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工业工程教学论文

时间:2023-04-01 09:35:52 论文范文 我要投稿
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工业工程教学论文

  工业工程实践教学目前存在的主要问题目前,国内高校IE专业实践教学的各个环节都服务于相应的课程或课程群,但在对这些实践教学环节的内容、形式、要求、时间安排等方面的设计上,较少从整体的角度来考虑其相互之间的关系与联系。

工业工程教学论文

  工业工程教学论文

  工业工程教学规划及创建

  一、工业工程专业定位与特色

  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,XX年开始筹备,XXX年获准开设,XX年正式招生,XX年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业的学位硕士培养。

  我校在XX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。

  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养目标,我校确立本专业实践教学规划的目标和指导思想为:培养学生的实际动手能力,验证所学专业理论知识,加强IE基础理论方法和基本意识的训练;突出现代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,培养学生综合运用专业知识进行制造系统分析、设计、优化、控制、评价和创新的能力;满足本科生、研究生教学,教师科研活动的需要。

  2.实践教学体系

  针对工业工程专业培养目标设计的本专业实践教学体系主要涵盖了实验教学、认识实习、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)认识实习。

  认识实习是学生取得对企业一定的感性认识,培养IE人才的实践性教学环节,时间在一周左右,安排在基础理论课之后,专业基础课之前。

  认识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,使学生通过考察,增强认识,提高专业学习兴趣,为专业教学打好基础。

  (2)金工实习。

  金工实习是学生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准备,采用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,目的是让学生将机械工程知识综合运用到生产实践中去,以培养学生动手能力和工程能力。

  (3)实验教学。

  实验教学是IE专业实践教学的重要组成部分,目的是让学生验证所学专业理论知识,加深对理论知识的理解,以及模拟工业企业生产制造经营系统的设计与运行,培养、提高学生的动手能力和工程分析与设计的技能。

  实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,让学生了解和参与企业运作的整个过程。

  (4)生产实习。

  生产实习是学生实践能力培养和创造性发挥的重要平台,要求学生通过参加以顶岗为主的生产实践,学习、掌握和深入了解制造企业实际情况,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。

  基于实习效果及学生兴趣等方面考虑,生产实习宜采取集中与分散相结合的方式。

  我校主要采取集中方式,由教师加强过程控制。

  (5)课程设计及专业综合课程设计。

  课程设计是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。

  我校IE专业课程设计通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,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实践教学体系最后一个环节,一般安排在最后一学期所有课程完成后,采取学生自选课题、教师推荐课题及学生到企业生产第一线寻找课题三种形式,

  主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力;培养学生根据课题收集、整理、综合分析、应用科学技术资料的能力及查阅和翻译外文资料的能力;培养学生科学研究能力和创新能力。

  三、工业工程专业实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,特别强调实践环节对学生的训练。

  本专业在人才培养方案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%。

  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,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,

  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。

  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的规划是: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。

  要求:实验体系模块化、可扩展性、可重构。

  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,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,学院充分考虑到院、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。

  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。

  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。

  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可少的,对于培养学生的实践能力和综合运用知识进行科学研究与工程设计的技能,具有特别重要的作用。

  高校与企业共建实习基地是提高学生综合素质和实践能力的有效途径。

  这种课外实践教育环节是课内实验教育环节的延伸,也是对课内实验教育环节的弥补。

  换言之,建立校企教学实习基地是建设校内实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,共同发展。

  工业工程专业人才以培养学生创新精神和实践能力为重点,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学生实践应用能力,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,顺应了时代对大学教育的要求。

  以生产实践问题为主导的实践教学活动,也极大地调动了学生的学习积极性,强化了学生的实践应用意识。

  对接地方企业生产实践,首先满足了学生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、实验、课程设计的实践素材及教师科研活动的对象。

  因此,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。

  五、结语

  我校在工业工程专业实践体系规划建设中,围绕培养目标,探索了一条依托机械设计制造及其自动化优势学科,基于机械大类教学实验平台,整合现有资源,分阶段逐步建立完善的工业工程专业实验室,积极与地方企业合作,建立校企合作教学科研实践基地的道路。

  实践表明,工业工程专业是随着时代的发展而不断进步和发展的,实践体系的建设只有满足社会需要,符合时代发展的趋势,才有助于培养适应我国现代化建设所需的工业工程人才。

  工业专业教学及人才培训

  1、工业工程专业实践教学包括的内容

  (1)课程设置及教学方法

  工业工程专业的学生既要有广博的基础,又要掌握熟练的技术。

  因此课程体系和教学内容对提高人才培养质量、增强毕业生的适应能力具有十分重要的意义。

  (2)实验教学

  工业工程专业要求学生有比较强的动手能力,工业工程实验在此就发挥了很大的作用。

  有利于激发学生学习兴趣和求知欲;有利于培养学生的观察能力、动手能力和探索进取精神;有利于学生创新能力的提高。

  作为实践教学环节之一的实验教学,是素质教育的一个重要的教学组成部分。

  能够提高教育者对实践的应变能力和对社会事物的领会、创新能力,培养学生的创新思维和对事物实事求是的严谨科学态度,这些是单纯的课堂灌输式教学不能达到的。

  相对于课堂理论教学,实验教学具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性的特点。

  (3)专业实习环节

  目前笔者所在学校工业工程专业的实践教学体系主要包括社会调查、认识实习、生产实习、毕业实习及毕业设计。

  ①社会实践调查一般安排在假期,学校给学生开具介绍信,学生自己联系单位去实习。

  要求学生结合自己所学专业特点及个人兴趣,到有关单位以生产实习、市场调研等形式进行的调查活动,目的是提高学生的认识能力和实践能力,加深对所学专业的了解,为以后的就业方向选择奠定基础。

  ②认识实习是学生取得对企业一定的感性认识,是培养工业工程人才的一个重要的理论联系实际的实践性教学环节,时间在一周左右,一般安排在基础理论课之后,专业基础课之前。

  目的是使学生通过认识实习,对生产现场和体系进行考察,了解一些概念,并建立起初步的工程意识,激发学生能够对IE专业后续课程的求知欲望;同时,通过在现场的实际感受和认识及某些方面的实际动手实践,为以后的专业理论课的学习奠定必要的实践基础。

  ③生产实习要求学生通过参加以顶岗实习为主的生产实践,学习、掌握和深入了解制造企业的实际情况,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。

  ④毕业实习及毕业设计是实践教学体系的最后一个环节,一般安排在最后一个学期。

  一般学生在老师的指导下选择课题到企业生产一线实习一个月左右,根据实习情况完成毕业设计。

  目的是培养学生收集、整理、分析和应用科学技术资料的能力,提高其独立分析问题和解决问题的能力。

  (4)“第二课堂”社会实践

  丰富大学生业余生活,有利于大学生综合能力和素质的培养与提高,素质教育是一种全面的教育,因而不可能仅仅依靠第一课堂的教学来完成,满足社会所需要的大学生的各项素质还需要第二课堂的素质教育来补充和完善。

  第二课堂具有开放、灵活和广泛的特点,它在大学生的素质和能力的培养和提高上发挥着巨大的作用。

  第二课堂为同学们各种“梦想”的实现提供了新的途径。

  同时在很大程度上丰富大学生阅历,通过给大学生提供实践场所,组织一系列的实践活动,提高他们各方面的能力和素质,能让大学生锻炼出健康的体魄和心理,有利于大学生的成长。

  2、工业工程专业实践教学存在的问题分析

  从工业工程专业设立以来,经过高校对工业工程实践模式的探索,以及随着中国经济的发展,为工业工程这样一个应用性强的学科提供了良好的发展环境。

  但是,整个工业工程的实践教学模式仍然存在一些问题:

  (1)美国工业工程专业课程中工程类的课程处在最重要的位置,管理和经济类课程起辅助作用,专业强调实践和案例教学,并且课程设置和研究方向依托地域优势,注重对工业工程的某些领域进行深入研究。

  而我国各个大学工业工程专业的特色不突出。

  同时,传统教育手段和方法多以课堂传授理论知识为主,没有充分利用先进技术手段对学生进行实践训练。

  (2)工业工程人才培养,关键在教师。

  要使培养出的IE人才具有较强的实践能力,则有关的专业教师、实习指导教师首先要有十分丰富的实际工作经验。

  而由于工业工程专业发展时间较短,因此高校的IE师资队伍既具有丰富的教学经验同时又有高水平的IE实际工作经验的教师比较缺乏,因此在讲课时不能很好地把理论和实际结合起来,甚至有些学生在上完专业课之后还不了解所学的专业具体做什么工作,所学知识能用到哪些方面。

  (3)就笔者所在的高校来说,目前工业工程专业有三个实验室:人因工程实验室、综合仿真实验室、物流工程实验室,可承担工业工程5门专业课的实验教学任务。

  实验室的结构不够完善,没有形成一个完整的体系,比如基础工业工程这门课程里面的实验就因为当时实验室没有实验设备而没有进行,而这门课程是工业工程专业比较重要的课程,并且课程内容需要学生动手操作才能较好的理解。

  (4)在社会实践教学环节,学校已经和一些企业联系,建立了7个主要实习基地,主要是制造业。

  由于社会调研和认识实习只是让学生获得对企业的感性认识,学生并没有具体参与到企业的工作中去,所以比较容易实现,而对于生产实习和毕业实习是要学生把所学理论知识应用到实践中去,由于企业怕影响到自身的正常工作,因此不愿意让学生去顶岗实习。

  并且由于对学生采用的考核方式基本是实验报告的方式。

  由于参加相同项目的学生很多,就给那些爱偷懒的学生提供了抄袭的可成之机。

  3、推进IE实践教学与人才培养发展的措施

  (1)加强“双师型”教师队伍建设,改进教学方法

  加强“双师型”教师队伍建设,可以选派教师去企业参加工业工程有关的工作,提倡教师采用案例教学,教师可以把企业实际工作经历编写成案例,或者是采用一些比较经典的IE案例,

  教师还可以采用情景模拟法,给定学生一个场景,提出问题,让学生去解决,提高学生解决问题的能力。

  采用上述启发式的教学方式可以打开学生的思路,活跃课堂气氛,增加学生上课的积极性。

  笔者认为清华大学提出的“project-basedlearning”方式就是一种非常值得教师学习的方式,学生通过项目参与到问题发现和解决过程中,有利于培养质疑精神,形成科学态度;

  利用所学理论知识制定计划、完成设计、生产产品等解决问题的过程,给予学生很大的自主性,有利于培养学生的创造能力和团队协作能力。

  (2)重视实验室建设,推进实验室开放以及实验教学改革

  实验室条件是保证实验教学质量的基础和前提,为了提高实验教学效果,必须不断加大对实验室建设的投入力度,使实验的条件得到明显的改善。

  促进实验室的结构完善,能够形成一个完整的体系,支持工业工程专业核心课程的实验课程。

  开放实验室,学生在认为必要时可以随时进入实验室。

  同时要在传统IE实验条件已经具备的基础上,着力发展现代IE实验。

  开放型实验室是进行素质教育和促进学生能力培养的有效途径,学生可以根据情况选择合适的实验,学生自己设计实验、归纳结论、分析结果,调动了学生的学习积极性,培养了实验技能,提高了学生分析问题和解决问题的能力。

  计算机化管理是今后实验室管理的方向,应该大力发展计算机化的开放性实验室建设,以适应教育改革发展的要求。

  实验室还应该增加新的软件,和企业联合建立先进企业管理软件实验中心,给学生提供更多的把理论应用到实践中的机会。

  遵循认识原理和教育规律,既注意到各门课程的独立性,又要考虑到各门课程之间知识的衔接性及专业的系统性,按照验证性实验、综合性实验、设计性实验三个不同层次设计实验项目,

  调整实验教学大纲,适当削减不必要的验证性实验,增加综合性、设计性实验,以增强学生的创新意识和对知识的综合应用能力。

  (3)深化实习方法改革,建设稳定的校内外实习基地

  只有在企业中应用工业工程才能使IE获得强大的生命力和发展前景,随着经济的发展,工业工程在商业、运输业、服务业等第三产业和政府部门逐步得到发展和应用。

  因此在稳固和原有实习基地关系的同时,实习基地的建设方面应逐步往其他行业扩展。

  加强实习指导教师队伍建设,通过安排专职实习指导教师、专业教师、外聘教师等形势,建立一支专、兼职结合,实践教学经验丰富,责任心强的实习教师队伍。

  同时指导教师在实习前应做好统一部署,对实习报告的内容和形式做出规范。

  在认识实习之前,教师应该做好思想动员工作,对学生的实习内容以及学生需要了解的内容进行介绍,并且加强认识实习过程中的监督工作。

  对于生产实习,教师应对学生实习过程进行监督控制,由于生产实习大多数是学生自己联系单位,因此教师不可能每个同学都进行监督。

  可以采取抽检的方式,查看学生实习情况,对于毕业设计要根据学生毕业实习情况以及教师的课题情况来确定题目。

  教师要进行严格的监督。

  实践教学的考核方式要尽量改变以往单一的考核方式,要能够客观评价学生实际操作能力、对问题的归纳与分析能力、文字表述能力及实践创新等多方面能力的培养情况。

  可以采用答辩、实际操作、笔试等相结合的综合考评方法。

  还应该增加一些具有IE专业特色的实践环节,例如让学生参与到结合企业的实际问题的课题研究中去,让学生有机会参与企业综合规划与设计等。

  (4)推进“第二课堂”实践活动实施

  为了丰富学生的课余生活,锻炼学生的实践、创新能力,还应该大力推进第二课堂实践活动。

  鼓励教师和学生积极参加“大学生科学研究训练计划(SRTP)”项目、大学生素质拓展计划、大学生科技攀登计划、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、科学技术文化节、“创新杯”科技竞赛等一系列活动。

  为开展科技文化活动和学生科技创新提供经费支持。

  建立第二课堂活动激励机制,对参加各类单项竞赛获奖、参与各种科研项目。

  对在各级各类公开出版刊物上发表论文的学生给予学分奖励,在综合评定中给予积分奖励。

  激发学生参加学生科技文化活动的积极性、主动性和创造性。

  4、结束语

  本文在分析现在IE实践教学方式及人才培养模式方面问题的基础上,提出了相应的改进意见。

  随着我国企业现代化的发展,外资、合资企业以及一些国有大中型企业已经比较重视工业工程,同时随着我国中小企业的快速成长,企业管理与信息化基础不断提高,企业对IE人才的需求也不断上升。

  因此我国高校的工业工程专业应该跟上市场的需要,加强改善学生的实践教学,使学生在实践教学环节能够真正获得收益。

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