李 明，袁逸萍，李曉娟

（新疆大學機械工程學院，新疆 烏魯木齊830046）

工業(yè)工程（Industrial Engineering，IE）以培養(yǎng)既掌握現(xiàn)代工程管理基本理論、方法和手段，又具備堅實的工程技術(shù)基礎(chǔ)的復合型的高級工程管理人才為目標，具有很強的實踐性和應(yīng)用要求。目前在我國已經(jīng)有220多所高校開設(shè)了工業(yè)工程專業(yè)。新疆大學于2004年開始在機械工程學院設(shè)置工業(yè)工程專業(yè)并于當年開始招收本科學生，其專業(yè)培養(yǎng)方案多年來歷經(jīng)幾次大的修改，但專業(yè)核心課程一直與國內(nèi)大部分高校設(shè)置相同，以“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”、“生產(chǎn)計劃與控制”“管理信息系統(tǒng)”、“生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真”、“基礎(chǔ)工業(yè)工程”、“人因工程”為主。這些專業(yè)課程的設(shè)置對學生所學的專業(yè)理論知識的學習和應(yīng)用起到了非常好的作用。但隨著近年工業(yè)工程學科本身的發(fā)展，以及新興專業(yè)和新學科熱點的不斷出現(xiàn)，也對工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)的模式提出了極大的挑戰(zhàn)[1]。

1 工業(yè)工程課程體系及存在的問題

（1）工業(yè)工程專業(yè)跨越了管理學專業(yè)和工程專業(yè)兩個學科，兩個學科都有其特有的培養(yǎng)體系和知識體系，與此同時各大高校都開始努力增加實踐環(huán)節(jié)教學，減少課堂教學時間，就使本專業(yè)如何能夠在有限的課堂時間內(nèi)融合匯聚兩大專業(yè)成為巨大的挑戰(zhàn)。

（2）由于工業(yè)工程專業(yè)融合了兩大學科，使該專業(yè)課程的設(shè)置缺乏系統(tǒng)性，課程群之間的聯(lián)系不夠緊密，相關(guān)課程之間缺少垂直集成設(shè)計，甚至出現(xiàn)部分知識點在多門課程中出現(xiàn)，核心課程之間的橫向聯(lián)系缺乏。

（3）在新疆大學，由于工業(yè)工程專業(yè)是設(shè)立在機械工程學院，學生在學習中必須學習大量的機械工程基礎(chǔ)和專業(yè)課程。如何把這些課程與工業(yè)工程的專業(yè)核心課程聯(lián)系起來，也是近幾年專業(yè)課程探討的重點。

（4）在課程教學中，教師也發(fā)現(xiàn)在課堂教學和隨后的實踐和實驗教學有脫節(jié)的現(xiàn)象，如何能夠在理論教學中加入更加直觀的教學手段，能使學生更加容易的把課堂理論和現(xiàn)實情景融合起來，是新疆大學機械工程學院工業(yè)工程系近幾年的教學革新重點[2]。

2 工業(yè)工程課程設(shè)置的建議

（1）工業(yè)工程課程體系優(yōu)化首先就應(yīng)該是結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化。課程體系優(yōu)化就是對課程體系中課程選擇、整合、重構(gòu)、集成，使課程體系中的課程之間的銜接和配置更加合理。而課程體系優(yōu)化的重點就是核心課程的選擇和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，因為核心課程是由整個課程體系中最重要的課程構(gòu)成，核心課程的選擇和設(shè)置直接影響整個課程體系的結(jié)構(gòu)和功能，會對教學目標和人才培養(yǎng)目標的達成產(chǎn)生重要影響。

（2）通過對工業(yè)工程的核心課程分析，同時參考國外高校工業(yè)工程、工商管理、MBA等管理專業(yè)相關(guān)課程體系的設(shè)置，我們發(fā)現(xiàn)“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”“生產(chǎn)計劃與控制”“管理信息系統(tǒng)”“生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真”等課程都可以歸為生產(chǎn)運營（運作）知識體系，“基礎(chǔ)工業(yè)工程”“人因工程”等課程都可以歸為基礎(chǔ)工業(yè)工程知識體系。由此出發(fā)，把工業(yè)工程核心課程分為兩大課程體系群。

（3）以生產(chǎn)運作的過程為主線，把“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”“生產(chǎn)計劃與控制”“管理信息系統(tǒng)”“生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真”等課程串起來的好處，首先可以避免某些知識點的重復教學。比如庫存管理這個知識點，以前就在“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”“生產(chǎn)計劃與控制”課程中都有講授，造成了重復；同樣的現(xiàn)象還有物料編碼的知識點在“生產(chǎn)計劃與控制”“管理信息系統(tǒng)”的重復講授，精益生產(chǎn)模式在“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”“生產(chǎn)計劃與控制”“管理信息系統(tǒng)”等課程中都有提及，無疑造成極大的浪費。將這些課程串起來，還可以打破這些課程相互之間缺乏聯(lián)系，造成學生在實際應(yīng)用課堂知識解決實際問題的時候很難打破課程之間的隔膜，綜合應(yīng)用各科知識解決問題，使學生了解各課程在整個生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的地位和關(guān)系，學會在什么情況下應(yīng)用什么樣的知識點來解決問題。

（4）在生產(chǎn)運作課程教授期間也很容易的把機械學科的課程作為生產(chǎn)運作的案例基礎(chǔ)，把機械學科教學和工業(yè)工程核心課程教學聯(lián)系起來，即加深了學生對工業(yè)工程核心課程的理解，也進一步加深了學生對學習機械工程基礎(chǔ)學科的必要性的理解。例如目前把學生在“機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計”中的設(shè)計作為學生“生產(chǎn)計劃與控制”課程的課程實驗的實驗對象，就在教學實踐中取得了良好的效果。

（5）工業(yè)工程核心課程體系的改革也給授課方式的改革，提供了有利的條件，可以在授課的過程中，以生產(chǎn)運作為主線，打破一門課程一個老師的傳統(tǒng)教學模式，可以嘗試一個專家一個知識點，以知識點為授課單元的模式，使教學活動更加的具有說服力和活力[3]。

3 自主開發(fā)生產(chǎn)運作仿真教學平臺，全面用于教學和實踐環(huán)節(jié)

經(jīng)過幾年的摸索，新疆大學機械工程學院工業(yè)工程系自主開發(fā)了具有知識產(chǎn)權(quán)的“生產(chǎn)運作管理仿真平臺”。平臺界面如圖1所示。

圖1 生產(chǎn)運作仿真教學平臺

生產(chǎn)運作仿真教學平臺涵蓋企業(yè)資源計劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）及支撐 ERP與MES運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心。此軟件是以Microsoft Visual Studio為基礎(chǔ)平臺開發(fā)，使用面向?qū)ο笳Z言編程，界面簡約，用戶根據(jù)所要學習的功能模塊進入不同的界面，按照界面的命令提示輸入相應(yīng)的信息即可使平臺運行。

其中ERP模塊主要涵蓋采購管理、銷售管理、庫存管理和計劃管理，其中計劃管理是ERP中的核心內(nèi)容，包括綜合生產(chǎn)計劃、主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃、最終裝配計劃和車間作業(yè)計劃，整個平臺的功能也是圍繞計劃管理的模塊層層展開。MES模塊涵蓋車間物資管理、計劃進度控制、計劃調(diào)度和質(zhì)量管理。MES模塊是從ERP中延伸而來，核心主要是對生產(chǎn)計劃進度和生產(chǎn)質(zhì)量的實時監(jiān)控、調(diào)度和排程優(yōu)化等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)中心涵蓋BOM管理、制造資源管理、生產(chǎn)文檔管理和報表統(tǒng)計。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是ERP和MES運行的數(shù)據(jù)支撐，是平臺必不可少的模塊，總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 生產(chǎn)運作仿真教學平臺總體架構(gòu)

生產(chǎn)運作仿真教學平臺軟件的安裝、卸載方便，可以獨立運行。開發(fā)系統(tǒng)過程采用C/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，發(fā)揮其界面良好、數(shù)據(jù)操縱和事務(wù)處理能力強、傳輸速度高和數(shù)據(jù)完整性、安全性的優(yōu)點。平臺主要是面向工業(yè)工程相關(guān)專業(yè)的在校生，通過建立生產(chǎn)運作仿真教學平臺，輔助學生對生產(chǎn)運作相關(guān)理論知識的學習，提高學生對ERP、MES、生產(chǎn)計劃與控制、數(shù)據(jù)庫等課程的認知能力。

通過本系統(tǒng)平臺，教師可以在授課過程中，實時調(diào)用現(xiàn)場仿真實況，采用情景教學，從而加深學生對理論知識的理解和掌握。本系統(tǒng)涵蓋了生產(chǎn)運作管理的全部流程，工業(yè)工程的核心課程都可以使用本軟件為教學輔助手段，對教學中的知識點進行模擬仿真，實例操作的同時，用本系統(tǒng)把工業(yè)工程的核心課程“設(shè)施規(guī)劃與物流分析”、“生產(chǎn)計劃與控制”、“管理信息系統(tǒng)”、“生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真”融為一體。

4 課程教學改革取得的效果

采用同一個仿真系統(tǒng)在不同課程的應(yīng)用，既可以使學生在學習中自覺的把各門課程在工業(yè)工程知識體系中串聯(lián)起來，形成系統(tǒng)的知識體系，同時也通過仿真演示使學生對工業(yè)運營的現(xiàn)實情景有了深入的了解，十分有利于學生把課堂知識與生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來。以生產(chǎn)運營為主線把工業(yè)工程部分核心課程串起來，聘請專家學者講授專門知識點，把課堂變?yōu)檠葜v臺，極大地激發(fā)了學生的學習熱情和對本專業(yè)的忠誠度。

在仿真中，大量使用了機械專業(yè)的專業(yè)知識，重現(xiàn)了機械生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)場景和企業(yè)運營實際，有機結(jié)合了工業(yè)工程專業(yè)和機械工程專業(yè)的專業(yè)特點，使整個工業(yè)工程專業(yè)課程更加體現(xiàn)系統(tǒng)性[4]。

5 結(jié)束語

在生產(chǎn)運作仿真教學平臺軟件的支持下，完成了工業(yè)工程專業(yè)核心課程的體系集成，同時完成了工業(yè)工程專業(yè)的實景教學模式的構(gòu)建，解決了工業(yè)工程核心課程建設(shè)缺乏聯(lián)系不成系統(tǒng)的弊端，同時有效的將管理類課程和機械類課程有機融合。同時，這種以一個仿真系統(tǒng)為紐帶，貫穿核心課程的方式也是一種大膽的課程體系改革的嘗試，它將對改善實踐教學條件、深化教學改革、強化能力培養(yǎng)和優(yōu)化教學隊伍等方面起到積極的推動作用。