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摘 要：现代工业工程应用于越来越多的行业，而高校工业工程专业的很多课程设计仍然聚焦在传统制造业或者物流行业，因此需要对课程设计进行改革，为学生提供更多的应用领域来实践工业工程的专业知识。本研究以《设施规划与物流分析》为例，进行课程设计改革，引导学生应用设施规划与物流分析的知识来解决手机 APP 的布局设计的问题并进行改善，从而为设施规划与物流分析的课程实践环节开拓新的应用领域。
关键词：设施规划与物流分析；手机 APP ；教学改革
本文引用格式： 孙军华 , 等 . 基于手机 APP 的《设施规划与物流分析》的课程设计改革 [J]. 教育现代化 ,2020,7(32):57-59,87.
Reform of curriculum design of "facility plan and logistic analysis" based on mobile phone app
SuN Jun-hua, LIu Qin-ming, TIAN Ping
(Business School, university of Shanghai for Science and Technology, Shanghai)
Abstract: Modern industry engineering is applied in more and more industries, but curriculum design of industry engineering in many higher schools is still focused on the traditional manufacturing industry or logistics industry. Thus, curriculum design reform is needed to provide students with more application areas to practice the major knowledge of industry engineering.Taking course of 《 Facility Plan and Logistic Analysis 》 as an example, the curriculum design is redesigned, guiding students to apply knowledge of Facility Plan and Logistic Analysis in the field of mobile phone APP layout design and improvement. The research result will provide curriculum design of Facility Plan and Logistic Analysis with a new application area.
Key words: Facility layout and logistics analysis; Mobile phone app; Teaching reform
一 引言
工业工程的主要目的是对制造和服务系统进行优化设计和改善，为达到这一目的，工业工程专业所采用的主要专业技术包括工作研究、人因工程、设施规划与物流分析、质量管理和生产计划与控制等。其中工作研究、人因工程和设施规划与物流分析是工业工程专业有别常见的工商管理和管理科学等管理专业的三门专业课程，这三门课程提供了专业系统地分析、改进、设计和评价对象的技术和方法，具有巨大的实际应用价值。而课程设计是将理论与实践结合的重要环节。周文慧，张俊的研究中提出，要培养工业工程本科复合创新人才，需要加强实践教学设计，创新教学体系设计，将理论与实践教学相结合 [1]。暴伟等也指出要结合课程改革和实践模式改革两方面来增强工业工程专业学生的就业竞争力 [2]。
以《设施规划与物流分析》课程为例，该课程的主要目的是研究如何对目标系统的布局和动线系统（包括人流、物流和信息流等）进行改善，从而提升系统动线效率。近些年，有研究者和教育者开始探索《设施规划与物流分析》的课程设计的改进。唐秀英等设计了三层的《设施规划与物流分析》实践教学体系，包括演示实验、参观实践和仿真试验三个部分 [3]；吕瑞峰结合其课程教学的经验，设计了一套《设施规划与物流分析》的操作沙盘，并应用到实际的教学工作中，取得了良好的教学效果 [4]； 郭亚飞融入 Flexsim 等仿真软件对课程实验和具体案例进行分析，提高了实验和案例分析的实践性与操作性 [5]；刘铁男结合《设施规划与物流分析》课程的自身性质，针对物流管理专业，规划了其课程设计目的、课程设计内容和要求及课程设计成果形式 [6]。
但是上述研究和课程设计的改进仍然是基于传统的制造或者物流行业，没有将《设施规划与物流分析》的课程设计应用于服务行业，从而扩大学生的专业知识的应用领域。在课程设计改革方面，李娜讨论了基于手机 APP 的网页美工设计课堂教学改革 [7]；周艺菁讨论了便携移动设备 APP 在高职市场营销教学中的应用 [8]，因此，手机 APP 作为大家接触比较多的服务工具和系统，可以引入工业工程的课程设计中来。本研究将以手机 APP 为研究对象， 对《设施规划与物流分析》的课程设计进行改革， 引导学生将工业工程的专业知识应用于新的服务领域，提高学生解决实际问题的能力。
二 传统《设施规划与物流分析》课程设计的问题分析
传统的《设施规划与物流分析》的课程设计对象主要是传统的制造业现场或者物流作业现场，对于本科学生来说，这些分析对象有如下问题。首先， 制造业或者物流行业的现场都相对比较复杂，生产的产品品类较多，生产工艺差别较大，涉及的加工设备和辅助设施设备较多，学生首先要花费一定的时间对系统进行熟悉，然后进行数据采集和分析以及布局改进，工作量比较大，耗费的时间也较长。如果由指导教师提供前期所有的数据，学生缺少调研过程，对系统的认识就比较抽象，不利于进行后续的改善工作。其次，现场改善除了需要进行数据采集，还需要熟悉整个生产流程、生产要素和生产环境，在有限的课程设计的时间内，学生很难快速熟悉这些复杂的生产和物流现场，在布局设计或者改善环节，要提出符合实际情况的方案就比较困难。
相对于复杂的制造和物流系统，服务系统特别是手机 APP 系统则是现代学生们每天都接触的对象，以手机 APP 为研究对象，进行设施规划与物流分析的课程设计就可以克服上述问题，便于学生的实践操作。
三 基于手机APP 的《设施规划与物流分析》的课程设计
研究者已经进行了四年的基于手机 APP 的《设施规划与物流分析》的课程设计的实践，现将该课程设计步骤总结如下。
（一） 实验准备
首先将学生适当分组，一般 3-6 个人一组，然后小组成员确定要研究的手机 APP、所使用的具体手机及型号以及受测者的实验操作内容。根据研究者实践累积的经验，购物类、外卖类、购票（机票、火车票）类、旅游服务类的 APP 是大部分手机用户经常使用的 APP，可以作为设施规划与物流分析的课程设计的研究对象。
由于手机品牌不同，所使用的操作系统会有差异； 手机型号不同会导致手机屏幕大小有差异；此外现在很多使用者会对手机的字体类型及字体大小进行个性化定制，同一型号的不同手机的界面也会有差异，以上因素都会对实验过程和实验结果产生影响。因此实验过程中要选择使用同一部手机或者使用字体类型和字体大小都完全相同的同一型号的多部手机。
实验操作内容是指实验者需要在 APP 上完成的操作任务。以购物类手机 APP 为例，实验操作内容包括受测者要购买的商品的种类、型号和数量，以及受测者需要完成的购物流程，譬如从打开 APP 开始，搜索商品，添加购物车，购买指定的几种商品后， 进入购物车页面检查，最后进入结算页面。
（二） 预测试和正式测试
预测试的目的是通过几次预测试，计算完成实验需要的平均时间，进而确定正式测试需要的人员次数。由于实验后需要分析受测者使用 APP 时的手指移动过程，因此在预测试时还需要确定录像方式， 可以使用另外一台手机进行录制，也可以在手机上下载一个具有录屏功能的 APP 对实验过程进行录制， 或者两种方式同时使用。
上述的准备工作确定好后，就可以进行正式测试。根据确定好的正式测试的人数，寻找被测试者。对每一位受测者，首先要向他解释清楚实验需要操作的内容和步骤，然后让受测者进行实验操作，并对实验过程进行全程录像。每人次测试结束后要及时检查录像内容是否正确以及录像文件能否正常打开，没有问题再让受测者离开，然后进行下一个受测者的测试。
（三） 数据统计与分析
所有的测试完成后，需要按照如下步骤进行数据统计和分析。
（1）将实验过程涉及的网页截屏下来，确定每个网页中受测者点击的区块或者功能键，作为该页面的作业单位。
（2）观看录像，记录每个受测者在每一个网页上的动线，即受测者在每个网页的手指操作流程， 如表 1 所示。其中，D1— D7 代表该 APP 页面上有7 个作业单位。不同的受测者在该页面一共有 5 种操作流程，每种操作流程出现次数列在频次一列。
（3）将每个页面的所有的动线进行汇总，画出从至表，表 1 的操作流程及其频次对应的从至表如表 2 所示。
（4）测量出每个手机 APP 页面上两两作业单位对的中心距，作为两两作业单位之间的移动距离，如图 3 所示。对于没有关系的两个作业单位，可以不测量它们之间的距离。
（5）统计具有动线关系的两个作业单位对之间的移动频次和移动距离，如表 4 所示。对两个相同作业单位之间的正向和逆向的频次进行累积处理， 不需要分别列出。
（6）画出移动频次和移动距离的散点图，如图1 所示。以最大移动距离和移动频次的一半为中线，可以将图分为四个区域。左上为移动频次少，移动距离大的区域；左下为移动频次少，移动距离小的区域；右上为移动频次大，移动距离也大的区域；右下为移动频次大，移动距离小的区域。
图 1 某网页的作业单位间的移动频次和移动距离散点图
（7）根据图 1，只有左下区域为较合理的区域； 对于左上区域需要考虑如何通过布局减少移动距离； 对于右上的区域需要考虑如何通过布局减少移动距离，并通过流程改善减少移动频次；对于右下区域需要考虑如何通过流程改善减少移动频次。
（四） 改进效果比较分析
基于上述分析，可以对网页设计的布局和操作流程问题提出改进对策，最后可以通过比较每个页面改进前后的移动总量，计算改进后效率的提高值。
四 应用效果分析
基于手机 APP 的《设施规划与物流分析》的课程设计在研究者的课程上已经实践了四年，实践证明该课程设计具有以下优点。
（一） 简单易懂，便于操作
由于智能手机的普及，各个年龄段的人都开始使用智能手机，作为大学生，手机更是其不可缺少的生活和学习用品，学生们对手机 APP 都比较熟悉， 容易理解常见手机 APP 操作的操作流程，因此实施基于手机 APP 的课程设计的内容，对于设计者和受测者来说，可操作性都比较强。
（二） 难度和工作量适中
完成一项手机 APP 的操作任务一般涉及 3-8 个界面，每个界面的操作步骤也有 3 个以上，涉及的作业单位也有 3 个以上，这相当于对一个工厂的几个车间进行了布局的分析和改善研究，工作量适中，适合一个或者两个学分的课程设计。
（三） 系统性强
学生在一个或者两个学分的课程设计时间内进行上述的实验的设计、预测试、测试、数据分析和改善分析等工作；还需要综合应用专业知识和数据统计分析工具来完成数据分析和目标改进，整个设计过程和分析内容系统性强，有利于提升学生的系统分析的能力。
参考文献
[1]周文慧，张俊 . 基于 QFD 的工业工程本科复合创新型人才培养模式研究 [J]. 教育现代化，2016(27):5-8.
[2]暴伟 , 等 . 新工科背景下地方高校工业工程专业人才就业能力提升途径研究 [J]. 教育现代化 ,2019,6(42):8-11.
[3]唐秀英 , 陈立畅 , 杨琳琳 , 等 . 设施规划与物流分析实践教学体系的研究 [J]. 机电产品开发与创新 , 2015(1):141-142.
[4]吕瑞峰 .《设施规划与物流分析》课程沙盘实验教学探索 [J]. 教育教学论坛 , 2019(23):261-264.
[5]郭亚飞 . 基于 Fiexsim 的设施规划与物流分析课程实践教学的设计与实现 [J]. 纳税 , 2017(31):148.
[6]刘铁男 . 物流管理专业的“设施规划与物流分析”课程设计规划 [J]. 教育教学论坛 , 2015(28):187-188.
[7]李娜 . 基于手机 APP 的网页美工设计课堂教学改革实践 [J]. 教育现代化 ,2018,5(39):301-302,309.
[8]周艺菁 . 便携移动设备 APP 在高职市场营销教学中的应用研究 [J]. 教育现代化，2016(11):83-85.
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