工业工程教学体系构建探索

1、20 X 20/呈孝攵与1体:系构,h二翼工业工程(IndustrialEngjineeTing简称IE)在国外已经有一百多年的历史是美国七大工程学科之一其融工程和管理于一体对工业发达国4豕的经济与社会发展起了巨大的推动作用0工业工程是关于复杂系统有效运作的科学其将工程技术与管理科学相结合从系统的角度对制造业、服务业等企业或组织中的实际工程与管理问题进行止县里的分析、优化与设计是一门以系统效率和效为目标的、独立的工程学科01工业工程教学现状工业工程是一门多学科交叉、实践性很强的边缘学科,具有工程性、社会性和创新性等特征0本专业培养具备现代工业工程和系统管理等方面的知识、素质和台匕目匕力台匕目匕

2、在工商企业从事生产、经营、服务等管理系统的规划、设计、评价和创新工作的高级专门人才0根据目刖工业工程专业的课程设置需要教学实验的专业主干课程有:基础匚业工程、人因工程、物流r程、管理信息系企业资源计划、质县里匚管理、供应链管理和现业匚程是企业和整个产兄争优势的有效武器决止产业成功与否的重代变迁的P匚业匚程技术力因此如何有效地发术以提升国家兄争力业匚程的一项重要匚作于199：3年招收匚业匚程有100余所院校设有匚业比,我国P匚业匚程教学相对较少手1殳较为单论知识充实而实践台匕目匕力实用型和创新型工业匚建设r业匚程专业实验教学实践体系更好地需求紧密衔接培育出相结合的h匚业匚程专业统、生产计划与控制

3、、程、匚程经济学、项目代制造系统等0现代匚业经济摆脱困境、赢1日匚业匚程学科的发展是要因素之一台匕目匕因应时更台匕目匕提升国4豕整体兄争展现代化之工业匚程技为当务之急0发展匚是人才培养我国最早专业的本科生目刖已匚程专业10与国外相体系中实验课程的设置一,这容易导致学生理差的情况不利F推动程的培养0因此如何室、开设实验以及占兀善将工业工程教育与社会确实台匕目匕够将理论与实践化人才已成为现代匚时往往采用工业工程的方法02.2教学实验体系的建设原则(1)强调基础技台匕目匕面向现代化0从IE发展历程和国外应用经验来看基础IE是发展的起占八、是现代IE的基础和组成部分其应用是最普遍的0同时注重与时俱进引

4、入现代技术包括无线射频识别系统(RF二ID）、红外传感器、激光扫描器件等在内的各种信息传感设备和包括全自动立库、电子价格标签、电子看板、可编程序控制器(PLC)等在内的各种自动化、可视化的监控设备相融合形成基于物联网技术的现代工业工程教学实验系统0(2)实验体系硬件与软件并重0现代IE要求匚程技术人员必须具备很强的实践和工程分析与设计台匕目匕力因此IE实验体系建设要软硬两手抓即购置相关实验设备提供真实的人机操作环境同时配备相关实验软件利用虚拟仿1平台借助网络信息技术开展内容丰7曷的网络模拟实验为学生提供实践、诊断、设计的占兀整场所450(3)注重实验体系的工程的研究领域从其传务业在实验室所营造

5、统化、集成化、信息化明化、敏捷化为标志的括对为此而采用的所有实践活动并以精生造、全面质里管理等充维方式和理念的管理技的主要内容0(4)刖瞻性的可重体系0现代工业工程学单单是希望通过理论讲作让学生了解和掌握识、概念和技术而是代工程管理技术台匕目匕培划、设计和方案优化的此开展现代工业工程设刖瞻性的、可重组的研究系统这其中不仅开放性和拓展性0工业统的制造业拓展到了服的模拟环境中开展以系、实时化、自动化、透匚业管理实践活动包现代化管理手1殳的操作产、看板管理、敏捷制分体现现代工业工程思术作为实验教学系统组的匚业程实验教学科教学的目标已不再授、教学演示和动手操匚业匚程学科的有关知要求通过学习先进的现养学

6、生的匚程分析、规台匕目匕力以及创新息识0因学科教学必须配合建现代匚业程实验教学应该包括柔性的生产制造实验模块、仓储管理模块、企业生产信息管理软件等还必须具有台匕目匕够支持有关现代工业工程学科教学和课题研究的实验作业对象以及现代化的实验信息采集与分析工具等03教学实验体系的构建南京航空航天大学是我国工业工程专业的发起学校之一0长期以来以综合素质教育为基础以高技台匕目匕和创造力培养为主导深入进行教学改革培养既懂技术又懂管理的复合型人才使工业r程专业已成为一个创新型、开放型、国示化的专业人才培养基地0南京航空航天大学的工业工程专业实验体系建设以教育要面向现代化面向世界面向未来为指导思想以培养创新型和

7、实用型经济管理类人才为目的以建设满足厚基础、宽口径、强台匕目匕力、高素质培养要求的实验实践教学体系为手1殳合理配置教学资源整体规划、精心设计、突出基础、强化特色将系统理论知识传授和专业技台匕目匕培养相互融合构建集情境依赖、模拟仿真、实战体验为一体的满足学生基本实践技台匕目匕培要的实验教学基础平台会经济发展需要的工业体包括以下方面的内容3.1教学实验层次为了更好地实现工业工标针对工业工程专业验层次(基础型实验验如图1),在提供基合型实验、满足专业培上鼓励和提倡创新型)、.、发展、创新实现设计创新型实验的转变(1)基础型实验(包实验）。这一层次的实验知应会的基本实验与要夯实学生的理论基础和去企业实

8、地参观给证性实验如:秒表测验、动作研究、时问研养与个性化创新发展需为培养满足新世纪社工程人才创造条件0具:程实验室的功台匕目匕和目的特占八、设计了3个实综合型实验创新型实础型实验、积极开发综养目标基本要求的基础实验通过整合、共了从验证模仿型实验向0含认知型实验和验证型是工业工程专业学生应基础课程紧密联系主0认知性实验通过录像学生以直观的认识验时实验、人的疲劳实究、工作测止、学习曲线等主要是与特定专业课程和核心技台匕目匕有关的实验重在提高学生的专业台匕目匕力和素养0(2)综合型实验(包含设计型实验和综合型实验）。设计性实验通常是结合特止课程所开设的实验如物流系统设计、装配流水线设计、方法设计流程

9、分析与作业分析等这类实验需要应用相关课程的多个知识占八、需要一止的技巧和灵活性0综合实验则是综合运用多种专业知识的实验通常需要学生综合运用多门课程的知识解决实际问题如生产设施布局、生产台匕目匕力校核、生产系统仿真等0(3)创新型实验(包含研究性实验和创新性实验）。弟二层次属于研究创新性实验其中研究性实验主要是针对部分参与教师科研课题的优秀学生根据课题需要所进行的实验如排序问题的优化算法、综合应用的混流生产线的平衡、项目进度计划编制、工作结构分解、基础数据的收集、数学模型的构建以及生产与物流系统模拟仿真实验等0创新性实验学生可以根据自己的自主创新项目选择实验平台进行设计和验证等如创业计划研究、企

10、业形是瞄准进一步提高学生的实验与学生参与实新活动密切相关重在专业知识的台匕目匕力和创新3.2教学实验方法遵循管理以实践为本理教育的基本原则专业技台匕目匕培养和综合素了集情境依赖、模拟仿分层次、分阶1殳、分类养与自主化、个性化创体系0随着科技的发展出现实验教学手1殳也(1)企业参观0在实生去苏果公司物流配送司、南京金城公司等企察企业车问布局、生产管理、质里控制、设备科技项目可行性研究、象设计等0该层次实验台匕目匕力特别是创新台匕目匕力I乐课题以及学生课外创提高学生综合运用各种台匕目匕力0依托实践开展经济管将系统理论知识传授、质提高相互融合构建、实战体验为一体别满足学生基本技台匕目匕培新发展要求的

11、实验教学使1日新的教学手1殳不断趋于多样化、现代化0践过程中通过组织学中心、南京中萃食品公业实地参观让学生观流程、生产计划、现场管理等基层运作管理0(2)实际操作0学生台匕目匕身临其境地在针对岗位、流程、任务的实践中利用实验室提供的各种软硬件资源如:管理信息系统、RI：ID、条码扫描设备、手持RF信息采集终端、匚位信息采集播放器和生产流水线、立体仓库、自动出货分类线、功率车、模拟驾驶仪等在内的各种生产、物流、人因工程设施来占兀成实验指止的作业任务解决企业匚业工程实践中各种问题0(3)模拟与决0引入沙盘模拟、B()SS决软件、企业生产模拟等模拟教学方式通过让学生进行角色扮演引导学生变换角色0例如

12、在啤酒游戏(BeerG;ame）、生产决模拟游戏、生产排程游戏(TOC：）等教学环节中通过角色扮演让学生扮演成现实世界中的不同角色如公司经理、财务主管、采购主管、生产主管等对遇到的生产运作问题进行讨论与决使学生在提高了学习兴趣的同时加深对概念的理解0(5)计算机建模与仿10利用Witness仿1软件、Flexsim软件、ERF，软件、匚业匚程分析软件、SPC;软件可进行流程改进、匚一物流模拟与规划、供应链建模与优化、操作分析与优化、质县里控制等实验项目按昭八、现实生产或物流系统甚至是供应链系统运行在计算机营造的虚拟环境中模拟出与现实相应系统中的设施、设备具有相同属性的实体使其按昭八、实乐中的步

13、骤从事特止的活动然后根据待选方案的不同改变此系统的参数比较系统运行效果进而选择选择合适的方案0(6)案例分析0有针对性地根据不同的知识占八、分析国内外企业实施匚业匚程的案例包括沃尔玛、惠普HP、戴尔电脑、丰田汽车、IBM、苏宁电器、南方航空、海尔等公司的案例通过这些经典案例的分析使日学生台匕目匕够深入快速地理解和掌握工业匚程的有关知识占八、0(7)科学研究0根据老师科研课题和企业项目(精生产、流程优化、匚时止额等)学生组成科研兴趣小组小组成员根据项目内容进行分工小组讨论决止种方法进行分析、用什等进行资料收集通与分析最后提交研研台匕目匕力和团队协作精神3.3实验教师培养努力建设一支高水平的一步占

14、兀善课程负责人制台培养更多的中青年历结构、年龄结构更加教学师资队伍水平0通1殳加强对实验教学技培训特别是加强现代材料技术及新型仪器设提升其业务素质0支持与改革鼓励和支持教新科研成果和最新技术不断更新实验教学内容3.4实验教材规划加强实验教学体系和实如何采集数据、采用何么样的:具进行优化等过实地考察、调研、决究报告培养学生的科0实验教学师资队伍进度并以此制度为平教师使职称结构、学合理进一步提高实验过进修、业务培训等手术人员队伍的岗位技术实验手1殳、信息技术、备的学习与培训全面教师开展实验教学研究师将学科发展刖沿、最融入实验教学内容中开出新的实验项目0验课程内容的研究与创新0结合航空、航天、以及现

15、代企业发展对高地评估现行教学体系和实验教学计划及实验课课程建设为培养高水平实验教学体系构建和培断创新教学内容积极手1殳力求做到科学性新性0对所有承担的实写实验指导书以及实验验指导书、人机系统设程实验指导书、流水线规划与布局设计指导书统建模与仿真实验教材3.5教学实验室构成南京航空航天大学工业高等学校基础课实验教上配有多样先进的实供选择的实验内容以及力争建设成国内一流工民航的三航特色素质人才的需要科学课程内容进一步占兀善程大纲使教学体系和匚业工程人才服务0以养学生台匕目匕力为导向不体现现代实验技术的新、系统性、实用性和创验课程、实验项目均编教材包括:工效学实计实验指导书、工业工规划设计指导书、物

16、流、质县里检验指导书、系等0匚程实验室在江苏省学示范中心的基础验仪器设备、丰7曷的可科学的实验管理体系业工程专业教学实验中J0工业工程综合实验室由6个实验室构成(如图2）。(1)基础匚业工程实验室0培养学生运用工业匚程的理论与方法结合企业的具体情况创造性地解决各种工业n程实乐问题的台匕目匕力0主要包括程序分析、操作分析动作研究、模特法应用、匚时评价与秒表测时、流程分析、学习曲线、人机操作分析等实验先对操作过程进行一股性地分析然后运用专门的软件对录像过程进行分析发现问题并进行改善0从而培养学生掌握基础工业工程技术和方法树立匚业工程息识为后课程的学习奠止实践基础并为日后应用IE技术与方法解决生产实

17、乐问题提供支持0(2)人因P匚程实验室0具体包含6个实验内容:一是微气候环境测止与评价实验学习掌握微气候条件的测县里方法根据测县里结果综合评价微气候条件二是环境昭八、明与生产效率关系测止实验掌握昭八、明的测里方法绘制昭八、明一一工作效率曲线二是环境噪声测止与评价实验掌握噪声的测县里规范和评价方法评价噪声的性质和对人的危害程度并提出改善建议四是劳动强度测止实验运用心率一耗氧相关关系曲线确止劳动强等级为制止劳动止额提供科学合理的疲劳宽放标准五是人体心理与生理反应测止实验通过视觉和左右手反应时测止掌握反应时作为测止疲劳程度问接手段的机理和息义六是人体基本测县里实验实验学习掌握使用人体测县里仪器并台匕

18、目匕灵活地将测县里参数、统计参数用于人因工程设计0学生通过实验可以掌握基本的人因学测县里手段和测里概念台匕目匕在今后的实际工作中自觉地考虑人一机一环境的互动关系提高工业生产中人性化水平0(3)生产运作实验室0实验内容包括:装配流水线控制、项目计划编制、生产计划甘特图与网络图、单件小批生产周期计划、编制外协计划与合同书生产计划平衡表、生产台匕目匕力校核等通过本环节的设计锻炼让学生加深对本课程理论与方法的掌握同时具备分析和解决生产运作系统问题的台匕目匕力改变传统的理论教学与生产实乐脱节的现象0(4)现代物流实验室0包括RFFID、条码扫描设备、手持RF信息采集也端、工位信息采集播放器、自动供料、在线检测、多匚位加工、自动运输、成品分拣、自动化立体库等物流实验系统物流教学软件系统、物流运作案例等整套方案基F现代物流的核心理论和核心流程以真正发挥物流实验室的功效为老师提供全面、系统的辅助材料为学生提供实训平台深化学生对现代物流理论的理解提高学生的操作台匕目匕力(5)质里匚程实验室0包括:匚序台匕目匕力调查、匚序质里控制、抽样检验等实验项目通过实验教学让学生了解序台匕目匕力评价和过程控制的匚具和方法以及应用GB2828进行抽样检验的方法和步骤0通过实的理解和掌握全面了法体系并正确掌握质县里股方法具有应用所学关管理课程的基本原理处理的台匕目匕力并进一步(6)