美国,伴随着科学管理的发展,工业工程逐步形成了融合管理学、工程技术、信息技术等多领域的交叉学科。工业工程在国内的发展时间较短,大多数高校的国际合作人才培养的模式与机制有待进一步探索和完善,学生的全面发展有待进一步加强。随着经济全球化发展以及我国生产制造业国际合作与交流的不断加强,对国际合作人才的需求也越来越多。加快培养国民经济建设和相关行业急需的国际合作人才是当前学校面临的一项紧迫任务。另一方面,近阶段,随着信息技术、互联网技术的飞速发展,计算机专业、信息技术相关专业受到了更多的关注,学生在专业选择时更多的倾向于这些专业,而且传统观念上认为制造业为比较辛苦的行业,很多学生不愿意选择与制造也有关的专业,因此工业工程的受关注度也受到一定的影响。
二 工业工程专业本科教学改革的思路与方法
(一)教学工作要树立正确的教育教学理念
赵跃民[4]以煤炭工业的发展所遇到的困难和获得成果为背景,围绕人才培养目标,深入探索了适应应用型本科人才培养的理论教学体系、实践教学体系、产学研合作体系的“三体系”教学模式的相关情况。随着现代科技的飞速发展,教学方法在逐步突破传统方式,教学内容也在不断的改革创新,但高等院校必须牢固树立“人才培养质量是生命线”的观念,立足专业建设,深化教学改革,努力提高人才培养质量。本科教育阶段的工业工程不是技校培训,不能只培养专业技能,应该是学生具备广泛的专业基础知识,尤其是数学、力学和计算机的学习,一定要加大比重,为培养高素质的专业技术人才打好坚定的基础。
在教学改革过程中,中国矿业大学(北京)对工业工程专业课程体系对进行了系统设计,课程体系的设置能够覆盖专业知识领域,充分体现专业教育与素质教育的要求。本专业开设课程中通识教育必修课27门,63学分,1102学时;学科与大类基础课程12门,30.5学分,488学时;专业核心必修课6门,15学分,240学时。毕业时,要求总学分至少达到188.5学分,其中实践教学环节(含实习等)43学分,创新教学环节(含大学生创新试验计划等)
不低于7学分。特别指出的是:①与工业工程专业毕业要求相关的数学以及自然科学类课程至少占总学分的15%;②与本专业毕业要求相关的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程至少占总学分的30%。
(二)牢固树立“以学生为本”的基本出发点
随着高等教育改革的持续推进,培养各专业的优秀人才变得更加激烈。培养的毕业生质量关系到各高校的办学名声和持续发展,培养出高质量、优秀的毕业生是各高校的主要目标。各高校工业工程专业也是如此,因此要持续进行教学改革,不断创新教学思路和方法,但都要紧紧围绕“以学生为本”的基本出发点,掌握毕业生质量的标尺。对毕业生质量的评价可以采取多种模式:其一是由教师对学生进行评价,综合任课教师、辅导员和班主任等多方途径,通过教学环节和日常训练,提升学生的综合素质和能力;其二是学生之间相互评分,进行横向的交流和对比,制定出相应的评价指标和问卷,学生之间相互打分和评价,这种方式能比较客观表现出学生之间的水平,也能起到相互促进的作用;其三是抽样调查,随机抽取毕业生,通过用人单位对已毕业学生能力和素质的信息反馈,来侧面评价学校的教育教学质量。综合运用这几种评价方式,不论评价结果如何,均能体现出以学生为本、提高教学质量的根本,学校可以分析找出教学活动中需要完善和提高的地方,对培养高质量毕业生起到积极的促进作用。
中国矿业大学(北京)注重教学模式的创新、教学方法的改革与教学手段的革新。根据课程的内容安排、知识机构和学生的特点,突破原有填鸭式课堂教学的模式,综合运用案例分析、分组讨论等多种教学方法,引导学生课下积极思考、课堂激烈讨论,提高教与学的效果。做到教育观念与时俱进,深入研究现代教学手段、现代教学方式的合理有效运用,在传统教学手段的基础上合理运用现代教育技术和虚拟现实技术,促进教学过程的不断优化,从而不断提高教学效率、提升教学质量。
(三)深刻把握工业工程专业自身的特点
工业工程是一门实践性很强的学科,要求学生对企业生产有比较清晰和系统的认识,需要学生深入生产企业实践。但是由于多种原因,现有的实践实习效果并不明显,对学生走向工作岗位的就业带来不利的影响[5-7]。签于此,工业工程专业教育改革中要加强实践教学环节,强化对生产管理基本技能的理解和训练,提高分析问题和解决实际问题的能力。进一步加强实习基地建设,充分利用校外实习基地的职能,在“认识实习——生产实习——毕业实习”的渐进实习过程中,逐步理解并适当掌握工业工程的一些基本技能,为毕业后直接走上工作岗位打好基础。
教学过程中,中国矿业大学(北京)进一步改革实验教学内容,专业内部不断深化实践教学改革,构建了以实验教学、专业技能训练、认识生产毕业三维实习模式、科研训练、社会实践为载体,集基本性实验、专业实践、综合拓展性实践三位一体的实验实践教学体系。实践教学体系完整,与本专业理论教学和毕业要求相适应,其中实践教学环节43学分,创新教学环节不低于7学分。比例符合教育部关于本科实践教学的相关要求,实验与实习实践开出率及课时达到培养方案要求的100%。实验实践教学体系的建设致力于建设成为本科分阶段、全过程递进式能力培养模式。积极拓展校外实习基地的建设。
(四)加强工业工程学生的人文素质教育
在很多高校,工业工程专业设置在机械学院等工科院系,学生参与课外文体活动的积极性相对不高。因此要采取多种措施鼓励学生积极参与第二课堂活动,丰富业余文化生活的同时也不断提升人文素质。在课程设置时,也要注重人文社科类课程的比例,培养学生多角度看待问题、多元化思考问题。进一步探索改进激励措施,充分大学生创新训练项目的作用,提高学生参与科研的积极性,进一步提升学生创新能力。中国矿业大学(北京)工业工程专业人文社会科学类通识教育课程的比例占到总学分的15%,使学生在从事工业工程领域设计、系统优化时能够综合考虑经济、法律、环境、伦理等各种制约因素;不断探索和完善国际合作人才培养的有效模式与机制,采取合理措施,促进学生全面发展。
(五)注重专业培养方案的持续改进
基础工业工程研究的对象为企业生产系统,其研究方法和实施过程必须落实于企业生产实际。工业工程的发展和应用并不局限于传统制造业,已经逐步扩展到农业、服务业等多个领域。工业工程发展的过程中,要不断与先进的信息技术和管理理念相结合,更离不开企业这个主体。因此,高校在制定培养方案过程中,要与企业紧密结合,使培养的学生能够顺应企业的需求,适应时代的发展。
中国矿业大学(北京)工业工程专业于2018年对培养方案进行了修订,明确了专业发展方向,培养方案修订过程中,广泛收集了内部质量监控和外部社会评价的相关信息进行综合分析,调研了2005届、2007届、2008届工业工程专业毕业生代表,这些毕业生都已经走上领导岗位或具有高级职称,对工业工程在企业的定位、应用以及发展有了深刻的认识,能够结合企业生产实际,对培养方案的制定提供建议和意见。调研的毕业生分布在武汉富士康科技集团、潍坊歌尔电子有限公司、北京精雕科技有限公司、深圳华为技术有限公司、上海龙旗科技股份有限公司、亚萨合莱(ASSA ABLOY)、玛氏集团(嘉兴)、中国机械进出口总公司、北京神州思泰科技有限公司、中国华融资产管理股份有限公司、中铁资源集团有限公司等多个企业,企业类型多样,多位毕业生对专业发展给予了多元化的意见和建议,极大帮助了工业工程专业的持续改进。
三 结语
工业工程专业的发展能够对我国“智能制造”的实现提供积极的帮助,高等学校教育教学改革要紧密结合学生实际,牢固树立“人才培养质量是生命线”的观念,立足专业建设,深化教学改革,注重专业的持续改进,努力提高人才培养质量。深刻把握工业工程专业自身的特点,加强实践教学环节,强化对生产管理基本技能的理解和训练,提高分析问题和解决实际问题的能力。培养学生德、智、体、美全面发展,使学生具有宽广基础知识和专业技能,成为具备工业工程师的基本能力、具有良好专业素养和创新能力的高级复合型人才。
参考文献
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[7]蒋清泉,张达文,胡红云,陈青兰.闽台合作“校校企”人才培养模式探究——以工业工程专业为例[J].教育现代化,2018,5(36):20-23.
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