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工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)专业是国际上高等工程教育的主要专业之一。它是一门多学科相交叉的新兴学科,包括工学、理学、管理学和经济学,也是一门实践性很强的应用性学科。工业工程在发达国家的工业化发展进程中起到了重要的推动作用。
我国20世纪80年代引入工业工程,20世纪90年代初开始工业工程专业的高等工程教育。目前国内设置工业工程专业的高校75%是在2000年以后开设本专业的。由于发展时间较短,加之本身具有管理手段与工程技术统一的特点,国内对工业工程专业的办学定位、人才培养模式仍在不断探索中。在近200所开设工业工程专业的高校中,有1/2的高校将该专业设在管理学院,另外1/2的高校设在机械学院。各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,专业培养模式呈现多样化,因此,如何结合学校自身的办学条件,合理确定学科定位和专业特色,探索一条与现代工业工程人才需求相适应的专业培养模式是非常重要的。
2.工业工程专业建设的基本思路
2.1我国工业工程专业教育发展现状
现代制造的发展呈现出“集成化、全球化、信息化”等趋势,其特点是:多学科交叉、大制造、全过程;要求设计、制造和管理一体化。因而对现代人才提出了更高的要求:需要掌握系统化的制造科学与技术知识,具有系统思维的能力及多学科协作工作能力。工业工程作为集管理、技术于一体的综合型学科,同时具有与制造产业的人才需求直接关联的特点,现阶段的培养目标应定位在:培养具有扎实的工程技术专业知识,拥有强烈的工业工程思想意识及基本工业工程技能的复合型人才。
在专业设立的归属方面,国外普遍是把工业工程专业设立在工学院系,比较重视专业的工程基础教育和工程背景培养。而我国工业工程专业的设立目前主要有以下几种情况:一是把工业工程专业设立在机械工程学院系,二是把工业工程专业设立在管理工程学院系,三是个别学校把专业设立在经济管理学院系。
工业工程专业设立的归属不同,人才培养的方向和模式也就不同。目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为:
(1)设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。
(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。
2.2我校工业工程专业教育的开展
三峡大学工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。在此期间,机械与材料学院和工业工程系对本专业的专业定位及特色、培养目标、课程体系建设、专业实验室规划和建设、专业实践基地建设等问题进行了探索和实践。
3.本校工业工程专业体系建设与发展思路
3.1专业建设的基本思路
机械与材料学院是三峡大学最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业,机械设计制造及其自动化专业是省级重点学科、品牌专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。三峡大学在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。
3.2发展目标
从2005年起,工业工程本科开设一个专业方向,招收一个班约40~50名学生,利用3~5年的探索与实践,逐步完成本专业的体系建设,同时申报和开展工业工程专业学位硕士和工程硕士培养,形成本科+工程硕士+专业硕士的多层次培养模式;从2011年起,争取本科开设两个专业方向,招收两个班约100名学生,探索与国外高层次大学联合培养的发展模式,争取依托教学质量和科研水平为机械工程博士点建设提供支撑。
4.本校工业工程专业培养模式
我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科-机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室-水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,并被定位在:主要承担制造系统规划设计管理、系统优化、先进生产方式的应用研究等作用。
4.1人才培养目标
工业工程专业是集工程技术、管理和人文社会科学为一体的交叉学科,工业工程专业培养的应该是既懂工程技术又懂经济管理和人文社会科学知识的复合型的跨学科的高级技术人才。
我校工业工程专业将培养目标确定为:培养适应国家建设和科技发展需要的,既掌握扎实的机械工程技术和计算机应用技术,又掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法,能熟练应用工业工程知识,对企业的生产系统进行规划、设计、运作和管理,既懂技术又擅长管理的复合型高级工程技术人才。培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。
4.2课程体系建设
我校工业工程专业目前开设的培养方向为生产系统规划与运作,学生应具备以下能力:系统分析、规划设计和改善的能力;机械制造工艺设计和优化的能力;制造过程运作管理的能力;创新能力;组织协调能力和沟通能力等。学生应掌握的知识结构是:以掌握机械制造工程、工业与系统工程知识为主,同时要具备管理与经济学、计算机技术、信息技术等方面的知识,具备组织协调能力和与人沟通的能力。
培养计划及课程体系对保证人才培养质量、提高学生适应能力、实现专业培养目标具有十分重要的意义。工业工程专业的课程体系设计的宗旨是:结合学科优势,强调工业工程专业发展的核心方向,体现自身的学科特色;因此,在课程体系建设方面遵循:以机械工程和工业与系统工程课程为主线,强化管理工程课程的学习;以制造技术基础等制造大类平台课程为基础,强化制造工程与技术基本理论与方法的学习。
工业工程专业课程体系由以下四大模块组成:公共课、专业基础平台课、专业基础模块课、专业方向模块课,各模块又分为必修课和选修课两部分。其中,专业基础平台课程学分占理论教学总学分的40%,体现了厚基础的基本思想,依托机械大类平台课程:机械制图、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制造技术基础4门课程作为本专业的专业基础必修课,机械工程控制基础、CAD/CAM技术基础等多门机械大类平台课程作为本专业的专业基础选修课;专业基础模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产系统工程、人因工程、基础工业工程等工业与系统工程特色课程;专业方向模块课程学分占理论教学总学分的14%,主要包括:生产自动化与制造系统,设施规划与物流分析等专业方向课程。在学分分配上,机械工程类课程、工业与系统工程类课程、管理工程类课程的学分比例为:1.25:1:0.8;较好地体现了以机械工程和工业与系统工程类课程为主线,强化管理工程类课程学习的宗旨。
4.3实验与实践教学体系建设
工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求理论联系实践,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案的制定时就把实践环节放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配等问题上都做了明确的规定,实践教学环节占总学分比例达到20%。
我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。这需要总体规划,分步实施。
我校工业工程实验室主要针对工业工程专业的基础工业工程、生产计划与控制、生产自动化与制造系统、人因工程、设施规划与物流分析、工业机器人等多门课程。主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。
为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室,迄今已建立了工业工程实验室中的人因工程实验模块、基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块等较为完善的专业课程实验室,满足了专业课程教学实验的需要;同时,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,先后与多家知名制造企业如葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、中船重工中南装备有限责任公司等达成实践教学基地合作协议,依托企业开展相关课程实践教学,使教学结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。
5.专业师资建设
高素质的教师队伍是专业建设的保证。为了确保新办专业的办学质量和水平,我校高度重视工业工程专业的师资队伍建设。2004年来,本专业从机械工程专业抽调精兵强将组成专业建设队伍,2006年后,先后引进重点大学博士研究生2名、工业工程专业高素质研究生1名来充实教师队伍,2009年,委派一名专任教师到武汉理工大学工业工程专业进行国内高校访问学者专业进修,为工业工程专业的健康发展奠定了良好的基础。目前,工业工程专业有专任教师12名,其中教授3人,副教授4人,讲师5人。工业工程专任教师中,具有硕士学位的教师为92%,具有高级职称的教师达到58%,中级以上职称的教师达到100%。经过几年的建设,工业工程专业已经形成了一支学历结构合理,职称分布优化的专业教师队伍。
6.人才培养效果
经过近5年的实践,工业工程专业已成功培养了一届毕业生。从就业情况分析,2010年首届毕业生就业率就达90%以上,用人单位反映良好;有8名学生考上重点大学研究生,达到毕业生总数的17%以上;可以看出,依托机械制造大平台培养的工业工程专业的第一届毕业生在掌握专业知识和基本技能以及较强的实践能力、适应相关用人单位的需要等方面,达到了本专业的培养目标。
机械工程专业课程有哪些 机械工程专业课程主要有机械工程制图、电工与电子技术应用、机电设备自动检测、机械结构分析、液压系统应用与维护、机械制造技术、数控设备操作与维护、机械系统安装与调试、设备电气控制与修理、现代设备管理、机电设备故障诊断与维修。
机械工程专业介绍 机械工程专业培养德、智、体、美全面发展,具有一定的文化素养和良好的社会责任感,掌握必备的自然科学基础理论和专业知识,具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才。
机械工程专业可在机械工程、机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论等相关专业攻读研究生。毕业生可在机械工程领域从事机电产品的设计、制造、应用、生产运行管理和营销等方面的工作。
机械工程专业就业前景怎么样 随着经济日趋繁荣,制造及服务业均需求大量曾接受专门训练的机械工程师及技术员。
虽然新科技导致生产程序自动化及电脑化,但大部份与工业营运及仪器制作有关的程序,仍是以机械原理为依归。
鉴于各行业均朝着高科技的方向发展,相信各级机械技术人员的需求将继续保持增长。
机械工程专业培养目标 培养目标
机械工程专业培养具备机械设计、制造、机电工程及自动化基础知识与应用能力,能在科研院所、企业、高新技术公司利用计算机辅助设计、制造及技术分析,从事各种机械、机电产品及系统、设备、装置的研究、设计、制造、控制、编程,数控设备的开发、计算机辅助编程,工业机器人及精密机电装置、智能机械、微机械、动力机械等高新技术产品与系统的设计、制造、开发、应用研究,以及从事技术管理的高级工程技术人才。
培养要求
三峡大学(以下简称“我校”)工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业的学位硕士培养。我校在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科、国家特色专业——机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室——水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。
二、工业工程专业实践教学体系规划
1.实践教学目标
基于工业工程专业的培养目标,我校确立本专业实践教学规划的目标和指导思想为:培养学生的实际动手能力,验证所学专业理论知识,加强IE基础理论方法和基本意识的训练;突出现代IE中信息化和集成化的特点,强化IE的制造工程背景,强化学科交叉和综合性,培养学生综合运用专业知识进行制造系统分析、设计、优化、控制、评价和创新的能力;满足本科生、研究生教学,教师科研活动的需要。
2.实践教学体系
针对工业工程专业培养目标设计的本专业实践教学体系主要涵盖了实验教学、认识实习、金工实习、生产实习、专业课程设计、专业综合课程设计及毕业设计等相互联系、有机统一的实践环节。
(1)认识实习。认识实习是学生取得对企业一定的感性认识,培养IE人才的实践性教学环节,时间在一周左右,安排在基础理论课之后,专业基础课之前。认识实习应广泛涉及企业产、供、销、质管、技术等多方面,并选择典型工业企业作为实习对象,使学生通过考察,增强认识,提高专业学习兴趣,为专业教学打好基础。
(2)金工实习。金工实习是学生真正通过上岗操作了解机床、了解产品生产过程的实践性教学环节,并且能够为后续的生产实习做直接的准备,采用集中的方式在校内实习工厂完成。涉及车、铣、刨、磨、铸、钳、数控加工等工种,目的是让学生将机械工程知识综合运用到生产实践中去,以培养学生动手能力和工程能力。
(3)实验教学。实验教学是IE专业实践教学的重要组成部分,目的是让学生验证所学专业理论知识,加深对理论知识的理解,以及模拟工业企业生产制造经营系统的设计与运行,培养、提高学生的动手能力和工程分析与设计的技能。实验教学可以通过模拟企业的工作环境、实际业务,如模拟沙盘、仿真等,让学生了解和参与企业运作的整个过程。
(4)生产实习。生产实习是学生实践能力培养和创造性发挥的重要平台,要求学生通过参加以顶岗为主的生产实践,学习、掌握和深入了解制造企业实际情况,应用所学的IE理论与方法对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。基于实习效果及学生兴趣等方面考虑,生产实习宜采取集中与分散相结合的方式。我校主要采取集中方式,由教师加强过程控制。
(5)课程设计及专业综合课程设计。课程设计是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。我校IE专业课程设计通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、管理信息系统课程设计、专业综合课程设计等,分别针对工业工程专业主干课程进行实训活动。
(6)毕业设计。毕业设计是IE实践教学体系最后一个环节,一般安排在最后一学期所有课程完成后,采取学生自选课题、教师推荐课题及学生到企业生产第一线寻找课题三种形式,主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力;培养学生根据课题收集、整理、综合分析、应用科学技术资料的能力及查阅和翻译外文资料的能力;培养学生科学研究能力和创新能力。
三、工业工程专业实验室建设规划与实践
工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求理论联系实践,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案制订时就把实验和实践放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配等问题上都做了明确的规定,实践教学环节占总学分比例达到20%。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验的设置,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识和综合应用相关技术的环境,模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程知识的条件。在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下,我校工业工程综合实验室的规划是:在实验室里建立一个微型工厂(Mini-factory),营造一个类似真实的生产环境,主要从事制造系统规划设计研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握。要求:实验体系模块化、可扩展性、可重构。我校工业工程综合实验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS,包括:环形可扩展生产流水线,微型化、教学型的生产设备(至少一台立式,一台卧式数控加工中心),一台教学型工业机器人,一套RGV系统,微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校实验室建设的定位,也是相当一部分高校工业工程实验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程,需要总体规划,分步实施。在进行实验室规划过程中,学院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业的“基础工业工程”、“生产计划与控制”、“生产自动化与制造系统”、“人因工程”、“设施规划与物流分析”、“工业机器人”等多门课程。同时与机械工程学科资源共享,提供机械设计制造及其自动化专业的“先进制造技术”、“机械制造装备”、“机电传动控制”、“机电系统设计”、“企业生产管理”、“工业机器人”等课程。
四、建立校企合作教学科研实践基地
IE是实践性极强的专业,在IE专业的教学过程中,课外实践环节是必不可少的,对于培养学生的实践能力和综合运用知识进行科学研究与工程设计的技能,具有特别重要的作用。高校与企业共建实习基地是提高学生综合素质和实践能力的有效途径。这种课外实践教育环节是课内实验教育环节的延伸,也是对课内实验教育环节的弥补。换言之,建立校企教学实习基地是建设校内实验室在物理空间上的拓展,并在技术时间上的跟踪。另一方面,建立校企教学实习基地可以发挥各自优势,实现优势互补,共同发展。工业工程专业人才以培养学生创新精神和实践能力为重点,实践教学内容是否先进、有效、体现企业的实际需求直接影响着学生实践应用能力,通过与地方企业建立生产实践基地,实现实践教学与企业、社会的紧密联系,顺应了时代对大学教育的要求。以生产实践问题为主导的实践教学活动,也极大地调动了学生的学习积极性,强化了学生的实践应用意识。对接地方企业生产实践,首先满足了学生课外实习实践的要求,其次,典型企业的典型生产实例也成为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材及教师科研活动的对象。因此,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,先后与多家知名制造企业如葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、中船重工中南装备有限责任公司等达成实践教学基地合作协议,依托企业开展相关课程实践教学,使教学结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。
首先,人因工程实验室一定要有。人因工程在我国的名称有人因工程、人机工程、人体工程、人体工效、工效学、宜人学等等,人因工程是工业工程专业课中不可缺少的一门专业必修课,并且对于提高工业工程意识、工业工程思想具有至关重要的作用,很多学生的工业工程灵魂、效率意识、最优化思想等等都是从人因工程课程的学习开始的,更多的学生也是从人因工程课程的学习中逐渐“入道”工业工程的。另外,在我国大陆,除了在人体学、环境宜人学、载人航天学中涉及到人因工程之外,也只有工业工程专业明确的开设人因工程这门课程了,所以工业工程专业还肩负着把人因工程学科发扬光大的历史重任。人因工程实验室,可根据经费情况自行设计,实验室建设投资可多可少。上海海洋大学人因工程实验室建成于2007年,共投资约5万元。投资虽少,但购买了多种人因工程实验仪器,目前开设了14个人因实验,包括:人的形体尺寸的测量实验、人体血压测量实验、视觉反应时测试实验、闪光融合频率实验、光亮度辨别实验、光的照度测量实验、声级的测定实验、注意分配实验、注意力集中能力测定实验、空间位置记忆广度测试实验、记忆广度测试实验、空间知觉测试实验、深度知觉测试实验、定时记时计数实验。另外,上海海洋大学人因实验室还采购了几套人因软件,包括DELMIA、ManneQuinBE等,主要用于课程教学和科研需要。
2基础工业工程实验室
众所周知,基础工业工程(有的教材也称:工业工程基础、工作研究等)是工业工程专业最核心、最经典的一门工业工程专业必修课,其中讲授的时间研究和动作研究(亦即“工作研究”)是工业工程专业最经典的理论和知识,也是最传统的工业工程研究内容,是整个工业工程理论大厦的基石所在,所以基础工业工程实验室也不可或缺。基础工业工程实验室的构建有两种思路,一种是侧重于经典工业工程理论和内容,包括时间研究和动作研究,作者称作此类基础工业工程实验室为“经典基础工业工程实验室”。上海海洋大学在这个方面投资约3万元,购买的仪器可共开设的实验有9个实验,即手指灵活性测试实验、镜画实验、追踪实验、动作稳定实验、双手调节实验、动作判断实验、动觉方位辨别实验、反应时运动时测试实验、自行车功率与速度测试实验。基础工业工程实验室构建的另一种思路就是结合当今信息技术,基于现代工业工程理论构建“现代工业工程实验室”。上海海洋大学在这个“现代工业工程实验室”上共投资30万人民币,建成了一个可用于多门课程实验的“U型生产流水线系统”,包括1个主机控制单元、8个工作台位(含显示器和控制机)、6个倍速流水链(滚轮式传动链)、2台转角机以及生产托盘等组成。除了上述硬件设备以外,该实验室还购置了部分软件,主要包括:LEANGLEIE、IEMS动作分析系统、MiniIE等。目前实验室主要承担着生产计划与控制、质量控制与可靠性、生产管理等多门课程的实验任务,运行情况良好。
3物流实验室
物流实验室的建设也有两个思路,一个是硬件建设,包括立体仓库系统、AGV小车、出入库平台、物流装备等。上海海洋大学在该方面的投资大概在50万左右,建成了自动化的立体仓库实验系统。另一个思路就是建立物流实验室的软件系统,主要指物流类、仓储类、供应链类软件,上海海洋大学购置的物流类软件包括:CNEE-LL供应链与物流集成系统、清华-物流网络实验平台、清软英泰-产品全生命周期管理系统、Xpress、Proplanner、Anylogic、ProModel、ServiceModel等。该实验室主要承担物流信息系统、设施规划与设计、生产建模与仿真、运筹学与系统工程、运输经济学、交通工程、食品配送与管理、生产管理、ERP实践、生产系统仿真、专业综合实习等课程的实验任务。
关键词:高职高专 专业设置 产业结构
中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)01(a)-0041-01
近年来,各高职高专院校坚持为发展本地经济服务,紧跟市场,优化专业设置,基本形成了与区域产业结构发展相适应的专业格局。《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008―2020年)》提出:“建设开放的现代综合交通运输体系”,同时,还指出要加快发展先进制造业、大力发展高技术产业、优先发展现代服务业,这为区域高职院校的发展提出了明确要求,因此,在高职院校中设置与产业结构相吻合的专业是有重要意义的。
1 专业设置的现状
肇庆工商职业技术学院是2004年经广东省人民政府批准成立、国家教育部备案的一所具有颁发国家学历文凭的高等职业学院。办学17年来,学院已初步形成以经、管类专业为主,文、工类专业为辅,多专业协调发展的办学格局。现有工商管理系、经济管理系、财会系、工程技术系、计算机应用技术系、应用外语系、艺术设计系、公共教学部和思政教学部等,开设38个专业(方向)。
工程技术系开设模具设计与制造、数控技术专业、汽车运用技术专业、工程机械运用与维护专业、建筑工程管理专业、工程造价专业、建筑装饰工程技术七个市场需求旺盛的专业,毕业生就业率高达98%以上;工商管理系现开设有会计电算化、工商企业管理、物流管理、法律事务、连锁经营管理、商务管理等6个专业;经济系现设有营销与策划专业、国际贸易实务专业、电子商务专业、国际金融专业、连锁经营管理专业、商务管理专业、会展策划与管理专业。注重学生能力培养,拓宽学生就业面;计算机应用技术系设有计算机应用技术、软件技术、计算机信息管理、计算机多媒体技术和动漫设计与制作五个专业,历届毕业生就业率均达98%以上;应用外语系现设有商务英语(校级重点专业)、商务英语(报关与报检方向)、商务英语(商务策划与会展方向)、商务日语、应用英语(国际经贸方向)和应用英语(幼儿英语方向)共三个专业六个方向该系每年定期从企业聘请资深专家举办系列讲座或进行阶段性专业实操培训;艺术设计系现设有装饰艺术设计、电脑艺术设计、产品造型设计、多媒体设计与制作四个热门专业艺术设计系开设装饰艺术设计专业(环境艺术设计方向)手绘效果图表现技法、室内设计等特色课程,近年来有十几名学生在国家、省各类大赛中获奖。
根据肇庆及周边的实际情况,在2011年组建了财会系,目前共开设会计电算化、投资与理财、财务管理和会计与审计四个专业,其中会计电算化专业和财务管理是我院十二五重点建设专业,会计与审计专业是2013年增设的专业,该专业开设有审计与资产评估方向和涉外会计企业税务规划方向,以满足越来越多的中小企业及家族企业的用人需求。
2 专业结构调整
根据《珠三角与东西北区域工业产业结构优化升级工作意见》文件所传达的内容,广东将重点针对珠三角的高附加值产业和产业链的高端环节进行支持。鼓励其以电子信息业、装备制造、汽车制造、石油和化工等为先导发展高新技术产业带和先进制造业基地,逐步实现产业结构高级化。针对肇庆产业结构来说,以电子信息、机械及汽车零部件制造等装备制造业为重点发展先进制造业,发挥其对经济发展的重要支撑作用。
院领导认真分析珠三角地区的发展情况,尤其是肇庆及周边地区对于制造业和旅游业人才的需要,根据社会用人需求,积极开办新专业,每年申报并审批3~5个专业,办学规模不断扩大。在不断扩大办学规模的同时,并开展社会人才需求调研,以就业为导向,不断进行专业结构调整与优化。在计算机应用技术系,开设了应用电子技术、移动通信技术两个新专业,以适应肇庆依托风华高科,重点发展电子元器件产业和电子装备制造业,大力承接全球电子信息产业转移及珠三角电子信息企业延伸,提升电子信息产业竞争力的用人需求。工商管理系开设酒店管理专业,在经济管理系开设会展策划与管理专业,为适应珠江三角洲地区日益繁荣的旅游业及周边产业的发展,尤其是肇庆是一座以旅游为主的城市,需要大量酒店管理等方面的专业人才来适应旅游的国际化进程。工程造价专业是为建筑施工企业、建筑工程预算编制单位培养具备工程造价管理知识,能熟练编制工程造价文件的应用型技术人才,是目前很多企业尤其是建筑施工单位紧缺的人才。财务管理专业培养具备财务管理及相关金融、会计、法律等方面的知识和能力,具备会计手工核算能力、会计信息系统软件应用能力、资金筹集能力、财务可行性评价能力、财务报表分析能力、税务筹划能力,具备突出的财富管理的金融专业技能,能为公司和个人财务决策提供方向性指导及具体方法。特别是工程技术系的汽车运用技术专业的开设,更加契合了肇庆产业结构调整的方向和重点。
3 结论
我院开设的新专业都是在校领导通过对社会人才需求调查研究的基础上开设的,不仅有利于学院现在的发展,更加有利于学院今后的可持续发展的需要。总之,通过对专业体系结构的研究,增强了我们对专业设置及结构调整要服务肇庆及珠江三角洲地区经济建设的意识,从而有计划地开展市场调研和科学论证工作,有力地促进我院专业结构的优化,不断提高办学水平。
参考文献
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【关键词】民用飞机;运营支持;浅谈
1 什么是运营支持
民用飞机运营支持,是民用飞机制造厂商面向飞行、机务、航务、乘务、以及地面保障等航空器运营专业需要,立足于航空器产品全寿命周期的运行安全、可靠和经济要求以及持续改进需要,为航空器运营的计划、组织、实施和控制等环节提供技术、航材、资源、人力、培训、设备等全方位的及时、准确的服务,使飞机运营正常、可控。
2 运营支持的范畴
民用飞机运营支持是一项复杂的系统工程,随新机设计活动开始直至机型退役而结束,贯穿机方案论证、产品设计、生产、交付、运营的全寿命过程,是综合了传统的飞机设计、制造、可靠性工程、维修性工程、安全工程、适航技术与管理、工业工程、物流工程、信息技术、管理学、教育学等专业逐渐发展形成的新专业领域。具体可细分为:飞行训练工程、维修培训工程、航材工程、维修工程、技术出版物工程和飞行运行支援工程等专业。
3 运营支持的特点
民用飞机研制第一阶段的工程设计和第二阶段的制造工程,无论其概念还是专业内涵,已经是大众熟悉和广泛认可的,而第三阶段即运营支持,同样有很丰富的科技内涵,它既不是飞机设计和制造专业的简单延伸,也不从属于传统的“四性”专业范畴,在理念上运营支持要向上游的设计制造渗透,保证在飞机研制阶段充分考虑飞机投入运营后的支持需要,在技术上运营支持工程要与设计工程、制造工程是一种对接关系,既相互联系,相互影响又相互独立。运营支持的特点归纳起来主要表现为:
(1)交叉性。运营支持技术具有设计、制造和民航运输相互交叉,工程技术与管理科学相互融合,全系统全寿命统筹规划,新方法新技术综合运用等交叉性的特点。
(2)归属性。通过运营支持使机队安全、高效运营,是飞机制造商的责任和义务,飞机制造商必须协助航空公司使飞机安全飞行,满足适航管理当局的基本安全需求。
(3)高技术性。民用飞机运营支持有别于一般意义的客户服务,其涉及到的专业范围广、综合性强,具有很高的技术性要求。
(4)系统性。运营支持不仅仅是售后服务,它与飞机设计、制造和飞机运营整个过程的关系密切,是一项复杂的系统工程。
(5)法规性。民用飞机的运营支持活动必须执行相关的适航标准和程序。
4 国内现状与差距
我国的民机运营支持发展现处于起步阶段,针对涡桨支线飞机、新支线飞机和大型客机,国内的航空制造企业正在逐步构建相对独立、适应市场需求的民机运营支持体系,并在客户培训、技术出版物、航材支援、维修支援、运行支援等方面积累了一定的经验。但是,伴随着法规与标准、飞机专有技术和信息技术的迅速发展和应用,我国的运营支持还无法与国际行业发展趋势和国内的市场需求相适应。主要表现在:
(1)观念落后。国内民机制造企业对运营支持缺乏系统的理解和研究,尚未形成相对科学、完整的知识体系和业务规范。
(2)技术薄弱。运营支持关键技术的系统研究尚未全面展开,还不能充分贯彻客户的使用要求和维修要求,尚未形成科学完善的维修性、可靠性设计评审体系及设计保障机制。
(3)数字化、信息化水平低。数字化、信息化应用缺乏深度和广度,不具备有效的数字化运营支持平台和网络。
(4)设施、设备不完善。在高端飞行模拟机、电子飞行包、全动乘务训练设备等运营支持核心产品方面,缺乏自主设计和制造的能力,多数核心设备依赖进口,相关技术创新能力严重不足。
(5)人才匮乏。运营支持产业相关的各类人才紧缺,如维修人员、飞行员、飞行教员等,尚未形成系统的人才培养体系。
5 运营支持的发展趋势
如同其他科学技术的发展一样,运营支持技术也经历了漫长的进步和演变,比如产品的维护维修,民用飞机发展的初期,实践的是“坏了再修,哪坏修哪”,之后才有了“定期维护”,再后出现了“视情维护”,目前,定期维修和视情维修仍然是大多数民机维修方案的基础。20年前,美国在JFS项目上,第一次提出了“健康管理”的概念,其特点是把“定检”发展成为“预测”,即依据对产品可靠性分析和历史的使用经验,通过对产品维修对象相关参数的监控来预测其出现安全隐患的时间和状态,以最有效的利用维修对象的剩余安全余度,达到产品最好的安全使用经济效果。这种新技术发展趋势可以描述为:
(1)数字化。运营支援的数字化,首先就是基于客户服务的工程数据管理和构型管理;在核心业务层面除了前述的健康管理技术外,则是3D技术、远程互动技术在培训、技术资料和工程技术等领域的广泛使用,以及数字化编码技术在航材物流系统的使用、外场数字化便携工具的推广等,这些技术的应用将使运营支持全面提升成为与数字化设计制造相匹配的系统,实现工程数据在技术层面的无障碍流通。
(2)网络化。利用现代通信和网络技术,建立全面、高效、安全、可靠的支持民用飞机运营的通信网络和集成平台,支持客户服务的个性化、客户支援的协同化、技术文档的电子化、数据与流程的一体化;建立全天候的快速响应机制,向客户提供365天,7×24小时不间断的运营支持,能够随时随地服务客户,让客户第一时间获取最新的资料信息和技术支援,为用户节省时间和成本。
(3)实时化。新技术发展的方向是要最大化的分解维修单元,研究相应的状态变化规律并以此制定维修单位的实时监控方案,解决超长距离(飞机远洋航行)、大量参数(数百架飞机而单架飞机监控参数可达数百个)和复杂传输环境(高空大气环境)的实时传输,以及数据有效性的判读等问题。
(4)智能化。未来故障诊断和排故应是以飞机的健康管理为基础的,根据飞机的实际状态确定最佳使用方式和维修维护时机,为飞机发挥最大使用效能和采取最佳使用维修维护方案提供支撑和保障,这是“健康管理”的核心,其成果的最终表现形式是维修诊断和排故技术的智能化、交互式电子技术手册的智能化等,这也是维修工程知识管理的必然成果。
6 小结
国际民机制造商已经纷纷建立或致力于建立完整的运营支持体系,以为客户提供快速、可靠、低成本、网络化、信息化的服务为目标,建设完备的、先进的客户服务网络和设施。
我国民机运营支持技术应向数字化、网络化、实时化、智能化方向发展,适应民机运营支持市场需求,通过理念更新、技术突破,产业推广,人才培养等齐头并进,提升行业自主创新能力和整体服务水准,形成我国民用飞机运营支持能力和产业链,成为国家民机制造业和民航发展的重要支撑与桥梁。
【参考文献】
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[2]成磊.空客以优质的客户服务增强竞争力[M].航空维修与工程,2005(1).
[3]Going for gold [J].MRO Management, 2010.
(1)凝练专业特色,准确定位专业目标。各专业根据社会经济发展及人才市场的需求,明确专业培养定位,根据专业特点和实际情况,合理设置课程体系,优化人才培养方案,形成自身的优势和特色。
(2)强化专业和实践教学。各专业根据自身优势和特点,适当增加专业课、专业选修课学分,强化专业主干课程和专业实践、突出专业特色。要保证列入教学计划的各实践教学环节累计学分不低于总学分的25%(理、工、农类专业)。
(3)优化课程结构,合理设计课程模块。坚持以学生为本,充分考虑学生在能力、兴趣、特长等方面的差异,构建分层次、模块化的培养框架。科学合理地安排必修课与选修课、理论课与实验课、基础课与专业课之间的比例。
(4)推进素质教育,提高学生素质。改革公共课程,把人文教育和科学教育融合到人才培养的整个过,落实到教育的各个环节,通过文理交叉、学科融合,促进学生综合素质的全面提高。
2工业工程专业人才培养方案的主要内容
云南农业大学工业工程专业自2003年成立并招生以来,高度重视本专业人才培养方案的制定与研究工作。2010年,根据学校《云南农业大学本科专业人才培养方案修订实施意见》,工业工程系在2007版人才培养方案的基础上,广泛收集资料,学习和参照国内外高等院校工业工程专业人才培养计划和要求,反复讨论并充分征求本专业教师及学生的意见,进行了认真细致的修订工作。修订后的培养方案包括以下几方面的主要内容。
2.1工业工程专业的培养目标和要求
本专业培养具备扎实的工程技术和计算机技术基础;掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法;具有一定的科研能力、实践能力及创新能力;能应用工程技术和管理科学知识,在各级管理部门及企事业单位从事管理系统、生产系统及服务系统的规划、设计、决策、运营、评价、优化等工作;既懂技术又懂管理的复合型工程技术人才。本专业学生主要学习机械工程基础、管理工程基础及计算机应用基础等工业工程专业的基本理论和基本知识;研究管理系统、生产系统及服务系统的规划、设计、运营、管理与控制;接受应用工业工程相关理论与分析方法解决实际问题的基本训练;初步具备规划、开发、设计、运营和评价管理系统、生产系统及服务系统的能力。
2.2毕业生应获得以下几方面的知识和能力
(1)具有扎实的自然科学基本理论知识,较好的人文社会科学基础,较强的本国语言、文字表达能力。
(2)系统掌握机械工程、管理工程、技术经济与管理等与本专业领域相关的基本理论和基本知识。
(3)掌握工业工程学科的基本理论和方法,具备本专业领域的基本知识,了解学科前沿、应用前景和发展动态,熟悉经济建设和企业管理的法律、法规和政策。
(4)具备较强的计算机应用能力和较强的英语听、说、读、写能力,掌握科技文献检索、资料查询的基本方法,具备独立获取知识、信息的能力和一定的科学研究能力。
(5)具备较好的人际沟通能力和创新能力,具有较强的协作精神。
2.3工业工程专业的主干学科及主干课程
工业工程专业的主干学科是机械工程、管理工程、技术经济与管理。其主干课程包括机械制造基础、机械设计基础、运筹学、管理学、工程经济学、基础工业工程、人因工程学、生产运作管理、管理信息系统、设施规划与物流分析、质量控制与质量管理等。
2.4工业工程专业的主要实践教学环节
大学四年的学习过程中,工业工程专业要完成认识实习、金工实习、生产(服务)系统实习、工业工程专业综合训练、运筹学课程设计、数据库技术课程设计、机械设计基础课程设计、基础工业工程课程设计、人因工程学课程设计、工程经济学课程设计、管理信息系统课程设计、生产运作管理课程设计、设施规划与物流分析课程设计、系统建模与仿真课程设计、质量控制与质量管理课程设计、毕业实习、毕业论文(设计)等实践教学环节。
2.5工业工程专业的修业年限
本专业修业年限为三至六年。有条件的学生在按要求修满规定学分的前提下可提前毕业,但最低修业年限不得少于3年;对不能在4年内按要求修完规定学分的学生,经学校批准后可以延期毕业,但修业年限最高不得超过6年。
2.6工业工程专业的毕业学分要求及授予学位
工业工程专业的本科学生毕业时应修学分为176个学分,其中公共必修课模块35学分,人文社会科学及自然科学类课程选修12学分,学科公共课模块20学分,专业基础课模块25学分,专业课模块21学分,专业选修课30学分,实践教学33学分。工业工程专业授予工学学士学位。
3工业工程专业课程体系的基本结构
工业工程是技术与管理相结合的交叉学科,既有鲜明的工程属性,也有明显的管理特征。工业工程专业培养的人才要对各种类型的系统有全面深入的理解,能够对系统问题进行规划、解决和阐释,使系统优化,系统效率明显提高,并因此具备领导跨学科团队的能力。要达到这样的培养目标和培养要求,研究工业工程专业人才培养方案,确立工业工程学科的课程体系,协调工业工程专业课程与工程专业、管理专业之间的关系十分重要。云南农业大学工业工程专业的课程包括必修课和选修课两大类。课程体系是平台式和模块式相结合的复合型结构。课程纵向设置包括公共课、学科共同课、专业课。横向设置以实践教学和素质教育贯穿整个培养过程,形成纵横交错的复合结构。工业工程学科发展过程中,融合了数理统计、工程技术、运筹学、系统工程等技术的思想和方法,其研究领域从制造业扩展到商业、运输业、服务业及政府部门。工业工程专业的课程设置要满足专业发展的要求,其课程体系必须包括素质教育、专业教育、实践教育三大平台。
3.1素质教育平台
包括公共必修课模块(35学分)和公共任意选修课模块(不低于12学分),这部分课程由学校统一安排,也是全校所有专业的学生必须学习的课程,主要包括大学语文、大学计算机基础、大学英语、公共体育基础课、政治理论课、职业生涯与发展规划、就业指导等课程。
3.2专业教育平台
(1)学科共同课模块。包括高等数学I、高等数学II、线性代数与概率论、普通物理学、普通物理学实验等5门课程20学分。
(2)专业基础课模块。包括机械制图、管理学、机械制造基础、运筹学、数据库技术、机械设计基础、基础工业工程、工程经济学等8门课程25学分。
(3)专业课模块。包括人因工程学、系统工程、管理信息系统、生产运作管理、设施规划与物流分析、质量控制欲质量管理、系统建模与仿真、项目管理、制造技术与制造系统等9门课21学分。
(4)专业选修课模块。提供CAD工程制图、工程力学、电工与电子学、管理经济学、会计学原理、微机原理与运用、市场营销学、应用统计学、控制工程原理、产品开发技术与管理、专业英语、供应链管理、工业工程专业系列讲座等课程,要求学生至少选修30学分。
3.3实践教育平台
(1)公共实践模块。包括入学教育/专业教育、军事训练、国家学生体质健康标准测试、毕业论文(设计)等,共计11学分等内容。
(2)专业实验课模块。包括普通物理学课程试验、工程力学课程试验、电工与电子学课程实验、数据库技术课程实验、运筹学课程实验、微机原理与应用课程实验、机械制造基础课程实验、机械设计基础课程实验、人因工程学课程实验、设施规划与物流分析课程实验、系统建模与仿真课程实验等,共计12学分。
(3)实习实践模块。主要包括认识实习、金工实习、生产(服务)系统实习、工业工程专业综合训练、毕业实习以及本专业主干课程的课程设计等,共计22学分。
4问题及建议
工业工程专业高等教育的核心是创造力的培养,培育具有实践能力和创新精神、集技术与管理于一身的复合型人才。虽然我们对云南农业大学工业工程专业的人才培养方案进行了精心的设计、修订和研究,力求科学合理,适应社会发展的需要,但是云南省工业工程专业人才培养存在以下问题。
(1)云南地处西南边疆,社会经济发展水平较低,对工业工程专业的认知程度有限,制造企业中几乎不设工业工程部门和工业工程师岗位,工业工程专业人才对口就业困难。
(2)区域内缺少以集中化管理的先进技术和设备为技术创新提供服务,为工业工程教学提供高新技术教育训练平台的工业工程研究中心,学生少有机会接受工业工程专业先进技术培训和实践的机会。
(3)理论教学与实践脱节。由于教学经费的限制,学校实验室建设不能满足课程建设的需求,教学过程以课堂讲授为主,注重理论性、系统性、专业性、知识性,结合实际的案例式教学较少,学生的专业实践训练不足。要解决工业工程专业人才培养过程中存在的问题,我们提出以下几点建议:
①工业工程是系统的综合优化技术,是解决系统优化,提高系统效率的学科专业,具有广泛的适应性和广阔的发展前景。要加强工业工程专业的宣传,让社会充分认识工业工程专业人才培养的重要性;
②切实加强工业工程专业实验室建设。工业工程作为技术与管理相结合的学科,其生命在于实践。学校的实验室是学生实践的第一课堂。
关键词:机械设计制造及其自动化;分方向;教学模式
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)03-0009-02
机械制造业是国民经济的基础,被誉为“国民经济的装备部”,在我国现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。尤其是进入21世纪之后,“中国制造”已经成为全球品牌,中国俨然成为全球的制造业和加工工业的中心,这对机械的需求都有较大幅度的提升,机械设计制造及其自动化专业人才的需求势必大大增加。既掌握传统机械设计制造理论,又懂得先进制造技术的高层次的技术人才将成为各企业竞相争夺的对象。因而,几乎所有的工科院校都设有机械设计制造及其自动化专业,结合黑龙江八一农垦大学“十二五”发展纲要及机械设计制造及其自动化专业的“十二五”发展规划,突出专业特色,重点进行专业分方向教学,强化黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设[1]。
一、原有教学模式分析
黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业原名为机械设计与制造专业,成立于1987年,是黑龙江八一农垦大学开设得比较早的专业,并于2003年获得了硕士学位授予权。专业经过近30年的发展与建设,为我国的机械设计与制造行业培养了大批的本、专科毕业生及硕士研究生。然而,近些年,随着招生数量增加和就业形势的日益严峻,专业的发展与建设面临比较大的压力,尽管经过本科教学评估引进了相当数量的“教学型”人才,基本保证了正常教学秩序,但并没有从根本上解决问题,许多难题依然困扰着专业的发展和进步,这些问题集中体现在以下几个方面。
(一)特色建设――方向不明确
没有明确专业发展方向来指导专业的建设,致使大家盲目前行,只能为教学而教学,没有真正的培养研究方向和研究团队建设。
(二)人才引进――领军人才匮乏
虽然引进一些硕士和博士,在入职后了解和掌握了本专业知识,但主要是完成一些正常的教学任务,在科研方面并没有能够撑起一个方向的突出人才,致使本专业教学及科研水平想要突进不易,这是导致本专业发展基本不前的主要原因。
(三)教学团队建设――重视不够
专业内具有高水平科研和教学能力的教师较少,学术研究领域比较窄,梯队建设不完善,所以导致科研立项非常薄弱,影响专业教师业务能力的进一步提升。
鉴于上述情况,改革迫在眉睫。因此,我首先确定了分方向教学模式的思路:重点从专业分方向教学设置、教学计划制定、课程体系安排以及教学内容、教学方法和手段的改革,紧紧依靠实践环节的支撑,强化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设,突出机械设计制造及其自动化专业立足黑龙江垦区,依托大庆,服务龙江,面向全国的办学特色,以大农业机械化研究为平台,结合当前机械制造业发展需要及专业致力于培养应用型人才的发展思维,努力在先进制造技术方向为机械制造行业培养优秀的技术人才[2]。
二、分方向教学模式的改革与探索
通过前期对制造业人才需求的调研分析,提出专业核心不变,侧重专业分方向教学、重点强化专业理论和加强实践动手能力。因此,在现有的条件下,结合当前制造业的发展水平及对人才的需求,将延续传统机械设计制造的理论基础,提倡引入前沿知识技术来完善本专业的核心建设,对专业进行教学改革及加强专业课程建设[3]。
(一)明确专业定位
专业建设依托改造龙江老工业基地以及黑龙江垦区大农业、大农机发展构想,定位于当前机械设计及制造业的先进制造技术研究方向,面向大农业、大农机应用领域,注重全面素质教育,在保证理论教学的基础上,重视实践能力与创业能力的培养,实现理论知识、实践技能、个人能力的协调发展,注重提高学生的就业能力、应用能力、创新与创业能力和终身学习能力,培养现代设计制造工程技术及装备领域的高级应用技术人才,同时兼顾学科建设及发展,进一步培养应用研究型人才为目标。
(二)厘清培养目标
机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”旨在培养适应21世纪社会主义现代化需要的、德智体全面发展的、高素质的工程技术人才,掌握机械设计、制造及先进制造技术方面的基础理论知识和基本技能,具备机械零部件设计、制造工艺研究、工装设备设计,尤其是数控设备的操控、编程、故障诊断维修及生产组织管理能力,并能在机械设计制造及自动化相关领域,从事机械设计、制造、研发及营销等工作的高级工程技术人才。
(三)拓宽就业方向
经过四年的学习与培养,毕业生应具有扎实的自然科学基础、较好的人文和社会科学基础以及较好的语言和文字表达能力,能够系统地掌握本专业领域的技术知识,主要包括理论力学、机械原理及零件设计、电工与电子技术、机械工程材料、数控原理与系统、测试与控制技术、机床数控技术、先进制造技术、工业企业管理等基础知识,还应具有本专业必备的制图、数控编程、操作、机床故障诊断与维修等基本技能。此外,毕业生应该具有初步的科学研究、创新意识及组织管理能力。在此基础上,学生毕业后,可在航空航天、机床、汽车制造等诸多领域中从事机械设计与制造、数控编程与操作、数控机床故障诊断与维修、机电液一体化设计、设备维护与管理、科技开发与应用研究、运用管理与经营销售等工作。
(四)修订培养方案
教学计划是对人才培养目标、培养要求及特色和课程设置等方面的总体设计, 以此来进行教学活动的组织和教学内容的安排。因此,在制订教学计划过程中, 转变了教育思想和观念, 注重加强学生综合素质和能力培养,强调学生的个性发展,确立了“厚基础、宽口径、重素质” 的人才培养模式,在制订教学计划时重点突出“两段式”培养模式,即将整个过程分为两个阶段:“基础平台段”和“专业方向段”。“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题;“专业方向段”则针对的是“重素质”问题。力争培养出基础知识扎实、实践动手能力强、适应性强、创新能力强、整体素质高, 具备一定创业能力的现代设计制造工程技术及装备领域的高级工程技术人才[4]。
(五)重构课程体系
根据教学计划中重点突出的“两段式”培养模式,即“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题,教学所占的学期为前4或5学期;“专业方向段”针对的则是“重素质”问题,教学所占的学期为其他学期,经过系统的分析和研究, 建立了合理的课程体系。“基础平台段”中包括通识课(必修课和选修课)和基础课平台,占总学分的42.5%。“专业方向段”主要包括专业基础课平台、专业课模块(必修课和选修课)和实践教学模块等几部分,占总学分的57.5%。
“基础平台段”中的通识课主要是培养和提高学生的政治修养、思想品德修养、人文素质和法制观念, 增强学生的爱国热情、事业心和责任感等,占总学分的28.4%;基础课平台包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及大学物理实验,占总学分的14.1%。
“专业方向段”中专业基础课平台包括“画法几何”、“机械工程材料”、“电工电子学”、“机械制图”、“理论力学”、“材料力学”、“互换性c测量技术”、“机械制造基础”、“机械原理”、“机械设计”、“液压与气动”等课程,占总学分的21.9%。专业课模块包括必修课和选修课两大模块,其中必修课包括“金属切削原理及刀具”、“工程测试技术”、“机械制造工艺学”、“单片机与接口技术”、“机械工程控制基础”、“机床数控技术”等课程,占总学分的9.7%;选修课包括“可编程序控制器(PLC)”、“数控原理与系统”、“数控加工技术实践及仿真”、“数控机床故障诊断”、“伺服系统”、“机床电器控制”、“先进制造技术”、“机械 CAD/CAM”和“工业企业管理”等课程,占总学分的5.3%。实践教学模块包括入学教育、军训及军事理论、金工实习、机械原理课程设计、机械设计课程设计、金属切削刀具课程设计、机械制造工艺课程设计、数控加工工艺课程设计、数控编程与操作实训、工艺实习、毕业设计等教学环节,周数43周,学分为33分,占总学分的20.6%。
三、实施成效
黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业是从2009年开始尝试分方向教学,经过6年多的不断探索与实践,改革初步取得成效,学生的综合成绩都较以往有较大提高,实际动手能力、创新能力都得到了提升。但是,在改革实施过程中也遇到了一些问题,例如改革思路不够大胆,局限于现有教学的“小打小闹”;师资力量有待提高;部分课程需要进一步优化,还存在因人设课的现象;实践环节需要继续加强;教学组织管理有些混乱;学生学习主观能动性需要提高;等等。这些问题的存在都限制了分方向教学模式的改革与实施,亟须解决[5]。
综上所述,黑龙江八一农垦大学在机械设计制造及其自动化专业实行分方向教学,取得了一定的成效,同时也遇到了一些问题,这说明了教学改革的进行绝不是一项短期可以完成的任务,而是教学战线上的一项长期任务,任重而道远,只有充分认识到这一点,坚持不懈地开展分方向教学模式,才能够提升教学质量,优化学科教学内容及课程体系结构,深化人才培养模式,提高学生素质,拓宽学生就业方向,培养出机械制造行业优秀的技术人才。
参考文献:
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关键词:示范中心:实践教学:教育创新:规范管理
本文结合北京理工大学工程训练中心实验教学示范中心的创建,就工程训练实践教学体系和管理体系的创新与建设问题进行探索,以期深化工程实践教学改革。
一、坚持学科引领的工程实践教学理念和改革思路
在高等工程教育过程中,工程训练中心作为对学生进行全面系统的工程技术教育和工艺技术训练的实践教学基地,使学生获取机械制造工程技术的知识,了解工程概念,提高工程素质,培养创新意识和创新能力,正在发挥越来越重要的作用。长期的教学改革实践表明,工程实践教育是提高学生全面素质的重要环节。
北京理工大学要建设“国内一流、国际知名”的高水平研究型大学,必须有一流的公共实践教学基础平台。我校工程训练中心始建于1999年世界银行贷款“高等教育发展项目”,并分别得到了学校“985工程”实验教学基地建设、“十五”“211工程”公共服务体系建设等项目的支持。按照我校本科培养目标和教育教学改革的思路,在工程训练中心的建设中,贯彻以学科建设引领的工程实践教学理念和改革思路,促进实践基地与学科建设、专业建设的融合,利用机械大学科的拉动,超前设计,统一规划,集中管理,资源共享,对构建现代制造技术的实践教学基地有着重要意义。
我校工程训练中心建设以机械工程一级学科(机械制造及自动化、机械设计及理论、机械电子工程和车辆工程及工业工程五个二级学科)为龙头,依托四大课群(工程材料与机械制造基础课群、机械设计基础课群、机械工程及自动化专业课群以及工业工程专业课群),按照三大模块(工程技能基础训练模块、机电产品创新设计制作模块和先进制造技术训练模块),本着“边建设、边运行、边发挥效益”的原则,瞄准高水平,高起点和领先目标,进行了规模化、系统化规划建设,实现公共基础、技术基础、专业基础以及专业实践“一条线”的工程训练,完成传统“金工实习”向现代工程训练全面转变。
为了适应现代化工业技术综合性,多学科交叉的特点,工程训练课程的内容和训练方式都发生了根本的变化,在教学中必须对训练的内容进行精选、重组和优化,充分体现机与电结合、金属与非金属结合、技术与非技术因素结合,贯穿计算机技术应用,以适应科学技术高速发展的要求:在方法上按照层次从简单到复杂、从传统加工技术到先进制造技术、从按部就班训练到创新设计及制造。适当保留传统工艺方法的基本训练,让学生很好地了解和掌握材料成型、机械加工的基本工艺知识,同时增加现代加工技术和对经济、质量、市场意识的训练。使学生更加全面地了解和熟悉现代加工技术及其发展趋势,更深刻地感受到新工艺、新技术的产生和发展,需要多学科知识的交叉和融合,逐步建立起大机械、大制造、大工程的意识和概念。将素质教育和大工程的思想始终贯穿在工程训练的教学中,及时掌握现代工业的特征和内容。这种在工程实践教学中,坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养改革思路,从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念,充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位,形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围,成为我校工程训练中心的风格,体现我校的办学特色。
二、构建“工程训练四年不断线”的实践教学新体系
以工程训练为载体,全面提高学生的工程素质,是当前教学改革的核心任务之一。根据学生的学习认知过程,建立分阶段、多层次、模块化、开放型、综合性工程训练教学新模式,分阶段完成和实施工程训练,实现工程训练四年不断线。把训练内容融入为四个层面,即:《工程训练Ⅰ》――针对学生进行对制造系统和制造过程的认知性工程训练,培养学生的感性知识,为学生奠定工程知识背景: 《工程训练Ⅱ》――针对学生进行工程技能基础训练,使学生学习工艺知识,提高工程实践能力,培养工程素质和创新意识和能力; 《工程训练Ⅲ》――针对学生进行工程综合思维能力与创新能力训练,结合先进技术和专业教学,提供不依附于课程的现代工程实践活动,增加学生的动手能力和创新思维能力:《工程训练Ⅳ》――提供综合工程平台,让学生进行专题研究训练,全面提高学生的工程素质。
上述四个部分训练以大工程为背景,以工程教育教学改革为动力,以提高学生工程实践能力、综合工程素质和创新意识和能力为主线,按照由浅入深,由低到高的认知规律,构建人才培养新模式和科学合理的课程体系。课程的设计坚持思想解放和观念更新,树立“大工程教育”理念,紧紧抓住素质教育的核心――创新精神和实践能力的培养。通过多年的实践,形成“纵向贯穿”、“横向交融”的课程新体系。所谓纵向贯穿,即从机械工程基础技能培养方面入手,逐步进入到该领域先进技术:所谓横向交融,即体现人才培养中,各科知识的融合与贯通,以及学科专业的交叉和渗透,使被培养者成为复合型、创新型人才。
这样的工程训练教学体系有利于根据不同专业、不同层次学生的需求,有利于采取灵活的教学方式安排工程实践训练教学内容,有利于培养学生实践能力、创新意识和工程综合素质,有利于提高实践训练水平。
三、拓展工程训练内涵,搭建多学科工程训练实训平台,提升实训水平
学科建设是高水平大学建设的一个重要方面,充分利用学科和学科建设技术优势,拓展工程训练内涵,搭建多学科工程训练实训平台,是建设高水平工程训练基地的有效途径,不仅使所建项目有较高的技术起点,使本科学生在工程训练中就得到高水平的装备操作、最前沿的科学技术知识。缩短学生与现代技术的距离,提升实训水平。
从人才培养体系整体出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系,与理论教学既有机结合又相对独立。实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。引入、集成信息技术等现代技术,改造传统的实验教学内容和实验技术方法,加强综合性、设计性、创新性实验。建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。
在工程技能基础训练模块的课程改革中,主要结合工程材料及机械制造基础课群的知识体系改革,在构建现代工业培训的基础综合硬件平台(机械制造基础工艺训练平台、材料成形工艺和新技术基础训练平台)上,
重点加强“新技术、新工艺、新设备”的应用,利用先进的教学手段,系统地提供工程素质、能力培养和作风养成方面的基本训练。同时,逐步实现传统的金工实习向全面工程训练的转变。并对“机械制造基础”、“热加工工艺基础”、“机械加工工艺基础”等课程进行了改革。
在机电产品创新设计制作模块的课程改革中,主要结合机械设计基础课群的知识体系改革,将原分散的课程整合,形成以“机械工程概论”、“几何精度设计”、“工程制图”、“机械原理”、“机械设计”为主线的机械设计基础课群,建立由机械创新基础训练、机械创新设计、机械性能测试和创新产品制作组成的产品创新设计制作实验平台,从认知、创新设计、性能测试到产品制作,完成完整的创新设计与制作的工程能力培养过程。
在先进制造技术训练模块的课程改革中,主要结合机械工程及自动化专业课群、工业工程专业课群的知识体系改革,在专业课程内容的调整、合并以及理顺各知识间关系基础上,打破原有课程分散实验的限制,开设“生产准备与控制”、“系统分析与仿真”、“物流工程”等跨课程、综合性(电、机械和信息处理)的实验内容,建成较为完整的先进制造技术实践知识的演示、训练和应用的教学基地。
在教学方法上,采取教师讲解和技工指导相结合,基本操作与现代工程能力训练相结合,参观研究与动手实训相结合,实物教学与CAI课件虚拟实验相结合。在新增较多先进数控设备的基础上,更新学生工程训练内容。特别在数控技术实训中,充分利用计算机网络技术,建设工程训练远程设计微机室和多媒体教室,引入最新CAD/CAM软件,改变了过去单纯手工编程的历史,使学生不但了解和初步掌握了先进的产品设计和绘图工具,而且将机件设计、计算机绘图、修改编程、加工制造等环节连接起来,使学生对产品的生产的全过程有一个直观的认识。应用远程设计、网络制造的设计理念以及计算机网络技术、现代多媒体教学手段,初步实现远程设计、网络制造的现代机械制造理念,完成金工实习向工程训练的全面转变。
四、开展科技创新活动,提高学生工程综合素质
高校是我国培养现代化建设所需高等人才的重要基地,在实践教学过程中,开展创新设计与制作活动,培养学生的创新意识和能力是示范中心的重要任务。必须把“创新”教育思想渗透、贯穿到工程训练的全过程,并逐步得以提高。
我校以工程实训中心的软硬件条件为平台,积极组织和开展大学生创新实践活动。一方面,在正常的实践教学计划内,专设创新活动周,组织学生按照给定的命题,如“非轮式仿生爬行机器人”、“机械式弹跳装置”等,以小组为单位,进行创新项目设计与制作。在实践中不断激发学生创新的潜能。另一方面,结合各种形式的创新大赛,开展大学生科技创新活动,部分学生的成果参加了相关的创新设计竞赛等。
学生通过开展科技创新活动,独立自主地学习,不仅可以将所学知识灵活应用于实际,学到更多的知识,而且还能培养学生的各种能力,提高学生的综合工程素质。
五、先进的运行机制和规范管理是工程训练中心可持续发展的可靠保证
依据学校学科的特点,整合实验教学资源,建设面向多学科、多专业的实验教学中心。我校工程训练中心是校级实验室。学校对中心实行统一领导、分级管理的体制(投资与建设以学校管理为主,教学与日常管理以学院为主)。校实验室与设备处、教务处对中心每年的常规实验费、设备费以及工程训练等专项经费实行单列,以确保工程训练教学经费落实到位。学院由一名副院长兼任中心主任,直接分管中心的工作。中心实行主任负责制,对本中心的人、财、物进行综合管理。
中心内部实现教学资源统筹安排、设备及所有资源共享。中心建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台,利用局域网络系统,结合数控技术和计算机科学技术,营造了一个使学生进行“远程设计、网络制造”理念的工程训练氛围。并形成“公共基础教育一学科基础教育一专业教育一专业学科”一条线的知识结构。同时,建立有利于激励学生学习和提高学生能力的有效管理机制,创造学生自主实验、个性化学习的实验环境,建立实验教学的科学评价机制,完善实验教学质量保证体系,引导教师积极改革创新。
工程训练实践教学过程,不仅通过加强基本技能和工程能力训练来提高工程素质,而工程环境及非技术因素对人才的影响也是十分重要的。我们以“科学、创新、艺术”为主题,打造中心环境,建立并营造具有人性化、智能化的人文环境、学习环境、实践环境以及可管、可控、可预防、可应急的安全管理环境。在建设中全面更新实验台、工具柜,建立工具站,设置实训区、实验室标识牌,划出安全通道等,使学生进入实训区,就能强烈感受到浓郁的学习氛围,清洁明亮的环境,加上排列有序的机床,展现了现代企业厂房的风貌,一扫过去实习环境脏、乱、差的状态。这些都无不给学生们一种新的感受,也得到各高校同仁的充分肯定和赞赏。
学校重视实验教学队伍建设,制定相应的政策,采取有效的措施,鼓励高水平教师投入实验教学工作。建设实验教学与理论教学队伍互通,教学、科研、技术兼容,核心骨干相对稳定,结构合理的实验教学团队。形成一支由学术带头人或高水平教授负责,热爱实验教学,教育理念先进,学术水平高,教学科研能力强,实践经验丰富,熟悉实验技术,勇于创新的实验教学队伍。