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文档简介
第第页制造工程与管理专业范文
我国20世纪80年代引入工业工程,20世纪90年代初开始工业工程专业的高等工程教育。目前国内高校大多是在2000年以后开设本专业的。由于发展时间较短,加之本身具有管理手段与工程技术统一的特点,国内对工业工程专业的办学定位、人才培养模式仍在不断探索中。在近200所开设工业工程专业的高校中,有1/2的高校将该专业设在管理学院,另外1/2的高校设在机械学院。各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,专业培养模式呈现多样化。因此,如何结合学校自身的办学条件,合理确定学科定位和专业特色,探索一条与现代工业工程人才需求相适应的专业培养模式是非常重要的。
三峡大学(以下简称“我校”)工业工程专业开设在机械与材料学院,于2023年获准开设,2023年正式招生,2023年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。在此期间,我们对开设于机械学院的近机类工业工程专业应该怎样进行专业建设、如何办出专业特色、专业应该怎样定位、如何确定培养目标等一系列问题进行了系统的研究探索。
一、工业工程专业建设的基本思路
现代制造业的发展呈现出“集成化、全球化、信息化”等趋势,其特点是:多学科交叉、大制造、全过程;要求设计、制造和管理一体化。因而对现代人才提出了更高的要求:需要掌握系统化的制造科学与技术知识,具有系统思维的能力及多学科协作工作能力。工业工程作为集管理、技术于一体的综合型学科,同时具有与制造产业的人才需求直接关联的特点,现阶段的培养目标应定位在:培养具有扎实的工程技术专业知识,拥有强烈的工业工程思想意识及基本工业工程技能的复合型人才。
在专业设立的归属方面,国外普遍是把工业工程专业设立在工学院系,比较重视专业的工程基础教育和工程背景培养。而我国工业工程专业的设立目前主要有以下几种情况:一是把工业工程专业设立在机械工程学院系,二是把工业工程专业设立在管理工程学院系,三是个别学校把专业设立在经济管理学院系。
工业工程专业设立的归属不同,人才培养的方向和模式也就不同。目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为两类。
1.设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。
2.设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。
机械与材料学院是我校最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化、输电线路工程、金属材料、材料成型等专业,其中机械设计制造及其自动化专业是省级重点学科、品牌专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。我校在2023年筹备工业工程专业时就充分考虑了校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养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。
二、近机类工业工程专业培养模式实践
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,注重依托本学院的湖北省重点学科——机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室——水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验大环境,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,将工业工程定位为:在其中主要承担制造系统规划设计管理、系统优化、先进生产方式的应用研究等作用。
要建立工业工程专业完整的教育体系,应从人才培养目标、培养计划、教学体系、课程设置等方面着手。
1.培养目标
人才培养目标是教育的根本,一切教育活动都围绕培养目标进行。明确了培养目标,才能在培养模式、教学方法和手段、教学实践等方面采取符合该培养目标的形式。工业工程专业是集工程技术、管理和人文社会科学为一体的交叉学科,工业工程专业培养的应该是既懂工程技术又懂经济管理和人文社会科学知识的复合型跨学科的高级技术人才。
我校工业工程专业将培养目标确定为:培养适应国家建设和科技发展需要的,既掌握扎实的机械工程技术和计算机应用技术,又掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法,能熟练应用工业工程知识,对企业的生产系统进行规划、设计、运作和管理,既懂技术又擅长管理的复合型高级工程技术人才。培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生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能力和现代工业工程的创新能力。
2.培养计划与课程体系
我校工业工程专业目前确定的培养方向为生产系统规划与运作,学生应具备系统分析、规划设计和改善的能力;机械制造工艺设计和优化的能力;制造过程运作管理的能力;创新能力;组织协调能力和沟通能力等。学生以掌握机械制造工程、工业与系统工程知识为主,同时要具备管理与经济学、计算机技术、信息技术等方面的知识,具备组织协调能力和与人沟通的能力。
培养计划及课程体系对保证人才培养质量、提高学生适应能力、实现专业培养目标具有十分重要的意义。工业工程专业的课程体系设计的宗旨是:结合学科优势,强调工业工程专业发展的核心方向,体现自身的学科特色。因此,在培养计划及课程体系的制订方面遵循以机械工程和工业与系统工程课程为主线,强化管理工程课程的学习;以制造技术基础等制造大类平台课程为基础,强化制造工程与技术基本理论与方法的学习。
工业工程专业课程体系由公共课、专业基础平台课、专业基础模块课、专业方向模块课四大模块组成,除公共课外,其他模块又分为必修课和选修课两部分。其中,专业基础平台课程学分占理论教学总学分的40%,体现了厚基础的基本思想,依托机械大类平台课程:机械制图、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制造技术基础4门课程作为本专业的专业基础必修课,机械工程控制基础、CAD/CAM技术基础等多门机械大类平台课程作为本专业的专业基础选修课;专业基础模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产系统工程、人因工程、基础工业工程等工业与系统工程特色课程;专业方向模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产自动化与制造系统,设施规划与物流分析等专业方向课程。机械工程类课程、工业与系统工程类课程、管理工程类课程的学分比例为:1.25:1:0.8,较好地体现了以机械工程和工业与系统工程课程为主线,强化管理工程课程学习的宗旨。
3.构建合理的实验与实践教学体系
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,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案的制定时就把实践环节放在很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配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%。本专业先后开设了依托实验室的实践教学课程11门,依托企业等实践教学基地的课程3门。为此,学院一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室,迄今已建立人因工程实验室、基础工业工程实验室,现代制造系统实验室等较为完善的专业课程实验室,满足了专业课程教学实验的需要;另一方面,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,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,结合企业生产和科研活动开展实践教学,以增强学生的实践能力。鼓励学生从大三开始参加教师的科研项目和学校的创新大赛,以锻炼学生的动手能力和创新能力。
三、人才培养效果
经过近5年的实践,工业工程专业已成功培养了一届毕业生。2023年首届毕业生就业率达90%以上,用人单位反映良好,15%的毕业生考取重点大学研究生,可以看出,依托机械制造大平台培养的近机类工业工程专业的第一届毕业生掌握了专业知识和基本技能,具有较强的实践能力,能够适应相关用人单位的需要,达到了本专业的培养目标。
四、结语
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)专业是国际上高等工程教育的主要专业之一。它是一门多学科相交叉的新兴学科,包括工学、理学、管理学和经济学,也是一门实践性很强的应用性学科。工业工程在发达国家的工业化发展进程中起到了重要的推动作用。我国20世纪80年代引入工业工程,20世纪90年代初开始工业工程专业的高等工程教育。目前国内设置工业工程专业的高校75%是在2000年以后开设本专业的。由于发展时间较短,加之本身具有管理手段与工程技术统一的特点,国内对工业工程专业的办学定位、人才培养模式仍在不断探索中。在近200所开设工业工程专业的高校中,有1/2的高校将该专业设在管理学院,另外1/2的高校设在机械学院。各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,专业培养模式呈现多样化,因此,如何结合学校自身的办学条件,合理确定学科定位和专业特色,探索一条与现代工业工程人才需求相适应的专业培养模式是非常重要的。
2.工业工程专业建设的基本思路
2.1我国工业工程专业教育发展现状
现代制造的发展呈现出“集成化、全球化、信息化”等趋势,其特点是:多学科交叉、大制造、全过程;要求设计、制造和管理一体化。因而对现代人才提出了更高的要求:需要掌握系统化的制造科学与技术知识,具有系统思维的能力及多学科协作工作能力。工业工程作为集管理、技术于一体的综合型学科,同时具有与制造产业的人才需求直接关联的特点,现阶段的培养目标应定位在:培养具有扎实的工程技术专业知识,拥有强烈的工业工程思想意识及基本工业工程技能的复合型人才。在专业设立的归属方面,国外普遍是把工业工程专业设立在工学院系,比较重视专业的工程基础教育和工程背景培养。而我国工业工程专业的设立目前主要有以下几种情况:一是把工业工程专业设立在机械工程学院系,二是把工业工程专业设立在管理工程学院系,三是个别学校把专业设立在经济管理学院系。工业工程专业设立的归属不同,人才培养的方向和模式也就不同。目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为:(1)设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。
2.2我校工业工程专业教育的开展
三峡大学工业工程专业开设在机械与材料学院,2023年开始筹备,2023年获准开设,2023年正式招生,2023年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。在此期间,机械与材料学院和工业工程系对本专业的专业定位及特色、培养目标、课程体系建设、专业实验室规划和建设、专业实践基地建设等问题进行了探索和实践。
3.本校工业工程专业体系建设与发展思路
3.1专业建设的基本思路
机械与材料学院是三峡大学最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业,机械设计制造及其自动化专业是省级重点学科、品牌专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。三峡大学在2023年筹备工业工程专业时就充分考虑了校企互补、产学研相结合培养人才的目标,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,培养方向定位为主要为机械制造企业培养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。
3.2发展目标
从2023年起,工业工程本科开设一个专业方向,招收一个班约40~50名学生,利用3~5年的探索与实践,逐步完成本专业的体系建设,同时申报和开展工业工程专业学位硕士和工程硕士培养,形成本科+工程硕士+专业硕士的多层次培养模式;从2023年起,争取本科开设两个专业方向,招收两个班约100名学生,探索与国外高层次大学联合培养的发展模式,争取依托教学质量和科研水平为机械工程博士点建设提供支撑。
4.本校工业工程专业培养模式
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,注重依托本学院的湖北省重点学科-机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室-水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,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,并被定位在:主要承担制造系统规划设计管理、系统优化、先进生产方式的应用研究等作用。
4.1人才培养目标
工业工程专业是集工程技术、管理和人文社会科学为一体的交叉学科,工业工程专业培养的应该是既懂工程技术又懂经济管理和人文社会科学知识的复合型的跨学科的高级技术人才。我校工业工程专业将培养目标确定为:培养适应国家建设和科技发展需要的,既掌握扎实的机械工程技术和计算机应用技术,又掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法,能熟练应用工业工程知识,对企业的生产系统进行规划、设计、运作和管理,既懂技术又擅长管理的复合型高级工程技术人才。培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生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能力和现代工业工程的创新能力。
4.2课程体系建设
我校工业工程专业目前开设的培养方向为生产系统规划与运作,学生应具备以下能力:系统分析、规划设计和改善的能力;机械制造工艺设计和优化的能力;制造过程运作管理的能力;创新能力;组织协调能力和沟通能力等。学生应掌握的知识结构是:以掌握机械制造工程、工业与系统工程知识为主,同时要具备管理与经济学、计算机技术、信息技术等方面的知识,具备组织协调能力和与人沟通的能力。培养计划及课程体系对保证人才培养质量、提高学生适应能力、实现专业培养目标具有十分重要的意义。工业工程专业的课程体系设计的宗旨是:结合学科优势,强调工业工程专业发展的核心方向,体现自身的学科特色;因此,在课程体系建设方面遵循:以机械工程和工业与系统工程课程为主线,强化管理工程课程的学习;以制造技术基础等制造大类平台课程为基础,强化制造工程与技术基本理论与方法的学习。工业工程专业课程体系由以下四大模块组成:公共课、专业基础平台课、专业基础模块课、专业方向模块课,各模块又分为必修课和选修课两部分。其中,专业基础平台课程学分占理论教学总学分的40%,体现了厚基础的基本思想,依托机械大类平台课程:机械制图、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制造技术基础4门课程作为本专业的专业基础必修课,机械工程控制基础、CAD/CAM技术基础等多门机械大类平台课程作为本专业的专业基础选修课;专业基础模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产系统工程、人因工程、基础工业工程等工业与系统工程特色课程;专业方向模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产自动化与制造系统,设施规划与物流分析等专业方向课程。在学分分配上,机械工程类课程、工业与系统工程类课程、管理工程类课程的学分比例为:1.25:1:0.8;较好地体现了以机械工程和工业与系统工程类课程为主线,强化管理工程类课程学习的宗旨。
4.3实验与实践教学体系建设
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,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案的制定时就把实践环节放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配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%。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。这需要总体规划,分步实施。我校工业工程实验室主要针对工业工程专业的基础工业工程、生产计划与控制、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。主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室,迄今已建立了工业工程实验室中的人因工程实验模块、基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块等较为完善的专业课程实验室,满足了专业课程教学实验的需要;同时,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,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科研活动进行,以增强学生的实践能力。
5.专业师资建设
高素质的教师队伍是专业建设的保证。为了确保新办专业的办学质量和水平,我校高度重视工业工程专业的师资队伍建设。2023年来,本专业从机械工程专业抽调精兵强将组成专业建设队伍,2023年后,先后引进重点大学博士研究生2名、工业工程专业高素质研究生1名来充实教师队伍,2023年,委派一名专任教师到武汉理工大学工业工程专业进行国内高校访问学者专业进修,为工业工程专业的健康发展奠定了良好的基础。目前,工业工程专业有专任教师12名,其中教授3人,副教授4人,讲师5人。工业工程专任教师中,具有硕士学位的教师为92%,具有高级职称的教师达到58%,中级以上职称的教师达到100%。经过几年的建设,工业工程专业已经形成了一支学历结构合理,职称分布优化的专业教师队伍。
6.人才培养效果
经过近5年的实践,工业工程专业已成功培养了一届毕业生。从就业情况分析,2023年首届毕业生就业率就达90%以上,用人单位反映良好;有8名学生考上重点大学研究生,达到毕业生总数的17%以上;可以看出,依托机械制造大平台培养的工业工程专业的第一届毕业生在掌握专业知识和基本技能以及较强的实践能力、适应相关用人单位的需要等方面,达到了本专业的培养目标。
7.结语
《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》着重提出:改造提升制造业,发展先进装备制造业,调整优化原材料工业,改造提升消费品工业,促进制造业由大变强,完善依托国家重点工程发展重大技术装备政策。《湖北经济社会发展“十二五”规划目标》指出:进一步发展先进制造业,继续推进十大重点产业调整和振兴实施方案,做强做大汽车、钢铁、石化、装备制造、有色金属等重点产业。《宜昌市十二五规划纲要》提出:大力发展先进制造业。推动工业化与信息化、制造业与服务业融合,运用新技术、新装备、新工艺提升制造业水平,大力发展技术密集、资本密集的先进制造业,增强产业核心竞争力和持续发展能力。由此可见:制造业作为支柱型产业在通过技术创新、管理创新以提升产业核心竞争力方面有迫切要求。三峡大学地处长江经济带的中部、活跃的经济发展城市——宜昌,宜昌及周边的制造业比较发达,既有东风汽车、武汉钢铁、神龙汽车、中船重工、中兴汽车、力帝机床、全通公司等大型、特大型制造企业,也有一批中小民营制造型企业,区域制造产业特色明显。而这些企业都面临着创新技术、提高效率、降低成本、减少浪费、优化系统等需求。因此,工业工程方法和技术在服务宜昌地方经济中大有用武之地,工业工程专业人才在区域产业发展中有着广阔的舞台。
在宜昌及其周边产业需求的大背景下,作为地方高校,三峡大学提出了“面向制造产业,共享优势资源”的专业办学理念,制订了校企互补、产学研结合、为制造型企业培养复合型、应用型工程技术人才的专业人才培养方向。本专业开设在机械与材料学院,其机械设计制造及其自动化专业是省级重点学科、部级特色品牌专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚,工业工程专业建设充分考虑了人才培养的目标,专业定位于近机类专业。工业工程专业的专业定位:(1)服务对象定位:制造业,尤其是机械制造业。(2)培养目标定位:应用型工程技术人才。(3)层次定位:以本科教育为核心,同步发展研究生教育。由此明确了三峡大学工业工程专业的基本特色:依托优势学科,强化机械工程技术体系;应用对象——面向制造业,包括各类离散型企业和流程型制造企业。
二、构建工业工程应用型人才培养模式
工业工程依托机械工程学科开展专业建设,专业建设强调机械制造工程相关理论和技术的应用,体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理理论为核心,以信息技术为手段,强化实践性教学环节的建设思路。工业工程专业培养目标的定位:面向生产制造业,主要是机械制造业,能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺及流程的设计和优化、生产制造过程运作管理等方面的技术和管理工作,具备基础工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力的应用型工程技术人才。应用型人才培养的主要特点是知识、能力、素质的有机结合。在此前提下,三峡大学研究实践了“产学结合,工学交替”的人才培养模式,将传统的“3.5+0.5”的培养模式改为“3+1”模式,强化工程能力的培养。所谓“3+1”人才培养模式即前3年完成工业工程专业主干课程教学,其主要目的是让学生掌握本专业理论基础知识和技术基础知识,掌握一定的实践技能,也为学生的后续发展奠定基础。这一时期主要以理论教学为主,结合实验实训实践的公共基础知识和专业技术基础知识学习,第四年进行模块化、实践化教学,并在教学中尽可能开展校企合作。学生在企业里进行生产实习和毕业实习,并完成毕业设计和答辩。工业工程专业目前已经完成2023版、2023版、2023版、2023版及2023版培养方案的编制及修订,形成了较为成熟的人才培养模式。
1.优化课程体系本专业根据人才培养目标和人才培养模式要求,以服务地方经济发展、面向制造业需求为指导,以知识培养为基础、能力增强为核心、素质提升为宗旨,以工业工程师专业认证为参考依据,进行课程体系建设。
首先确定专业以机械工程和管理学为主干学科,以机械制造为背景。由此,课程体系设计的宗旨是:突出机械能力培养,强化管理工程课程的学习,以工程应用能力为主线,按照“通识课程+专业核心”方式构建专业课程体系。在中国机械工程学会制定的工业工程师资格认证的大纲中明确指出了合格工业工程师应具备的7个方面的基本知识、基本方法与基本技能,提出了要求在大学阶段必须学习的主要基础知识与专业知识、必须具备的实践应用能力。依据工业工程师认证对学生知识和能力的要求,结合工业工程学会指定的工业工程专业课程“5+4”的基本设置,本专业确定了以“5+4”课程为核心,适当增加机械制造类课程为方向的专业课程设置思路。专业课分为三大部分:机械工程类课程、工业工程核心课程、管理工程类课程。核心课程主要由“5+4”组成,包括4门核心课(管理学、管理信息系统、运筹学、工程经济学)、5门专业课(基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量管理)。工业工程核心课程主要包括:基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量控制、运筹学、建模与仿真、系统工程等。机械工程类课程主要包括:机械制图、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制造技术基础、生产自动化与制造系统、机械工程控制基础、物流机械与应用等。管理工程类课程主要包括、管理学基础、管理信息系统、企业资源管理、工程技术经济学等。
2.强化实践教学体系工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求在培养模式中注重实践动手能力的培养,重视课堂教学和实践教学的有机结合。实践教学质量的优劣直接影响应用型人才培养的质量。本专业实践教学体系规定了多种形式和性质的实践教学,包括实验、实习、专业实训、课程设计、毕业设计、君事训练等。学分占总学分的比例达到30%以上。三峡大学工业工程实验室主要面向工业工程专业的“人因工程”、“基础工业工程”、“设施规划与物流分析”、“生产计划与控制”、“自动化制造系统”、“工业机器人”等多门课程的教学实验。目前投入使用的专业实验室包括人因工程实验室、基础工业工程实验室、物流工程实验室、制造系统实验室、生产计划与控制实验室等。
三、校企合作,强化工程应用能力的培养
工业工程是实践性极强的专业。课外实践环节对于学生的实践能力和综合运用知识进行工程设计、技术应用、科学研究等技能的培养具有特别重要的作用。实践能力训练以培养学生综合操作能力为目标,注意实践技能的综合化训练。高校与企业合作互助、共建实习、科研基地是提高学生综合素质和实践能力、拓展教师教学科研领域的有效途径。
对接地方企业生产实践满足了学生课外实习实践的要求,而且典型企业的典型生产实例也成为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材及教师科研活动的对象。在实践环节中,本学科鼓励老师们带着学生去企业,学生带着实习任务、设计课题进车间,以IE的专业意识、熟悉企业的运作情况,寻找企业需要解决的问题,再带着问题回学校,通过与老师的沟通、运用专业知识加以探索创新,找到解决问题的方法,如认识实习、现代制造系统生产实习、毕业实习、课程设计、专业综合课程设计、毕业设计等实践课程都基本做到课题与生产实际相结合,如:进行“基础工业工程”课程设计时先将学生带到知名企业——枝江酒厂的车间里,运用“基础工业工程”的方法和手段观察生产线,发现问题,测取数据,在课程设计中解决生产的实际问题,达到锻炼学生应用能力的目的;在第四学年毕业实习、毕业设计中倡导分散自立进行,一方面帮助学生积极联系实习单位,另一方面鼓励学生自主实践,自己寻找实习企业,在实习过程中锻炼自身的应用能力,也积极寻找设计课题,通过与导师交流沟通确定设计内容并找到解决问题的方法,校企联合完成实习和设计。“把课上到企业里,把设计做到车间里”正是本专业实践教学的真实写照。
本专业选择一批技术先进、生产规模大、管理规范的企业作为长期合作伙伴,如洛阳东方红拖拉机集团公司、中船重工中南装备有限责任公司、柳州工程机械厂、葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、稻花香、枝江酒厂等多家知名制造企业达成实践教学及科研基地合作协议,教学结合企业生产和科研活动进行,使企业真正成为培养高技能应用型人才的稳定的课外实践基地。
四、结语
经过几年建设,三峡大学明确了面向制造业的工业工程专业的专业定位和特色,构建了依托机械制造方向的应用型工业工程专业人才培养模式,对面向制造业的工业工程专业建设进行了探索性的研究和实践,在提高教师素质和培养学生综合素质方面取得了一定成绩,为富有特色的面向制造业的工业工程专业人才培养提供了一条可供借鉴之路。
第一,工业工程大部分专业定位于工程专业,米国的工业工程专业的课程设置以工程学科课程为主,辅以管理学科课程;
第二,国外的工业工程专业第一学年就开始安排管理类及工程类课程,基础课程相对较少;
第三,国外的工业工程非常注重学生实践能力培养,很早就通过与企业合作安排实际工业工程项目研究方面的实习,来提高学生对工业工程专业的感性认识为学生提供直接接触生产过程的机会,为以后专业学习打下了良好的基础。1992年我国才开始试办工业工程专业,工业工程本科教育还处于摸索阶段。相对国外院校,我国工业工程专业存在专业定位模糊,有的学校是定位于工程专业,有的学校定位于管理专业。同时工业工程还存在课程数量多,基础课比例高,以及实践环节不足等现象。
2卓越工业工程师的人才培养模式研究工业工程是“以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福”的工程专业[1]。工业工程专业本科毕业生应该既具有较扎实的自然科学理论知识,又具有较扎实的社会科学理论知识;同时掌握一定的工程专业理论与技术和熟悉现代管理理论,成为能够熟练地运用现代工业工程的基本理论与方法,对企业的生产、服务与管理系统进行分析、规划、设计、评价、控制和创新活动的高级工程人才
根据工业工程专业是多学科交叉的复合型专业的特征,充分考虑东莞制造业发达的地方产业优势,我们将工业工程专业专业设置设在机械工程学院,定位于主要为机械、电子等相关工业企业培养应用型专业技术人才;并为工业工程专业确立“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的教育理念和确立“会管理、懂工程”的专业培养目标。“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的人才培养模式,强调以科学的教育思想观念为指导,注重工程教育与人文教育互相融合的发展方向,实行在通识教育的基础上实施宽专业口径教育的人才培养模式,同时要对学生进行创造、创新和创业的“三创”教育[4]。而且工业工程的教学遵循以下基本原则:1)强化工程,拓宽专业口径的原则;
2)突出实践,理论与实际相结合的原则;
3)多学科知识和课程体系的整体优化原则。因此,工业工程专业建设应体现以机械制造过程技术为主线,以制造工程技术与现代管理理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性环节教学的思路。卓越工业工程师的培养计划包括公共基础课程体系、学科基础课程体系和专业课程体系三个不同层次课程体系构成。公共基础课程体系进行必要的通识教育和提供专业学习和应用必要的基础理论:包括外语、数学、工程数学、体育、政治理论、计算机等公共基础课;专业基础课和专业课主要根据工业工程专业培养目标所要求应该具备的专业知识结构和专业能力来设置课程体系,包括工业工程研究对象模块、工业工程技术与方法模块、计算机辅助技术手段模块和实践教学环节4个模块:
1)工业工程研究对象模块:工业工程是以制造过程为研究对象的,机械制造工程是经典的制造工程,所以工业工程专业选择机械制造过程为代表。机械制造工程模块:主要设置工程制图、工程力学、机械设计与制造、电工学、控制工程等机电工程课程。
2)工业工程技术与方法模块:主要包括传统和现在的工业工程方法和技术,设置运筹学、系统工程、工程经济学、人因工程、财务会计、市场营销、先进制造系统、工业工程基础、设施规划与物流分析、系统仿真技术、质量管理、供应链管理、生产计划与控制及等课程。
3)计算机辅助技术手段模块:计算机技术是现代工业工程的重要辅助技术,本模块设置:计算机文化基础、高级程序设计、数据库技术、计算机网络技术、管理信息系统等课程。
4)实践教学环节模块:包括金工实习、专业认识实习、生产实习、工业工程专题训练、机械设计课程设计、生产计划与控制课程设计、机械制造技术基础课程设计、设施规划与物流分析课程、计算机综合训练设计和毕业设计(论文)环节等内容。专业基础课和专业课课程模块体现了工业工程专业以机械制造工程为主线,以工业工程方法与理论为核心,以计算机为辅助,突出实践性环节教学的人才培养模式。通过四年的专业教育使学生具备较扎实的制造工程基础,掌握丰富工业工程理论和技术技能,并具备组织协调能力和与人沟通的能力;学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造工程管理、信息系统软件开发等方面的技术和管理工作,拓宽了学生的就业面,能较好地适应制造业的用人要求[5-6]。
3卓越工业工程师的人才培养模式的实现途径
3.1合理规划课程教学内容,实现相关知识大融合工业工程专业作为复合型专业,工业工程专业涵盖的知识范筹十分宽广,教学内容多。必须有效解决教学学时少和教学内容多的矛盾,因此,需要精选课程、压缩课堂教学学时,利用现代信息技术手段进行多媒体教学来提高教学效率。为了扩大学生的知识面,需要增加人文艺术类的选修课,并安排有关本专业的学术讲座,使学生了解先进的制造技术和管理知识,了解工业工程的最新动态,增强学生综合素质能力。与此同时,由于专业知识涵盖面大,如果我们只是将多个学科的知识简单的堆积和拼凑,那么不同学科的知识之间就缺乏关联性。培养出来的学生可能就成了“四不象”。实现复合型专业知识的有机融合是工业工程专业教学整改所面临的重要问题。
根据机械工程学院工业工程专业几年的办学实践,我们认为实现复合型专业知识的有机融合关键在于建立一个科学适用的教学体系。它包括专业培育方案、课程教学大纲、实验设置、实验室建设、综合实践环节安排、师资队伍建设、科研与教学的协调等。为此,我们将在总结机械工程学院工业工程专业几年的办学经验的基础上。从理论和实践多方面进行复合型专业知识的有机融合的尝试。专业知识结构的厘定,从简单上说,就是确定工业工程专业涵盖的知识范筹。工业工程专业是机械工程、管理工程和计算机技术相结合的产物[7]。但是由于科学技术日新月异,制造模式、制造技术的不断变革。使制造工程管理专业涵盖的知识范筹十分宽广。目前,已基本获得认同的核心知识范筹因此,我们有必要根据东莞建设国际制造业名城的产业特色(如中小企业偏多、企业生产管理水平不高、企业集群现象突出等),以及东莞对制造工程管理专业人才及其知识能力结构的需求情况,进行知识的取舍和专业知识结构的厘定,建立有东莞特色的制造工程管理专业人才教学体系。
3.2加强实践性教学工业工程专业实践环节要实现多层次多角度教学,具体包括:
1)多开实验课;
2)增强金工实习、认识实习、生产实习教学,使学生从大学二年级就能开始认识工厂及其运作模式;
3)加强课程设计的安排。我们开设了“网络与数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程设计;
4)应用ERP沙盘进行专业综合模拟实践,模拟企业进行实际运作,把企业搬进课堂。通过ERP沙盘实践使学生熟悉企业,认识了专业,提高了学生专业理论知识和专业技能的综合运用能力,同时培养了学生的团队协作精神,提高了学生的组织协调和沟通能力;
5)综合性实验的设计。通过综合性实验能够提高学生系统地掌握学科知识及相关技能的能力,巩固课程知识。综合性实验要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,要求学生在对生产过程、生产计划、编制物料需求、制造资源计划、生产作业计划、生产成本核算等教学研究分析后。对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。综合性实验内容可以涵盖工作研究、作业测定、装配作业仿真、现场管理、质量管理、设备监控、设备管理、生产线分析等方面内容
;6)利用当地和国内知名的企业,如中国一拖集团公司、东风汽车公司等,作为IE教学实践基地,使实践环节全部结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。并且鼓励学生从大三开始积极参加教师的科研项目,以锻炼学生的动手能力和知识的应用能力。
3.3加强师资队伍建设专业师资队伍建设是学科建设的关键,特别是新建专业的学校更是如此。针对工业工程专业实践应用性的专业特点,积极引进具有高学历并有企业实际工作经验的优秀人才,有助于建设一支结构优、素质好、活力强的高水平的教师队伍。应该聘请国内外知名学者或专家为兼职教授;举办学术报告,开阔教师的学术视野,加强学术交流,加强校企合作,实行产学研相结合。此外,学校还可以鼓励在职教师攻读本专业方向的博士学位,选送青年教师进修或做访问学者。
3.4努力实现与机械学院相关专业的资源共享和优势互补工业工程专业设在机械工程学院,机械工程学院还有机械设计与制造和工业设计等本科专业,工业工程应该结合机械类专业的办学优势,积极利用机械类专业现有的实验设备资源,开展实践环节教学,积极利用其它专业现有的师资资源,开设相关专业选修课程,拓展专业办学资源,加大选修课的开设力度,在课程设置上充分尊重学生的个性,因材施教,加大选修课的力度,部分选修课程与机械学院其他专业并轨,以提高选修课的开课率,积极构建具有自身特色的工业工程专业人才培养模式。
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)是一门工程技术、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性学科,兼具工程技术和管理技术的双重属性,要求工业工程学生不但要具有扎实的理论基础,而且应有较强的实践能力、沟通能力、创新能力、管理能力。实验或实践环节是高校工业工程专业实现培养目标的必修环节。在我国近200所开设工业工程专业的高校中,各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,工业工程专业培养模式多样化,专业实验室建设模式也各不相同。就目前而言,大部分高校的实践环境并不理想,教学实践环节落后于课堂理论教学,使得IE教学实践难成体系。如何建设一个能够满足教学实践要求,实现培养目标的工业工程专业实验室已经成为开设本专业的学校不断研究和探索的课题。
2.工业工程专业的培养模式
工业工程专业设立的归属不同,人才培养的模式也不同,实验室建设的方向和模式也就不同。
2.1国内高校本专业的培养模式
目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为:(1)设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。
2.2我校工业工程专业的定位和培养模式
三峡大学工业工程专业开设在机械与材料学院,2023年开始筹备,2023年获准开设,2023年正式招生,2023年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。机械与材料学院是三峡大学最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业,机械设计制造及其自动化专业是湖北省品牌专业、国家特色专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。三峡大学在2023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、产学研相结合培养人才的目标,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,培养方向定位为主要为机械制造企业培养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,注重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实验室-水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,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,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生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能力和现代工业工程的创新能力。
3.工业工程专业实验室建设的基本思路
3.1工业工程专业实验室建设思路
当前工业工程实验室建设呈现两大方向:基础IE实验室和现代IE实验室。基础IE是工业工程发展的起点,也是现代IE的基础和组成部分,在工业工程应用中最为普遍,加强基础IE课程及其实验教学是非常重要的。目前,已开办IE专业的高校基本上都建立了以工作研究与人因工程为研究重点的基础IE实验平台。现代IE是传统工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演变的结果。现代IE涉及范围广泛,内容不断充实和深化,兼收并蓄了越来越多的学科知识和高新技术,其中包括信息科学、自动化技术、计算机技术、优化理论和仿真技术等。目前,部分已开办IE专业的高校正分步骤、分阶段地进行现代IE实验室建设。因为现代IE实验涵盖知识较广、内容较多,同时受到出资经费的限制,各个高校现代IE实验建设侧重点不一、层次也不齐。
3.2我校工业工程专业实验室建设思路
工业工程教学实验室建设的指导思想是:加强学生IE基础理论知识,基本技术手段和基本意识的培养;加强学生现代IE系统分析,规划,设计,优化,控制,评价能力的培养;突出现代IE中信息化和集成化的特点。基于上述指导思想,工业工程实验室建设的总体要求是建设一个综合的、集成的现代工业系统模拟环境,给学生提供一个现代制造系统背景下的工业工程教学实验环境,在满足专业实验教学的同时,还能成为学生自主创新设计开发的平台。工业工程学科是一门综合运用工程技术、管理技术,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合多种学科的知识和技术,对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、规划、评价、创新和决策的系统工程学科,在规划和设计IE实验室和设计实验内容时,必须强调现代IE的系统工程特点,必须注意知识的系统性、连贯性以及综合运用所学知识和技能来解决复杂问题的能力的培养。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了:基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设大方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机地融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验课程的设置,不应是相互自立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对自立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识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知识的条件。
4.工业工程专业实验室建设的规划与实践
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,我校工业工程综合实验室建设的总体目标是:在实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研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握,同时支持机械工程学科的相关课程实验。要求:实验体系模块化,可扩展性、可重构;不仅可以满足教学要求,而且应当为科研和培训提供服务。我校工业工程综合实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,堆垛机及微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,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实验室建设的定位,也是相当一部分高校工业工程实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。在进行实验室规划过程中,我院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。主要进行以下实验:
(1)基础工业工程模块:进行流程分析、操作分析(包括双手操作分析和人机操作分析)、动作分析、时间研究(秒表法)、MOD法研究的实验以及这些实验的综合实验和生产节拍及效率的测定等。这些实验主要是完成《基础工业工程》的实验教学要求,让学生掌握工业工程的经典方法和技术手段,培养学生工业工程的基本意识。
(2)人因工程模块:可以进行噪声实验、照明实验、人的认知实验、人的操作反应实验等。这些实验主要是完成《人因工程》的实验教学要求,让学生了解掌握人、机、环境的相互作用关系。
(3)设施规划与物流分析模块:可以进行物流系统的分析,控制,优化与设计及设施布置规划等实验,主要是完成《生产系统设施规划与物流分析》的实验教学要求,使学生了解掌握现代制造企业物流系统的结构、原理、控制方法及设施布置规划方法。
(4)自动化制造系统模块:可以进行自动化制造系统的分析、总体设计、各分系统的设计规划(包括仓储、物流部分)等实验,主要是完成《生产自动化与制造系统》、《工业机器人》等的实验教学要求,是学生了解自动化制造系统的组成、总体结构及设计方法、各分系统的规划设计方法。
(5)生产计划与控制模块:可以进行生产库存管理的模拟实验,主要是完成《生产计划与控制》的实验教学要求,使学生了解掌握现代制造企业生产库存控制的基本方法。
目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业相关课程实验教学需要,同时与机械工程学科资源共享,提供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、机电传动控制、机电系统设计、企业生产管理、工业机器人等课程的教学实验。下一阶段,计划在2023~2023年间,进行专业实验室其他设备的购买、安装、调试,基本完成工业工程专业综合实验室的建设。
5.结语
工业工程专业设立的归属不同,专业体系建设的思路就不同,人才培养的模式也不同,实验室建设的方向和模式也就不同。
1.国内高校工业工程专业建设的基本思路
在专业设立的归属方面,国外普遍是把工业工程专业设立在工学院系,比较重视专业的工程基础教育和工程背景培养。而我国工业工程专业的设立目前主要有以下几种情况:一是把工业工程专业设立在机械工程学院系,二是把工业工程专业设立在管理工程学院系,三是个别学校把专业设立在经济管理学院系。目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为两个方面。(1)设立于机械学院,授予工学学士学位,以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位,以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。
2.三峡大学工业工程专业建设的基本思路
三峡大学(以下简称“我校”)工业工程专业开设在机械与材料学院,2023年开始筹备,2023年获准开设,2023年正式招生,2023年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。机械与材料学院是我校最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业。机械设计制造及其自动化专业是湖北省品牌专业、国家特色专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。我校在2023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、产学研相结合培养人才的目标,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,培养方向定位为主要为机械制造企业培养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。
3.我校工业工程专业培养模式
我校机械与材料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,注重依托本学院的机械设计制造及其自动化湖北省重点学科,以及水电机械设备设计与维护实验室湖北省重点实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,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,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生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能力和现代工业工程的创新能力。
二、专业实验教学体系建设
1.工业工程专业实验室建设思路
当前工业工程实验室建设呈现两大方向:基础IE实验室和现代IE实验室。基础IE是工业工程发展的起点,也是现代IE的基础和组成部分,在工业工程应用中最为普遍,加强基础IE课程及其实验教学是非常重要的。目前,已开办IE专业的高校基本上都建立了以工作研究与人因工程为研究重点的基础IE实验平台。现代IE是传统工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演变的结果。现代IE涉及范围广泛,内容不断充实和深化,兼收并蓄了越来越多的学科知识和高新技术,其中包括信息科学、自动化技术、计算机技术、优化理论和仿真技术等。目前,部分已开设IE专业的高校正分步骤、分阶段地进行现代IE实验室建设。因为现代IE实验涵盖知识范围较广、内容较多,同时由于出资经费的限制,各个高校现代IE实验建设侧重点不一、层次也不齐。
2.我校工业工程专业实验室建设思路
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,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案的制订时就把实验和实践放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配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%。同时,工业工程学科又是一门综合运用工程技术、管理技术,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合多种学科的知识和技术,对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、规划、评价、创新和决策的系统工程学科,在规划和设计IE实验室时,必须强调现代IE的系统工程特点,必须注意知识的系统性、连贯性以及综合运用所学知识和技能来解决复杂问题能力的培养。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机地融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验的设置,不应是相互自立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对自立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识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知识的条件。
三、工业工程专业实验室的建设实践
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,我校工业工程综合实验室建设的总体目标是:在实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研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握,同时支持机械工程学科的相关课程实验。要求:实验体系模块化,可扩展、可重构;不仅可以满足教学要求,而且应当为科研和培训提供服务。我校工业工程综合实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,堆垛机及微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,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实验室建设的定位,也是高校工业工程实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
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