工業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐與探索

工業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐與探索

工業(yè)工程（IndustrialEngineering，簡(jiǎn)稱(chēng)IE）專(zhuān)業(yè)是國(guó)際上高等工程訓(xùn)練的主要專(zhuān)業(yè)之一。它是一門(mén)以工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理和人文科學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科，也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型學(xué)科，兼具工程技術(shù)和管理技術(shù)的雙重屬性，要求工業(yè)工程同學(xué)不但要具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且應(yīng)有較強(qiáng)的實(shí)踐力量、溝通力量、創(chuàng)新力量、管理力量。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是高校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)現(xiàn)培育目標(biāo)的必修環(huán)節(jié)。

在近200所開(kāi)設(shè)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的高校中，各校辦學(xué)歷史、優(yōu)勢(shì)學(xué)科、行業(yè)背景等各不相同，工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培育模式呈現(xiàn)多樣化，實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)也各有特點(diǎn)。就目前而言，大部分高校的實(shí)踐環(huán)境并不抱負(fù)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)落后于課堂理論教學(xué)，使得IE實(shí)踐教學(xué)難成體系。

一、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)定位與特色

三峽高校（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┕I(yè)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)在機(jī)械與材料學(xué)院，2024年開(kāi)頭籌備，2024年獲準(zhǔn)開(kāi)設(shè)，2024年正式招生，2024年培育出第一屆畢業(yè)生，同時(shí)開(kāi)展工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)位碩士培育。

我校在2024年籌備工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)時(shí)就充分考慮了工業(yè)工程學(xué)科特點(diǎn)及校企互補(bǔ)、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合培育人才的目標(biāo)，將專(zhuān)業(yè)設(shè)置在機(jī)械與材料學(xué)院，專(zhuān)業(yè)定位于近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，明確了畢業(yè)生授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位，培育方向定位為主要為機(jī)械制造企業(yè)培育復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。工業(yè)工程依托機(jī)械優(yōu)勢(shì)學(xué)科開(kāi)展專(zhuān)業(yè)建設(shè)，因此專(zhuān)業(yè)建設(shè)強(qiáng)調(diào)制造工程相關(guān)技術(shù)和理論在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，應(yīng)體現(xiàn)以機(jī)械制造技術(shù)為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)系統(tǒng)管理基本理論為核心，以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為手段，強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的思路。

我校機(jī)械學(xué)院在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的規(guī)劃與建設(shè)中，基于機(jī)械大類(lèi)教學(xué)平臺(tái)，注意依托本學(xué)院的湖北省重點(diǎn)學(xué)科、國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)——機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，以及湖北省重點(diǎn)試驗(yàn)室——水電機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與維護(hù)試驗(yàn)室，充分利用該學(xué)科較強(qiáng)的師資力氣及制造試驗(yàn)室大環(huán)境，使工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)成為學(xué)院現(xiàn)代制造系統(tǒng)大平臺(tái)下的一個(gè)重要組成部分，共享教學(xué)試驗(yàn)資源。

我校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培育目標(biāo)主要是面對(duì)生產(chǎn)制造業(yè)，培育的同學(xué)畢業(yè)后能從事工廠(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和改善、產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過(guò)程管理等方面的技術(shù)和管理工作，具備經(jīng)典工業(yè)工程的應(yīng)用力量和現(xiàn)代工業(yè)工程的創(chuàng)新力量。

二、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系規(guī)劃

1.實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)

基于工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培育目標(biāo)，我校確立本專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃的目標(biāo)和指導(dǎo)思想為：培育同學(xué)的實(shí)際動(dòng)手力量，驗(yàn)證所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論學(xué)問(wèn)，加強(qiáng)IE基礎(chǔ)理論方法和基本意識(shí)的訓(xùn)練；突消失代IE中信息化和集成化的特點(diǎn)，強(qiáng)化IE的制造工程背景，強(qiáng)化學(xué)科交叉和綜合性，培育同學(xué)綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)進(jìn)行制造系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、掌握、評(píng)價(jià)和創(chuàng)新的力量；滿(mǎn)意本科生、討論生教學(xué)，老師科研活動(dòng)的需要。

2.實(shí)踐教學(xué)體系

針對(duì)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培育目標(biāo)設(shè)計(jì)的本專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系主要涵蓋了試驗(yàn)教學(xué)、熟悉實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等相互聯(lián)系、有機(jī)統(tǒng)一的實(shí)踐環(huán)節(jié)。

（1）熟悉實(shí)習(xí)。熟悉實(shí)習(xí)是同學(xué)取得對(duì)企業(yè)肯定的感性熟悉，培育IE人才的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，時(shí)間在一周左右，支配在基礎(chǔ)理論課之后，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之前。熟悉實(shí)習(xí)應(yīng)廣泛涉及企業(yè)產(chǎn)、供、銷(xiāo)、質(zhì)管、技術(shù)等多方面，并選擇典型工業(yè)企業(yè)作為實(shí)習(xí)對(duì)象，使同學(xué)通過(guò)考察，增加熟悉，提高專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)愛(ài)好，為專(zhuān)業(yè)教學(xué)打好基礎(chǔ)。

（2）金工實(shí)習(xí)。金工實(shí)習(xí)是同學(xué)真正通過(guò)上崗操作了解機(jī)床、了解產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，并且能夠?yàn)楹罄m(xù)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)做直接的預(yù)備，采納集中的方式在校內(nèi)實(shí)習(xí)工廠(chǎng)完成。涉及車(chē)、銑、刨、磨、鑄、鉗、數(shù)控加工等工種，目的是讓同學(xué)將機(jī)械工程學(xué)問(wèn)綜合運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，以培育同學(xué)動(dòng)手力量和工程力量。

（3）試驗(yàn)教學(xué)。試驗(yàn)教學(xué)是IE專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，目的是讓同學(xué)驗(yàn)證所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論學(xué)問(wèn)，加深對(duì)理論學(xué)問(wèn)的理解，以及模擬工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行，培育、提高同學(xué)的動(dòng)手力量和工程分析與設(shè)計(jì)的技能。試驗(yàn)教學(xué)可以通過(guò)模擬企業(yè)的工作環(huán)境、實(shí)際業(yè)務(wù)，如模擬沙盤(pán)、仿真等，讓同學(xué)了解和參加企業(yè)運(yùn)作的整個(gè)過(guò)程。

（4）生產(chǎn)實(shí)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是同學(xué)實(shí)踐力量培育和制造性發(fā)揮的重要平臺(tái)，要求同學(xué)通過(guò)參與以頂崗為主的生產(chǎn)實(shí)踐，學(xué)習(xí)、把握和深化了解制造企業(yè)實(shí)際狀況，應(yīng)用所學(xué)的IE理論與方法對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)及創(chuàng)新等問(wèn)題進(jìn)行了解、分析并力所能及地提出一些符合實(shí)際的解決方案?；趯?shí)習(xí)效果及同學(xué)愛(ài)好等方面考慮，生產(chǎn)實(shí)習(xí)宜實(shí)行集中與分散相結(jié)合的方式。我校主要實(shí)行集中方式，由老師加強(qiáng)過(guò)程掌握。

（5）課程設(shè)計(jì)及專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)是同學(xué)在把握了所學(xué)課程的基本理論、基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)的前提下，綜合運(yùn)用學(xué)問(wèn)完成設(shè)計(jì)要求，目的是通過(guò)設(shè)計(jì)，培育同學(xué)綜合運(yùn)用IE學(xué)問(wèn)解決問(wèn)題的力量和素養(yǎng)。我校IE專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)通常采納集中的方式，由指導(dǎo)老師指定一組課題，內(nèi)容主要有設(shè)施規(guī)劃與物流分析課程設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工業(yè)工程課程設(shè)計(jì)、管理信息系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)等，分別針對(duì)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)主干課程進(jìn)行實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。

（6）畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是IE實(shí)踐教學(xué)體系最終一個(gè)環(huán)節(jié)，一般支配在最終一學(xué)期全部課程完成后，實(shí)行同學(xué)自選課題、老師推舉課題及同學(xué)到企業(yè)生產(chǎn)第一線(xiàn)查找課題三種形式，主要目的是培育同學(xué)綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)，進(jìn)一步提高同學(xué)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的力量；培育同學(xué)依據(jù)課題收集、整理、綜合分析、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)資料的力量及查閱和翻譯外文資料的力量；培育同學(xué)科學(xué)討論力量和創(chuàng)新力量。

三、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃與實(shí)踐

工業(yè)工程是一個(gè)應(yīng)用性很強(qiáng)的交叉性學(xué)科，要求理論聯(lián)系實(shí)踐，特殊強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)同學(xué)的訓(xùn)練。本專(zhuān)業(yè)在人才培育方案制訂時(shí)就把試驗(yàn)和實(shí)踐放到了一個(gè)很重要的位置，在實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置、課時(shí)的安排等問(wèn)題上都做了明確的規(guī)定，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占總學(xué)分比例達(dá)到20%。

在專(zhuān)業(yè)培育目標(biāo)和培育模式的指引下，我校在參考聞名高校工業(yè)工程試驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，確立了基礎(chǔ)IE試驗(yàn)室+現(xiàn)代IE試驗(yàn)室的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)綜合試驗(yàn)室建設(shè)方向，將基礎(chǔ)IE試驗(yàn)平臺(tái)與現(xiàn)代IE試驗(yàn)平臺(tái)有機(jī)融合在一套試驗(yàn)平臺(tái)中。我校工業(yè)工程試驗(yàn)室建設(shè)思路：營(yíng)造一個(gè)類(lèi)似真實(shí)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)作環(huán)境，為同學(xué)供應(yīng)一個(gè)全面的、創(chuàng)新的、親密聯(lián)系工業(yè)實(shí)際的試驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，能滿(mǎn)意主要專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)試驗(yàn)需要，保證明驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性、連續(xù)性，以達(dá)到熬煉和提高同學(xué)對(duì)制造系統(tǒng)的認(rèn)知和操作力量以及生產(chǎn)運(yùn)作與管理水平、系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)力量的目的。

作為試驗(yàn)體系的核心部分，綜合試驗(yàn)室中教學(xué)試驗(yàn)的設(shè)置，不應(yīng)是相互獨(dú)立的單項(xiàng)試驗(yàn)，而應(yīng)依據(jù)IE專(zhuān)業(yè)的課程與學(xué)問(wèn)體系，運(yùn)用系統(tǒng)原理，設(shè)計(jì)一套相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系，掩蓋多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程與學(xué)問(wèn)領(lǐng)域的試驗(yàn)形式多樣的教學(xué)試驗(yàn)體系，它能夠供應(yīng)驗(yàn)證理論學(xué)問(wèn)和綜合應(yīng)用相關(guān)技術(shù)的環(huán)境，模擬真實(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)的場(chǎng)所和開(kāi)發(fā)應(yīng)用工業(yè)工程學(xué)問(wèn)的條件。

在模擬真實(shí)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)作環(huán)境的建設(shè)思想下，我校工業(yè)工程綜合試驗(yàn)室的規(guī)劃是：在試驗(yàn)室里建立一個(gè)微型工廠(chǎng)（Mini-factory），營(yíng)造一個(gè)類(lèi)似真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，主要從事制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)討論、設(shè)施規(guī)劃及物流分析討論、時(shí)間分析與作業(yè)討論、人因工程試驗(yàn)討論、生產(chǎn)方案與掌握的試驗(yàn)與討論等，以加強(qiáng)同學(xué)對(duì)基礎(chǔ)工業(yè)工程的學(xué)問(wèn)和技能、現(xiàn)代工業(yè)工程的技術(shù)和方法的把握。要求：試驗(yàn)體系模塊化、可擴(kuò)展性、可重構(gòu)。

我校工業(yè)工程綜合試驗(yàn)室的微型工廠(chǎng)基本配置規(guī)劃為一套功能設(shè)備較為完備的模塊化的自動(dòng)化制造系統(tǒng)FMS，包括：環(huán)形可擴(kuò)展生產(chǎn)流水線(xiàn)，微型化、教學(xué)型的生產(chǎn)設(shè)備（至少一臺(tái)立式，一臺(tái)臥式數(shù)控加工中心），一臺(tái)教學(xué)型工業(yè)機(jī)器人，一套R(shí)GV系統(tǒng)，微型化立體倉(cāng)庫(kù)、相關(guān)掌握系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)試驗(yàn)教學(xué)需要，適當(dāng)添加工業(yè)攝像機(jī)、電子看板及其他數(shù)據(jù)采集及分析處理設(shè)備。微型工廠(chǎng)化配置是我校試驗(yàn)室建設(shè)的定位，也是相當(dāng)一部分高校工業(yè)工程試驗(yàn)室規(guī)劃的一種趨勢(shì)。這是一個(gè)大的系統(tǒng)工程，需要總體規(guī)劃，分步實(shí)施。

在進(jìn)行試驗(yàn)室規(guī)劃過(guò)程中，學(xué)院充分考慮到院、系現(xiàn)有的以及待建的試驗(yàn)資源共享問(wèn)題，以避開(kāi)重復(fù)性建設(shè)。為此，學(xué)院一方面利用機(jī)械工程學(xué)科現(xiàn)有試驗(yàn)資源，另一方面投入大量人力物力，購(gòu)置設(shè)備，建立和完善專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)室。工業(yè)工程綜合試驗(yàn)室主要功能模塊包括：基礎(chǔ)工業(yè)工程試驗(yàn)?zāi)K、自動(dòng)化制造系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)K、人因工程試驗(yàn)?zāi)K、設(shè)施規(guī)劃與物流分析試驗(yàn)?zāi)K、生產(chǎn)方案與掌握試驗(yàn)?zāi)K等。目前已經(jīng)建設(shè)好并投入試驗(yàn)教學(xué)的是基礎(chǔ)工業(yè)工程試驗(yàn)?zāi)K、自動(dòng)化制造系統(tǒng)中的倉(cāng)儲(chǔ)與物流分析試驗(yàn)?zāi)K、人因工程試驗(yàn)?zāi)K。該試驗(yàn)室主要針對(duì)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的“基礎(chǔ)工業(yè)工程”、“生產(chǎn)方案與掌握”、“生產(chǎn)自動(dòng)化與制造系統(tǒng)”、“人因工程”、“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”、“工業(yè)機(jī)器人”等多門(mén)課程。同時(shí)與機(jī)械工程學(xué)科資源共享，供應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的“先進(jìn)制造技術(shù)”、“機(jī)械制造裝備”、“機(jī)電傳動(dòng)掌握”、“機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“企業(yè)生產(chǎn)管理”、“工業(yè)機(jī)器人”等課程。

四、建立校企合作教學(xué)科研實(shí)踐基地

IE是實(shí)踐性極強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，在IE專(zhuān)業(yè)的教學(xué)過(guò)程中，課外實(shí)踐環(huán)節(jié)是必不行少的，對(duì)于培育同學(xué)的實(shí)踐力量和綜合運(yùn)用學(xué)問(wèn)進(jìn)行科學(xué)討論與工程設(shè)計(jì)的技能，具有特殊重要的作用。高校與企業(yè)共建實(shí)習(xí)基地是提高同學(xué)綜合素養(yǎng)和實(shí)踐力量的有效途徑。這種課外實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)是課內(nèi)試驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)節(jié)的延長(zhǎng)，也是對(duì)課內(nèi)試驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)節(jié)的彌補(bǔ)。換言之，建立校企教學(xué)實(shí)習(xí)基地是建設(shè)校內(nèi)試驗(yàn)室在物理空間上的拓展，并在技術(shù)時(shí)間上的跟蹤。另一方面，建立校企教學(xué)實(shí)習(xí)基地可以發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同進(jìn)展。

工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)人才以培育同學(xué)創(chuàng)新精神和實(shí)踐力量為重點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容是否先進(jìn)、有效、體現(xiàn)企業(yè)的實(shí)際需求直接影響著同學(xué)實(shí)踐應(yīng)用力量，通過(guò)與地方企業(yè)建立生產(chǎn)實(shí)踐基地，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與企業(yè)、社會(huì)的緊密聯(lián)系，順應(yīng)了時(shí)代對(duì)高校訓(xùn)練的要求。以生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題為主導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，也極大地調(diào)動(dòng)了同學(xué)的學(xué)習(xí)樂(lè)觀性，強(qiáng)化了同學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用意識(shí)。

對(duì)接地方企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，首先滿(mǎn)意了同學(xué)課外實(shí)習(xí)實(shí)踐的要求，其次，典型企業(yè)的典型生產(chǎn)實(shí)例也成為理論課程案例、試驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐素材及老師科研活動(dòng)的對(duì)象。

因此，學(xué)院與本地企業(yè)和地方政府樂(lè)觀溝通與合作，先后與多家知名制造企業(yè)如葛洲壩集團(tuán)船舶工程公司、力帝機(jī)床工業(yè)公司、中船重工中南裝備有限責(zé)任公司等達(dá)成實(shí)踐教學(xué)基地合作協(xié)議，依托企業(yè)開(kāi)展相關(guān)課程實(shí)踐教學(xué)，使教學(xué)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)和