
摘要:基础工业工程是本科工业工程专业的核心课程,也是其他专业课的基础。针对该课程目前存在的理论与实践结合较弱、学生不能对所学知识进行实际应用等问题,将项目化教学融入教学过程,并在课程设计、生产实习和毕业设计中,与实际生产过程相结合,应用所学的基本方法对生产中存在的具体问题进行改善,提高学生的认知能力和知识的掌握能力。
关键词:基础工业工程;项目化教学;实践;课程设计;毕业设计
基础工业工程课程是我国高等院校工业工程专业的核心课程,该课程主要对工业工程的基本概念、方法研究、作业测定和生产线平衡等相关内容进行阐述和学习。通过本课程的学习,学生能够掌握工业工程最基本的方法包括程序分析、操作分析、动作分析和秒表测时、预定动作标准时间法等来解决实际生产中存在的问题,从而在不增加成本或增加成本较少的前提下提高效率及生产率。目前在我国高校工业工程专业课程教学的过程中存在的主要问题有:教学内容单调,只是照本宣科,学生在学习过程中缺少实际动手实践的机会,无法真正理解和体会如何通过工作研究来提高效率;即使存在课程设计环节,多数是通过对生产视频进行观看和分析,无法真正动手操作。针对上述问题,不少学者对该课程的改进进行了尝试和研究。葛晓梅等将CDIO理念融入教学过程,加强教学过程监督与管理[1]。唐娟等基于翻转课堂基本教学理念,对课程进行改革,提高教学效果[2]。王秀丽在课堂教学中引入了TRIZ创新思维方法的研究,利用九屏幕法对方法研究进行诠释[3]。丁怡将案例式教学引入课堂,培养学生解决问题的实际能力[4]。目前国内各高校对基础工业工程课程体系不断进行改革和完善中,但由于各个学校教学目标和教学定位的不同,使得该课程在具体教学和实践中仍存在一些问题。本文以笔者所在学校工业工程专业应用型人才培养目标为依托,以工业工程教学团队多年教学经验和改革为案例,对新工科背景下基础工业工程的课程体系与实践环节进行分析与研究。
1基础工业工程课程体系
基础工业工程是工业工程专业其他专业课程的先导课程,通过本课程的学习,让学生建立工业工程总体概念,认识工业工程学科特点和目标,树立工业工程意识、掌握工业工程知识及其应用技能,学会用基础工业工程解决问题的方法和程序。我院该课程的主要教学内容如表1所示课程构成为32课时,其中理论学时26课时,实验学时6课时。实验课程以灯光追逐器产品的装配过程为例,通过反复进行装配练习,熟悉装配工序并进行双手操作分析、动作分析和秒表测时研究,加深理论知识的理解和应用。在课程结束之后还将进行为期一周的课程设计。在教学方法中采用多媒体课件和传统教学相结合的方式,实施项目化教学、案例化教学,突出对学生创新思维和创新意识的培养,提高学生的独立思考和工程实践能力,强化学生工程意识的建立和工程实践能力的培养。
2项目化教学在基础工业工程课程设计中的应用
项目教学法是“行为导向”教学法的一种[5],是师生通过共同实施一个项目而进行的教学活动。在基础工业工程为期一周的课程设计中,以学生为主导,以玩具飞机、风力小车等产品为研究对象,按照明确项目任务、确定项目计划、实施项目过程、考核项目结果的步骤来执行,以方法研究和作业测定为手段,进行全面系统的项目化训练。按照项目管理的要求对课设项目进行自我管理、进度制定和执行、监督审核。在课程设计期间,教师参与指导和评价考核,课设要求两人一组,通过拆装机器人玩具模型、飞机玩具模型等,拍摄三四个完整装配过程的视频,对视频进行初步分析,再选择其中一段视频运用达宝易动作分析软件进行详细分析,对装配工序分析与优化,运用方法研究中的ECRS和5W1H等技术,区分有效动素、辅助动素和无效动素,进行工序的合并、删除、简化和重排,提高生产效率,得出合理的标准作业指导书。每位学生独立完成课程设计,根据各自抽到的研究对象进行分析,通过一周的课程设计,学生亲自动手操作分析,熟练运用达宝易分析软件,解决实际问题,将理论知识与实际生产相结合,学生课设期间部分分析过程截图如图1所示。
3基础工业工程在生产实习及毕业设计中的应用
为期两周的企业参观实习,通过在东风二汽变速箱装配厂、总装厂及相关外协厂的参观、调查,发现工厂在生产操作、现场管理、质量管理等方面存在的问题,通过在现场反复观察及视频录制,向一线工人及技术人员请教学习,针对生产中存在的具体问题进行分析,运用所学知识进行改进,结合专业其他理论知识,如人因工程、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量管理等,实际解决企业生产中存在的问题并提出改善建议。鼓励学生在大四下学期为期16周的毕业设计中,通过签约工作单位、校方联系及私人联系等多种渠道,将毕业设计课题与实际企业生产紧密联系。通过两个月左右的生产实习,寻找并发现影响企业生产的瓶颈问题,包括产线平衡瓶颈工序、现场管理中存在的诸多问题、工人在操作过程中存在的操作问题等,利用所学的方法研究、作业测定、现场管理和生产线平衡等专业知识和技能,切实进行改善。通过对本校2016年至2019年毕业设计选题统计,在222个选题中有135个选题为工厂实际生产的选题,实践型课题比例高达61%,部分选题如表2所示。通过对实际生产中存在的问题进行切实的改善,极大提升学生解决问题的能力。在毕业设计中还组建团队进行课题研究,其中《东华汽车线束生产过程分析与改善研究》《飞兆国际TME车间质量分析与改善》团队课题获得省级团队优秀毕业设计论文,多名学生获得省级、校级优秀毕业论文。
4结语
在新工科背景下,相对于传统的工科人才,未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才[6]。通过多年的教学改革,将项目化教学融入基础工业工程的教学与实践环节中,结合新兴产业,应用新兴技术,以专业认证标准为考核基础,打造优质课程体系,建立优秀课程团队。多年来,团队教师指导学生参加各种大学生科技竞赛,如用友ERP大赛、至善工业工程大赛、大学生科技创新项目等,通过全方位锻炼,让学生更加牢固掌握专业知识,更好更快地为社会服务。
参考文献
[1]葛晓梅.基于CDIO的基础工业工程课程设计教学改革[J].物流工程与管理,2019(5):193-198.
[2]唐娟.翻转课堂教学模式在《基础工业工程》课堂教学中的应用[J].高教学刊,2019(10):101-104.
[3]王秀丽,朱耿先.《基础工业工程》课程教学中融入TRIZ创新思维方法的研究[J].教育教学论坛,2019(3):151-154.
[4]丁怡,张世亮,俞国燕.案例式教学在基础工业工程教学中的应用与探讨[J].大学教育,2018(11):95-97.
[5]项目化教学[EB/OL].
[6]新工科[EB/OL].新工科/20597803?fr=aladdin
作者:王云霞 邱胜海 高成冲 吴卫平 单位:南京工程学院机械工程学院