工业工程实践教学实践与探索

工业工程实践教学实践与探索

工业工程（IndustrialEngineering，简称IE）专业是国际上高等工程训练的主要专业之一。它是一门以工程技术、经济管理和人文科学相结合的交叉学科，也是一门实践性很强的应用型学科，兼具工程技术和管理技术的双重属性，要求工业工程同学不但要具有扎实的理论基础，而且应有较强的实践力量、沟通力量、创新力量、管理力量。实践教学环节是高校工业工程专业实现培育目标的必修环节。

在近200所开设工业工程专业的高校中，各校办学历史、优势学科、行业背景等各不相同，工业工程专业培育模式呈现多样化，实践教学体系建设也各有特点。就目前而言，大部分高校的实践环境并不抱负，实践教学环节落后于课堂理论教学，使得IE实践教学难成体系。

一、工业工程专业定位与特色

三峡高校（以下简称“我校”）工业工程专业开设在机械与材料学院，2024年开头筹备，2024年获准开设，2024年正式招生，2024年培育出第一届毕业生，同时开展工业工程专业的学位硕士培育。

我校在2024年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培育人才的目标，将专业设置在机械与材料学院，专业定位于近机类专业，明确了毕业生授予工学学士学位，培育方向定位为主要为机械制造企业培育复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设，因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用，应体现以机械制造技术为基础，以生产系统管理基本理论为核心，以计算机信息技术为手段，强化实践性教学环节的思路。

我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中，基于机械大类教学平台，注意依托本学院的湖北省重点学科、国家特色专业——机械设计制造及其自动化，以及湖北省重点试验室——水电机械设备设计与维护试验室，充分利用该学科较强的师资力气及制造试验室大环境，使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分，共享教学试验资源。

我校工业工程专业的培育目标主要是面对生产制造业，培育的同学毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作，具备经典工业工程的应用力量和现代工业工程的创新力量。

二、工业工程专业实践教学体系规划

1.实践教学目标

基于工业工程专业的培育目标，我校确立本专业实践教学规划的目标和指导思想为：培育同学的实际动手力量，验证所学专业理论学问，加强IE基础理论方法和基本意识的训练；突消失代IE中信息化和集成化的特点，强化IE的制造工程背景，强化学科交叉和综合性，培育同学综合运用专业学问进行制造系统分析、设计、优化、掌握、评价和创新的力量；满意本科生、讨论生教学，老师科研活动的需要。

2.实践教学体系

针对工业工程专业培育目标设计的本专业实践教学体系主要涵盖了试验教学、熟悉实习、金工实习、生产实习、专业课程设计、专业综合课程设计及毕业设计等相互联系、有机统一的实践环节。

（1）熟悉实习。熟悉实习是同学取得对企业肯定的感性熟悉，培育IE人才的实践性教学环节，时间在一周左右，支配在基础理论课之后，专业基础课之前。熟悉实习应广泛涉及企业产、供、销、质管、技术等多方面，并选择典型工业企业作为实习对象，使同学通过考察，增加熟悉，提高专业学习爱好，为专业教学打好基础。

（2）金工实习。金工实习是同学真正通过上岗操作了解机床、了解产品生产过程的实践性教学环节，并且能够为后续的生产实习做直接的预备，采纳集中的方式在校内实习工厂完成。涉及车、铣、刨、磨、铸、钳、数控加工等工种，目的是让同学将机械工程学问综合运用到生产实践中去，以培育同学动手力量和工程力量。

（3）试验教学。试验教学是IE专业实践教学的重要组成部分，目的是让同学验证所学专业理论学问，加深对理论学问的理解，以及模拟工业企业生产制造经营系统的设计与运行，培育、提高同学的动手力量和工程分析与设计的技能。试验教学可以通过模拟企业的工作环境、实际业务，如模拟沙盘、仿真等，让同学了解和参加企业运作的整个过程。

（4）生产实习。生产实习是同学实践力量培育和制造性发挥的重要平台，要求同学通过参与以顶岗为主的生产实践，学习、把握和深化了解制造企业实际状况，应用所学的IE理论与方法对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。基于实习效果及同学爱好等方面考虑，生产实习宜实行集中与分散相结合的方式。我校主要实行集中方式，由老师加强过程掌握。

（5）课程设计及专业综合课程设计。课程设计是同学在把握了所学课程的基本理论、基础学问的前提下，综合运用学问完成设计要求，目的是通过设计，培育同学综合运用IE学问解决问题的力量和素养。我校IE专业课程设计通常采纳集中的方式，由指导老师指定一组课题，内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、管理信息系统课程设计、专业综合课程设计等，分别针对工业工程专业主干课程进行实训活动。

（6）毕业设计。毕业设计是IE实践教学体系最终一个环节，一般支配在最终一学期全部课程完成后，实行同学自选课题、老师推举课题及同学到企业生产第一线查找课题三种形式，主要目的是培育同学综合运用所学的基础理论和专业学问，进一步提高同学独立分析问题和解决问题的力量；培育同学依据课题收集、整理、综合分析、应用科学技术资料的力量及查阅和翻译外文资料的力量；培育同学科学讨论力量和创新力量。

三、工业工程专业试验室建设规划与实践

工业工程是一个应用性很强的交叉性学科，要求理论联系实践，特殊强调实践环节对同学的训练。本专业在人才培育方案制订时就把试验和实践放到了一个很重要的位置，在实践环节的设置、课时的安排等问题上都做了明确的规定，实践教学环节占总学分比例达到20%。

在专业培育目标和培育模式的指引下，我校在参考闻名高校工业工程试验室的基础上，确立了基础IE试验室+现代IE试验室的工业工程专业综合试验室建设方向，将基础IE试验平台与现代IE试验平台有机融合在一套试验平台中。我校工业工程试验室建设思路：营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境，为同学供应一个全面的、创新的、亲密联系工业实际的试验教学平台，能满意主要专业课程教学试验需要，保证明验内容的系统性、完整性、连续性，以达到熬炼和提高同学对制造系统的认知和操作力量以及生产运作与管理水平、系统分析和设计力量的目的。

作为试验体系的核心部分，综合试验室中教学试验的设置，不应是相互独立的单项试验，而应依据IE专业的课程与学问体系，运用系统原理，设计一套相对独立又相互联系，掩盖多门专业课程与学问领域的试验形式多样的教学试验体系，它能够供应验证理论学问和综合应用相关技术的环境，模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程学问的条件。

在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下，我校工业工程综合试验室的规划是：在试验室里建立一个微型工厂（Mini-factory），营造一个类似真实的生产环境，主要从事制造系统规划设计讨论、设施规划及物流分析讨论、时间分析与作业讨论、人因工程试验讨论、生产方案与掌握的试验与讨论等，以加强同学对基础工业工程的学问和技能、现代工业工程的技术和方法的把握。要求：试验体系模块化、可扩展性、可重构。

我校工业工程综合试验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS，包括：环形可扩展生产流水线，微型化、教学型的生产设备（至少一台立式，一台卧式数控加工中心），一台教学型工业机器人，一套RGV系统，微型化立体仓库、相关掌握系统等。在此基础上，依据试验教学需要，适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校试验室建设的定位，也是相当一部分高校工业工程试验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程，需要总体规划，分步实施。

在进行试验室规划过程中，学院充分考虑到院、系现有的以及待建的试验资源共享问题，以避开重复性建设。为此，学院一方面利用机械工程学科现有试验资源，另一方面投入大量人力物力，购置设备，建立和完善专业试验室。工业工程综合试验室主要功能模块包括：基础工业工程试验模块、自动化制造系统试验模块、人因工程试验模块、设施规划与物流分析试验模块、生产方案与掌握试验模块等。目前已经建设好并投入试验教学的是基础工业工程试验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析试验模块、人因工程试验模块。该试验室主要针对工业工程专业的“基础工业工程”、“生产方案与掌握”、“生产自动化与制造系统”、“人因工程”、“设施规划与物流分析”、“工业机器人”等多门课程。同时与机械工程学科资源共享，供应机械设计制造及其自动化专业的“先进制造技术”、“机械制造装备”、“机电传动掌握”、“机电系统设计”、“企业生产管理”、“工业机器人”等课程。

四、建立校企合作教学科研实践基地

IE是实践性极强的专业，在IE专业的教学过程中，课外实践环节是必不行少的，对于培育同学的实践力量和综合运用学问进行科学讨论与工程设计的技能，具有特殊重要的作用。高校与企业共建实习基地是提高同学综合素养和实践力量的有效途径。这种课外实践训练环节是课内试验训练环节的延长，也是对课内试验训练环节的弥补。换言之，建立校企教学实习基地是建设校内试验室在物理空间上的拓展，并在技术时间上的跟踪。另一方面，建立校企教学实习基地可以发挥各自优势，实现优势互补，共同进展。

工业工程专业人才以培育同学创新精神和实践力量为重点，实践教学内容是否先进、有效、体现企业的实际需求直接影响着同学实践应用力量，通过与地方企业建立生产实践基地，实现实践教学与企业、社会的紧密联系，顺应了时代对高校训练的要求。以生产实践问题为主导的实践教学活动，也极大地调动了同学的学习乐观性，强化了同学的实践应用意识。

对接地方企业生产实践，首先满意了同学课外实习实践的要求，其次，典型企业的典型生产实例也成为理论课程案例、试验、课程设计的实践素材及老师科研活动的对象。

因此，学院与本地企业和地方政府乐观沟通与合作，先后与多家知名制造企业如葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、中船重工中南装备有限责任公司等达成实践教学基地合作协议，依托企业开展相关课程实践教学，使教学结合企业生产和