工業工程實踐教學系統的建構

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本文作者：葛曉梅

隨著工業工程在我國的廣泛應用，我國的工業工程教育得到了快速發展。據不完全統計，目前全國已有180多所高校開設了工業工程專業。與快速成長的工業工程教育規模形成鮮明對比的是，工業工程專業教學創新與改革明顯滯后，工業工程專業原有的課程體系已不能很好地適應應用型人才的培養要求，尤其是實踐教學。如何創新實踐教學，深化教學改革，提高學生的實踐能力和創新能力，培養社會需要的應用型人才已經成為亟待探討和解決的問題。

一、現行實踐教學存在的問題

目前，我國高校工業工程專業的實踐教學都已普遍開展，大多數高校雖然對實踐教學越來越重視，但是相對于理論教學還存在很多不足［1－2］:(1)傳統的實驗教學側重于驗證性實驗。實踐教學中的設計性實驗很少，有些學校的設計性實驗比例不到10%，各門課程實驗自成體系，學生難以從實驗教學中學到探求未知、開拓創新的能力。(2)實驗教學模式單一。統一的實驗課和教學方式忽視了學生在能力和個性化方面的差異，學生被動地接受教師預先設定好的方案，按步驟進行，缺乏主動參與的熱情和積極性。(3)課程設計與實際聯系不夠。大部分課程設計都在校內進行，沒有結合企業生產現場，學生在綜合分析、解決問題的能力上存在明顯欠缺，不能很好地適應現代制造業飛速發展的要求。(4)生產實習流于形式，實習效果不好。近年來學校招生規模的擴大使實習學生的人數越來越多。實習一般采取集中模式，企業參與程度低，學生主動性差，實習缺乏深度，實習流于形式。(5)實踐教學質量難以保證。校內實訓限于環境和條件的制約，缺乏完善的管理約束機制，實驗數據杜撰，實驗報告抄襲的現象難以禁止;校外實習受生產單位的多種因素影響，企業大都不愿讓學生動手操作，更不愿意讓學生頂崗實習，實踐教學缺乏穩定的指導和有效的監控，實踐教學效果很難保證。

二、實踐教學體系的基本框架

應用型人才培養既有別于“學術型”、“研究型”普通高等教育人才培養，又不同于“高職高專”教育的崗位技術技能人才培養。應用型人才的培養是面向社會，服務地區經濟發展的。針對工業工程專業強調應用型的特點，結合人才培養工作面臨的共性問題，貫徹“重基礎、寬口徑、強實踐、長應用”的十二字方針，構建基于應用型人才培養的工業工程專業實踐教學體系基本框架［3］，如圖1所示。該教學體系增設了大量的實驗和課程設計，五門主干專業課都開設了專門的實驗和課程設計，并加大了設計性實驗的比例。該體系重點放在實踐教學環節的工程性、應用性和研究性及專業素質的培養上，通過形象化教學→實驗課教學→現場實習→課程設計(畢業設計)→課外實踐五個階段，使學生對專業基本知識反復進行運用和訓練，按螺旋上升的方式強化學生的實踐技能。

三、實踐教學體系的構建

1．加大設計性綜合實驗

工業工程專業課開設的實驗大多是驗證性實驗，這些實驗沒有挑戰性，學生對做實驗的積極性不高。鄭州航空工業管理學院2006年建成了生產系統實驗室，該實驗室是一個比較先進的工業工程綜合實驗室，學生可以利用實驗室的裝配流水線，加工一些比較簡單的實驗產品，通過實驗產品的加工組裝，可以把基礎工業工程的動作研究、時間研究和作業分析等實驗，生產計劃與控制的生產線平衡實驗，人因工程的噪音、照明和疲勞測定等實驗綜合在一起。這種綜合性實驗不僅可以將人因工程、基礎工業工程和生產計劃與控制幾個學科有機地聯系在一起，使學生理解生產的系統性和各門專業課之間的內在聯系，而且大大激發了學生做實驗的積極性，提高了學生分析問題解決問題的能力和創新實踐能力。

2．開設團隊式的課程設計

工業工程五門主干課(生產計劃與控制、基礎工業工程、物流工程學、質量工程學、人因工程學)都安排了課程設計，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。目的是通過課程設計，培養學生綜合運用工業工程知識解決問題的能力和素養。課程設計通常采用集中的方式，由指導教師指定一組課題，以4人～6人為小組進行操作，課程設計包括設計過程、設計報告書寫和答辯三個階段?？偝煽優槿齻€環節的最終加權成績，每個小組有一個總成績，根據每個組的成績，組長針對每個同學對小組的貢獻率進行打分，整個團隊相互協作，充分調動了每個學生的積極性，又培養了他們團隊協作精神。

3．開展任務驅動型的生產實習

由于以往的生產實習，指導教師沒有給學生明確具體的實習任務，而且生產實習指導書中給出了實習任務比較籠統而且范圍比較大，實習內容比較空泛。實習任務不明確，學生實習帶有盲目性。這樣，實習往往只是認識、了解生產現場，使實習失去意義，缺乏挑戰性，學生易產生懈怠和應付心理。任務驅動型實習方法為:老師首先和擬實習企業有關部門進行溝通，了解企業目前所面臨的主要生產問題，然后學生通過自愿的方式組建團隊，每個團隊分配一個具體的任務。團隊內的成員相互合作，合理分配任務，共同完成這項工作，共同遞交一份實習報告。任務驅動型實習，能發揮學生的潛能，刺激學生追求完成任務的成就感，提高生產實習的教學效果［4～5］。

4．增設創新學分

在培養方案中增設創新學分，引導學生參加社會實踐活動。通過開展“各類大賽”，組織學生參加社會實踐、科技論文競賽等活動，訓練學生的科研能力和實踐能力，并使學生獲得相應學分。鼓勵學生參與每年舉辦的“希望杯”、“挑戰杯”、“沙盤大賽”等競賽，開展“競賽教育”。“競賽教育”在促使參賽學生圍繞競賽范圍梳理、整合所學知識從而優化學生知識結構的同時，能夠提升學生理論能力、創新能力。工業工程專業學生先后獲得“全國大學生數學建模競賽”二等獎，“用友杯”全國“ERP”沙盤大賽團體二等獎和河南賽區第二名的優異成績。學生設計的“多功能車座購物裝置”和“一種多功能安全提示裝置”產品獲得國家實用新型專利。這些成績極大地提高了學生學習專業課的積極性和創新實踐能力。

四、實踐教學實施的保障措施

要使實踐教學落到實處，僅僅有科學完善的實踐教學內容體系是不夠的，還必須狠抓實踐教學保障機制的建設。很多院校實踐教學實施了很多年，但是效果一直不是很明顯，原因主要是保障環節出了問題。

1．加強實驗室建設

實驗條件是保證實驗教學質量的基礎和前提，為了保證實驗教學效果，必須不斷加大對實驗室建設的投入力度。近年來，學校先后擴建了實驗室，購置了先進的實驗設備，目前，鄭州航空工業管理學院管理科學與工程實驗中心已擁有生產系統實驗室、生產中心虛擬現實實驗室、人因工程實驗室、質量工程實驗室和綜合物流實驗室，其中有的實驗室處于國內先進水平。由于該專業人數較多，實驗教學工作量很大，我們設立了開放實驗室，研制開發了實驗室預約系統，學生可根據自己的時間安排進行實驗，這樣，大大提高了實驗教學的效率和效果，而且提高了學生的創新實踐能力。

2．加強實踐基地建設

實踐基地是確保工業工程實踐教學效果的重要內容，多年來，我們已與航空制造企業建立了穩定的實習基地，包括沈飛、西飛、西航、成飛、株洲331廠等，學生去航空實習基地主要進行生產實習。航空制造企業都是外地企業，為了滿足學生的認知實習等實踐，必須開發本地實習基地。借助于教研室成員的社會資源和合作關系，通過對鄭州宇通公司、鄭州日產公司、鄭州婭麗達褲業公司、鄭州潤滑油公司、鄭州思念公司、鄭州海馬公司等十幾家制造型企業的甄選，本著多行業、本地化的原則，課程組選擇了汽車、服裝、食品、能源四類行業中的五家制造型企業，主要作為認知實習和實踐基地。實習基地的擴展，為學生實習提供了有力保障。

3．改革實踐考核方式

評價考核的改變是實踐改革的驅動力，一個好的評價體系不僅能有效地激發學生學習的原動力，也有利于教學效果的公正評價。改變傳統的以教師主導的評價方式，讓學生和實習企業等共同參與評價?？己说膬热菀膊荒苁菃我坏膶嶒瀳蟾婊驅嵙晥蟾妫€包括實際操作和答辯等內容，這樣才能客觀地反映學生的實際操作能力、分析問題和解決問題的能力、實踐創新能力等。比如生產實習的成績評價方式是以企業考評、學生自評與教師評價相結合的綜合評價方式，考核的內容有實習報告和答辯，每個團隊的總成績是各個環節的加權成績，個人成績按貢獻大小決定。這樣每個成員的工作績效都影響整個團隊的成績，讓每個同學認識到自己在團隊中的重要性，改變了以往學生隨便抄襲實習報告，應付實習的現象，極大調動了每個同學參與實踐的積極性，實踐效果良好。

4．完善實踐教學反饋與監控體系

建立健全實踐教學反饋與監控體系，是加強實踐教學管理和提高實踐教學質量的重要保障。鄭州航空工業管理學院建立了校、院二級教學督導機制，分為校級教學督導組和院級教學督導組。院級教學督導成員經常深入到學生當中，了解學生學習實踐課的情況，聽取學生對實踐教學的意見;他們會對實踐教學計劃進行評估，對青年教師或教學效果較差的教師，進行聽課“會診”，提出改進意見。校級教學督導組對教學質量和教學過程實時監控，他們會隨機聽課，抽查老師的實驗準備情況，抽查實驗報告、實習報告和課程設計報告。在期中和期末，召開實踐教學工作座談會，聽取教師對實踐教學的組織、管理情況，實踐教學中遇到的困難和問題等方面的意見。教學督導組以“督”入手，重點在“導”，目的是不斷提高學校的實踐教學質量［6］。學院將進一步完善監控體系，為實踐教學質量提供保障。

5．加強實踐教師隊伍建設

教師隊伍是實踐教學體系的構建者，更是實踐教學體系的實施者，實踐教學效果的好壞與教師的經驗和能力密切相關。通過引進和培養等方式，形成一批具有超前的實踐教學理念、較高的學術水平和教學水平、較強實踐能力的教師隊伍。學院主要通過培養的方式來建設“雙師型”教師隊伍，要求每個專業教師必須帶實驗課，必須參與課程設計和實習等實踐環節的教學。學院有計劃地安排從事實踐課教學的教師到企業的生產一線鍛煉或參加企業的課題研究工作，鼓勵老師利用帶生產實習的機會多與企業接觸，提高教師的實踐應用能力。同時，建立一支相對穩定的來自企業的具有豐富實踐經驗的兼職教師隊伍。兼職教師隊伍能改善師資結構，適應專業變化的要求，對“雙師型”教師隊伍起到一定的補充作用。［7］

五、結語

工業工程專業是一個實踐性非常強的專業，每個學校都十分重視實踐教學環節。本文通過對工業工程專業實踐教學的探討，構建了基于應用型人才培養的實踐教學體系，并提出了保障實踐教學順利實施的一些措施。除此以外，還應進一步加強實驗設備及設施建設，加強實習基地的維護，加大綜合性實驗的開發等，為培養應用型工業工程人才搭建實踐平臺。同時，我們應緊密結合社會需求的變化，不斷地完善工業工程專業實踐教學體系。