面向智能制造应用型人才培养的生产管理实践教学微课平台模式构建

薄洪光， 李焕之， 张慧琳

(大连理工大学 管理与经济学部，辽宁 大连 116024)

0 引 言

高等教育是培养科技人才的摇篮，但随着经济社会的转型和升级，对人才培养也提出新的要求，既要体现科学研究在培养过程中的基础性地位，又要兼顾理论的实际应用性，要充分把握社会需求并融入到培养学生实践应用能力的过程中[1]。近年来，高校毕业生就业问题十分严峻，已引起社会广泛关注[2]。一方面，高校培养的毕业生就业困难，不仅就业率、专业对口率低，而且就业质量也不高；而另一方面，许多企业找不到生产、服务一线的高素质技术技能型人才[3]，造成大学毕业生就业难和企业高层次技术技能人才紧缺的结构性矛盾，而目前高校面向应用需求的实践教学环节较为薄弱就是导致这种矛盾的重要原因之一。传统的人才培养模式，课程教学与业务实践相脱节，不能充分调动学生学习的积极性，也影响了学生的就业竞争力。因此，要解决这种结构性矛盾，就要面向企业实际用人需求，理清“教、学、用”之间的关联关系，注重应用型人才培养模式的应用，建立基于“认知→理解→掌握→应用”过程，从而培养具有竞争力的高水平应用型人才。

生产管理涉及企业资源与信息化管理、物流自动化等多学科内容，是面向物流管理专业开设的一门基础必修课。在学习过程中强调应用管理学基本原理和科学方法来解决生产活动过程中实际问题，要求理论密切联系实际，突出强调课程的实践性和应用性[4]。生产管理课程一个最重要的特点是具有资源整合思维的系统性操作。对物流管理人员来说，了解并熟悉这些操作流程是十分重要的，从大学物流管理专业毕业的学生，在从事生产管理的具体工作时，还有一个比较长的面向理论结合实际业务操作情形的再学习过程。而随着移动通信技术、社交媒体，以及以开放、共享为理念的开放教育资源运动的蓬勃发展，以微课为代表的多种在线网络课程教学得到了深入应用[5]，同时也为高校生产管理实践实验课程转型创新提供了新的教学思路。

1 生产管理实践教学微课平台模式

“微课”的概念最早是由美国教授戴维·彭罗斯(David Penrose)提出的，他认为，微课是一种可以获得更加专一聚焦的学习“知识脉冲”(Knowledge Burst)[6]。尽管国内关于微课有“微型课程”“微视频”等不同的提法并给出不同的定义，例如刘运华等[7]认为微课是一种抛锚式的教学方法，胡铁生等[8]认为微课是一种短小精悍的教学视频，在有限的时长里对某一知识点进行阐述，孙卫华[9]则认为微课是一种在线教学视频文件，是通过小容量的教学单元实现特定内容学习的教学材料等。虽然定义有异，但都强调了微课的核心是微视频。

生产管理作为物流管理专业学生的必修课，因为其对实践教学具有内在要求,需要学生能够将相关理论内容与实际项目联系起来，因此必须依靠模拟仿真系统(实践教学软件)将静态的案例变成动态的模拟，使学生能够模拟体验业务流程的真实环境，增强学生对理论知识的理解与掌握。在物流管理涉及到的各领域中，生产管理是最复杂的领域，其涉及的面最广，牵涉的部门最多，因此只有先了解企业生产管理的基本规律与特征，才能更好地配置企业资源。

传统的生产管理教学模式存在较大局限性[10]，虽然有实践教学类软件系统的使用，但因为缺乏行业典型企业参与，老师讲解系统功能、操作流程等知识点时难以具体全面，知识点设计也不够系统和细致，因此使用这些教学系统无法使学生系统的掌握相关知识和了解企业业务实际流程。而且生产管理软件系统操作一般较为复杂，学生很难仅通过课堂时间熟练掌握，但课前/后又没有实践环境，无法达到预期教学效果。但微视频内容涉及广、不受场所、场地限制的特点可以很好地覆盖企业生产管理整个业务流程[11]，为学生提供对生产管理各环节活动的完整感知。

1.1 生产管理微课实践教学平台构架

针对传统的生产管理教学中存在的问题，结合微视频特点，采用模拟实践思想设计了将生产管理理论知识与实际操作相融合的微课实践教学平台，推动生产管理信息化教学的进一步完善。

在充分分析和梳理生产管理实践过程和教学需求的基础上，构建基于应用型人才培养的生产管理实践教学微课实践教学体系。通过积极开展与生产制造行业企业广泛的校企合作获得生产管理实际业务操作资料，教师以微视频为主要载体，借助微课程不受地点时间限制、直观等优点，围绕课堂“创造”出实际的企业业务流程操作情景，将企业实际业务与数据引入生产管理实践教学，实现“将企业搬进课堂”，帮助学生理顺知识体系、有效分析和解决生产时间问题，使学生尽快掌握所学专业知识并能与生产实际相结合[12]。

仿真企业环境，模拟企业真实的管理过程，使学生在学校期间就能到“真实的企业”中体验，强化学生的企业生产管理概念，将书本上的理论知识在模拟企业的实践活动中进行运用，实现在学期间与企业的“零距离接触”，让学生真实体验“进企业”可提高学习兴趣和实践能力。

生产管理微课实践教学平台具体构架如图1所示。

图1 生产管理实践教学微课平台构架

由该图可见,平台架构主要包括3层次。

1.1.1功能配置层

根据生产管理课程教学需要，该微课平台具有一定的定制特点。不仅要集成物料需求、计划分解、工序计划、库存收发料、班组派工、设备管理等内容，而且还要融合模拟仿真系统以及学习测试平台的功能。将企业从接收订单开始到产品完工一系列活动的各个环节，通过有效的计划、控制等管理方法进行有机集成，仿真企业环境和流程。软件模块组成及功能全部来源于企业实际应用的内容，学生可以通过模拟实验达到真实效果。结合该课程的核心内容，具体包括：①基础数据管理模块建立工艺路线图、工厂日历、物料字典、物料清单等内容，为其他模块提供基础数据，实现这些基础数据的规范化、标准化。②库存管理模块提供库存的出入库管理、库存盘点、库存汇总、预警等功能，提供针对库存的实时查询分析等功能。③计划管理模块提供厂产品计划管理查询、零件滚动计划管理查询以及生产误工信息统计等模块，让学生动态了解每一级计划的产生拆解过程和计划粒度，从而更深刻的了解到生产计划对于现场生产的重要作用。④生产作业管理模块提供每日派工、临时派工两个派工模块让学生切身看到工人生产加工任务的派发；工票管理与工时统计模块让学生理解实际生产的工票样式以及在工人加工、交工和工时统计中的作用。⑤设备、刀具等生产准备管理模块管理车间设备、刀具等生产资源，配置车间生产中心，为生产计划提供资源保障。

1.1.2业务数据层

通过生产监控系统(具体数据采集方法和手段包括：远程I/O、触摸屏、PDA、IPDA以及NI-MDC终端等)实现生产信息和业务数据的采集。基于生产作业分解的方式，将现代生产管理中的实际问题划分为若干独立的或相关的子目标和子问题，以企业实际业务操作视频为载体，结合老师在其中关键知识点讲解实现实践与理论相结合的实践教学模式。要注意的是微视频的内容可以在这里分为两类：一类内容是生产企业车间环境，即生产一线各基本生产车间的作业场所、物料、设备、人员等，也包括一些辅助生产部门的作业场所，如库房、试验室和锅炉房。通过校企合作，拍摄制作与理论相关背景有关的生产制造企业生产现场的视频采访、纪录短片等，营造“企业真实生产情形”，帮助学生深入了解所学理论的来源以及案例相关企业的背景，帮助老师引导学生进入下阶段的理论知识学习；第二类内容是企业生产管理业务软件操作，即企业生产管理中不同岗位、不同业务实际应用的ERP、CMR或MES等应用服务软件的操作过程，帮助学生理解生产管理各环节的具体工作，对生产管理业务流程有更全面的认识。

1.1.3交互应用层

教学系统采用模拟实践的思想，以市场的需求信息作为切入点，为学生提供一个虚拟的企业车间生产环境。学生通过PC客户端登录平台系统，可利用平台内置的生产计划管理系统，通过扮演企业内部计划调度员、技术员、生产班组长等不同业务角色，调动各个部门协同工作来处理日常的各类业务内容和工作流程。学生在这种业务处理过程中既能学习到生产现场管理的实践知识，加深对生产计划相关理论的掌握和理解，同时也能掌握一定的企业管理信息化软件操作技巧，从而在模拟环境的真实操作中学习到更多的企业管理信息化方面的实践知识。也可通过手机APP在平台网络下载或在线观看课程所用微视频案例，课后习题等资料也可在网络上共享，提高学生学习兴趣，方便学生课后的沟通和交流以及对案例的探讨、复习和讨论。

3层次间的交互实现了学习资源与实践过程有机结合，克服了传统课堂模式往往注重理论教学而忽略生产管理课程强调多课程集成综合的实践特点的不足。通过规范化设计交互式知识单元的实践微课程，模拟生产制造行业典型企业真实的管理过程，为学生提供一个综合模拟的学习实践环境。同时，实现了生动的情景教学方式，学生在观看视频的同时可通过PC客户端登录仿真系统，按照视频讲解进行模拟操作，课前/后通过手机APP等登录平台自主预习/复习，有问题也可留言，实现教学全过程中老师和学生之间的教学互动。基于微课实现知识创造，全面支撑生产管理课程的实践教学，提高物流管理实践教学的效率和效果，培养出应用型生产管理人才。

1.2 校企合作共同培养机制

探索基于应用型人才培养的生产管理微课实践教学新模式，要充分利用“校企合作”这个实践大平台。在应用型人才培养模式下，通过成熟的校企合作方式，逐步增大面向企业需求的订单式人才培养力度，着力提高学生自主学习能力、就业与实践能力，使人才培养方案与人才培养目标相协调，服务于生产行业及产业链的发展需求。

以学校和企业合作为基础，形成学校与企业共同研究人才培养规格、共同参与理论教学和技能培养，由专业带头人、骨干教师以及企业的专业技术人员共同组成专业建设指导委员会，根据企业人才实际需求，确定培养目标，共同建设课程体系和教学内容。建立校企“互聘共培”专业教学团队的管理制度与长效机制；学校聘请具有丰富实践经验的实践教学基地企业高级管理人员或技术人员担任兼职教师，参与生产管理实践教学、参与平台设计、参与指导学生在线实习等任务，使课程内容更加接近企业实践需求；选派骨干教师到生产企业的实体岗位调研，保障人才培养与工业需求的无缝对接[13]，为面向企业去需求的应用型人才的培养探索出新的途径。基于校企合作共同培养过程中，各参与方分工清晰，联系密切，教师团队通过与行业典型企业协同，设计课程方案，以标准化业务时间模板或技术业务模板为指导，规范业务或技术流程，将企业实际业务与数据引入，构建理论知识库；企业实践教学基地(行业典型企业)提供满足课程需求的业务数据、业务流程以及业务视频，为企业业务仿真提供素材；校内专业类实验室/工程中心整合上述资源，拍摄制作生产管理微课视频。校企合作共同培养机制如图2所示。

图2 校企合作机制示意图

1.3 生产管理实践微课平台特点

通过校企合作获得真实数据、案例，多个生产制造行业业务数据库数据的输入形成实验数据，设计较规范的生产计划与控制时间流程，开发生产计划与控制实验教学系统，并根据教学要求和学生操作需求编写实验操作指导书。学生通过学习制作好的企业生产现场微视频，并在其指引下操作生产管理教学软件，扮演实际生产管理中的不同角色。通过微视频和软件实践系统操作模拟体验不同行业典型企业真实的管理过程，提高培养实际应用型人才教学效果。该生产管理实践微课平台具有以下特点：

(1)面向企业需求的实践实验教学方法。校企合作获得全真生产模拟实验资料，并可根据企业业务发展的新特点随时更新资料，营造真实的企业现场生产环境，使学生如身临其境地完成从填制产品物料清单到接收客户订单再到编制零件计划和工序计划直至生成班组派工单安排工人生产的全过程，深刻领会生产计划工作中各环节的相互关系。通过校企合作和共同培养，实现专业化知识元库与行业案例库的互联互通互操作。

(2)便于学生能力提升的微课知识系统。该微课实践教学模式以学生为中心，将学习资源与实践过程有机结合，形成多元化参与学习模式。学生通过虚拟参与各部门协同工作，在主动参与过程中获取多角色的差异化即时感受；通过老师的知识引导和自身的实际操作的领悟认识，上课时间可现实体验，通过与教师互动答疑解惑，加深理论知识理解和知识掌握的深度及广度，并通过问题导向和小组间的知识共享，增强学生学习中的分析和解决实践问题能力，进而拓宽学生实践渠道，改进课堂教学效果，提高教学效率的目标。而且打破了软硬件设施的限制，业余时间学生也可下载观看微课自主学习，支持学生课前、课中、课后在线进行多种模式的虚拟化学习实践，满足了教与学的良好互动[14]。

2 应用案例—车间计划管理微课平台应用

2.1 微课程设计和制作

课程设计就是在教学任务的指导下，组织教学资源，构建教学知识内容框架，实现教学目标。课程设计是连接理论知识点与课堂实践的桥梁，它的设计合理与否会直接影响教学效果[15-16]，因此要重视微课教学的课程设计。结合前文构建的生产管理实践教学微课平台模式，从课前准备、学习内容、教学过程3方面设计微课：

(1) 课程相关资料的准备。根据教学计划从合作企业处获取生产现场信息，如设备型号、物料清单、车间模具等资料。

(2) 视频录制。根据已经从企业处获取生产现场信息，介绍车间计划管理模块在企业业务流程和实际应用的服务软件系统并辅以相应的学习资源，引导学生熟悉系统操作界面，根据教学任务穿插知识点讲解，形成操作流程指导。

(3) 教学过程。学生观看微视频，熟悉生产制造企业内部业务真实情形，明确实验任务为管理和维护车间生产计划数据，对生产计划进行拆解，并根据车间现场的进度反馈到系统中，实时调整生产计划，了解车间计划管理业务流程，根据视频和教师讲解内容进行实际模拟操作，有问题时及时反馈。

2.2 微课平台应用

该微课内容涉及到生产管理微课实践教学微课平台功能配置层中的车间计划管理模块。通过该微课教学，帮助学生理解并掌握生产计划的制定，生产计划的调整、生产计划的查询及反馈功能。学生登录微课平台，进入车间计划管理模块完成项目产品的零件滚动计划明细和项目产品的工序滚动计划操作，掌握对产品计划的查询、维护及对装配计划的拆解等业务流程。有问题可在课上提问或在平台留言。课前/后可通过PC、手机APP登录平台观看上课所用案例视频，下载课后习题等资料。微课设计及平台应用流程如图3所示。

图3 生产管理微课设计和平台应用

3 结 语

社会经济的快速发展,使得企业对人才分析和解决实际问题能力的要求日益提高，但现在高校实际教学过程中往往缺乏面向企业业务实践的环节，培养的人才与社会需求脱节，导致毕业生就业困难呈现出加剧势态。本文提出的构建基于应用型人才培养的生产管理微课实践教学平台，通过校企合作机制为学生提供较为全面的生产管理业务流程信息，实现了“微课化实验案例”，而且视频形式的实验课程能提高学生学习的兴趣。学生通过PC客户端或手机APP登录平台实现交互操作，有助于更好地掌握相关理论知识和实际业务流程，同时更好地支持了学生课前/后的预习和复习，方便了学生课后的沟通和交流。该实践教学模式在教学实践过程中得到国家、学校教学改革项目的支持，在实际教学中获得了良好的应用。经过实践发现此种教学模式提高了学生的学习兴趣，有助于学生对生产管理知识的掌握和应用，学生的实践能力和就业率都有了较大的提高。今后，在教学过程中将继续发挥微课优势，使生产管理实践教学在物流专业课程体系建设中发挥更重要的作用，不断提高教学效果，为培养应用型人才探索新的途径。