工業工程教學規劃及建立的論文
工業工程教學規劃及建立的論文
一、工業工程專業定位與特色
三峽大學（以下簡稱“我校”）工業工程專業開設在機械與材料學院，2004年開始籌備，2005年獲准開設，2006年正式招生，2010年培養出第一屆畢業生，同時開展工業工程專業的學位碩士培養。我校在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了工業工程學科特點及校企互補、產學研相結合培養人才的目標，將專業設定在機械與材料學院，專業定位於近機類專業，明確了畢業生授予工學學士學位，培養方向定位為主要為機械製造企業培養複合型高階工程技術人才。工業工程依託機械優勢學科開展專業建設，因此專業建設強調製造工程相關技術和理論在工業領域內的應用，應體現以機械製造技術為基礎，以生產系統管理基本理論為核心，以計算機資訊科技為手段，強化實踐性教學環節的思路。我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中，基於機械大類教學平臺，注重依託本學院的湖北省重點學科、國家特色專業——機械設計製造及其自動化，以及湖北省重點實驗室——水電機械裝置設計與維護實驗室，充分利用該學科較強的師資力量及製造實驗室大環境，使工業工程專業成為學院現代製造系統大平臺下的一個重要組成部分，共享教學實驗資源。我校工業工程專業的培養目標主要是面向生產製造業，培養的學生畢業後能從事工廠規劃設計和改善、產品製造工藝設計、生產製造過程管理等方面的技術和管理工作，具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
二、工業工程專業實踐教學體系規劃
1.實踐教學目標
基於工業工程專業的培養目標，我校確立本專業實踐教學規劃的目標和指導思想為：培養學生的實際動手能力，驗證所學專業理論知識，加強IE基礎理論方法和基本意識的訓練；突出現代IE中資訊化和整合化的特點，強化IE的製造工程背景，強化學科交叉和綜合性，培養學生綜合運用專業知識進行製造系統分析、設計、最佳化、控制、評價和創新的能力；滿足本科生、研究生教學，教師科研活動的需要。
2.實踐教學體系
針對工業工程專業培養目標設計的本專業實踐教學體系主要涵蓋了實驗教學、認識實習、金工實習、生產實習、專業課程設計、專業綜合課程設計及畢業設計等相互聯絡、有機統一的實踐環節。
（1）認識實習。
認識實習是學生取得對企業一定的感性認識，培養IE人才的實踐性教學環節，時間在一週左右，安排在基礎理論課之後，專業基礎課之前。認識實習應廣泛涉及企業產、供、銷、質管、技術等多方面，並選擇典型工業企業作為實習物件，使學生透過考察，增強認識，提高專業學習興趣，為專業教學打好基礎。
（2）金工實習。
金工實習是學生真正透過上崗操作了解機床、瞭解產品生產過程的實踐性教學環節，並且能夠為後續的生產實習做直接的準備，採用集中的方式在校內實習工廠完成。涉及車、銑、刨、磨、鑄、鉗、數控加工等工種，目的是讓學生將機械工程知識綜合運用到生產實踐中去，以培養學生動手能力和工程能力。
（3）實驗教學。
實驗教學是IE專業實踐教學的重要組成部分，目的是讓學生驗證所學專業理論知識，加深對理論知識的理解，以及模擬工業企業生產製造經營系統的設計與執行，培養、提高學生的動手能力和工程分析與設計的技能。實驗教學可以透過模擬企業的工作環境、實際業務，如模擬沙盤、模擬等，讓學生了解和參與企業運作的整個過程。
（4）生產實習。
生產實習是學生實踐能力培養和創造性發揮的重要平臺，要求學生透過參加以頂崗為主的生產實踐，學習、掌握和深入瞭解製造企業實際情況，應用所學的IE理論與方法對企業的生產運作系統中的規劃、設計、評價及創新等問題進行了解、分析併力所能及地提出一些符合實際的解決方案。基於實習效果及學生興趣等方面考慮，生產實習宜採取集中與分散相結合的方式。我校主要採取集中方式，由教師加強過程控制。
（5）課程設計及專業綜合課程設計。
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，目的是透過設計，培養學生綜合運用IE知識解決問題的能力和素養。我校IE專業課程設計通常採用集中的方式，由指導教師指定一組課題，內容主要有設施規劃與物流分析課程設計、基礎工業工程課程設計、管理資訊系統課程設計、專業綜合課程設計等，分別針對工業工程專業主幹課程進行實訓活動。
（6）畢業設計。
畢業設計是IE實踐教學體系最後一個環節，一般安排在最後一學期所有課程完成後，採取學生自選課題、教師推薦課題及學生到企業生產第一線尋找課題三種形式，主要目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論和專業知識，進一步提高學生獨立分析問題和解決問題的能力；培養學生根據課題收集、整理、綜合分析、應用科學技術資料的能力及查閱和翻譯外文資料的能力；培養學生科學研究能力和創新能力。
三、工業工程專業實驗室建設規劃與實踐
工業工程是一個應用性很強的交叉性學科，要求理論聯絡實踐，特別強調實踐環節對學生的訓練。本專業在人才培養方案制訂時就把實驗和實踐放到了一個很重要的位置，在實踐環節的設定、課時的分配等問題上都做了明確的規定，實踐教學環節佔總學分比例達到20%。在專業培養目標和培養模式的指引下，我校在參考著名高校工業工程實驗室的基礎上，確立了基礎IE實驗室+現代IE實驗室的`工業工程專業綜合實驗室建設方向，將基礎IE實驗平臺與現代IE實驗平臺有機融合在一套實驗平臺中。
我校工業工程實驗室建設思路：
營造一個類似真實的自動化製造系統生產運作環境，為學生提供一個全面的、創新的、密切聯絡工業實際的實驗教學平臺，能滿足主要專業課程教學實驗需要，保證實驗內容的系統性、完整性、連續性，以達到鍛鍊和提高學生對製造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。作為實驗體系的核心部分，綜合實驗室中教學實驗的設定，不應是相互獨立的單項實驗，而應根據IE專業的課程與知識體系，運用系統原理，設計一套相對獨立又相互聯絡，覆蓋多門專業課程與知識領域的實驗形式多樣的教學實驗體系，它能夠提供驗證理論知識和綜合應用相關技術的環境，模擬真實生產系統的場所和開發應用工業工程知識的條件。在模擬真實的自動化製造系統生產運作環境的建設思想下
我校工業工程綜合實驗室的規劃是：
在實驗室裡建立一個微型工廠（Mini-factory），營造一個類似真實的生產環境，主要從事製造系統規劃設計研究、設施規劃及物流分析研究、時間分析與作業研究、人因工程實驗研究、生產計劃與控制的實驗與研究等，以加強學生對基礎工業工程的知識和技能、現代工業工程的技術和方法的掌握。
要求：
實驗體系模組化、可擴充套件性、可重構。我校工業工程綜合實驗室的微型工廠基本配置規劃為一套功能裝置較為完備的模組化的自動化製造系統FMS
包括：
環形可擴充套件生產流水線，微型化、教學型的生產裝置（至少一臺立式，一臺臥式數控加工中心），一臺教學型工業機器人，一套RGV系統，微型化立體倉庫、相關控制系統等。在此基礎上，根據實驗教學需要，適當新增工業攝像機、電子看板及其他資料採集及分析處理裝置。微型工廠化配置是我校實驗室建設的定位，也是相當一部分高校工業工程實驗室規劃的一種趨勢。這是一個大的系統工程，需要總體規劃，分步實施。在進行實驗室規劃過程中，學院充分考慮到院、系現有的以及待建的實驗資源共享問題，以避免重複性建設。為此，學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源，另一方面投入大量人力物力，購置裝置，建立和完善專業實驗室。
工業工程綜合實驗室主要功能模組包括：
基礎工業工程實驗模組、自動化製造系統實驗模組、人因工程實驗模組、設施規劃與物流分析實驗模組、生產計劃與控制實驗模組等。目前已經建設好並投入實驗教學的是基礎工業工程實驗模組、自動化製造系統中的倉儲與物流分析實驗模組、人因工程實驗模組。該實驗室主要針對工業工程專業的“基礎工業工程”、“生產計劃與控制”、“生產自動化與製造系統”、“人因工程”、“設施規劃與物流分析”、“工業機器人”等多門課程。同時與機械工程學科資源共享，提供機械設計製造及其自動化專業的“先進製造技術”、“機械製造裝備”、“機電傳動控制”、“機電系統設計”、“企業生產管理”、“工業機器人”等課程。
四、建立校企合作教學科研實踐基地
IE是實踐性極強的專業，在IE專業的教學過程中，課外實踐環節是必不可少的，對於培養學生的實踐能力和綜合運用知識進行科學研究與工程設計的技能，具有特別重要的作用。高校與企業共建實習基地是提高學生綜合素質和實踐能力的有效途徑。這種課外實踐教育環節是課內實驗教育環節的延伸，也是對課內實驗教育環節的彌補。換言之，建立校企教學實習基地是建設校內實驗室在物理空間上的拓展，並在技術時間上的跟蹤。另一方面，建立校企教學實習基地可以發揮各自優勢，實現優勢互補，共同發展。工業工程專業人才以培養學生創新精神和實踐能力為重點，實踐教學內容是否先進、有效、體現企業的實際需求直接影響著學生實踐應用能力，透過與地方企業建立生產實踐基地，實現實踐教學與企業、社會的緊密聯絡，順應了時代對大學教育的要求。以生產實踐問題為主導的實踐教學活動，也極大地調動了學生的學習積極性，強化了學生的實踐應用意識。對接地方企業生產實踐，首先滿足了學生課外實習實踐的要求，其次，典型企業的典型生產例項也成為理論課程案例、實驗、課程設計的實踐素材及教師科研活動的物件。因此，學院與本地企業和地方政府積極溝通與合作，先後與多家知名製造企業如葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業公司、中船重工中南裝備有限責任公司等達成實踐教學基地合作協議，依託企業開展相關課程實踐教學，使教學結合企業生產和科研活動進行，以增強學生的實踐能力。
五、結語
我校在工業工程專業實踐體系規劃建設中，圍繞培養目標，探索了一條依託機械設計製造及其自動化優勢學科，基於機械大類教學實驗平臺，整合現有資源，分階段逐步建立完善的工業工程專業實驗室，積極與地方企業合作，建立校企合作教學科研實踐基地的道路。實踐表明，工業工程專業是隨著時代的發展而不斷進步和發展的，實踐體系的建設只有滿足社會需要，符合時代發展的趨勢，才有助於培養適應我國現代化建設所需的工業工程人才。