工業(yè)工程教學(xué)規劃及創(chuàng )建的論文
一、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)定位與特色
三峽大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我!保┕I(yè)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設在機械與材料學(xué)院,2004年開(kāi)始籌備,2005年獲準開(kāi)設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業(yè)生,同時(shí)開(kāi)展工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)位碩士培養。我校在2004年籌備工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)時(shí)就充分考慮了工業(yè)工程學(xué)科特點(diǎn)及校企互補、產(chǎn)學(xué)研相結合培養人才的目標,將專(zhuān)業(yè)設置在機械與材料學(xué)院,專(zhuān)業(yè)定位于近機類(lèi)專(zhuān)業(yè),明確了畢業(yè)生授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位,培養方向定位為主要為機械制造企業(yè)培養復合型高級工程技術(shù)人才。工業(yè)工程依托機械優(yōu)勢學(xué)科開(kāi)展專(zhuān)業(yè)建設,因此專(zhuān)業(yè)建設強調制造工程相關(guān)技術(shù)和理論在工業(yè)領(lǐng)域內的應用,應體現以機械制造技術(shù)為基礎,以生產(chǎn)系統管理基本理論為核心,以計算機信息技術(shù)為手段,強化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節的思路。我校機械學(xué)院在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的規劃與建設中,基于機械大類(lèi)教學(xué)平臺,注重依托本學(xué)院的湖北省重點(diǎn)學(xué)科、國家特色專(zhuān)業(yè)——機械設計制造及其自動(dòng)化,以及湖北省重點(diǎn)實(shí)驗室——水電機械設備設計與維護實(shí)驗室,充分利用該學(xué)科較強的師資力量及制造實(shí)驗室大環(huán)境,使工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)成為學(xué)院現代制造系統大平臺下的一個(gè)重要組成部分,共享教學(xué)實(shí)驗資源。我校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培養目標主要是面向生產(chǎn)制造業(yè),培養的學(xué)生畢業(yè)后能從事工廠(chǎng)規劃設計和改善、產(chǎn)品制造工藝設計、生產(chǎn)制造過(guò)程管理等方面的技術(shù)和管理工作,具備經(jīng)典工業(yè)工程的應用能力和現代工業(yè)工程的創(chuàng )新能力。
二、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系規劃
1.實(shí)踐教學(xué)目標
基于工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的培養目標,我校確立本專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)規劃的目標和指導思想為:培養學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,驗證所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識,加強IE基礎理論方法和基本意識的訓練;突出現代IE中信息化和集成化的特點(diǎn),強化IE的制造工程背景,強化學(xué)科交叉和綜合性,培養學(xué)生綜合運用專(zhuān)業(yè)知識進(jìn)行制造系統分析、設計、優(yōu)化、控制、評價(jià)和創(chuàng )新的能力;滿(mǎn)足本科生、研究生教學(xué),教師科研活動(dòng)的需要。
2.實(shí)踐教學(xué)體系
針對工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培養目標設計的本專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系主要涵蓋了實(shí)驗教學(xué)、認識實(shí)習、金工實(shí)習、生產(chǎn)實(shí)習、專(zhuān)業(yè)課程設計、專(zhuān)業(yè)綜合課程設計及畢業(yè)設計等相互聯(lián)系、有機統一的實(shí)踐環(huán)節。
(1)認識實(shí)習。
認識實(shí)習是學(xué)生取得對企業(yè)一定的感性認識,培養IE人才的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節,時(shí)間在一周左右,安排在基礎理論課之后,專(zhuān)業(yè)基礎課之前。認識實(shí)習應廣泛涉及企業(yè)產(chǎn)、供、銷(xiāo)、質(zhì)管、技術(shù)等多方面,并選擇典型工業(yè)企業(yè)作為實(shí)習對象,使學(xué)生通過(guò)考察,增強認識,提高專(zhuān)業(yè)學(xué)習興趣,為專(zhuān)業(yè)教學(xué)打好基礎。
(2)金工實(shí)習。
金工實(shí)習是學(xué)生真正通過(guò)上崗操作了解機床、了解產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節,并且能夠為后續的生產(chǎn)實(shí)習做直接的準備,采用集中的方式在校內實(shí)習工廠(chǎng)完成。涉及車(chē)、銑、刨、磨、鑄、鉗、數控加工等工種,目的是讓學(xué)生將機械工程知識綜合運用到生產(chǎn)實(shí)踐中去,以培養學(xué)生動(dòng)手能力和工程能力。
(3)實(shí)驗教學(xué)。
實(shí)驗教學(xué)是IE專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,目的是讓學(xué)生驗證所學(xué)專(zhuān)業(yè)理論知識,加深對理論知識的理解,以及模擬工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)系統的設計與運行,培養、提高學(xué)生的動(dòng)手能力和工程分析與設計的技能。實(shí)驗教學(xué)可以通過(guò)模擬企業(yè)的工作環(huán)境、實(shí)際業(yè)務(wù),如模擬沙盤(pán)、仿真等,讓學(xué)生了解和參與企業(yè)運作的整個(gè)過(guò)程。
(4)生產(chǎn)實(shí)習。
生產(chǎn)實(shí)習是學(xué)生實(shí)踐能力培養和創(chuàng )造性發(fā)揮的重要平臺,要求學(xué)生通過(guò)參加以頂崗為主的生產(chǎn)實(shí)踐,學(xué)習、掌握和深入了解制造企業(yè)實(shí)際情況,應用所學(xué)的IE理論與方法對企業(yè)的生產(chǎn)運作系統中的規劃、設計、評價(jià)及創(chuàng )新等問(wèn)題進(jìn)行了解、分析并力所能及地提出一些符合實(shí)際的解決方案;趯(shí)習效果及學(xué)生興趣等方面考慮,生產(chǎn)實(shí)習宜采取集中與分散相結合的方式。我校主要采取集中方式,由教師加強過(guò)程控制。
(5)課程設計及專(zhuān)業(yè)綜合課程設計。
課程設計是學(xué)生在掌握了所學(xué)課程的基本理論、基礎知識的前提下,綜合運用知識完成設計要求,目的是通過(guò)設計,培養學(xué)生綜合運用IE知識解決問(wèn)題的能力和素養。我校IE專(zhuān)業(yè)課程設計通常采用集中的方式,由指導教師指定一組課題,內容主要有設施規劃與物流分析課程設計、基礎工業(yè)工程課程設計、管理信息系統課程設計、專(zhuān)業(yè)綜合課程設計等,分別針對工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)主干課程進(jìn)行實(shí)訓活動(dòng)。
(6)畢業(yè)設計。
畢業(yè)設計是IE實(shí)踐教學(xué)體系最后一個(gè)環(huán)節,一般安排在最后一學(xué)期所有課程完成后,采取學(xué)生自選課題、教師推薦課題及學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)第一線(xiàn)尋找課題三種形式,主要目的是培養學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎理論和專(zhuān)業(yè)知識,進(jìn)一步提高學(xué)生獨立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;培養學(xué)生根據課題收集、整理、綜合分析、應用科學(xué)技術(shù)資料的能力及查閱和翻譯外文資料的能力;培養學(xué)生科學(xué)研究能力和創(chuàng )新能力。
三、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室建設規劃與實(shí)踐
工業(yè)工程是一個(gè)應用性很強的交叉性學(xué)科,要求理論聯(lián)系實(shí)踐,特別強調實(shí)踐環(huán)節對學(xué)生的訓練。本專(zhuān)業(yè)在人才培養方案制訂時(shí)就把實(shí)驗和實(shí)踐放到了一個(gè)很重要的位置,在實(shí)踐環(huán)節的設置、課時(shí)的分配等問(wèn)題上都做了明確的規定,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節占總學(xué)分比例達到20%。在專(zhuān)業(yè)培養目標和培養模式的指引下,我校在參考著(zhù)名高校工業(yè)工程實(shí)驗室的基礎上,確立了基礎IE實(shí)驗室+現代IE實(shí)驗室的`工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗室建設方向,將基礎IE實(shí)驗平臺與現代IE實(shí)驗平臺有機融合在一套實(shí)驗平臺中。
我校工業(yè)工程實(shí)驗室建設思路:
營(yíng)造一個(gè)類(lèi)似真實(shí)的自動(dòng)化制造系統生產(chǎn)運作環(huán)境,為學(xué)生提供一個(gè)全面的、創(chuàng )新的、密切聯(lián)系工業(yè)實(shí)際的實(shí)驗教學(xué)平臺,能滿(mǎn)足主要專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)實(shí)驗需要,保證實(shí)驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學(xué)生對制造系統的認知和操作能力以及生產(chǎn)運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。作為實(shí)驗體系的核心部分,綜合實(shí)驗室中教學(xué)實(shí)驗的設置,不應是相互獨立的單項實(shí)驗,而應根據IE專(zhuān)業(yè)的課程與知識體系,運用系統原理,設計一套相對獨立又相互聯(lián)系,覆蓋多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程與知識領(lǐng)域的實(shí)驗形式多樣的教學(xué)實(shí)驗體系,它能夠提供驗證理論知識和綜合應用相關(guān)技術(shù)的環(huán)境,模擬真實(shí)生產(chǎn)系統的場(chǎng)所和開(kāi)發(fā)應用工業(yè)工程知識的條件。在模擬真實(shí)的自動(dòng)化制造系統生產(chǎn)運作環(huán)境的建設思想下
我校工業(yè)工程綜合實(shí)驗室的規劃是:
在實(shí)驗室里建立一個(gè)微型工廠(chǎng)(Mini-factory),營(yíng)造一個(gè)類(lèi)似真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境,主要從事制造系統規劃設計研究、設施規劃及物流分析研究、時(shí)間分析與作業(yè)研究、人因工程實(shí)驗研究、生產(chǎn)計劃與控制的實(shí)驗與研究等,以加強學(xué)生對基礎工業(yè)工程的知識和技能、現代工業(yè)工程的技術(shù)和方法的掌握。
要求:
實(shí)驗體系模塊化、可擴展性、可重構。我校工業(yè)工程綜合實(shí)驗室的微型工廠(chǎng)基本配置規劃為一套功能設備較為完備的模塊化的自動(dòng)化制造系統FMS
包括:
環(huán)形可擴展生產(chǎn)流水線(xiàn),微型化、教學(xué)型的生產(chǎn)設備(至少一臺立式,一臺臥式數控加工中心),一臺教學(xué)型工業(yè)機器人,一套RGV系統,微型化立體倉庫、相關(guān)控制系統等。在此基礎上,根據實(shí)驗教學(xué)需要,適當添加工業(yè)攝像機、電子看板及其他數據采集及分析處理設備。微型工廠(chǎng)化配置是我校實(shí)驗室建設的定位,也是相當一部分高校工業(yè)工程實(shí)驗室規劃的一種趨勢。這是一個(gè)大的系統工程,需要總體規劃,分步實(shí)施。在進(jìn)行實(shí)驗室規劃過(guò)程中,學(xué)院充分考慮到院、系現有的以及待建的實(shí)驗資源共享問(wèn)題,以避免重復性建設。為此,學(xué)院一方面利用機械工程學(xué)科現有實(shí)驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室。
工業(yè)工程綜合實(shí)驗室主要功能模塊包括:
基礎工業(yè)工程實(shí)驗模塊、自動(dòng)化制造系統實(shí)驗模塊、人因工程實(shí)驗模塊、設施規劃與物流分析實(shí)驗模塊、生產(chǎn)計劃與控制實(shí)驗模塊等。目前已經(jīng)建設好并投入實(shí)驗教學(xué)的是基礎工業(yè)工程實(shí)驗模塊、自動(dòng)化制造系統中的倉儲與物流分析實(shí)驗模塊、人因工程實(shí)驗模塊。該實(shí)驗室主要針對工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的“基礎工業(yè)工程”、“生產(chǎn)計劃與控制”、“生產(chǎn)自動(dòng)化與制造系統”、“人因工程”、“設施規劃與物流分析”、“工業(yè)機器人”等多門(mén)課程。同時(shí)與機械工程學(xué)科資源共享,提供機械設計制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的“先進(jìn)制造技術(shù)”、“機械制造裝備”、“機電傳動(dòng)控制”、“機電系統設計”、“企業(yè)生產(chǎn)管理”、“工業(yè)機器人”等課程。
四、建立校企合作教學(xué)科研實(shí)踐基地
IE是實(shí)踐性極強的專(zhuān)業(yè),在IE專(zhuān)業(yè)的教學(xué)過(guò)程中,課外實(shí)踐環(huán)節是必不可少的,對于培養學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合運用知識進(jìn)行科學(xué)研究與工程設計的技能,具有特別重要的作用。高校與企業(yè)共建實(shí)習基地是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的有效途徑。這種課外實(shí)踐教育環(huán)節是課內實(shí)驗教育環(huán)節的延伸,也是對課內實(shí)驗教育環(huán)節的彌補。換言之,建立校企教學(xué)實(shí)習基地是建設校內實(shí)驗室在物理空間上的拓展,并在技術(shù)時(shí)間上的跟蹤。另一方面,建立校企教學(xué)實(shí)習基地可以發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢,實(shí)現優(yōu)勢互補,共同發(fā)展。工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)人才以培養學(xué)生創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn),實(shí)踐教學(xué)內容是否先進(jìn)、有效、體現企業(yè)的實(shí)際需求直接影響著(zhù)學(xué)生實(shí)踐應用能力,通過(guò)與地方企業(yè)建立生產(chǎn)實(shí)踐基地,實(shí)現實(shí)踐教學(xué)與企業(yè)、社會(huì )的緊密聯(lián)系,順應了時(shí)代對大學(xué)教育的要求。以生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題為主導的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng),也極大地調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習積極性,強化了學(xué)生的實(shí)踐應用意識。對接地方企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,首先滿(mǎn)足了學(xué)生課外實(shí)習實(shí)踐的要求,其次,典型企業(yè)的典型生產(chǎn)實(shí)例也成為理論課程案例、實(shí)驗、課程設計的實(shí)踐素材及教師科研活動(dòng)的對象。因此,學(xué)院與本地企業(yè)和地方政府積極溝通與合作,先后與多家知名制造企業(yè)如葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業(yè)公司、中船重工中南裝備有限責任公司等達成實(shí)踐教學(xué)基地合作協(xié)議,依托企業(yè)開(kāi)展相關(guān)課程實(shí)踐教學(xué),使教學(xué)結合企業(yè)生產(chǎn)和科研活動(dòng)進(jìn)行,以增強學(xué)生的實(shí)踐能力。
五、結語(yǔ)
我校在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系規劃建設中,圍繞培養目標,探索了一條依托機械設計制造及其自動(dòng)化優(yōu)勢學(xué)科,基于機械大類(lèi)教學(xué)實(shí)驗平臺,整合現有資源,分階段逐步建立完善的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室,積極與地方企業(yè)合作,建立校企合作教學(xué)科研實(shí)踐基地的道路。實(shí)踐表明,工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)是隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展而不斷進(jìn)步和發(fā)展的,實(shí)踐體系的建設只有滿(mǎn)足社會(huì )需要,符合時(shí)代發(fā)展的趨勢,才有助于培養適應我國現代化建設所需的工業(yè)工程人才。
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