孔繁森
(吉林大學(xué) 工業(yè)工程系,吉林 長春,130022)
高等學(xué)校工業(yè)工程本科專業(yè)類課程體系模型框架
孔繁森
(吉林大學(xué) 工業(yè)工程系,吉林 長春,130022)
本文旨在構(gòu)建符合中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高等學(xué)校工業(yè)工程本科專業(yè)類課程體系模型,為工業(yè)工程本科專業(yè)課程體系的建設(shè)提供理論指導(dǎo)。使用文獻(xiàn)研究的方法,研究了高等學(xué)校工業(yè)工程本科專業(yè)課程體系構(gòu)建的影響因素。在此基礎(chǔ)上,提出了符合工業(yè)工程專業(yè)課程體系構(gòu)建框架模型,并以吉林大學(xué)工業(yè)工程本科專業(yè)課程體系的建設(shè)為例詳細(xì)解讀了該模型的使用方法,需要考慮的因素。研究指出:課程體系建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,在建設(shè)過程中不應(yīng)盲目拷貝歐美發(fā)達(dá)國家的課程體系,而應(yīng)從中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要出發(fā)構(gòu)建適合中國工業(yè)化進(jìn)程與社會(huì)形態(tài)發(fā)展的工業(yè)工程本科專業(yè)課程體系。
本科專業(yè)課程體系; 模型框架; 工業(yè)工程
當(dāng)前教育系統(tǒng)正在深入貫徹落實(shí)中國共產(chǎn)黨的十八屆三中全會(huì)精神,全面推進(jìn)教育領(lǐng)域的綜合改革。自2013年7月初,教育部啟動(dòng)了高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。從筆者參與工業(yè)工程類本科教育質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)制定討論的過程來看,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于歐美高等教育機(jī)構(gòu)的《Curriculum Guidelines for BS/MS Degree Program》。下面以美國信息系統(tǒng)本科專業(yè)課程指南(IS 2010: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Program in Information Systems)為例來加以說明。這個(gè)指南是由美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM)與信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)(AIS)聯(lián)合制定的,制定機(jī)構(gòu)分為編寫委員會(huì)和咨詢委員會(huì),咨詢委員會(huì)由業(yè)界專家、畢業(yè)生代表、工程技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)(ABET)等部門專家組成。它的主要內(nèi)容包括:信息系統(tǒng)2010課程報(bào)告的使用,信息系統(tǒng)課程體系模型,指導(dǎo)課程體系設(shè)計(jì)的原則,課程體系修改的動(dòng)機(jī),關(guān)于信息系統(tǒng)專業(yè)職業(yè)方向的指導(dǎo)性假設(shè),本次課程體系修改的關(guān)鍵要素,作為一個(gè)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的信息系統(tǒng),信息系統(tǒng)專業(yè)核心課程、輔修課程與主修課程之間的關(guān)系,信息系統(tǒng)專業(yè)期望輸出的畢業(yè)生,信息系統(tǒng)課程體系架構(gòu),信息系統(tǒng)學(xué)位項(xiàng)目所需的資源,與其他同類計(jì)算機(jī)學(xué)科共享的課程,信息系統(tǒng)2010課程明細(xì)等。附錄交代了信息系統(tǒng)課程體系及相關(guān)學(xué)科背景,信息系統(tǒng)2010課程指南開發(fā)細(xì)節(jié),知識(shí)深度的度量及相應(yīng)的教學(xué)方法,信息系統(tǒng)的知識(shí)體[1]。
作為吉林大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)學(xué)科帶頭人,筆者負(fù)責(zé)制定了2001~2013年間各版教學(xué)計(jì)劃的設(shè)計(jì)工作,并負(fù)責(zé)承擔(dān)了吉林大學(xué)高水平研究生課程體系建設(shè)的相關(guān)項(xiàng)目。在這些工作過程中,筆者一直在思考多年來在教學(xué)一線所遇到的本科生與研究生培養(yǎng)過程中的課程設(shè)置、學(xué)分分配以及質(zhì)量保證等問題。就課程體系設(shè)置而言,國內(nèi)早期參照的是前蘇聯(lián)的模式,而近20年主要是在模仿西方發(fā)達(dá)國家的模式,其結(jié)果與中國制造的仿制過程相似,許多內(nèi)容是知其然而不知其所以然?;谏鲜隹剂?,筆者將在文中深度剖析兩個(gè)問題:1)國外課程體系設(shè)置的考量因素是什么? 2)如何建立適應(yīng)中國社會(huì)發(fā)展所需要的高等學(xué)校工業(yè)工程類本科生教育課程體系。
在歐洲,早期的課程體系分為理想的課程體系、正式的課程體系以及可操作層面上的課程體系3種[2]。理想的課程體系是基于教育機(jī)構(gòu)期望達(dá)到的愿景來制定的。這與所在專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及其學(xué)生就業(yè)范疇的定義相關(guān)聯(lián)?;谶@一思路,課程體系是若干職位匯合成一個(gè)共同愿景,當(dāng)這一愿景被內(nèi)置于一個(gè)含有課程內(nèi)容、活動(dòng)、學(xué)習(xí)輸出以及能力描述的文件時(shí),理想的課程體系就變成了正式的課程體系??刹僮鲗用嫔系恼n程體系是指出在課程執(zhí)行過程中,課堂上將要發(fā)生什么、針對(duì)課程內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)所使用的方法、老師與學(xué)生之間的關(guān)系、學(xué)生與學(xué)生之間的關(guān)系、資源的使用等內(nèi)容。世界各國高等教育課程體系基本沿襲了這一定義,即主要考慮的是教什么、怎樣學(xué)、跟誰學(xué)、課程體系的目標(biāo)和評(píng)價(jià)方法等內(nèi)容。為了清楚表達(dá)并執(zhí)行這些課程元素,課程體系在某些特殊環(huán)節(jié)增強(qiáng)了對(duì)師生互動(dòng)內(nèi)容的要求?;诖朔N認(rèn)識(shí),課程體系被認(rèn)為是確保了一個(gè)獲取知識(shí)與創(chuàng)造知識(shí)的情景,并兼顧了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展、職業(yè)與價(jià)值取向等問題。盡管有一些課程體系的制定方法,但課程體系的概念包括了不同層次、結(jié)構(gòu)的人員之間交互作用的實(shí)踐。因此,課程體系好比一個(gè)項(xiàng)目,該項(xiàng)目涉及到整體性、連續(xù)性以及課堂上實(shí)際發(fā)生了什么,及其意圖之間的相互依賴關(guān)系。高等教育由具有不同課程體系設(shè)置的不同教育層次的教育機(jī)構(gòu)組成。不同的課程體系設(shè)置隱含地表明了高等教育機(jī)構(gòu)對(duì)某一領(lǐng)域?qū)W生應(yīng)該達(dá)到的從業(yè)知識(shí)及能力標(biāo)準(zhǔn)的要求。為此,Lima等人指出,高等教育課程體系應(yīng)該包括如下5方面的要素:1)職業(yè)定義;2)課程內(nèi)容的選擇;3)學(xué)習(xí)計(jì)劃的組織架構(gòu);4)課程體系之可執(zhí)行性的基本條件;5) 課程計(jì)劃的評(píng)價(jià)。課程體系的定義可以被理解為與該職業(yè)相關(guān)的幾個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的一個(gè)課程指南[3]。課程內(nèi)容可以歸類為3組,即學(xué)科大類基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
工業(yè)工程(IE)來源于美國,是對(duì)有關(guān)人員、物資、設(shè)備、能源和信息等組成的整體系統(tǒng)(integrated system)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改進(jìn)和實(shí)施的學(xué)科。它應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理和社會(huì)科學(xué)的專門知識(shí)與技能,并且使用工程分析的原理和方法,對(duì)上述系統(tǒng)可能取得的成果予以闡述、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)(AIIE)。
工業(yè)工程是典型的技術(shù)與管理等多學(xué)科交叉學(xué)科,其課程體系的時(shí)代特征更加明顯,影響因素相較其他傳統(tǒng)學(xué)科更多。如1998年美國 Texas A&M大學(xué)工業(yè)工程系主導(dǎo)的IE課程體系變革的主要因素是:制造業(yè)移向發(fā)展中國家,服務(wù)業(yè)成為其社會(huì)發(fā)展的主角。傳統(tǒng)的IE課程設(shè)置已不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要,并且認(rèn)為工業(yè)工程學(xué)科畢業(yè)生主要就業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)轉(zhuǎn)向IT業(yè)、服務(wù)業(yè)和工程管理等領(lǐng)域。因此,他們修改了傳統(tǒng)的IE課程體系,增加了工程管理輔修課程,探究性教學(xué)策略,并將IT課程集成到工業(yè)工程課程體系中。這種變化在美國很明顯,許多美國學(xué)者注意到美國經(jīng)濟(jì)向服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移的這種特征[4-6]。2005年美國密歇根技術(shù)大學(xué)(MTU)Sorby等人認(rèn)為,由于工業(yè)工程和工程管理植根于制造領(lǐng)域,不太適合服務(wù)業(yè)的發(fā)展。因此,他們用德爾菲法預(yù)測(cè)了服務(wù)業(yè)發(fā)展所需知識(shí)專題,建立了新的服務(wù)系統(tǒng)工程本科生教育課程體系。盡管如此,筆者2008年在美國賓州州立大學(xué)訪問時(shí),發(fā)現(xiàn)許多美國著名大學(xué)的工業(yè)工程專業(yè)的研究方向轉(zhuǎn)向到醫(yī)學(xué)和社會(huì)人口老齡化等服務(wù)業(yè)研究領(lǐng)域。這種趨勢(shì)在臺(tái)灣各大學(xué)工業(yè)工程課程體系設(shè)置中也有體現(xiàn)。不過由于臺(tái)灣本島芯片制造業(yè)非常發(fā)達(dá),許多課程背景與這一行業(yè)的發(fā)展有關(guān)。而在非洲及阿拉伯地區(qū),石油化工業(yè)非常發(fā)達(dá)。因而,在南非、埃及、伊朗以及沙特阿拉伯等國家的大學(xué)里,工業(yè)工程專業(yè)的課程體系無不包含自動(dòng)控制、過程工程等課程[4]。
而歐洲各大學(xué)課程體系的變化則體現(xiàn)了社會(huì)的變革——?dú)W洲一體化進(jìn)程。1999年開始的歐洲博洛尼亞進(jìn)程是歐洲國家通過政府間合作和協(xié)商,在整個(gè)歐洲范圍內(nèi)進(jìn)行高等教育調(diào)整的過程。該進(jìn)程確定的一項(xiàng)主要目標(biāo)是到2010年建立一個(gè)歐洲高等教育區(qū)。他們的課程改革是圍繞歐洲學(xué)分積累與轉(zhuǎn)移制度(ECTS)展開的。為了考慮歐盟內(nèi)各成員國之間教育水平的差異,文獻(xiàn)[3]認(rèn)為高等教育是分層次的,不同層次的高等教育機(jī)構(gòu)(如博雅學(xué)院、綜合大學(xué)、理工大學(xué)以及職業(yè)技術(shù)學(xué)院等)所輸出的學(xué)生具有的知識(shí)背景是有差異的。因此,博洛尼亞進(jìn)程對(duì)課程體系框架有一個(gè)明確的定義,并對(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)給予了特別的關(guān)注。該進(jìn)程特別指出,某一科目的學(xué)時(shí)并不是指師生課堂接觸的學(xué)時(shí),而是學(xué)生在某一科目上用于學(xué)習(xí)、分析、研究與探索上所投入的最低時(shí)間限制。這一方面與中國當(dāng)前教育現(xiàn)狀極為相似。我國目前共有2 400多所大學(xué),其中包括755所普通本科院校,除100多所由中央部委直接管理,還有646所地方本科院校,整個(gè)課程體系早期大部分根基于前蘇聯(lián)的教育體系,改革開放后轉(zhuǎn)向于西方體系。但由于各種因素的制約,導(dǎo)致目前諸多學(xué)科劃分及其課程體系內(nèi)容與歐美具有形似神不似的特征。不僅如此,歐美的工業(yè)工程基本都在工程學(xué)院,在美國僅有佐治亞理工大學(xué)的工業(yè)工程學(xué)科獨(dú)立成院,而在我國幾乎一半工業(yè)工程專業(yè)在經(jīng)管學(xué)院,一半在工程類學(xué)院。由于處于不同學(xué)院的學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)及其師資教學(xué)環(huán)境所能給予學(xué)生的知識(shí)體系是有差別的,因此,歐洲的經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)前中國的教育改革具有借鑒意義。綜上所述,我國的本科教學(xué)質(zhì)量按照國家標(biāo)準(zhǔn)首先要服從國家需要,服務(wù)于我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè),其次要具有一定的適應(yīng)性,能夠滿足不同層次學(xué)校辦學(xué)的需要,這取決于各類高校的辦學(xué)定位。
工業(yè)工程是一門交叉學(xué)科,學(xué)科的知識(shí)領(lǐng)域較為分散。在工業(yè)工程課程體系建設(shè)中,知識(shí)的集成與綜合傳授方法是學(xué)科體系建設(shè)中一個(gè)值得關(guān)注的問題。 文獻(xiàn)[7]探討了工業(yè)工程學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的集成與綜合問題,并給出了“工業(yè)工程學(xué)(industrial engineering science)”的定義,該文認(rèn)為:工業(yè)工程學(xué)是指所有工業(yè)工程課程中的最基本領(lǐng)域,是工業(yè)工程領(lǐng)域內(nèi)最核心的知識(shí)領(lǐng)域,不能與工程技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)所定義的工程科學(xué)相混淆。該文進(jìn)一步指出這一核心領(lǐng)域包括如下6個(gè)知識(shí)領(lǐng)域:概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),運(yùn)籌學(xué)(圖論與線性規(guī)劃),工程管理(包括工程經(jīng)濟(jì)),人因工程(包括方法研究與時(shí)間測(cè)定),制造與設(shè)施設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)運(yùn)作分析等。文獻(xiàn)指出,在歐美大學(xué)工業(yè)工程學(xué)科課程體系中無一例外地涵蓋了上述6個(gè)方面的課程。
歐美課程體系建設(shè)中都需考慮工程技術(shù)學(xué)位項(xiàng)目認(rèn)證委員會(huì)對(duì)畢業(yè)生從業(yè)能力的要求,如終生的工程能力,這些能力概括如下。
1)商業(yè)實(shí)踐與成本分析的能力:是指在大的商業(yè)環(huán)境中,處理與工程技能相關(guān)的成本與經(jīng)濟(jì)問題、變化管理、創(chuàng)新管理以及工程倫理等問題的能力。
2)數(shù)據(jù)與不確定問題的分析能力:是指獲得信息的能力,在不確定環(huán)境中收集與處理數(shù)據(jù)信息的能力。
3)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和解決問題的能力:這些能力是指定義規(guī)格,開發(fā)詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明書,并把設(shè)計(jì)應(yīng)用于工程實(shí)際中的能力。
4)使用信息系統(tǒng)和編程的能力:是指利用計(jì)算機(jī)從眾多數(shù)據(jù)中抽取有用信息的能力,以及利用相應(yīng)軟件及開發(fā)軟件解決普通工程問題的能力。
5)交流與團(tuán)隊(duì)合作的能力:是指在一個(gè)多功能團(tuán)隊(duì)中工作的能力,能清楚地與管理者/非技術(shù)人員進(jìn)行口頭和書面交流的能力。
盡管當(dāng)前我國還沒有類似的組織,但是筆者認(rèn)為課程體系是一定要考慮這些能力的培養(yǎng)的。比如在我國課程體系建設(shè)中普遍提及的獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用知識(shí)的能力以及創(chuàng)新的能力等。而在歐美課程體系中,除了技術(shù)知識(shí)的獲取、應(yīng)用與創(chuàng)造能力外,其工程教育還關(guān)注如何在課程實(shí)施過程中為將來的工業(yè)工程師提供更強(qiáng)的能力(soft skill),如領(lǐng)導(dǎo)能力、團(tuán)隊(duì)合作的能力、進(jìn)行口頭與書面交流的能力、分析問題和解決問題的能力、工程倫理與環(huán)境保護(hù)意識(shí)等職業(yè)素養(yǎng)的建立、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力、跨區(qū)域與文化的國際交流合作的能力等[4,8-9]。文獻(xiàn)[7]指出,美國許多資源需要在海外獲得,許多公司也都是跨國公司,那么用人單位要考慮被聘用人員需要與非美國工程師工作在一起解決某些問題。基于這種工程教育全球化的考慮,在課程計(jì)劃中需要安排一些人文地理、社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的選修課供有需要的學(xué)生們選修。鑒于上述考慮,本文構(gòu)建如下工業(yè)工程類課程體系模型,供同行專家制定標(biāo)準(zhǔn)與課程體系參考使用。
模型使用說明如下。
1)理想的課程體系應(yīng)根據(jù)學(xué)校的定位及其使命與愿景來定,不同層次的學(xué)校其使命與愿景是不一樣的。因使命和愿景的不同,會(huì)對(duì)學(xué)校設(shè)定課程、選修課程以及對(duì)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)和畢業(yè)論文等的要求產(chǎn)生影響。如根據(jù)吉林大學(xué)985綜合大學(xué)的屬性定位我們的教育使命為素質(zhì)教育。
2)其次是考慮到各個(gè)學(xué)校工業(yè)工程專業(yè)所在學(xué)科背景的不同,往往所起的本科專業(yè)名稱也不同,如,工業(yè)工程(IE)、工業(yè)工程與管理(IEM)、工業(yè)與制造系統(tǒng)工程(IEM)、工業(yè)與系統(tǒng)工程(ISE)等,這意味著該校工業(yè)工程服務(wù)社會(huì)的方向有所側(cè)重。吉林大學(xué)的工業(yè)工程專業(yè)依據(jù)原吉林工業(yè)大學(xué)的工科特色而將工業(yè)工程專業(yè)定位于服務(wù)中國的制造業(yè),為中國制造業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)所需的工業(yè)工程人才。因此,該專業(yè)《學(xué)科大類》課程會(huì)按照制造科學(xué)與生產(chǎn)工程專業(yè)的模式設(shè)置這部分學(xué)科大類課程。
3)專業(yè)核心課程無疑反映了該學(xué)科的基礎(chǔ)性與科學(xué)性,吉林大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)按照工業(yè)工程學(xué)(industrial engineering science)的定義設(shè)置了如圖1所示的3類6門課程,核心課程的設(shè)置與西方發(fā)達(dá)國家的設(shè)置相同,體現(xiàn)了工業(yè)工程學(xué)的特征。
圖1 工業(yè)工程類課程體系模型框架Fig.1 Framework of curriculum model for industrial engineering
4)選修——基于職業(yè)生涯導(dǎo)向的課程設(shè)置。
中國的教育必須為中國的國家建設(shè)與社會(huì)發(fā)展服務(wù)。因此,我國的工業(yè)工程專業(yè)課程體系應(yīng)該根據(jù)中國工業(yè)與社會(huì)發(fā)展的實(shí)情來制定,不能盲目照抄、照搬西方發(fā)達(dá)國家的課程體系。主要原因如下:美國是工業(yè)工程學(xué)科的發(fā)源地,我們通常會(huì)以美國的工業(yè)工程課程體系設(shè)置為標(biāo)桿來設(shè)置課程體系;但是中國的工業(yè)化進(jìn)程與美國的工業(yè)化進(jìn)程有著天壤之別(見圖2),美國的工業(yè)工程課程體系是依據(jù)美國的工業(yè)化進(jìn)程制定的,因此,是不能完全適于我國的。
圖2 中國與世界發(fā)達(dá)國家工業(yè)化進(jìn)程的差別Fig.2 The industrialization tracing difference between China and Western developed country
由圖2可見,美國的社會(huì)發(fā)展及其工業(yè)化進(jìn)程的界限是非常分明的,他們?cè)诠I(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代建立了工業(yè)工程這一學(xué)科,目前其制造業(yè)外遷至發(fā)展中國家,美國以知識(shí)經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主。
圖3 工業(yè)工程核心知識(shí)體系與工業(yè)化進(jìn)程的關(guān)系Fig.3 The relationship between the industrialization tracing and core knowledge systems in industrial engineering
由圖3可見,不同時(shí)代,工業(yè)工程的知識(shí)體系是不一樣的。二戰(zhàn)前以基礎(chǔ)工業(yè)工程的工作研究、大批量流水生產(chǎn)、物料搬運(yùn)等的研究為主;二戰(zhàn)中以定量的運(yùn)籌學(xué)發(fā)展為代表,形成了物流工程與MRPⅡ等知識(shí)體系;20世紀(jì)80年代美國麻省理工學(xué)院在分析日本豐田生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)上建立了精益生產(chǎn)體系以及后工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的IT、先進(jìn)制造技術(shù)、ERP等技術(shù)。因此,許多文獻(xiàn)論述美國工業(yè)工程課程體系為現(xiàn)代工業(yè)工程體系,知識(shí)內(nèi)容含有IT和服務(wù)業(yè)等成分。中國與西方發(fā)達(dá)國家相比,工業(yè)化進(jìn)程才剛剛開始,基礎(chǔ)工業(yè)還相當(dāng)落后,許多大型國有企業(yè)設(shè)備是先進(jìn)的,思想是落后的。在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化進(jìn)程的過程中,又受到知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息時(shí)代的沖擊,是一個(gè)多元化交叉的經(jīng)濟(jì)時(shí)代。因此,在我國進(jìn)行課程體系建設(shè),教育宗旨必須為多元化的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),同時(shí)又必須面對(duì)飛速發(fā)展的知識(shí)更新,課程體系不能盲目照抄西方發(fā)達(dá)國家的課程內(nèi)容,必須兼顧我國經(jīng)濟(jì)多元化的現(xiàn)狀安排課程內(nèi)容。由于工業(yè)工程本科生教育在中國是近20年的事,在企業(yè)中的認(rèn)知度還不高,除了外資與合資企業(yè)外,能夠合理有效利用工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)生的社會(huì)組織還不多。因此,加強(qiáng)傳統(tǒng)工業(yè)工程知識(shí)的傳播,基本工業(yè)工程技能的傳授是當(dāng)前我國工業(yè)工程課程體系設(shè)置必須考慮的問題。同時(shí),也不能忽視現(xiàn)代工業(yè)工程知識(shí)體系的更新。因此,需要協(xié)調(diào)在有限學(xué)分限制下知識(shí)體系的集成,以形成符合當(dāng)前中國多元經(jīng)濟(jì)并存,社會(huì)高速發(fā)展需要的課程體系。建議的方法為按照學(xué)生的需要設(shè)置相應(yīng)的課程模塊,主要包括:為希望在制造領(lǐng)域就業(yè)的學(xué)生安排的制造科學(xué)與生產(chǎn)工程選修模塊IEM1;為希望在企業(yè)、政府等部門管理崗位就業(yè)的同學(xué)準(zhǔn)備了管理科學(xué)與工程選修模塊IEM2;為希望在系統(tǒng)工程、IT領(lǐng)域就業(yè)的同學(xué)安排了系統(tǒng)科學(xué)與工程選修模塊IES1;以及為希望在服務(wù)領(lǐng)域就業(yè)的同學(xué)安排的服務(wù)工程選修模塊IES2;以及為希望從事學(xué)術(shù)研究的同學(xué)準(zhǔn)備的工業(yè)工程學(xué)專修模塊IEscience,以跟蹤學(xué)科國際研究前沿。為保證傳授給學(xué)生的知識(shí)具有完整性,應(yīng)要求選修學(xué)生在同一個(gè)模塊中整塊選修相關(guān)課程。
在西方發(fā)達(dá)國家,教育輸出是有能力要求的。這在工程技術(shù)教育認(rèn)證(ABET)中有明確的說明[4]。在課程體系模型中是通過實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)論文與大作業(yè)等環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的。下面將吉林大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)課程體系關(guān)于能力培養(yǎng)方面的做法介紹如下。
1)在工業(yè)工程系設(shè)置有工業(yè)工程學(xué)學(xué)會(huì)。該學(xué)會(huì)是一個(gè)由熱愛科學(xué)研究的學(xué)生組成的學(xué)生社團(tuán),成員由博士生、碩士生以及本科生組成,本科生將根據(jù)個(gè)人愛好選擇自己喜愛的研究方向參與到博士生、碩士生的課題研究中來,通過這一渠道為那些具有從事學(xué)術(shù)研究理想的本科生提供一個(gè)研究平臺(tái),以開發(fā)并提升本科生的科學(xué)研究興趣和能力。
2)在大二、大三、大四分別設(shè)置有運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)、人因工程課程設(shè)計(jì)以及工業(yè)工程專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)。運(yùn)籌學(xué)課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容是開放式問題的數(shù)學(xué)建模,持續(xù)3~4周,優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)將被推薦參加國內(nèi)外各種數(shù)學(xué)建模大賽。人因工程課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完工業(yè)心理學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)與人因工程后的一個(gè)鼓勵(lì)創(chuàng)新的課程設(shè)計(jì)。這個(gè)課程設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目的,并推薦優(yōu)秀作品參加全國大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。工業(yè)工程綜合課程設(shè)計(jì)是學(xué)生們?cè)趯W(xué)完制造技術(shù)基礎(chǔ)、工作研究、人因工程、物流與設(shè)施規(guī)劃以及生產(chǎn)計(jì)劃與控制等專業(yè)核心課程后結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)而安排的一項(xiàng)大作業(yè),通過上述課程設(shè)計(jì)和大作業(yè)可以將學(xué)生們所學(xué)的知識(shí)集成起來形成完整的知識(shí)鏈。同時(shí)教給學(xué)生如何綜合不同的概念來解決各種工程問題,進(jìn)而提升學(xué)生們利用所學(xué)課本知識(shí)解決工程問題的能力。此外,生產(chǎn)實(shí)習(xí)與綜合課程設(shè)計(jì)是團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目,在這一過程中,除了強(qiáng)調(diào)給予學(xué)生三現(xiàn)(現(xiàn)場(chǎng)、現(xiàn)物與現(xiàn)實(shí))知識(shí)的傳授外,還強(qiáng)調(diào)這一過程中的團(tuán)隊(duì)合作能力,溝通交流能力、寫作與口頭表達(dá)等能力的培養(yǎng)。團(tuán)隊(duì)的組織方式為將全體學(xué)生分成若干組,每組所需完成時(shí)間不同,由3~5人組成,并由組員輪值組長,負(fù)責(zé)制定計(jì)劃、實(shí)施分工、召集討論等。每組周末寫出工作總結(jié),作為工作考核依據(jù)的一部分??己顺煽?jī)由論文內(nèi)容、答辯、小組成員個(gè)人的總結(jié)、自評(píng)和互評(píng)組成。采分點(diǎn)考察的主要是:使用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力,團(tuán)隊(duì)合作精神,寫作等書面表達(dá)能力,答辯過程的口頭表達(dá)能力等。答辯委員會(huì)由現(xiàn)場(chǎng)專家和學(xué)校教授組成,最高成績(jī)?yōu)閳F(tuán)隊(duì)成績(jī),個(gè)人成績(jī)由隊(duì)員按貢獻(xiàn)大小互評(píng)決定。任務(wù)驅(qū)動(dòng)型實(shí)習(xí)培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
3)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)措施。為了提升工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì),吉林大學(xué)工業(yè)工程系開設(shè)一門工程基礎(chǔ)雙語課。這門課的主要內(nèi)容可概括為3大部分,即工程概論、工程倫理、工程師解決工程問題所需要的基本知識(shí)[10]。工程概論主要介紹什么是工程,工程師與科學(xué)家的區(qū)別以及各類工程師的職業(yè)范疇等。這部分內(nèi)容的開設(shè)很重要,不僅對(duì)工科學(xué)生,甚至對(duì)管理、醫(yī)學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)等學(xué)科的學(xué)生開設(shè)此類課程都是必要。我國過去專業(yè)劃分很細(xì),大多數(shù)學(xué)生僅了解自己所學(xué)工程專業(yè)的情況,而對(duì)其它專業(yè)知之甚少。在強(qiáng)調(diào)通才教育的今天,我們的學(xué)生可以說對(duì)所有專業(yè)都感到茫然,因此,更有必要開設(shè)此課,使學(xué)生了解各類工程專業(yè)是干什么的以及各類工程師的職業(yè)范疇,以便于拓寬學(xué)生的知識(shí)面,并為其擇業(yè)提供參考。工程倫理主要介紹作為工程師所應(yīng)遵循的基本道德準(zhǔn)則。一個(gè)合格的工程師不僅應(yīng)具有專業(yè)知識(shí)和技能,還應(yīng)具有基本的非技術(shù)性的素質(zhì)。這些基本的非技術(shù)性的素質(zhì)涉及到適應(yīng)和處理人-社會(huì)-自然系統(tǒng)諸方面的關(guān)系。由于這些素質(zhì)會(huì)通過經(jīng)濟(jì)、道德、法律、藝術(shù)、傳統(tǒng)習(xí)俗等不同形式表現(xiàn)出來,因而與專業(yè)素質(zhì)一起構(gòu)成了工程技術(shù)人才的整體素質(zhì)。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類干預(yù)自然的能力越來越強(qiáng),人與自然的矛盾日趨尖銳、對(duì)立,人們已逐漸認(rèn)識(shí)到人類不僅破壞了自然界的自我調(diào)節(jié)機(jī)制和生態(tài)平衡,同時(shí)也使自己的生存受到嚴(yán)重威脅。面對(duì)這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí),人們?cè)诠こ虒?shí)踐活動(dòng)中不得不審慎地關(guān)注人-自然-社會(huì)之間的關(guān)系。在近十年,英美各大學(xué)里普遍開設(shè)了工程倫理課。我國目前在工程活動(dòng)中出現(xiàn)的大量損人利己和不負(fù)責(zé)任的行為,正反映出工程技術(shù)人員倫理意識(shí)缺失,對(duì)行為的后果及其所應(yīng)負(fù)的責(zé)任認(rèn)識(shí)不足的社會(huì)現(xiàn)實(shí)。對(duì)在校工科學(xué)生加強(qiáng)工程倫理教育,是塑造未來高素質(zhì)工程技術(shù)人員必不可少的環(huán)節(jié)。工程師解決工程問題所需要的基本知識(shí)概括介紹了諸如概括解決問題的方法(problem solving)、理解計(jì)算機(jī)(understanding computers)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(introduction to design); 數(shù)的表達(dá)(numbers)主要介紹精確與不確定數(shù)的使用與表示方法; 另外還介紹了圖表(tables and graphs)使用、牛頓定律(Newton′s Laws)、熱力學(xué)(thermodynamics)、測(cè)量(measurement)、工程交流方法(engineering communications)以及團(tuán)隊(duì)工作(team working)等工程師解決工程問題所需要的基本知識(shí)。從這些內(nèi)容的設(shè)置可見,解決問題的方法體現(xiàn)了大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),理解計(jì)算機(jī)、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)的表達(dá)、牛頓定律以及工程交流方法等內(nèi)容的設(shè)置則為大學(xué)生創(chuàng)新能力之培養(yǎng)提供了工具。
4)堅(jiān)持素質(zhì)教育的案例成果。通過素質(zhì)教育方法的實(shí)施, 吉林大學(xué)工業(yè)工程系2011級(jí)和2012級(jí)本科生的工業(yè)工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)與綜合課程設(shè)計(jì)的成果分別在2014年12月21日第九屆東風(fēng)日產(chǎn)杯-清華IE亮劍全國工業(yè)工程應(yīng)用案例大賽總決賽中獲一等獎(jiǎng),在2015年12月19日第十屆東風(fēng)日產(chǎn)杯-清華IE亮劍全國工業(yè)工程應(yīng)用案例大賽總決賽中獲特等獎(jiǎng)。在比賽中,吉林大學(xué)工業(yè)工程系參賽隊(duì)員的表現(xiàn)獲得與會(huì)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和專家的一致好評(píng),如東風(fēng)日產(chǎn)黨委書記兼董事長陽玉龍先生認(rèn)為吉林大學(xué)工業(yè)工程系代表隊(duì)無論是參賽案例的創(chuàng)新性,還是參賽隊(duì)員的團(tuán)隊(duì)合作精神、語言組織與表達(dá)能力對(duì)于特等獎(jiǎng)都是“實(shí)至名歸”。此外,吉林大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)2012級(jí)本科生在美國2015年度交叉學(xué)科建模大賽中獲得特等獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)(Finalist)。這些成績(jī)的取得是吉林大學(xué)工業(yè)工程系在本科生培養(yǎng)中長期堅(jiān)持素質(zhì)教育的結(jié)果。
5)關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)通常安排在大四的最后一學(xué)期。而實(shí)際情況是,在這一學(xué)期學(xué)生要忙于找工作或者忙于與簽約單位溝通協(xié)商,甚至部分簽約單位要求學(xué)生前往實(shí)習(xí)和培訓(xùn)。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明:由于學(xué)生投入的時(shí)間和精力較少,本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的效果并不理想。實(shí)際上基本沒有學(xué)生因?yàn)檫@一環(huán)節(jié)成績(jī)不合格而無法畢業(yè)。這就導(dǎo)致學(xué)生普遍不重視畢業(yè)設(shè)計(jì),不認(rèn)真的學(xué)生在所有實(shí)踐環(huán)節(jié)都是敷衍了事,甚至抄襲作弊。因而,從實(shí)際出發(fā),實(shí)施人性化的分類指導(dǎo)。如已經(jīng)考取了研究生的學(xué)生,可以直接參加到相關(guān)課題組從事科學(xué)或工程研究,以學(xué)位論文的方式完成自己的學(xué)業(yè);而對(duì)于那些無心學(xué)術(shù)研究,并且已經(jīng)找到工作的學(xué)生,完全可以按照自己的意愿到簽約單位實(shí)習(xí)并以完成一個(gè)改善項(xiàng)目的方式完成自己的學(xué)業(yè)。
按照?qǐng)D1所示課程體系模型,本文對(duì)中外課程體系進(jìn)行對(duì)比分析如下。
國內(nèi)外差別最大一塊在圖1的前后段。在前段的素質(zhì)教育階段中,我國的思想政治理論課有較大的課時(shí)量,而國外以自然、歷史、藝術(shù)、寫作以及倫理教育為主。在學(xué)科背景方面:工業(yè)工程起源于美國,在美國工業(yè)工程作為工科專業(yè)大多設(shè)在工程學(xué)院,學(xué)科大類課程以工程學(xué)科為主,但是佐治亞理工大學(xué)的工業(yè)工程是以工業(yè)與系統(tǒng)工程的名字獨(dú)立成院,學(xué)科大類課程為系統(tǒng)工程類。中國則比較復(fù)雜,工業(yè)工程專業(yè)在教育部招生目錄中設(shè)在管理科學(xué)下,具體在各個(gè)辦學(xué)學(xué)校則差異很大。有的學(xué)校將工業(yè)工程設(shè)在機(jī)械學(xué)院,如清華大學(xué)、上海交大、吉林大學(xué)、重慶大學(xué)等,有的學(xué)校則設(shè)在管理學(xué)院,如天津大學(xué)、西安交通大學(xué),南京大學(xué)等。工業(yè)工程設(shè)在不同的學(xué)院,其所開設(shè)的學(xué)科大類課程有著非常大的不同。設(shè)在機(jī)械學(xué)院的工業(yè)工程專業(yè)多按機(jī)械工程類為自己的學(xué)科大類來設(shè)置工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程;而設(shè)在管理學(xué)院的工業(yè)工程專業(yè)則多以管理科學(xué)與工程為背景來設(shè)置工業(yè)工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程。中間核心課程階段也有差別:本文的文獻(xiàn)研究表明:國外分定性課程、定量課程以及工程課程,詳見圖1;國內(nèi)多以基礎(chǔ)工業(yè)工程、人因工程、生產(chǎn)管理及物流工程等為核心課程。后段的實(shí)踐教育環(huán)節(jié)與國外有很大區(qū)別,國外以滿足工程認(rèn)證機(jī)構(gòu)要求的能力培養(yǎng)需要為主旨設(shè)課,而國內(nèi)則以教育部主導(dǎo)為主。工業(yè)工程設(shè)在機(jī)械學(xué)院,由于其學(xué)科大類按機(jī)械工程設(shè)置,因此,工業(yè)工程對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)與技能培訓(xùn)較為重視;而設(shè)在管理學(xué)院的工業(yè)工程則對(duì)沙盤演練較為重視。上述分析如有不對(duì)或不全面的地方還望各位專家批評(píng)指正。
1)2013年7月,教育部啟動(dòng)了高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的研制工作。這一工作顯然是必要的,但建議把這一工作的名稱改為高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)課程體系(質(zhì)量)指南。因?yàn)椋覈咝L啵k學(xué)層次差別較大,很難制定出一個(gè)普適性的國家本科教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),也很難給出一個(gè)準(zhǔn)確的測(cè)度去評(píng)價(jià)各類高校的本科教育質(zhì)量。
2)標(biāo)準(zhǔn)(或指南)的制定應(yīng)服務(wù)于中國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè),不能盲目照抄照搬西方發(fā)達(dá)國家同類學(xué)科的課程設(shè)置,但是能力培養(yǎng)與教學(xué)方法等要求是可以借鑒的。
3)課程體系的制定與實(shí)施是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,絕不是簡(jiǎn)單的幾門課的設(shè)置問題,需要從學(xué)校辦學(xué)愿景、專業(yè)發(fā)展與人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位出發(fā),制定課程體系與培養(yǎng)計(jì)劃,并在教學(xué)手段與方法、教學(xué)質(zhì)量保證體系建設(shè)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)置與配套設(shè)施建設(shè)、學(xué)校的教學(xué)管理與激勵(lì)機(jī)制等一系列措施聯(lián)合作用下才會(huì)收到預(yù)期效果。
[1]TOPI Heikki, VALACICH Joseph S, WRIGHT Ryan T, et al. IS 2010: Curriculum guidelines for undergraduate degree programs in information systems[J]. Communications of the Association for Information Systems, 2010, 26: 361-426.
[2]GOODLAD J, CURRICULUM Inquiry. The study of curriculum practice [M]. New York: McGraw Hill,1979.
[3]LIMA R M, MESQUITA D,AMORIM M,et al. An analysis of knowledge areas in industrial engineering and management curriculum[J]. International Journal of Industrial Engineering and Management , 2012, 3(2): 75-82.
[4]ALFARES H K, AL-TURKI U M,DUFFUAA S O. Developing an outcome-based industrial and systems engineering program[J]. Industrial Engineering and Management Systems, 2010,9(1): 60-68.
[5]KUO W, DEUERMEYER B. IE curriculum revisited: developing a new undergraduate program at Texas A&M University[J]. IIE Solutions, 1998(6):16-22.
[6]CRUMPTON-YOUNG L L, HAMPTON E, RABELO L. Re-Engineering the undergraduate industrial engineering program[C/OL].[2014-05-26]. https://www.mendeley.com/catalog/reengineering-undergraduate-industrial-engineering-program/.
[7]ESTERFIELD-SACRE Mary, RAJGOPAL Jayant, NORMAN Bryan, et al. A conceptual model for integrating and synthesizing the industrial engineering curriculum[DB/OL]. (2004-06-20). https://peer.asee.org/a-conceptual-model-for-integrating-and-synthesizing-the-industrial-engineering-curricu/um.
[8]SARI Z. A new curriculum for manufacturing & industrial engineering and engineering management for BS and MS degrees[J]. Procedia- Social and Behavioral Sciences, 2013, 102: 560-567.
[9]HANI Shafeek Mohammed Aman, MUHAMMAD Marsudi. From traditional to applied: a case study in industrial engineering curriculum[J]. International Journal of Social, Behavioral, Educational, Economic, Business and Industrial Engineering, 2014, 8(10):3378-3387.
[10] 孔繁森. 工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索[J]. 工業(yè)工程,2009,12(5):126-129.
KONG Fansen. Exploration of education modes in industrial engineering major[J].Industrial Engineering Journal,2009,12(5):126-129.
A Study of Framework Model on Curriculum for Undergraduate Degree Program in Industrial Engineering Higher Education
KONG Fansen
(Department of Industrial Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China)
A framework model of curriculum guidelines for undergraduate degree program in industrial engineering in colleges and universities in line with the needs of China′s national economic development is tentatively set up. This model can provide theoretical guidance for constructing curriculum of Industrial Engineering. Effect factor for constructing curriculum of undergraduate degree program in industrial engineering are studied by reference analysis, upon which a framework model of the construction of the curriculum of industrial engineering specialty is put forward. The factors that need to be considered are also considered, and the use of the model is explained in detail by taking the construction of the curriculum of Industrial Engineering undergraduate course in Jilin University as an example. It is claimed that the construction of curriculum is a systematic project and it is no good to copy and induce one from Europe and America in China. The curriculum should satisfy the need of China′s national economic development and agree with China′s industrialization tracing and social pattern.
curriculum of undergraduate degree program; model and framework; industrial engineering
2015- 12- 15
孔繁森(1965-),吉林省人,教授,主要研究方向?yàn)楣I(yè)工程.
10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.06.020
F270.7
A
1007-7375(2016)06- 0131- 07