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关键词:工业工程;社会需求导向;教学改革;实践基地
在经济全球化的背景下,我国市场经济获得了迅猛发展,推动了我国制造业的持续发展,对工业工程人才的需求在数量和能力上提出了更高的要求[1,2]。因此,面对需求日益增加的人才缺口和毕业生毕业即失业的两难困境,中国各个高校在培训工业工程人才培养过程中应以社会需求为导向,加快工业工程教学改革,培养出拥有国际视野和创新创造能力的应用型以及高水平的人才走出这一困境,满足制造业发展的需求。目前,以社会需求为导向的教学模式与专业教学模式兼容性不好,有效实施的难度较大。近年来,我国高校招生规模迅速扩张,虽然相应的办学条件、教学模式、科研水平等也不断提高和完善,但是依然滞后于规模的扩张,实验实践教学水平滞后于相应技术的发展[3]。随着经济危机的突然爆发以及我国的产业调整和经济转型,在教学中对大学生的实践和创新能力提出了更为高层次的要求,导致高校专业人才培养不能满足社会的多样化需求,教学面临着严峻挑战[4]。另外,随着越来越多的毕业生进入市场,失业率迅速增长,再加上毕业生的综合应用能力较差,学生也无法在毕业后立即应聘到合适工作。传统的教学培养模式越来越难以解决这个矛盾,取而代之的要克服自身教学的不足,以满足社会需求为导向,转化“重理论、轻实践”的传统培养模式,改革专业实验实践教学模式,发展以“重能力、重应用”为核心的新培养模式。本文以上海理工大学的工业工程专业培养为例,以社会需求为导向提出了专业能力培养与实践基地应用相结合的改革方法,并且提出了实施3+X教学的改革思路。
一、工业工程专业教学存在的不足
1.大多数教师承担很重的理论教学,忽视了课程间的联系。工业工程专业知识体系往往较综合、交叉性强,不同的专业课程联系很紧密,像人因、设施规划、生产计划等课程彼此交叉[5,6]。但实际教学中,教师忽略了课程间的交叉性,忽视了课程综合理解在专业知识体系中的作用,使学生对专业知识的理解停留在表面,并且实际知识应用能力就会较差,综合能力得不到有效的全面提高。
2.实验教学体系的系统性和综合性不强。很多专业知识点在一些课程实验中重复出现,对于重复出现的专业知识点,在进行实验教学过程中都浅尝辄止,这种分流的实验教学模式不具有系统性,不利于学生形成完整的知识体系。另外,传统的实验教学模式都是对单课程专业知识点的应用,虽然通过实验,学生了解和掌握了单课程知识点的应用,缺乏对不同知识点的综合协调应用,无法利用实验提高学生解决问题的能力。
3.实践教学条件落后,实践教学模式单一,缺乏实践强的团队。实践教学资源的建设落后,无法满足教师在实践教学上的需求,对学生的专业和综合实践缺乏有效平台,难以提高学生的知识应用能力。传统的教学模式“生产实习—课程设计—毕业设计”基本都在校内完成的,没有根据社会需求融入到企业中去,与社会实际需求相脱节。另外,大部分教师都是从学校毕业后直接从事教学工作,缺乏实践的专门训练,难以建设实践教学较强的教师团队。
二、以社会需求导向的课程和实验实践教学改革的构想
以社会需求为导向的教学关于创新性、应用性、综合性的特点,要求教学过程由独立、分散、封闭的架构体系转向交叉、集中、开放的综合化体系。由注重课堂教学转向更多地关注实验实践教学[7]。在工业工程专业教学实验实践中,可以从以下几个方面进行改进:
1.建立课程教学与实验教学的横纵向联系。以专业课程为主线,改革课程设置,分析现有专业课程中相同的实验内容,是不是存在重复,但是又不重要的内容,针对这些问题,重新确定课程教学内容和实验教学的安排,建立课程教学与实验教学的横向联系。同时,实验教学都是相互之间有联系的,比如人因、立体仓库、设施规划、物流、生产线等,在时间上都有前后承接关系,在实验过程中,学生逐步加深对专业知识的领悟和应用,学生可以更好地掌握整个实验体系,这种课程教学与实验教学的纵向安排,使学生更易掌握工业工程专业知识和技能,为实践服务。
2.以社会需求为导向,改善实践教学条件,搭建实践平台和实践基地。通过与校友企业进行融合,建立专业学生的实践基地。积极拓展产学研合作,搭建实践平台,比如联合实验室、模拟车间、创新研发中心等,从根本上改善实践教学环节,达到与企业资源共建、互利共赢的目的。上海理工大学管理学院与上海庞源机械租赁股份有限公司共建工业工程专业实践基地,采取学生轮岗实践的方式,目前已经输送完第一批学生,取得了一定的效果,充分调动了学生的积极性,收获颇大。
3.建立实验实践教学团队。要实现以社会需求为导向的教学改革,需要建设实验实践能力较强的教学团队,培养双师型教学团队,一方面联合校企建立教师实验实践基地,联合培养青年教师;另一方面,进行青年教师的教学能力和实验实践能力双向发展,派送青年教师到企业进行锻炼,同时邀请具有丰富实践经验的企业界优秀人才对学生进行指导。通过双向培养,建立一支教学和实验实践能力较强的综合教师队伍,确保高质量的课程教学和实验实践教学的实现。
三、实施3+X教学模式
对于新的教学模式,采用3+X模式,即教学模式、实验模式、实践模式、教学反思模式,消除传统的单个模式孤军作战状态,进行3+X融合教学。首先,通过与国际进行交流合作,吸收和借鉴各国在教学方面的成功经验,引进优秀的教学模式,另外,加强与国内各高校同专业教师们的交流,提高工业工程专业的教学水平。其次,工业工程专业是课程教学与实验实践教学相结合的专业,教学实验是在实践中有效地创新和应用专业知识的前提,建立以创新能力培养为主导的实验教学,建设层次实验:基础知识验证性实验教学、综合类实验教学、自主创新实验教学,通过三个层次的实验培养,提高学生的综合能力。再次,培育企业实践基地,搭建学生能力培养的校外平台,根据工业工程专业培养目标,逐步完善与企业的实践基地建设,规范和完善基地的管理和评估。聘请企业优秀人才作为学生的兼职教师,配合专职教师的实践教学,让学生更好地了解社会实际情况,与课程和实验结合紧密结合,提高教学效果。最后,对课程教学、实验和实践教学的事后反思,借助行动研究不断探究与解决自身教学方面的问题,将“学会教学”与“学会学习”统一起来,努力提升教学实践合理性,使自己成为综合型教师的过程。实施3+X模式,提高工业工程专业教学和实验实践水平。
四、结束语
以社会需求为导向,对工业工程专业课程教学和实验实践教学及其策略进行改革。本文结合目前各高校工业工程专业课程和实验实践教学的现状,在专业培养方案和社会需求的基础上,对专业能力培养进行了再设计,对建设实践基地的必要性进行了肯定,并且对教学手段和方法进行了改革。根据工业工程专业的实际需求,改进教学形式,更新和完善教学内容,加强重视教师团队建设,从事相关的实践工作,增强实践经验。另外,还提出了3+X教学模式,课程教学是积累学生的专业知识,实验教学激发学生的学习兴趣,实践教学提高学生的创新性和应用能力,真正起到了课程促进实验,实验促进实践的作用,培养出社会需要的工业工程专业人才。
参考文献:
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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)10-0010-02
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020),对于高等教育的主要任务开宗明义地指出,“高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进现代化建设的重大任务。提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求[1]”。培养学生在掌握书本知识的基础上,提高学生理论联系实际的能力,综合培养学生语言表达、文字表达以及多向思维能力,是传统应试教育向素质教育转变的重要内容。
在教学工作的全部环节中,考试可以说是重要的一环。教师的教学效果与学生对课程的掌握程度,都需要通过考试得到验证。素质教育的提出是相对于传统的应试教育而言的,“推行素质教育,不是不要考试,而是要改革考试的内容与方法”[2]。高等教育改革的目的之一是提倡开展学生学习模式与学习效果评价的研究与实践,达到建立能力本位的学生评价机制,针对学生课程学习情况,充分反映学生学习成效。
目前使用的主要考试方式仍是配备标准答案的笔试,其主要特点是:多种固定范式题型,一张考卷,当场测试。笔试方法侧重于检验学生对书本知识,特别是对某个知识点的掌握情况,其优点是:(1)便于多班级在同时使用时统一试题与评分标准;(2)试卷便于保存与复查。然而,笔试的缺点也很突出,针对“工业工程专业外语”教学实际情况,其包括:(1)基于书本知识的题型与标准答案的笔试,将“知识掌握”变为“知识记忆”;(2)笔试过程中,作弊现象突出。而在评价考核中,引入口试方法可达到以下优点。
1.兼有“标准答案式”与“论文式”考试方法的优点,既可以考出深度,又可以照顾到知识点的覆盖面。[3]
2.对应试者的能力有更高的要求,锻炼其口头表达能力,进一步克服只会看英语不会说英语的弊端。
3.学生在用英文回答问题的过程中,学会用英语的逻辑思考与组织,为英语学术表达打好基础。
4.口试中学生完全无法作弊,有助于改善学风。
一、“工业工程专业外语”口试教学现状分析
口试的应用与探索,首先开始于外语教学,并在外语教学领域得到普及。[4-6]在外语口试实践中,口试体现出:效度较高的同时信度却较低的特点。[7]如何提高口试的信度,是很多测试研究者普遍关注的问题,从试卷内容,考生答题过程与试卷内部结果几个角度开展研究。[8-11]
与外语教学不同,以工程教育为主的“工业工程专业外语”有其自身的特点,除了要求学生掌握必要的英语专业词汇和语法、句子结构外,还要求学生应用英语的逻辑思维去掌握工业工程的专业知识与理论构建,因此针对口试评价方法,以下问题有待解决。
1.“工业工程专业外语”课程学时多,考察内容广,口试效率与知识点的覆盖程度的矛盾有待解决。
2.“工业工程专业外语”课程中涉及的设计内容主观性强,“考判合一”的口试方法,要求设计高效的回答有效成分鉴定方法。
3.全方面采用英语提问、英语回答的方式对部分同学来说有一定难度,如何进行渐进式改革。
基于以上的认识,针对“工业工程专业外语”课程特点,合理地设计口试评价方法,发挥口试评价方法的优点,提高口试信度,对于在考试环节实现“翻转课堂”,以学生为中心开展学习效果评价具有现实意义。
二、“工业工程专业外语”口试改革探究
(一)研究目标
本论文旨在建立一套适用于“工业工程专业外语”课程特点的口试评价体系。包括:1.口试方法设定;2.口试试题库设计;3.口试评分标准;4.口试资料库。
(二)研究内容
1.基于“工业工程专业外语”课程特点的口试方法研究。如前所述,在学习效果评价中,口试与笔试各有利弊,合理选择口试方法与口、笔试成绩比例,将综合影响学习效果评价的效度与信度。
因此,课题组教师应合作开展研究工作,展开教学实践:选择平时测验,期中测验与期末测试,在三个不同阶段分别开展口试评价,最后通过与笔试结果的相关性分析,评价三个阶段口试工作的效果。
2.基于“工业工程专业外语”课程特点的口试试题库设计。针对“工业工程专业外语”课程特点,口试评价需兼顾知识点覆盖,专业术语与基本概念理解等多个方面,同时也要考虑测试时间的效率问题。在此项研究中,通过合理选择试题类型与题量,探求合理的口试题型设计与题量。
同时,为了提高口试的测试信度,尽量让考生在不同时间、不同考官面前表现出一致的水平,此项研究将建设大采样量的口试题库供考生抽选。
3.基于“工业工程专业外语”课程特点的口试评分标准设计。口试具有较高的效度,同时由于考官的主观性大,因此信度较低。提高口试信度的一个有效办法就是仔细确定评分标准与评分等级。针对“工业工程专业外语”课程的特点,结合口试试题库设计,在此项研究中将制定各类题型的评分标准与评分原则。
4.基于“工业工程专业外语”课程特点的口试资料库设计。与笔试相比,口试没有白纸黑字的试卷作为凭据,一旦出现争议,成绩很难复查;同时,考试资料的归档与接受教学检查也将遇到相应的困难。然而,随着计算机存储设备的进步,口试资料长期存储已经成为可能。在此项研究中,将探讨口试过程录音资料的合理存储模式,以达到高效查询与安全存储的目的。
(三)拟解决的关键问题
1.效度与信度问题。将口试应用于“工业工程专业外语”课程学习效果评价关键在于解决口试效度与信度问题。此项研究,从口试方法,试题库建设与评分标准制定三个方面有针对性解决该问题。由于教学实验的长期性特点,决定了口试效度与信度研究是一个长期的持续的过程。因此,口试改革必须得到教学相关部门的长期支持。
2.口试工作量问题。笔试考试可以在同一时间,对所有学生同时测试,具有多任务多线程的特点;而口试必须单独或分小组进行,具有单线程,耗时长的特点。小班教学是解决口试工作量大的方法之一;对于较大的班级,合理地选择口试分组与评分方法,兼顾口试效率与有效性是口试方法能够得以推广的关键。
三、“工业工程专业外语”口试改革特色与创新点
本次实习以生产实习为主,生产实习是学习工业工程专业的一项重要的实践性教学环节,旨在开拓我们的视野,增强专业意识,巩固和理解专业课程。实习方式主要是请企业技术管理和企业管理人员以讲座形式介绍有关内容; 同学们下生产车间参观,向企业的现场管理,技术生产工作人员学习请教相关知识;由带队老师组织同学们分组讨论、发言,通过交流实习体会方式,加深和巩固实习和专题讲座内容。通过本次实习,我们学到了很多课本上学不到的东西,并对生产管理有了更深的认识。
实习安排及相关准备知识
实习安排:实习时间跨度三个星期(8月30日—9月18日 ) ,实习安排如下:
8月30日—9月3日 许昌烟草机械公司
9月6日—9月10日 郑州纺织机械有限责任公司
9月13日—9月18日 同学分组讨论、交流实习体会、完成实习报告
相关准备知识:
工业工程 (IE)的目标:是使生产系统投入的要素得到有效的利用,降低成本,保证质量和安全、提高生产效率,获得最佳效益。IE的基本功能是研究人员、物料、设备、能源、信息所组成的集成系统,进行设计、改善和设置。具体表现为规划、设计、评价、和创新四个方面。
设施规划与设计:对系统(工厂、医院、学校、商店等)进行具体的规划设计,包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等,使个生产要素和各子系统(设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门)按照IE 要求得到合理的配置,组成有效地集成系统。涉及SE、OR、 工作研究、成组技术、管理信息系统、工效学、工程经济学、计算机模拟等知识。
生产计划与控制:研究生产过程和资源的组织、计划、调度和控制,保障生产系统有效地运行。包括生产过程的时间与空间上的组织、生产与作业计划、生产线平衡、库存控制等。采用的方法:网络计划(计划评审技术PERT、关键路线法CPM)、经济定货量(EOQ)、经济生产批量(EPQ)、物料需求计划MRP以及生产资源计划MRP-II和准时制JIT。
质量管理与可靠性技术:包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作,核心是为了到达规定的质量标准,利用科学方法对生产进行严格检查和控制,预防不合格品产生。内容包括传统的质量控制方法,现代质量管理-保证,生产保证、全面质量控制TQC与全面质量控制TQM。可靠性技术是现有系统有效运行的原理与方法,包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠性设计、系统维护与保养策略等。
管理信息系统:它为一个企业的经营、管理和决策提供信息支持的用户计算机综合系统,是现代IE应用的重要基础与手段。包括计算机管理系统的组成,数据库技术、信息系统设计与开发等。(MRP-II、ERP、PDM、CIMS)
关键词:国际视野;工业工程;双语教学;课程体系;教学实践
我国工业工程专业虽然发展了20多年,但仍处于建设时期,而在发达国家它的发展已很成熟,最新研究成果和理论前沿主要出现在欧美。因为有国外先进的教学理念可以借鉴,丰富的教学资源可以利用,所以在该专业开展双语教学具备良好的外在条件。在工业工程专业系统开展双语教学,就是要让学生能紧跟学术前沿,扩大学术视野,获得当前最新理论成果。这些都有助于培养学生国际竞争意识,开阔视野,为进一步培养具有国际竞争力的高质量、高层次及高素质的创新型人才打下基础。
一、设置双语教学课程群的背景
英语作为国际上通用的语言,在各个领域发挥了很大的作用。工业工程专业很多优秀教材等教学资源都是用英文完成的,很多非英语国家的工业工程专业纷纷开设双语课程,是为了充分利用并借鉴世界上最先进的专业知识、思想和理念。采用双语教学,与国际接轨,有利于培养具有国际交流和竞争能力、能在东西方两个学术平台上自由转换的人才。目前中国的工业工程专业研究和教学依然处于学习和追赶阶段,最新研究成果和理论前沿也主要出现在一些发达国家。采用双语教学,是要让学生紧跟学术前沿,扩大学术视野,获得当前最新理论成果。双语教学的目的是使学生深入掌握中、英两种语言下的工业工程专业理论与专业知识,科学融合中外教学精华,在教学内容、教学方法、知识前沿性与实践应用性等方面与国际先进水平接轨,增强学生适应国际竞争的能力。通过本专业双语课程群的建设,学生能够系统掌握现代工业工程专业的基本理论,学到国外先进的、创新的思想和理念;增加专业知识的深度和广度,使教学进一步与国际接轨,培养具有国际竞争力的优秀人才。
二、双语课程群设计思路
我们通过广泛调研、资料查询、借鉴、比较、研讨等方式对双语教学课程群的设置进行了研究。我们的设计思路是:借鉴国内外先进的双语教学模式,注重基础性、系统性、综合性、实用性和创新性,突出理论联系实际和先进教育理念的运用,有效调动学生学习积极性,促进学生外语水平提高和专业学习能力发展。注重双语教学模式的改革与创新,提高双语教学水平;注重教学方法和手段的灵活运用,多渠道强化英语专业术语;注重精心选择教学内容与教材,鼓励自主学习;注重提高学生专业外语水平和直接使用外语从事科研的能力;注重促进学生专业知识、外语水平及能力素质的全面发展。根据国际上工业工程专业能力要求,借鉴发达国家该专业完善的课程体系,结合我们工业工程专业的特色,我们选择国外已经成熟的某些方法性、技术性较强的课程,建立系统化的双语教学课程群,从专业建设的角度充分体现与国际化接轨的思想。双语课程群覆盖了从专业基础课到专业课的各个层次,包括:《应用统计学》、《管理运筹学》、《生产计划与控制》、《物流系统与设施规划》、《系统建模与仿真》、《产品设计与开发》这6门课,实现学生大学4年英语不断线的目标。通过英文教学课件及案例库的建设,教学内容的丰富以及教学方法的多样化等等,系统研究专业基础课与专业课的双语教学,重点研究课程之间的衔接,使课程之间相互促进,知识相互关联,使学生能够站在较高的角度,对本专业有系统、全面、深入的认识。借鉴国外先进的教学理念,注重培养学生的国际视野和竞争能力。学生利用英语学习专业知识,在掌握工业工程专业知识和专业技能的同时了解专业知识的英文表达。专业知识为教学根本,英语只是语言工具,在某种程度上更严谨地阐述科学原理。
三、双语课程群教学实践
1.双语课程之间的衔接。双语教学既要有利于专业知识的传递,又要有利于学生学习效率的提高。这就要求双语教学的课程设置充分考虑专业知识的衔接问题。在开设《生产计划与控制》、《系统建模与仿真》双语课程之前除了基础英语课程外,已经开设了《应用统计学》及《管理运筹学》两门双语教学的专业基础课程。学生此时对该专业领域的基础知识有了初步的认识和了解,也掌握了解决工业工程专业相关问题的基本方法和基本技能。接下来的学习中,学生能够通过预习和复习较好地领会用英语讲授的专业知识,为这两门双语课程的学习打下坚实的基础。后续还有两门双语教学的专业课程:《物流系统与设施规划》及《产品设计与开发》。教师应根据课程特点和难易程度,循序渐进有针对性地组织或调整教学内容。在整个课程体系中避免出现重复或断层现象,较好地起到英语教学的过渡和衔接作用,从而有效地保证学生完成从英语学习阶段到英语使用阶段的过渡,使他们真正学会把英语当成一个有效获取各种知识的工具,这才是英语学习的真正意义所在。
2.教师的作用。教师在双语教学中十分重要,起着规划、实施、引导调节双语教学一系列过程的作用。双语教学的教师必须具备的素质:精通本门课程、外语功底深厚、教学经验丰富、具有强烈的责任感。我们开设这6门双语课程的教师具有丰富的海外留学或交流访问的经历,以及多年的双语教学实践经验,具有较强的国际交流与合作能力,外语水平高,完全能满足双语教学的需要。为了实现双语教学的最终目标,双语课的课堂应以教师为主导、学生为主体,充分调动学生的积极性,挖掘他们自主学习的潜力,从而帮助学生尽快形成英语思维。教师运用启发、引导的方法,提出问题引起学生的注意和兴趣,使之能主动感知、思考和想象,积极地讨论和回答问题,从而使学生的语言能力在各种活动中得到强化与提高,最终实现专业研究能力和语言运用能力的同步提高和有机统一。
在授课过程中,教师在教授英文教材上的理论内容的同时,逐步增加中国案例的讲述,加强将教材中英文理论知识用于中国实际问题的分析,突出理论与实际问题的结合,提高授课的针对性。
3.双语课程的考核。双语教学课程的考核制度比较灵活,综合考查学生的平时作业、课堂表现、实验课表现、团队合作能力、期末考试五部分。对英语不好的学生实行鼓励政策,提倡“不怕错”,营造融洽、活跃的课堂气氛,激发学生的创造性。有的课程还有期中考试,目的是让学生把前边的内容都消化吸收。这种考核方式重在让学生掌握知识并学会运用,而不是为分数所累,目的也是为了充分发挥学生的积极性。
4.双语课程的教学效果。在每门双语课程结束后,都要求学生在网上填写一份关于该课程教学环节的相关建议及意见的调查问卷,包括学生对双语课程的适应性、双语教学中英文的比例、作业量多少、内容掌握程度、效果等都做了详细的设计。调查结果显示,学生基本上对本专业开设双语教学课程群这种模式还是肯定的,不管从教材还是课堂,还是老师的英文水平等,学生都给出了满意的答案。说明这种模式得到了学生的认可,并取得了预期的效果,具体如下:(1)学生不仅掌握了相关课程的基本概念和基本理论知识,而且通过双语学习掌握了用英语进行准确系统的专业表达的方式,同时提高了他们的专业英文的阅读能力和自学能力。(2)初步把握了西方教材对工业工程相关概念的表述模式和相关的理论体系,有助于学生接触到更多的前沿知识以及结合工业工程专业特点形成更完整的知识结构,增强对知识的判别吸收能力。(3)通过课堂提问、书面作业、课堂展示等形式的教学方法,初步培养了学生用外语进行专业交流的能力,增强了学生的英语表达能力。通过小组合作用英文撰写小论文,培养了学生的英语思维及写作能力,锻炼了学生的团队合作能力,全面提升了学生的综合素质。
本文对一个专业的多门双语课程系统、全面地进行研究,重点研究课程之间的关联,根据每门课程的特点及规律进行形式多样的双语教学实践,建设具有鲜明特色的双语课程群。经过多年的教学探索、实践,积累了丰富的双语教学经验,形成教、学、研相结合的教学模式,达到国内外教学研究先进水平。工业工程专业双语教学课程群体系建设完善,有助于学生系统地掌握工业工程专业的国际前沿知识,强调知识的系统性、先进性。
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工业工程(IndustryEngineering,IE)于20世纪初产生于美国,是一门以提高质量和效率、降低成本为目标的集多种工程技术和管理于一体的交叉性学科,其对西方发达国家的工业化及韩国、新加坡等的经济腾飞起着非常重要的作用。我国从20世纪80年代正式开始应用工业工程,经过二十多年的发展,工业工程的应用领域已由最初的传统制造业扩展到服务业、金融业、运输业等多个行业;工业工程的应用内容也由传统的工作研究、设施规划与物流分析,延伸到与信息技术、业务流程再造等紧密结合的现代制造系统等各个领域。近年来,工业工程学科发展十分迅猛,开设工业工程专业的高校数量直线上升,同时教育部也不断出台新的政策,对工业工程的学科建设、办学思想、办学水平等进行规范和评估。工业工程是一门实践性很强的学科,必须通过实验、深入现场,才能真正掌握这门学科的知识。在新形势下,为了适应高校教学改革的要求,须对高校工业工程综合实验进行改革。
二、工业工程专业相关课程介绍
高校工业工程综合实验包含工业工程专业多门专业基础课程和专业课程,是各知识点的综合。其相关课程有“:基础工业工程”“人因工程“”生产计划与控制“”设施规划与物流分析”等。通过对影响企业生产效益的各种因素的研究,包括人因研究、生产线布置及产品制造、生产计划与控制等环节的实验研究和分析,围绕降低成本、提高企业生产效益,提出相应的实施计划和方案。
三、工业工程综合实验教学改革的原则与方向
工业工程实验教学改革应遵循的原则有:
(1)循序渐进的原则。工业工程综合实验教学最大的特点是强调实验过程的系统性,应遵循循序渐进的原则。
(2)理论联系实际原则。实验教学应以学生所学知识为指导,整合、序化教学内容。
(3)可操作性原则。实验内容既要考虑学生的知识背景和能力状况,又要考虑在一定时期内实验内容实现的可能性,确保实施的可行性与可操作性。工业工程综合实验教学改革思路:
(1)引入“启发引导式”实验教学模式。采用“启发式”实验教学,让学生由被动学习改为主动学习。
(2)增加综合实验内容。以往都是对理论内容的验证进行实验,内容虽然有序,但每次内容比较单一,有些同学老是靠本组同学帮助完成,缺乏学习主动性。增加工业工程综合实验内容,则既能提高学生的实践能力,又能培养其学习主动性。
四、工业工程专业综合实验的任务、教学方法及学时分配
实验课程的任务是培养学生分析问题、应用知识以及动手操作的能力。主要方法是在IE两个专业实验室及计算机房等实验场所进行实际操作和训练,教师在现场加以指导。时间为两周,分人因研究综合实验、流程分析研究综合实验和生产计划编制综合实验三个训练模块。
五、工业工程专业综合实验项目与内容提要
(1)人因研究综合实验。主要仪器和设备:JGW-B心理实验台4台,跑步机两台,功能自行车,噪声频谱分析仪两台,计时器若干只,照度计、亮度计各两台。通过声简单反应时实验等实验项目,获取相应的实验数据,了解人的听觉、视觉、触觉、识记等各个方面的能力差异及对工作效率的影响。上述实验,分别在被测试者处于安静状态和运动后状态(在跑步机上以中等速度跑10分钟后)两种情况下进行,通过对实验数据的比较,分析疲劳对工作效率的影响程度。实验的基本操作是:逐个检测被测试者对光、声的反应及注意力、动作稳定性等能力,获取相应的实验数据;正确使用仪器进行实验数据的测试;分析人的听觉、视觉、触觉、识记等各个方面的能力差异及对工作效率的影响。
(2)流程分析研究综合实验。主要仪器和设备:小型流水线设备一台、监控系统一套、电视机两台、计时器若干只。通过小台钻的装配工艺流程分析实验,进一步熟悉和掌握人机操作、双手操作、工时评价、测时研究、动作研究等实验手段在生产实际中的应用。主要完成确定流水线节拍、进行流水线的平衡、确定工作地数、配备工人及设计流水线的平面布置等工作任务。实验的基本操作是:逐个进行人机操作、双手操作、小台钻装配等实验,获取相应的实验数据;正确使用仪器进行实验数据的测试;分析流水线节拍、进行流水线的平衡、确定工作地数、配备工人及设计流水线的平面布置等。
(3)生产计划编制综合实验。主要仪器和设备:ERP软件一套(网络版)。通过生产计划及物流分析实验,对小台钻的生产进行规划设计,完成小台钻装配流水生产标准计划的编制、生产作业控制设计、核算单件生产方式下的成本和大量生产方式下的成本等设计任务。实验的基本操作是:正确使用ERP教学软件,进行相应实验数据的录入和归档;制作各种表单;小台钻装配流水生产标准计划的编制、生产作业控制设计、核算单件生产方式下的成本和大量生产方式下的成本。
本专业培养具有高尚的思想品德和科学思维能力,并能够融会贯通多学科知识,解决复杂生产系统和服务系统中综合性技术与管理问题的高素质人才。要求学生掌握管理科学及工业工程基础理论、方法和技能。使学生具备运用工业工程理论与方法完成对系统的规划、设计、评价和创新工作的能力。
主要课程:计算机基础、数据库原理、C语言及程序设计、管理信息系统、系统仿真、机械制造技术基础、管理学原理、组织行为学、基础工业工程、人因工程学、质量管理与可靠性、生产计划与控制、设施规划与物料搬运、技术经济学、服务管理。
毕业生适应范围:在工业企业及服务企业、政府部门、高等院校从事系统设计、管理、科研及教学工作。
本专业具有硕士学位授予权。
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【关键词】创新实践能力;工业工程;情景教学;Flexsim仿真实验
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)08―0142―05
一 引言
高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,随着知识经济时代的到来,大学生实践创新能力培养已成为我国高等教育教学改革的核心目标之一[1] [2]。自1919年陶行知先生提出将学的思想和方法放到“教学法”的重要位置以来,国内外关于教学模式和教学法的研究不断走向深入,如前苏联教育家凯洛夫的“三中心”、比杜威的实用主义教育思想等,虽然这些理论对教育过程中智力开发和能力培养关注不足,但却体现了现代教育的基本特色。20世纪80年代以来,心理学家斯金纳(Skinner)的程序教学法、维果斯基的“最近发展区”理论、瓦根舍因的“范例方式教学论”、巴班斯基的“最优化教学理论”以及前苏联的苏霍姆林斯基的“和谐教育”理论等,则集中反映了以学生为主体的现代教学观。
目前,我国创新教学法研究主要强调课堂教学中师生互动、激发学生兴趣和主动性等,还针对注入式教学的弊端,提出了新教学环境下的“感知―理解―深化”三阶段教学理念。但总体而言,教学模式单一的问题仍较为普遍,教学实践中的具体表现为:课堂教学理论讲授多于互动、实践教学形式多于内容、实践教学经费投入不足等。工业工程是涉及人、物料、机器等要素的集成系统进行规划、设计、改善、控制和创新的边缘学科[3],其相关基础理论是机械设计、机械制造、控制工程、运筹学、系统工程、设施规划设计、物流工程、质量工程、人因工程、生产运作管理、财务管理、供应链管理、信息管理等,主要研究对象是大规模工业生产及社会经济系统,具有极强的实践性,需要考察企业生产系统及物流管理各环节的运行、规划及设计,其教学过程必须先建立生产现场及企业物流的物理概念和感性认知。近年来,随着生产实习机会的减少,学生对企业生产物流及供应链运行缺乏真实感官,加上教材抽象的数理阐述,极大影响了工业工程相关课程的学习效果。
为此,本研究以Flexsim软件为基础,试图通过工业工程专业情景教学平台的建设,系统仿真企业物流及生产系统的运行,使学生置身于企业生产活动和供应链运行的虚拟环境中,并充分运用系统提供的设计方案与优化功能,引导教学环节的创新思维、教学互动过程,优化工业工程专业课及专业基础课的教学效果,从而达到培养大学生实践创新能力的目的。
二 工业工程专业情景教学平台的内涵与功能
1 情景教学与情景教学平台
情景教学是提炼了实际生产后将教学目标、内容及角色融为一体的教学方法,能够刺激学生的真实感官,提供调动学生理性认识的基本线索,通过思维的内部整合,使学生产生新的认知结构,这是情景教学的基本机理。情景教学充分利用形象、创设场景,使学生通过观察、实践,理解和运用相关专业知识,符合人类由感性认识到理性认识的认识规律[4],因此能较好发挥教师“教”与学生“学”的相互作用,培养学生创造性思维,提高学生分析和解决问题的能力。
情景教学平台则以经典实例为实践背景,将学生带入特定场景和角色,通过调动多维感官,加速对知识的理解和记忆。从而实现从“静态学习”到“动态学习”的飞越,从单调紧张的课堂教学环境中解脱出来,激发学习乐趣,提高学习效率,克服了常规教学中缺乏师生之间、学生之间的互动等弊端,并对学生在学习过程中充分发挥主体性提供了可能性,对培养学生情感、想象力、创造性思维,开发智力等方面具有独到之处。
在工业工程及企业现场管理等专业课程教学的总体趋势是,压缩课堂教学课时,增加生产一线的现场教学。发达国家采用的双导师联合教学的两阶段模式,同时附以案例教学、实验室模拟演练等,取得了较好的教学效果。从一定意义上说,情景教学平台通过运用先进的信息技术创设教学情景和案例模拟,增强学生的动手能力,让学生在“感知―理解―深化”的学习过程中,达到实践教学的目的。从而改变学生技能培养中局限于的注释与理论阐述的局面,突破有限课后上机实验的离散性实践约束。
2 工业工程专业情景教学平台的功能要求
根据现代工业工程学科的特点,这一专业实践教学应强调学生系统分析和解决问题能力的培养,重视企业生产系统方案设计和优化方法的掌握。情景教学平台建设的基本目标是使学生更积极主动参与教学互动,培养学生良好的动手习惯、提出问题并解决问题的能力。从根本上强化工业工程专业本科教学的实践特色。为此,工业工程专业情景教学平台的设计主要体现:学生动手操作与情景分析相结合、演示性与研究创新性相结合、计算机仿真与案例相结合等三个基本原则。通过创设生动的生产物流和供应链情景,引导学生从系统工程的视角去观察企业生产流程、思考企业生产现场供应链运行过程中可能存在的问题;以案例库为载体引导学生进行自主探究性学习,Flexsim仿真系统则使学生置身于企业生产活动和供应链运行过程的虚拟环境中,参与供应链规划与设计。根据情景教学平台构建的指导思想,工业工程专业情景教学平台的功能要求是:
可参与性
区别于以往工业工程教学法,本平台首先强调学生参与的主动性,打破以往被动学习的局面,注重训练学生基本技能,这一过程充满了学生和平台系统的信息交换过程。学生可以参与的环节主要表现在:参与实验模拟和角色体验场景,培养学生对生产现场的认知;参与Flexsim仿真实验过程,培养学生的动手解决问题的能力;参与案例环节,为学生进一步自己动手优化方案打下基础,培养学生思维的广阔性。
可控制性
情景教学平台尽可能模拟工业企业生产经营系统的设计和运行,为了保证平台的正常运行和教学效果,整个实践教学过程应当在教师严格控制之下,由任课教师引导运行。平台的可控制性表现在:控制情景教学的进度,确保实验过程顺畅进行;控制访问权限,提高教学平台的安全性;以学生创新性学习为中心实行控制管理。实现整个教学平台全面控制与仿真实验重点控制相结合;尝试实验案例刚性控制与示范案例柔性控制相结合。
可优化性
本平台通过机器分析,可输出模拟系统本身的运行状态,从而为系统参与主体反馈系统(方案)参数,设计仿真实验和实施生产方案,引导学生对既定生产方案做出评价。其次,平台在运行过程中,应根据学生提出的设计方案和仿真模拟结果,引导学生进一步优化方案,培养学生的创新性思维。
可更新性
随着时间的推移和生产实践等外部条件的变化,本平台提供的情景库、案例库及方案优化方法等,应根据生产实践和参数要求,可以进行相应的变化和更新,从而保证模拟教学平台的广泛适应性,为不同生产环境及系统要求,提供不同的方案库、模拟案例库、方法优化以及方案设计思路。
三 工业工程专业情景教学平台的模块结构
工业工程与管理涉及企业物流系统设计、诊断、优化和信息管理等过程。工业工程专业的主干课程(系统工程、物流工程、设施规划与设计、生产运作管理等)均可以使用该情景教学平台进行实践教学。根据工业工程专业情景教学平台的功能要求,情景教学平台的核心系统包括以学生为主体的Flexsim情景模拟与仿真、以教师为主体的教师管理、师生共享的资源案例库等基本功能模块,还有方案优化与系统分析、学生考核、系统输出等辅助功能模块。(如图1所示)
在情景教学平台系统中,为了向学生直观地展现现代企业生产管理系统,描述企业生产物流系统物理模型设计的全过程,系统设置了实物模拟场景、角色体验场景、仿真实验场景设计等三个依次递进的过程,实物模拟场景能让学生了解现代制造企业生产、物流等设施的布局。角色体验场景让学生积极主动地参与,进入企业生产物流系统的角色中,体验情境。Flexsim仿真实验场景设计是情景教学系统的重要内容,可根据生产环境具体要求,引导学生进行虚拟的实验场景自主设计。
Flexsim软件作为新一代离散事件系统仿真的有效工具,它可以建立集建模、仿真和可视化于一身的真实生产系统的3D模型,能快速进行企业生产物流系统建模并改进,从多个备选方案中找出最优方案;还可以用动画演示的方式模拟生产系统的运行流程。操作简便,易于学习,非常适用于实践教学,学生可以根据生产系统的设计要求,通过设定和选择生产系统参数对企业生产物流系统建模仿真,并在Flexsim中编制相应程序,模拟实际生产物流系统运行状况,并统计和分析模拟结果。Flexsim仿真实验的一般步骤为系统调研与问题分析、制定方案与目标、系统描述和假设、收集数据和信息初步处理、系统模型构建、确定仿真算法、建立仿真模型、运行验证和确认模型、系统方案分析、修改系统参数、重复仿真运行和分析,直至输出最优方案。(具体实验过程如图2所示)。
系统参数决定生产物流系统的运行状态,建立的模型又制约生产及物流系统运行中的逻辑过程。通过查询资料库,引导学生修正系统参数;模型确认旨在判断前期建模是否存在逻辑性错误;关于最优方案,通过优化及重新设计实现最优方案。
案例库是情景教学的另一个重要内容,包括示范案例及实验案例。示范案例用于初学者了解及掌握Flexsim仿真软件,并熟悉仿真实验的整个流程及操作,学生可随时访问。实验案例根据课程教学内容编写,对每一实验均有标准模型、运行结果及系统分析,学生只有完成每次仿真实验,才能查看案例运行的结果,他们可自行对照标准运行结果,分析自己的实验结果,并提出改进模型及方案。案例库的建立和情景教学系统两者互为补充,情景教学系统帮助学生最大限度弥补生产实践感性不足的缺陷,真正学会如何进行生产系统、生产物流设施规划方案等的设计,而案例库帮助学生理解和消化一定的内容,使情景教学的功能发挥得更加淋漓尽致。
教师管理系统设置教师访问和更新指令,用于教师相关教学与案例资料、安排实验内容等,指导学生参与实验,同时监控实验教学过程、并对实验结果进行评价和检查。
四 工业工程情景教学平台的运行:企业生产与物流系统分析流程
1 现代企业生产与物流系统实物模拟场景
在工业工程实验室建立一个柔性化的、可组合式的现代生产企业小型生产过程及物流模拟系统,按照生产及物流设施布局图,装配物流设备,包括生产企业原材料入库、出库、半成品加工、生产流水线装配到成品入成品库各个功能环节的物料搬运过程,真实模拟制造型企业物流与生产计划控制的集成过程(如图3所示)。
2 企业仓储管理系统的角色体验场景
企业仓储管理系统的角色体验场景的设计,是以真实的工业产品为对象,在对产品结构分析和BOM设计实验的基础上,利用Flexsim物流仿真系统开展货位规划与设计的技能训练,设计立体化仓库(如图4所示),使学生在亲身体验中理解货位管理基本理论和方法。
3 企业流水生产线仿真模拟实验
生产与物流系统实物模拟场景和企业仓储管理系统的角色体验场景,是从两个不同角度,简要说明模拟教学平台的基本运行条件。当然,不论是实物模拟场景和系统角色体验场景,均可以根据不同的教学需要进行有针对性的选择(视系统情景库的更新频率而定)。工业工程情景教学平台的仿真实验采取个人单独实验,完成实验后同学之间、师生之间可以相互探讨设计的方案并进一步优化方案。以下以企业流水生产线方案设计与仿真模拟实验为例,简要描述工业工程情景教学平台的运行过程。
企业生产线系统描述及仿真实验目的
本模拟生产线系统是某生产车间的一条由简单的3道工序组成的“流水生产线”。在仿真模型中,原材料被运入车间的生产线,原材料经过加工、包装、检验三道工序,将加工好的成品通过运输机运送至货架。仿真实验的目的是:①让学生了解流水生产线的系统设计;②学会添加、设置、生成器Source、暂存区Queue、处理器Processor等常见实体;③利用Flexsim系统,运行流水生产线的设计,并设法优化流水生产线。
仿真实验原理
通过模拟微型企业简单的生产线设计过程,在完成产品结构分析及掌握相关理论知识基础上,建立流水生产线的仿真模型,使学生在参与和体验中理解生产线布局的基本方法。
仿真实验的步骤及内容
首先通过Flexsim系统创建生成器Source、暂存区Queue、处理器Processor等实体,具体包括三道工序对应的三名操作员。其次,对各实体设置合理的运行参数。通过一个全局表来设定原材料到达时间,设平均每分钟上流水线的原材料为20件,即每5秒到达一件,相应参数设置如图5所示。
由于本生产线仅模拟一种产品的生产过程,因此,所用原料均相同,各道工序加工后形态均不同,最后它将被加工成为成品运送至货架。本例中,利用发生器生成4种不同颜色的临时实体来模拟各工序完成后的产品形态。红色代表原料,黑色代表经第一次加工后的半成品,蓝色代表第二次加工后的半成品,浅绿代表成品(参数设置如图6所示)。最后,原料被加工成为成品后,由传送带传送至成品暂存区,任务执行器运输机将它们送至货架。
整个实验过程运行结果如图7所示,此为工业工程情景教学平台模拟运行中的某一时刻截图。其中,红色实体(原材料)经第一道工序加工转变为黑色(在制品),再经第二道工序加工转变为蓝色(半成品),第三道工序加工后成为浅绿色(成品),最后输送机将它们从暂存区送至货架。经过一段时间的运行,操作者会发现系统空闲时间分布以及生产线的均衡状态。系统的运行过程同时也能引导学生进行优化方案的设计。
通过方案优化和调整,学生在设计、运行、操作自己设计的流水生产线并与原有方案对照,通过运行结果分析,不断提出更加合理、优化的新方案。另一方面,在撰写实验报告并提交的基础上,教师可引导学生查看实验案例库中关于流水生产线系统设计要求、参数和规范,对照学生自己设计的系统,总结设计经验、分析教训,加深相关专业知识的理解,提高实践和创新能力。
五 情景教学平台的使用的效果评价及结论
工业工程情景教学平台充分利用计算机仿真技术、信息技术等,可以同时满足工业工程专业多门课程的实践教学需要,大幅度提高了学生的动手能力和创新能力。对于学生而言,利用工业工程情景教学平台,工业工程专业将为更多学生提供完成实习、课程设计、毕业设计等实践活动的机会。经过在西安电子科技大学等西安部分高校的推介,反映良好。特别是对于生产管理与企业物流设施规划、生产运作管理等课程的教学,学生学习兴趣有了明显提高,学生动手能力也有所加强。应当说,工业工程情景教学平台为探索工业工程专业课程教学改革迈出了坚实的第一步,也为我国高等院校工业工程专业相关实践教学课程教学效果的提高、教学过程的规划等,提供较为系统的借鉴。
从长远看,经济管理类专业的本科教学乃至研究生教学,都应该从物理模型的角度重视实践教学环节和学生能力训练,将更有利于学生加强对工业工程系统理论的理解,促使学生实践创新能力的提高。同时,工业工程情景教学平台也有利于在借鉴和引入西方的“两阶段教学”经验的基础上,使经济管理类专业的所有实践教学朝着更加系统化、柔性化的方向发展。一方面将更好帮助学生强化理论联系实际能力,发挥学生的创造性思维,另一方面,则适应现代工业管理不断发展的教学理念和信息化环境,完善、提高经济管理类专业学生的感性认知水平。
参考文献
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[2] 郑春龙.大学生创新实践能力培养研究与探索[J].中国大学教学,2007(12):73-75.
[3] 胡宗武.工业工程原理、方法与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2003.
【关键词】工业工程 毕业设计模式 多元化
【基金项目】2015年辽宁省教育评价协会教学改革与教育质量评价研究课题:工业工程专业毕业设计模式多元化改革与实践。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0252-02
一、现状分析
工业工程是一个实践性很强的专业,只有将工业工程的理论知识付诸实践,学生对工业工程的认知方式才能真正得到改进和发展[1]。毕业设计是实践教学环节中用时最多、学分比重最大,涉及学科知识最广的一个教学环节,也是综合检验学生大学三年多所学的情况,加深对专业发展趋势了解和方向认识的一个重要途径。因此,以毕业设计为代表的实践教学在工业工程专业的人才培养中显得尤为重要。[2-3]
美国是工业工程的发源地和实践基地,工业工程学科非常强调实践,毕业设计阶段,学生可根据兴趣组建项目团队,并在老师指导下展开这些项目的实际研究,充分利用所有专业知识解决实际问题。
台湾高校工业工程专业同样注重实践、实训和毕业设计的教学环节,产学结合紧密,与相关企业建立合作实习关系,保证毕业设计环节的质量。
目前,国内高校工业工程专业毕业设计大多沿用传统的教学模式,设计资料与实际工程结合较弱。总体来看,目前该专业毕业设计主要存在以下问题:[4-5]
(1)选题环节题目类型局限,不能发挥学生的独立思考能力和培养学生的创新能力;
(2)设计资料与实际工程结合较弱,导致毕业设计在今后工作中的重要作用下降,学生自身的重视程度降低;
(3)毕业设计形式单一,使学生缺乏创新性和主动性。
本文正是从上述问题加以研究,以期对工业工程专业毕业设计模式进行多元化改革与创新,以及探索工业工程专业创新型人才培养模式在毕业设计环节的新思路。[6]
二、毕业设计模式改革
毕业设计是工业工程教学过程中一个非常重要的实践教学环节,是加强学生工程意识和创新能力培养阶段,也是反映一所高等院校教学质量、教师科研水平与学生对应用实践能力掌握的重要标志。因此,如何创新毕业设计环节,培养应用型创新人才已经成为高等院校同类专业亟待探讨和解决的问题。
从工业工程专业应用型创新人才培养目标出发,在剖析目前该专业毕业设计实践环节存在问题的基础上,提出工业工程专业毕业设计模式多元化改革,调动学生完成毕业设计的积极性和主观能动性,有效提升学生的实践与创新能力和提高毕业设计质量,其模式如图1所示。
1.统计毕业生去向,根据学生毕业去向构建多元化选题机制
通过对沈阳大学工业工程专业学生毕业后去向统计分析,大致可以分为以下三种类型:一是企业,这是主要的毕业去向,所占比例在65%-75%之间;二是选择考研,继续深造,所占比例在10%-20%之间;三是其他的一些方向,包括选择报考公务员或事业单位等,基本比例在10%-15%。
根据上述工业工程专业学生毕业去向的统计分析,将学生的毕业设计对应的选题方向分为三种类型:工程实践型、科学研究型和基本型,针对上述三种毕业设计类型,提出每种类型的学生选题建议。构建多元化选题系统,如图2所示。
工程实践型适合已经确定工作单位,可以将工作单位的实际工作作为毕业设计的题目,主要由实践性极强的选题项目构成;科学研究型适合已经考取研究生的学生,主要由指导教师及其他教师科研项目中的子项目构成;基本型适合毕业后从事其它一些方向的学生,主要由指导老师根据工业工程专业发展前沿或社会经济发展需要提出仿真选题。
2.针对多元化的选题机制,采用多元化指导模式
在毕业设计过程中,指导教师根据不同层次、不同毕业设计类型的学生特点,因材施教,施以不同的指导。针对工程实践型、科学研究型和基本型的学生,研究每种类型的特点,积极采取多元化指导模式,从而培养学生的主动创新能力。
3.统筹毕业设计过程管理与控制
指导教师在毕业设计过程控制上下力度,从日常管理、指导力量、终期考核等方面采取措施,做到提前下达任务,进行进度控制;鼓励学生外出做毕业设计,提高实践能力;加强过程管理,保证毕业设计的质量和规范答辩过程,建立科学的评价体系,保证毕业设计的顺利完成。
4.建立产学研实践基地,促进办学主体多元化
以建立产学研一体化人才培养机制为核心,通过建立产学研一体化的专业实验室和实践基地,并以此为纽带,与社会和业界建立更加广泛、紧密的联系与合作,给学生更多的选择,也是提升工业工程专业学生毕业设计效果的改革要素之一。
三、结论
通过对沈阳大学工业工程专业学生毕业后去向统计分析,确定毕业设计选题类型,构建多元化选题机制,并形成多元化指导模式,对毕业设计过程进行管理和控制,建立毕业设计模式多元化教学体系。毕业设计多元化教学体系能有效提高毕业设计的教学质量,增强学生的工程实践能力、研究能力和创新能力,对实现工业工程专业培养目标具有重要的意义。
参考文献:
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[6]雷学文, 龚建伍. 毕业设计多元化教学模式探索与实践[J], 高等建筑教育, 2012, 21(1):135-138
关键词:教学团队;工业工程;专业建设;动力机制
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)33-0037-02
一、引言
建设工业工程专业核心课程教学团队显得尤为重要。现有研究大多阐述了教学团队组建方面的案例与规划,对于教学团队组建的功能,团队激励机制与考核机制等未作较详细的分析。对此,本了如下的两点工作,首先明晰了教学团队的组建功能,提出了目前教学团队中普遍存在的问题及相应问题的对策与建议;其次,以南京航空航天大学工业工程专业核心课程教学团队为例,阐述了团队建设的相关举措。
二、组建专业核心课程教学团队的功能
(一)体现专业水平,体系高度综合
专业核心课程教学团队承担着帮助学生建立专业体系,有效培养学生专业素养的任务,直接影响着学生专业学习的效果。专业教学团队实质是复杂的专业培养、课程体系和教学过程的综合体,代表着专业建设和人才培养的水平。
(二)营造氛围,人才培养至上
大学应当营造人才培养至上的氛围。目前,社会中存在部分不重视教学及人才培养的不良倾向。通过专业核心课程教学团队的建设,培养广大教师以营造人才培养至上的理念,探索在新形势、新社会环境下对人才培养的要求,并将其贯彻到日常教学中。同时,通过教师的言传身教,让学生感受到学校、学院对于人才培养的重视,并自觉自发地形成人才至上的理念,融入平日的学习中去。以期营造人才培养至上的教学氛围与学习氛围,纠正目前社会中的不良倾向对学生造成的影响。
(三)思维碰撞,探讨教学难题
教学过程中,存在有各式各样的难题。通过建立团队协作机制,促进教学研讨和教学经验交流。通过团队成员的不断讨论与实践,激发教师们产生对于教学难题的新的有效的解决思路与方法,促进团队成员一齐攻克教学难题,进行教学改革。在实践中不断探索和改革,并提出和采用新的教学模式,例如翻转课堂、摹课等新兴的教学手段。
(四)教学传承,注入青年活力
优秀的教学理念是与时俱进的,对于学生是一贯有益的。老年教师教学经验丰富,中年教师有经验有创新,青年教师创新多,想法多。如今信息时代新媒体层出不穷,通过老、中、青三代老师的交流合作,能够有效地传承本院本课程中的指导性思想和教学特点,保证优秀有效的教学方式能够延续。
(五)互帮互助,协同提升教学力
教学力是指教师进行有效教学的能力,教学力综合反映了教师的教学水平及课堂效果。教学的具体过程与时代背景及教师的个人特色有着重要联系。组建专业核心课程教学团队,能够促进教师们探讨在教学中发生的问题与自己的教学心得。共享信息资源,汲取其他教师在教学中的优秀经验及教学方法,互帮互助,协同提升教学力。
(六)产学研合作,不断更新教学内容
只有理论与实践相结合,才能有效促进人才的培养。目前,国家提出了“2011计划”,该计划的重点在于建立健全协同创新机制。课程教学团队通过企业实际产业状况,高校的最新研究成果及教学三方面的有机结合,能够向学生及时提供相关专业的最新动态,让学生及时了解专业最新的应用及发展方向,能够使学生思考所学的知识,加深理解,并激发他们新的想法。
三、现有教学团队建设中的问题及分析
(一)普遍单干,缺乏紧密的实质合作
各成员在教学团队之外也还有一定的教学,科研或是行政工作,在团队固定合作事项之余,教师交流合作不多,因此,目前一些团队成员合作质量并不高。可以建立团队专用讨论室,鼓励老师间多交流。规定老师间需要进行实质的合作教学项目,并将此计入验收标准。希望通过此举,教学团队中的各成员能够更加有效地互相协作,共同提升教学能力,并增加教学团队的凝聚力。
(二)权责不清,缺乏有效的激励措施
由于团队成员都有各自的教学与科研任务,部分队员对于自己在教学团队中的权责不明晰或是没有高效地完成自己的任务。可以建立权责档案,每期任务权责需签字确认,在期末团队验收对各人权责履行情况进行验收,将其计入考核标准。
(三)研教比重不清,缺乏自身优势
教学和科研的比重设置相对重要,各位成员应该充分发挥自己的优势,可有一定的偏向性,有所成就,优势互补。总体上不能顾此失彼,需保证教学与研究大致平衡;其次,应注重及时将科研成果应用于实际的教学中,让学生及时了解到最新的科研动态及专业发展方向,学习到最前沿的知识,激发学生对于专业及所学知识的思考,有利于其专业课程学习及创新。
四、南航工业工程核心教学团队建设举措
(一)组建
实行教学团队建设的首席负责人制度。每个教学团队设首席负责人1人,成员为有该课程建设意愿和从事该课程教学意向的任课教师。教学团队负责人应为具备有较高的教学水平、较深的学术造诣和创新性学术思想,持续奋战在教学一线的副教授及以上职称在编在岗教师,同时,应有高尚的个人品德,严谨的治学态度,良好的团队协作和组织管理能力。在遴选方面,团队首席负责人可由成员推举或者系主任指派产生。一名教师只能担任一个教学团队的首席负责人。团队负责人负责该教学团队的建设任务制定、分工、建设和质量控制,负责提交检查和验收材料。
教学团队的建设课程属于本科生和研究生的主干、核心或有特色的课程(群)。团队中至少有2名成员在3年内承担过本团队课程或相关课程的教学任务,同时团队需拥有较好的年龄和学历层次构造,团队成员的教学和研究成果积累较为丰富。为了高度融合,提高团队的建设效率,鼓励能同时进行双语或者英语课程建设、同时进行本科生和研究生课程建设的教学团队优先。
(二)激励
为了持续鼓励团队协作进步,采取“建设启动―合格验收”的资助模式,学院按照年度预算,给每个系一定的建设启动经费。拟建设团队按照实施方案,认真进行建设工作,各系按照实施方案的计划节点进行检查。参考赫茨伯格提出的双因素理论,建立了专业核心课程教学团队的激励机制。首先,建立分目标完成的激励机制。在专业建设团队目标方面,按照时间或者效果设立不同的分目标。教学分目标的设立能够有效促进团队总目标的完成。分阶段完成相对应的目标,当分目标完成后,即给予相应的激励。其次,建立多方面激励。各系根据情况给予拟建设教学团队适度的启动经费支持。启动经费主要用于拟建设教学团队的课程建设调研差旅费、资料费、教学改革研究、论文版面费和教材出版费等。由于团队核心成员相较于普通成员要为团队付出更多的时间与精力,故团队核心成员应当给予更多的激励。另外,对于有重大科研成果的团队,给予特别表彰与奖励。
(三)考核
团队需提供各门课程教学计划、教学大纲和教学日志等基础性材料,积极建设教材(含自编讲义)、习题集、案例集和试题库等教学资源,且质量良好;在学校教学共享平台系统中架构教学网站。各团队应积极建设教学资源,如含课程内容的教学视频、微课程视频,与课程内容相关的企业视频,课程相关的前沿教学素材等,并有效应用于教学实践。同时,团队应重视实践和实验教学,积极创造条件提升学生的实践能力,具体如专业核心课程设计和论文、围绕相关专业课程内容的企业参观、实习、课程竞赛等。教学改革和探索是教学过程中的头等大事,教学团队积极进行教学改革和研究,在教学手段和教学内容等方面取得创新进展,在研究性教学、案例式教学等方面成绩突出,团队成员合作并发表与课程建设紧密相关的2~3篇教学研究论文。
为了鼓励教学一线教师参与团队建设,要求建设期内有3名以上老师从事该课程的实际教学工作;团队有明确的建设规划和发展目标,能主动参与院系的各类学科、专业建设和实验室的申报、研讨和建设工作,这些公益工作对团队、学院的发展具有积极作用。团队成员重视教学和人才培养,教学效果良好,团队成员的学生有效评教结果100%达到良好及以上;教学督导组听课效果良好,团队成员无教学事故,这些是基本的要求。
(四)交流分享渠道
团队内部具有良好的交流机制,成员积极围绕教学改革进行交流,定期在团队内部组织有明确主题的教学沙龙和教学研讨会,为了进行示范和分享,应撰写1~2篇简讯至学院网站。通过不定期的答疑、课程沙龙和网络手段等,团队成员和学生的课堂内外互动交流充分。青年教师可以利用人人、微博和微信等新媒体交流平台,与学生及时开展线上互动交流,为师生交流注入新活力。面向校外,定期开展沙龙或其他活动与其他各高校相关专业教学团队相互进行探讨交流,汲取经验。同时深入与企业的交流,定期安排教师及学生前往企业进行调研,并邀请企业一线人员来校演讲交流。
五、结束语
教学团队建设的核心目的是提升高校的教学水平,并让学生得益于此。任何教学改革都将围绕这个核心目的展开。专业核心课程教学团队对学生的专业学习有着建设性的作用。本文希望能够通过教学团队的建设探讨,有效促进学生专业课程的学习,为将来的深入研究及工作奠定扎实的专业基础。期待专业核心课程教学团队建设在不断探索中更加完善,为学生的专业学习产生更加良好有效的影响。
参考文献: