嚴京濱， 林 亨

(清華大學工業(yè)工程系，北京100084)

0 引言

工業(yè)工程是將工程技術與管理科學相結合，以系統(tǒng)效率和效益為目標的的工程學科。工業(yè)工程領域的學科知識主要來源于工業(yè)生產實踐，因此，在工業(yè)工程專業(yè)的教育活動中，必須有相應的實踐環(huán)節(jié)，使學生結合實際，以應用為先導，解決問題為目的，引發(fā)學習興趣，培養(yǎng)和提升學生對生產及服務系統(tǒng)進行分析、規(guī)劃、設計、管理和運作的綜合專業(yè)能力。通過教學實踐環(huán)節(jié)，以期培養(yǎng)出具有原創(chuàng)精神和開拓性實踐能力的工業(yè)工程專門人才，這也符合國家對應用型、復合型人才培養(yǎng)的需求［1-7］。布藝產品生產不同于以往的機械制造，多以手工生產為主，是典型的勞動密集型生產方式。通過開設布藝生產實驗，使學生可以親身了解和體會布藝生產系統(tǒng)的設計和運行管理特點，從系統(tǒng)的角度了解產品設計開發(fā)的流程，以及生產系統(tǒng)設計和運行環(huán)節(jié)中的諸多要素，其中涉及采購、銷售、設計、制造、管理等諸多環(huán)節(jié)，力圖使學生得到多方面的能力提高。

1 教學實驗設計

工業(yè)工程理論知識涉及廣泛，比如:先進制造技術、人因工程、質量工程、供應鏈管理、管理學等，以往的實驗教學往往只局限于單門課程或單一內容的教學實踐，無法培養(yǎng)學生多方面、多角度、系統(tǒng)的、綜合性地應用理論知識解決問題的能力。考慮到布藝生產，生產類型典型，易于實施，同時考慮產品的消化渠道、成本、運行效率等問題，以及實驗學時的限制，我們最終以布藝生產為實驗背景，讓學生分析市場需求，擬定經營戰(zhàn)略，進行產品開發(fā)，確定生產工藝及生產布局，根據實際訂單，指定生產計劃，采購原材料組織生產，進行生產組織與管理，銷售產品，整體實驗環(huán)節(jié)涉及了多門專業(yè)課程及知識領域，見圖1所示。

該實驗教學以布藝產品生產為實踐載體，以布藝產品生命周期上的4個環(huán)節(jié)構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate)進行實踐教學，培養(yǎng)學生動手操作能力，引導創(chuàng)新，讓學生既會“想”，也會“做”，在做中學，也在學中做。這種實踐模式與創(chuàng)新性教育CDIO理念不謀而合［8-11］。

圖1 實驗環(huán)節(jié)及能力培養(yǎng)

學生在布藝生產實驗過程中不僅是產品的設計者，也是產品的制造者。布藝生產的設備，即縫紉機或繡花機，也在實際工業(yè)生產環(huán)節(jié)中所使用，生產的氛圍與環(huán)境貼近實際工業(yè)生產。學生可以進行產品設計的創(chuàng)新，但不能脫離實際，要以最終能夠實行生產的產品設計為目標。可以是全新產品的設計，也可是現(xiàn)有產品的衍生或現(xiàn)有產品的改進創(chuàng)新，選定的產品可以進行產品體系設計和面向制造設計。比如生產手機袋，可以對尺寸、款式和布料作變異，也可以獲得卡袋、儲物袋、相機袋、移動硬盤袋等衍生產品，學生生產的布藝作品見圖2所示。圍繞布藝產品的生產，學生可以實踐企業(yè)的研發(fā)、采購、制造、質量控制和銷售過程，以及流程改進、財務與成本控制等包括物流、信息流、資金流和人員流的管理與控制。

圖2 學生布藝作品

2 實驗的組織與實施

布藝生產教學實驗采用開放模式，從產品的設計、生產工藝、生產規(guī)劃、車間布局、到產品的生產與營銷，以及原材料的采購、人員的管理與調動基本上都是以組為單位自行決定。指導教師需要進行設備的培訓工作、控制各組每個階段的進度工作、記錄每個學生的投入狀況及實驗表現(xiàn)。

整個實驗以組為單位，每個組15人左右，角色有經理、產品研發(fā)人員、車間主任、采購和銷售員、操作工、質檢員等。整個實驗分為布藝產品設計開發(fā)、布藝生產系統(tǒng)運行方案確定、生產實施和銷售3個階段。歷時3周，每一周的周末為一個階段的結點。

(1)第一階段:布藝產品設計開發(fā)，需要提交產品設計方案。此階段學生需要進行市場調研，根據客戶需求確定本組的生產產品，進行布藝產品的設計，包括產品類型、材質和加工工藝的確定。進行樣品試制。征詢客戶意見，進行設計改進。最終明確產品的選材、工藝及生產標準。采集用戶數據，進行產品號型或類別的劃分。進行成本核算，確定產品的銷售價格。

(2)第二階段:布藝生產系統(tǒng)運行方案確定，需要提交生產運行方案。此階段需要采取多樣化的營銷方式，進行產品的介紹和推銷，爭取客戶，獲取訂單［12］。產品允許客戶根據需求進行定制生產。根據產品的設計和訂單量，進行原材料的采購。

一個典型的布藝產品的生產流程是:產品設計→紙樣設計→生產準備→裁剪工藝→縫制工藝→熨燙工藝→成品檢驗→后處理。根據生產流程，生產車間一般設有裁剪、熨燙和燙畫、縫紉、裝繩、整燙和包裝、質檢、繡花共7個工種，需要進行生產人員的培訓。

學生自行設計和組織生產的運行方式，比如流水線式或單元式生產方式等，根據實際生產時的現(xiàn)場環(huán)境以及自己對制造系統(tǒng)的理解對生產布局加以調整和設計。由于縫紉設備小，易于搬動，在學生布置生產布局的時候，也易于實施。試生產后，確定生產運行的方案［13］。

(3)第三階段:生產實施和銷售，需要提交實驗總結報告。此階段進行生產的運行與管理，根據現(xiàn)場狀況，進行生產系統(tǒng)的優(yōu)化與改善。產品下線后進行出貨與送貨，最終進行資金核算。對生產運行與管理的經驗及教訓進行總結。

3 實驗教學效果及體會

布藝教學實驗教學具有周期長、人員多、涉及面廣等特點，需要實驗指導教師在學生方案實施的過程中，明確每個階段預期達到的目標，實時進行階段性地控制［14-15］。不能因為教學實驗的開放性，而徹底放手，對學生不聞不問，需要及時地組織學生分析問題、總結經驗。學生的創(chuàng)新性和潛力是無限的，需要引入激勵機制，鼓勵學生勤于學習，巧于動手，積極探索和創(chuàng)新，能夠勇敢面對問題，進行分析和解決。

基于布藝生產的工業(yè)工程綜合型創(chuàng)新實驗教學以制造工程為實際應用背景，達到了預期的目標:

(1)加強了學生學習和應用工業(yè)工程理論方法的能力。在實踐中加深對理論知識的理解和運用，加強對所學知識的感性認識，培養(yǎng)了學生的系統(tǒng)觀，從事系統(tǒng)規(guī)劃、設計、優(yōu)化、控制、評價和創(chuàng)新能力，為今后學習的專業(yè)課程打下了很好的基礎。

(2)激發(fā)了學生自主學習、勇于創(chuàng)新的能力。有的時候遇到問題，在沒有學習相關專業(yè)課程的背景下，學生自主、積極地查閱資料，確定解決方法，學習熱情極高。

(3)培養(yǎng)了學生成本意識，能夠進行財務與成本管理與控制的能力。實驗過程中未提供給學生購置物料的費用，只是提供了生產的設備及場地，布藝生產完全是自負盈虧的，學生在實驗過程中必須考慮資金的有效利用，同時也體會到了效率與成本在實際生產中的重要地位。

(4)培養(yǎng)了學生管理、溝通、博弈的能力。產品的營銷客戶主要是系外或校外的人員，為了更好地銷售產品，爭取到更多的客戶，需要學生直接與客戶交流和溝通、討價還價。

(5)培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作，系統(tǒng)組織和協(xié)調的能力。本次實驗每個小組成員都在15人左右，需要學生合理分工，相互協(xié)作，共同解決問題，才能成功地完成實驗。每個團隊都有自己的名稱和文化，比如“布局藝閣”、“布能說的秘密”等。組員能做到相互分享與鼓勵，形成相互激勵的良性循環(huán)。

(6)培養(yǎng)了學生責任及服務意識。由于涉及實際銷售，學生必須高質量地完成產品的加工，學生對自己的產品嚴把質量關，對售出的產品也提供了一些售后服務的保證。有些產品還附加了產品使用說明書，包裝精良。學生感慨地指出“最后的成品，不得不說這真的是個商品，而不是實驗品”。

4 結語

基于布藝生產的工業(yè)工程綜合型創(chuàng)新實驗教學已經實施了若干年，取得了非常好的教學效果，受到了學生和其他兄弟院校老師們的肯定與贊譽。學生通過該實驗，體驗了如何全面地考察市場，繼而合理安排生產和市場營銷策略，更加懂得了如何將專業(yè)課上學到的提高生產率和效率的方法應用于實踐。該實驗教學讓學生體驗到了小型生產企業(yè)的創(chuàng)業(yè)、運作、管理等諸多環(huán)節(jié)，包括設計、采購、生產、質檢、銷售各個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都非常重要，讓學生有了比較全面的生產體驗和感悟，為今后的專業(yè)課知識的學習與應用，打下了良好的基礎。

［1］ 林 亨，嚴京濱，王曉芳．工業(yè)工程系列實驗［M］．北京:清華大學出版社，2011．

［2］ 周 蓉，蔣增強，沈維蕾，等．現(xiàn)代工業(yè)工程柔性開放式教學實驗體系的構建［J］．實驗技術與管理，2007，24(5):121-124．

［3］ 金 青，宗蘊璋，唐怡秋，等．基于微型工廠的“生產計劃與控制”課程實踐與創(chuàng)新平臺研究［J］．常州工學院學報，2010，23(2/3):71-75．

［4］ 薛冬娟，潘瀾瀾，潘 穎，等．應用型工業(yè)工程人才培養(yǎng)的實踐教學研究［J］．裝備制造技術，2011(2):183-186．

［5］ 施宏偉，魏 莉．工業(yè)工程專業(yè)情景教學平臺設計與實現(xiàn)［J］．現(xiàn)代教育技術，2010，8(20):142-146．

［6］ 王仁康．工業(yè)工程教學工作的幾點思考和建議［J］．機械管理開發(fā)，1999(2):4-6．

［7］ 吳愛華，崔魯光，張毅偉，等．工業(yè)工程教學實驗體系的研究與實驗方法的改革［J］．實驗室研究與探索，2001，20(2):46-57．

［8］ 顧學雍．聯(lián)結理論與實踐的CDIO——清華大學創(chuàng)新性工程教育的探索［J］．高等工程教育研究，2009(1):11-23．

［9］ 李臣學，李 丹，劉和勇．關注成效大學生創(chuàng)新的CDIO教育模式［J］．實驗室研究與探索，2010，29(6):90-92．

［10］ 雷 環(huán)，湯威頤，Edward FC．培養(yǎng)創(chuàng)新型、多層次、專業(yè)化的工程科技人才［J］．高等工程教育研究，2009(5):29-35．

［11］ 顧學雍，查建中，Edward F C．影響教學服務質量的四種力量［J］．高等工程教育研究，2009(4):60-69．

［12］ 蘇 川．電子商務中服裝樣品的描述與確認［J］．天津成人高等學校聯(lián)合學報，2004，6(3):112-113．

［13］ 張畢西，宋 靜，關柳穎．基于訂單式生產下的產品計劃投產量決策［J］．系統(tǒng)工程理論與實踐，2008(7):165-178．

［14］ 嚴京濱．采用有效的控制，提高實驗教學質量［J］．實驗技術與管理，2007，24(4):120-123．

［15］ 馬 凌，易 蘭．IE方法在教學質量管理的流程優(yōu)化中的應用［J］．現(xiàn)代教育技術，2009(10):48-52．