基于“中国制造2025”思路 探索IE专业课程设计教学方法创新

韩尚梅　谷鑫

摘要：随着“中国制造2025”的深化改革，国内对高端人才的需求，结合我校IE专业特点，本文针对当前IE课程设计存在的问题，运用工程及信息化技术、管理等技术，整合各个独立IE教学资源，探索利用IE实验平台，创新IE设计新内容和新方法，加强以市场为导向的高技能培养模式，突出前瞻性和系统性。关键词：工业工程课程设计；創新；高技能中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2018）20-0176-02 为实现结构转型升级，发展高端制造业，顺应世界经济的浪潮，李克强总理提出“中国制造2025”宏伟规划。要实现宏伟规划就需要一批高端人才做支撑。本文主要探讨基于这一思路，探索IE专业课程设计教学方法创新。一、以“中国制造2025”为核心理念的IE课程设计思路“中国制造2025”是以科技创新为核心中高端智能化制造业的转型升级计划，主要体现于创新驱动、“互联网+”智能制造、制造基础的强化、品牌质量的提升、绿色低碳制造的实现、制造业服务化，具有中国产业结构转型升级的战略意义。高校要成为“高技能”人才培养基地任重道远。IE专业是有关工程技术与管理科学相融合的有效运作的学科，以系统效率和效益为目标，它系统地将制造业、服务业等行业中的工程技术和管理问题进行有效的定性、定量分析、优化和设计。因此，IE研究领域涵盖广，是综合性、交叉性学科。IE课程设计是该专业及其重要专业必修实践课程，通过课上实操加深对基础理论和专业工程基础知识的理解，提高综合运用专业知识和手段解决实际生产与管理问题的能力，从而顺应培养高层次、应用型、复合型高技能人才的要求。二、课程设计教学创新1.教学硬件、软件升级为教学效果提供必要保障。IE课程设计在天津大学IE与物流综合实验室进行，实验室的建设依托“基础IE理论”和“供应链管理”的设置思路为核心理念。通过企业沙盘模拟，让学生模拟整个企业的经营和运作，感受企业经营管理之道。利用沙盘教具、数据、规则、单据表格等，使学员以企业管理者的角色，模仿真实企业的经营管理行为，运营一个虚拟企业，达到学习、运用、理解和掌握专业知识的目的。让参与者面临多方面的激烈挑战，如充满风险的市场细分、产品定位选择；市场信息的综合分析决策；参与市场竞标的策略选择等。通过模拟典型的工业生产过程，演示现代工业控制中的各项基本技术的结合与应用，突出IE专业的基本要素，并结合先进物流理念，以工厂物流设施和工厂流水线装配作业为平台，开展经典工业工程理论的作业研究、设施规划和工效学等科目的实验与研究。以物流业务流程为基础，以先进的物流设备如立体库、条码、射频、电子标签为实现手段，通过物流流程将现代物流的核心活动“订单、仓储配送、运输、库存控制、客户服务”和先进的物流设备连接起来，达到模拟供应链流程的真实效果。实验室的系统组成（见下图）：实验室配备有AS/RS自动立体仓库、输送系统、装配流水线系统、超市终端模拟系统、小型机加单元，尝试构建成为类工业化的实验平台。整个实验室可划分为：企业沙盘模拟、基础IE、人因工程、现代物流、先进制造数字化企业、工程仿真六个实验单元。2.创新设计内容。传统课程设计内容存在的问题，一是综合性差，选题单一，专业课程知识体系脱节，或重叠，或关联性低；二是设计内容和过程缺乏创新，手段单一，制约课程设计发挥实操体验，拓展应用领域的实训效果，因此不利于培养创新精神，不能适应社会对应用型人才的需求。①内容体系拓展。课程设计应设置在专业基础课之后开展，在学生具有相关专业知识储备的基础上，可以达到运用理论知识分析问题、解决问题的实际能力训练，同时也是将以往所学课程综合运用，前后呼应彼此衔接，形成完整的知识体系，最终达到运用理论知识指导工程实践，再升华到科学研究、创新发展的目的。②内容实施。为有效融合各门专业课程知识，又不失各自特色，所以构建了IE课程设计综合设计单元。企业沙盘模拟设计单元：结合现代企业经营与管理技术，设计的角色体验，主要进行物资采购、设备投资与改造、财务核算与管理等设计；基础IE设计单元：配合基础IE理论知识，融入企业案例，设置工作研究，方法研究，作业测定等相关实验，如程序分析、作业分析、动作分析、工作抽样，学习曲线等；人因工程设计单元：利用机加单元，装配流水线等设备模拟企业工作状态，进行人因工程相关实验，使学生了解人因工程之生理基础，工作场所设计，作业环境对人的工作绩效的影响，培养其人体测计数据量测与应用能力，及绩效改善工作系统的能力；先进制造数字化企业设计单元：本单元配有小型机床及数控机床，装配生产线，PC机，相关软件等，尝试搭建先进制造数字化企业模拟平台，在此平台上安排实践教学，旨在增加学生的感性认识，培养解决工程实际的能力；现代物流设计单元：本单元组合立体库、堆垛机、传送设备、电子货架、条码机、手持、AGV小车等设备，构建物流仓储系统，以供应链管理为核心进行入库、出库、补货、移库、拣选等实验，使学生了解现代物流的工作手段，培养学生的物流规划能力；工程仿真设计单元：本单元为独立仿真室，配有Flexsim、达宝易等软件，供学生进行课题研究。3.创新教学方法。指导教师采用启发式教学方式。首先，注重学生综合知识的运用能力培养，注重现代化设备的实际操纵能力的指导，注重运用软件和硬件解决工程技术和管理问题的能力的开发。方式灵活多样、内容丰富有趣。例如，角色式：让学生在不同阶段扮演不同角色，在企业沙盘模拟中扮演甲方、乙方，在生产阶段扮演厂长、车间主任、一线操作员等。学生学习既有独立性，又有协作性，还有连续性。通过独立性增强知识运用能力，通过协作性培养团队精神和系统规划意思，通过连续性将知识体系进行梳理，形成完整的专业高技能人才。互动教学：教师激发学生的学习兴趣，提出要求，学生课下准备课上完成，充分的利用教学资源，在学习中提出疑难问题，老师启发式回答并组织小组讨论、分析、研究，寻求最佳解决方案；实现从理论学习向工程实际转化，促进教学引领未来市场需求高端人才。三、结论基于“中国制造2025”的思路，本文的研究具有较强的指导性和可操作性，以培养学生的实践能力与创新能力为核心，对IE课程设计这一实践教学环节进行了改革与创新。从不同方面解决多种教学问题，这种创新型的课程设计教学模式已在我校IE专业的本科教学中实施，应用效果显著，对同类院校的IE专业或相近专业的教学改革与创新也具有参考和示范作用。加强了各项课程设计之间的有机联系，使学生得到了连续、系统、全面、深入的实践训练，有效提升了学生的实践与创新能力。