薛冬娟，慕光宇，潘 穎，潘瀾瀾

(大連海洋大學機械工程學院，遼寧 大連 116023)

目前，國內(nèi)大部分高校工業(yè)工程專業(yè)實驗室建設滯后于理論教學環(huán)節(jié)的教學環(huán)境，本文提出了構(gòu)建面向工程素質(zhì)的工業(yè)工程實驗教學體系。該體系突出以制造工程為背景，以系統(tǒng)全面地培養(yǎng)復合型人才為目的，包容基礎工業(yè)工程和現(xiàn)代工業(yè)工程的主要特點，結(jié)合IT技術營造數(shù)字化制造與數(shù)字化管理網(wǎng)絡環(huán)境，使工業(yè)工程專業(yè)的實驗教學更具開放性和工程性。

1 面向工程素質(zhì)培養(yǎng)的工業(yè)工程教學實驗體系構(gòu)建需求

目前，國內(nèi)高校IE專業(yè)實驗教學的各個環(huán)節(jié)都服務于相應的課程或課程群，但在對這些實驗教學環(huán)節(jié)的內(nèi)容、形式、要求、時間安排等方面的設計上，較少從整體的角度來考慮其相互之間的關系與聯(lián)系。總體來看，目前本專業(yè)實驗教學存在的主要問題，表現(xiàn)在以下方面：

（1）各實驗教學環(huán)節(jié)獨立，沒有形成體系。

（2）實驗教學體系缺乏先進性、實用性、創(chuàng)新性和有效性，主要是因為實驗、實習條件限制，很多實驗教學內(nèi)容脫離科技發(fā)展和企業(yè)的實際需要[1]。

（3）教學模式單一，缺乏綜合實驗教學環(huán)節(jié)，使得學生主動性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮。

（4）實驗多以演示性、驗證性為主，缺少系列化的綜合性、創(chuàng)新型、設計性、開放式的專業(yè)課程實驗，不利于學生的動手能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

另外，根據(jù)對制造業(yè)人才需求情況的調(diào)研和需求分析發(fā)現(xiàn)，目前該專業(yè)絕大部分畢業(yè)生的就業(yè)，仍停留在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的末端，基本上都是從事基礎工業(yè)工程、品質(zhì)管理、庫存管理和生產(chǎn)計劃等方面的工作，培養(yǎng)出的學生就業(yè)后還不能較快地適應崗位，與企業(yè)用人要求的期望值，存在相當差距。

因此，構(gòu)建面向工程素質(zhì)培養(yǎng)的工業(yè)工程教學實驗體系，其規(guī)劃建設思路是:以實驗硬件設施為基礎，以計算機軟硬件技術為手段，以自動化和網(wǎng)絡通信技術為支撐，提供相關輔助設備和資料，建設一個面向工程應用的柔性開放式的現(xiàn)代IE工程實驗體系。建設目標是：將工業(yè)工程學科理論與實驗有機結(jié)合，驗證學生所學專業(yè)理論知識，訓練學生專業(yè)技能，培養(yǎng)其綜合設計和系統(tǒng)分析的能力；滿足本科生和研究生教學和企業(yè)IE人員的培訓需要，同時能為教師、研究生等科研人員提供試驗環(huán)境。

2 面向工程素質(zhì)培養(yǎng)的工業(yè)工程柔性開放式教學實驗體系

2.1 實驗體系架構(gòu)

面向工程素質(zhì)培養(yǎng)的工業(yè)工程教學實驗和創(chuàng)新體系在總體上考慮面向現(xiàn)代制造、全過程，充分體現(xiàn)集成制造背景和現(xiàn)代工業(yè)工程特點。該教學實驗體系的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個體系由工作研究與工效學實驗模塊、生產(chǎn)制造系統(tǒng)實驗模塊、設施規(guī)劃與虛擬運作實驗模塊、現(xiàn)代經(jīng)營工程系統(tǒng)實驗模塊4部分組成，而連接各實驗模塊的紐帶是數(shù)字化制造與數(shù)字化管理環(huán)境，其體現(xiàn)了各實驗之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系，保證了實驗體系的系統(tǒng)性和完整性。

圖1 工業(yè)工程柔性開放式教學實驗體系基本結(jié)構(gòu)

2.2各組成實驗模塊

（1）工作研究與工效學實驗模塊

工作研究與工效學是傳統(tǒng)工業(yè)工程的主要內(nèi)容，是進行現(xiàn)代工業(yè)工程活動研究的前提。工作研究與工效學實驗模塊是工業(yè)工程專業(yè)所需的基礎實驗環(huán)境，主要涵蓋基礎工業(yè)工程和人因工程兩門課程實驗?；A工業(yè)工程實驗著重培養(yǎng)學生掌握方法研究和作業(yè)測定的基本方法，訓練學生不斷置疑和不斷創(chuàng)新的工業(yè)工程意識；人因工程實驗目的是使學生了解人與工作環(huán)境之間的關系以及環(huán)境等因素對效率的影響，掌握改善環(huán)境提高效率的基本方法，設計適宜的工作環(huán)境。

（2）生產(chǎn)制造系統(tǒng)實驗模塊

現(xiàn)代工業(yè)工程的主要特征和重要內(nèi)容是在計算機系統(tǒng)技術的基礎上發(fā)展集成生產(chǎn)和相應的現(xiàn)代制造技術[5]。該實驗模塊主要包括現(xiàn)代制造系統(tǒng)實驗、生產(chǎn)計劃與控制實驗以及品質(zhì)管理與可靠性實驗。現(xiàn)代制造系統(tǒng)實驗目的是使學生了解先進制造技術，掌握現(xiàn)代生產(chǎn)制造系統(tǒng)的設計方法；生產(chǎn)計劃與控制實驗目的是使學生了解產(chǎn)品開發(fā)、研制及設計流程，掌握生產(chǎn)過程規(guī)劃與設計方法及生產(chǎn)過程控制技術，學會主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃和不同生產(chǎn)類型下的生產(chǎn)作業(yè)計劃；品質(zhì)管理與可靠性系列實驗開設目的是使學生了解統(tǒng)計品質(zhì)控制、全面品質(zhì)管理等科學的品質(zhì)管理方法，掌握品質(zhì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法，學會進行品質(zhì)設計、品質(zhì)控制、品質(zhì)評價與診斷。

（3）設施規(guī)劃與虛擬運作實驗模塊

現(xiàn)代工業(yè)工程追求的最終目標是使企業(yè)優(yōu)化有限資源配置，正確調(diào)度和使用各項資源，降低企業(yè)運作成本，提高企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)，確保企業(yè)整體經(jīng)濟效益穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。該實驗模塊包括設施規(guī)劃與物流分析實驗、系統(tǒng)建模與模擬仿真實驗兩部分內(nèi)容。

設施規(guī)劃與物流分析實驗目的是使學生了解設施規(guī)劃與設計的重要性，掌握設施設計及布局的基本方法，學會使用相關物流設備和技術設計合理的物流系統(tǒng)。實驗內(nèi)容可結(jié)合某種典型產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，應用物流仿真軟件（如Flexism、Witness）對工廠生產(chǎn)系統(tǒng)進行物流分析，通過對工廠的合理布局，設備的有效布置，倉儲系統(tǒng)的合理設計，使學生掌握系統(tǒng)布置設計方法(SLP)的規(guī)范設計程序，并可以通過系統(tǒng)仿真軟件優(yōu)化和驗證所設計的對象，以此提高其開發(fā)設計的創(chuàng)新能力。

系統(tǒng)建模與模擬仿真實驗目的是使學生了解企業(yè)生產(chǎn)運作與管理流程，掌握工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)（包括物流系統(tǒng)）建模方法，學會使用建模仿真軟件（如Flexism、Witness）等進行仿真驗證實驗，學會使用ERP系統(tǒng)（如用友、SAP）熟悉企業(yè)各項業(yè)務流程，綜合運用專業(yè)知識模擬局域網(wǎng)絡下工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)運營系統(tǒng)的設計與運行。

（4）現(xiàn)代經(jīng)營工程系統(tǒng)實驗模塊

工業(yè)工程的重要目標之一是在信息技術的基礎上實現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營工程系統(tǒng)低成本、高效益、高效率運行。該實驗模塊包括工程經(jīng)濟學實驗、供應鏈管理（SCM）模塊和客戶關系管理（CRM）模塊。工程經(jīng)濟學實驗目的是使學生了解資金的時間價值、工程經(jīng)濟活動效果，掌握風險與不確定性分析方法、工程項目可行性研究方法、效益費用分析法，學會對工程項目方案進行經(jīng)濟評價，應用價值工程進行工程項目方案評選；而供應鏈管理（SCM）模塊和客戶關系管理（CRM）主要讓學生學習采購訂單管理、采購計劃的制訂、供應商評價與選擇方法和步驟、分銷商管理、分銷計劃及配送網(wǎng)絡平衡等問題。

3 結(jié)束語

構(gòu)建面向工程素質(zhì)的工業(yè)工程實驗教學體系，不僅可為學生提供寬廣自由的實驗環(huán)境，使其在實驗過程中得到工程專業(yè)技能與創(chuàng)新意識的全面提升，達到工業(yè)工程專業(yè)復合型人才培養(yǎng)的目的，同時考慮到國內(nèi)高校IE專業(yè)實驗室建設不完整的現(xiàn)狀，提出運用IT技術營造數(shù)字化制造與數(shù)字化管理環(huán)境，以真正實現(xiàn)實驗體系的開放性和工程性。該教學實驗體系的規(guī)劃設計思路和體系結(jié)構(gòu)可對工業(yè)工程專業(yè)開設實驗教學提供參考和指導意義。

[1]向 號，張嗣徽，李 明.《生產(chǎn)計劃與控制》課程教學的改革與實踐[J].物流工程與管理，2008，30(11):121-122.

[2]周貞云，馬漢武，葉春明，等.現(xiàn)代工業(yè)工程專業(yè)實驗室的規(guī)劃趨勢[J].工業(yè)工程，2008，7(2):60-63.

[3]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(gòu)建[J].實驗技術與管理，2007，24(5):121-123.

[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]郭效中.高校管理類專業(yè)實驗教學系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電腦知識與技術，2010，6(3):536-538.