工业工程专业体验式教学体系和教学模式

摘 要：针对工业工程专业的人才培养与现代企业需求之间的差距,提出了强化职业角色体验、基于情景模拟和真实项目驱动的体验式教学体系与模式.体验式教学体系集人文素质、创新创业能力、社会能力和专业能力培养于一体,通过将学生置身于人、企业、社会与自然环境组成的整体系统中,体会企业经营及运作方式、产品开发过程和解决人员、物料、设备、能源与信息组成的集成系统在效率、效益、质量方面问题的方法的教学模式,培养适应现代企业需求的IE人才.

关 键 词：体验式教学模式；工业工程专业；教学体系

作者简介：张付英（1965-）,女,河北赞皇人,天津科技大学机械工程学院工业工程系主任,教授；郑辉（1978-）,女,黑龙江齐齐哈尔人,天津科技大学机械工程学院工业工程系,副教授.（天津300222）

基金项目：本文系天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划一般项目（项目编号：D02-1107）、天津科技大学教育教学改革课题、天津市教育科学十二五规划课题（项目编号：HEYP5001）、天津市高教学会十二五高等教育科学研究课题重点课题（项目编号：125Z008）、青年专项课题（编号：125Q135）的研究成果.

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）05-0055-02

工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、改进和实施的一门学科.[1]它综合运用数学、物理学和社会科学等专门知识和技术,运用工程分析和设计的原理和方法,对系统所取得的成果进行说明、预测和评价.[2]工业工程专业发源于美国,近百年来在美国等发达国家和经济建设中发挥着重要作用.我国工业工程专业起步较晚,1992年才开始设立工业工程专业的高等工程教育.[3]随着我国经济从资金引进,转变为现在的对技术、管理和人才的引进的转型成功,现代企业对工业工程专门人才的需求越来越迫切.然而,目前工业工程专业的人才培养与现代企业需求之间存在较大差距,主要表现在工业工程专业的教学体系重知识和技能传授、轻能力培养,教学内容重理论、轻实践,教学模式追求学术化、培养层次的高规格化,忽视岗位应用需求和工程能力实现的培养.

体验式教学,强调学生通过实践来认识相关理论知识,用亲身体验去理解、验证教学内容并最终进行再创造的一种教学模式.[4,5]体验式教学可激发学生学习热情、加深他们对所学理论知识的理解,拓展学生的思维空间,提高他们的综合技能,使学生提前进入职业角色.[6]本文就是针对当前工业工程专业人才培养的不足,探索工业工程专业体验式教学的体系和新模式,为培养适应现代企业需求的IE人才,实现与现代企业的无缝对接,提供可参考的教学体系和新的教学模式.

一、工业工程专业的体验式教学体系

从现代企业对工业工程专门人才的需求出发,构建了如图1所示的集人文素质、创新创业能力、社会能力和专业能力培养于一体的工业工程专业体验式教学体系.该教学体系由“一中心、一体、一平台、三层次、八阶段、四途径”构成,即以工业工程专业的学生为中心,集人文素质、创新创业能力、社会能力和专业能力培养于一体,通过构建体验式教学的软件和硬件平台,由课程体系、教学内容的逻辑结构、工作项目的情意模拟和岗位职业角色的体验过程、生产实习和课程设计及项目研究等实践环节三个层次的实施,历经通识教育-专业知识-课堂实践-第二课堂的科技创新、最初的企业认识-企业运营流程的综合实践-岗位角色的体验-项目开发体验八个阶段,通过企业认知和生产毕业实习、计算机软件模拟仿真、课程实验和课程设计及顶岗实习、校企合作的毕业设计和创新创业训练计划等四个途径完成体验式教学过程.该教学体系的关键是体验平台的构建.体验平台由软件和硬件组成,采用整合现有课程实验和课程设计、充实模拟现代企业实际运营的计算机软件和工作项目全过程的综合实验、提升实习基地的顶岗实习职业实训功能和创新创业训练项目等方法,改革实践课程体系及实践环节,构建现代企业运营情景,着力营造真实的现代企业的体验环境,有意识地培养学生的工程素质和创新能力.

工业工程体验式人才培养强调宽口径、厚基础、重能力,管理与工程并重,强化工程素质的提升和学科的交叉与综合,加强真实项目情景模拟和职业岗位职责训练的实践环节,使学生能在更深层面上理解工程文化、组织结构、系统优化及运营、制造模式、设计流程、生产和成本及质量管理等因素对现代企业运营的影响,体会企业经营及运作方式、产品开发过程和解决人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统在效率、效益、质量方面问题的方法.该教学体系将职业活动的各元素渗透和融入到实践教学中,同时使学生多阶段、多层次、多途径、全过程地了解职业岗位职责和企业生产运营流程,强调职业工作的完整性和就业竞争力,更重视工业工程教育的应用性、实践性和创新性,更适合现代企业所需要的工业工程人才的培养.

二、工业工程专业的体验式教学模式

工业工程专业的体验式教学模式是根据专业建设目标,结合专业特点,确定了以课程教学和课外实训两大环节为体验平台,以职业岗位训练和职业能力培养为目标,以实习基地的真实项目和典型案例项目为载体,以实施项目化教学为主教学方法的人才培养模式.图2和图3所示分别为课程教学环节和实训环节的体验式教学模式.该教学模式的主要特征是：一是在课程教学中,以工作任务为课程设置与内容选择的参照点,以项目为单位组织内容并以项目活动为主要学习方式的课程模式.二是在工程实训环节,引入更多的企业资源（企业信息、企业工业工程文化案例、企业项目、企业生产流程等）实施人才培养；三是通过真实环境的真实项目培养学生的职业岗位能力.

课程教学环节实施体验式教学的主要过程是教师根据教学内容和教学目标选择合适的项目,并实施项目情境,让学生在课堂教学活动中能进入到真实的业务环境,对实际业务进行操作.学生在模拟企业真实运行环境的项目体验过程中可进行专业知识和相关知识的整合及知识的意义建构,将零散的知识转变为相互贯通的系统知识,提高学生的综合工程素质和职业能力.工作任务分析与项目设计是课程教学环节体验式教学的两个非常核心的环节,因此教师必须把知识与工作任务之间的联系及知识的组织方式作为主要的授课内容,在微观层面实现工作任务（岗位要素）与职业能力（课程要素）的对接.实训环节的体验式教学过程主要是以实习基地或工业工程实施较好的企业为背景,让学生通过企业参观和调研,或通过工业工程局域网上集成的典型企业的基本信息和工业工程文化案例,将学生置身于企业真实环境中,让学生从企业需求角度思考自己将来要承担什么岗位,应该怎样完善自己的知识结构才能胜任拟承担的岗位,培养学生作为企业人的意识.在学生具备基本专业知识基础上,通过深入的企业认知实习和项目过程实训,深入理解企业的运营流程、岗位工程过程和岗位业务流程.启发学生从全局高度思考,提高自身的素质才能在工作岗位上提出优化运营流程的建议和措施,从更深层面上理解工程文化、组织结构、系统优化及运营、制造模式、设计流程、生产和成本及质量管理等各种因素对现代企业运营的影响,真正体会企业经营及运作方式.在学生具备企业人意识并能理解企业运作方式的基础上,从企业选择真实工业工程案例、产品生命周期案例或产品开发流程案例,体验动作和程序改善或优化工序平衡产线的实施过程,或体会产品从创意、概念、研发、测试、模型、加工、生产、销售到市场与怎么写作都获得成功的全过程,并通过计算机模拟仿真解决案例实施过程中的问题.为了让学生毕业后就能胜任工作岗位要求,在课程设计、毕业设计和大学生创新创业训练计划中进行完整的基于项目的工程实践,在项目开发中将学生置身于人、企业、社会和自然环境组成的整体系统中,训练学生根据实际情况灵活地设计工作过程、团队协作、人际沟通等综合职业能力.

三、结束语

工业工程具有交叉性、实践性和创造性等特征,为培养懂技术、会管理、具有就业竞争力的高素质应用型人才,工业工程专业必须建设一套适应现代企业需求的教学体系和人才培养模式.本文提出了集人文素质、创新创业能力、社会能力和专业能力培养于一体的“一中心、一体、一平台、三层次、八阶段、四途径”的工业工程体验式教学体系.该教学体系强调职业工作的完整性和就业竞争力,重视工业工程教育的应用性、实践性和创新性,构建了以职业岗位训练和职业能力培养为目标、以现代企业为背景、岗位工作任务和真实项目驱动的人才培养模式.该教学模式集成了更多的企业资源,通过真实环境的真实项目培养学生的综合职业能力.