摘要：《生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真》是工業(yè)工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，文章論述了在該門課程授課的過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，并對該門課程教學方法的改進進行了初步的探討，以期對工業(yè)工程專業(yè)的課程建設(shè)提供意見及幫助。
　　關(guān)鍵詞：工業(yè)工程 生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真 Arena
　　中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　
　　工業(yè)工程是對人員、物料、設(shè)備、能源和信息組成的集成系統(tǒng)進行設(shè)計、改善和實施的工程技術(shù)，它綜合運用數(shù)學、物理學和社會科學的專門知識和技術(shù)，結(jié)合工程分析和設(shè)計的原理與方法，對該系統(tǒng)所取得的成果進行確定、預測和評價”。1992年國家教育部批準西安交通大學和天津大學首批設(shè)立IE專業(yè)，1993年正式招收IE專業(yè)本科生，開始了我國高等工程教育IE學科的建設(shè)。國內(nèi)IE教育還存在著諸如課程設(shè)置不盡合理、理論與實踐脫節(jié)等弊端。我校于2003年獲得工業(yè)工程專業(yè)辦學資格，開設(shè)在機械工程學院。2004年招收第一批本科生。國內(nèi)工業(yè)工程專業(yè)的培養(yǎng)模式主要有兩種，一種是管理類本科，授予管理學學士，一類是機械類本科，授予工學學士。不同的培養(yǎng)模式其課程體系也不盡相同?！渡a(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真》是第二類培養(yǎng)模式中的專業(yè)必修課程，這門課程是以廣義的制造型生產(chǎn)企業(yè)為核心，從系統(tǒng)建模的角度闡述離散事件建模與仿真技術(shù)在生產(chǎn)企業(yè)分析中的應用原理和方法，并終能使學生掌握利用某些工具對系統(tǒng)進行仿真分析的方法。我們用孫小明編著的《生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真》，同時采用Simulation with Arena原書的第三版的譯版《仿真使用Arena軟件》作為輔助教材。本文總結(jié)了三屆工業(yè)工程專業(yè)學生《生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真》課程授課的經(jīng)驗，提出了一些建議和方法。
　　
　　1 理論內(nèi)容的教學
　　該課程的理論教學內(nèi)容主要包括對各類生產(chǎn)系統(tǒng)建模并進行仿真的原理和方法，輸入數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析的理論等。這些知識的數(shù)學基礎(chǔ)都是概率論與數(shù)理統(tǒng)計。一個原因是這不同于當初他們上概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程，相應的理論公式的推導都很詳細，而且每一講的內(nèi)容都配有相應的例題及大量的練習題。而在現(xiàn)在的課程學習當中，只是羅列了大量的數(shù)學公式，這樣造成的后果就是一方面學生覺得學起來比較困難，另一方面也覺得比較枯燥，喪失了學習的興趣。理論知識如何能夠運用到我們所講的建模中去，這也是學生關(guān)心的一個方面。對于這些知識的講解我在授課的時候也充滿疑慮，不知道怎樣才能達到更好的效果。
　　
　　2 實踐環(huán)節(jié)的教學
　　大四的學生，如果他們看不到這門課程能否在今后的實際工作中發(fā)揮作用，他們的學習熱情就會大打折扣，而且過多的理論教學確實不能夠帶來更多的益處。如果學生畢業(yè)后選擇更進一步的學習，那在研究生階段，他必然會學習更深的理論知識。實踐環(huán)節(jié)主要的目的是教會學生如何利用現(xiàn)有的仿真軟件進行各類生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與仿真。現(xiàn)在的建模軟件很多：Witness、Flexsim、Promode等。我們選擇的是ARENA，因為它有教學版，教學版供教學使用已經(jīng)足夠了。我們也曾經(jīng)計劃過使用Witness教學，但其價格昂貴。二是因為ARENA應用廣泛，可用來進行各類離散系統(tǒng)的建模。我們采取的方法是理論與實踐同行，將理論部分的知識講解完后，立即開始該部分內(nèi)容的建模。對于簡單的系統(tǒng)，可采用數(shù)學的方法或讓學生對系統(tǒng)進行建模，而后再教他們?nèi)绾尾捎肁rena軟件建模與仿真。在向?qū)W生講授了如何使ARENA建模后，在實驗課上讓學生一試身手。這門課程我們的實驗課安排的是18學時，教學實踐證明這是比較合理的。要給學生明確的實驗目的及實驗方法，要讓學生掌握如何運用這個軟件去完成系統(tǒng)建模，并理解如何通過仿真對系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化及改進，這才是我們仿真的最終目的。
　　
　　3 教學方法的改進
　　(1)培養(yǎng)學生的興趣。興趣是最好的老師，培養(yǎng)學生的興趣是學生學好一門課程的一個重要的因素。讓學生看到學習到的理論知識和實踐結(jié)合后產(chǎn)生的效果是激發(fā)他們興趣的最好方法。現(xiàn)實的問題的解決讓學生感覺到知識的力量，生動的操作界面也會激發(fā)學生的興趣。
　　(2)培養(yǎng)學生的自學能力。學生一旦有了學習的興趣，那么主動性上來了就可以進一步提高自身的自學能力。一種方法是給他們一些比較有挑戰(zhàn)性的課后實驗，另一種方法是鼓勵他們發(fā)現(xiàn)自己的能力。舉例來說Arena軟件只有英文版的，沒有中文版的。學生一開始總是抱怨連菜單都看不懂。調(diào)試模型的時候，一處現(xiàn)錯誤提示就問老師：怎么辦？這種原因主要是來自他們對英語的恐懼。要一開始就告訴他們，這里面用到的英語都是簡單的，基本的，詞匯也肯定在四級水平以下。讓他們不要有恐懼心理。建模的成功帶給他們不斷的成就感，問題的解決讓他們感覺的了自己的能力。
　　(3)理論與實踐相結(jié)合。狹義的結(jié)合就是指把課本中講理論知識的部分與講操作實踐的部分結(jié)合起來。建議的做法就是講完理論知識部分，隨后就講軟件上是如何實現(xiàn)的。例如在講完了排隊系統(tǒng)建模的理論知識后，用數(shù)學的方法進行一個簡單系統(tǒng)的建模，然后再讓學生自己用Arena對同一系統(tǒng)進行建模，然后運行系統(tǒng)觀察結(jié)果并將結(jié)果進行對比。廣義的結(jié)合就是這門課程的學習如何與我們生產(chǎn)企業(yè)的需求結(jié)合起來。建議的做法是最好要能夠在實習的階段讓他們有意識的去了解相關(guān)的企業(yè)，并能夠搜集相應的數(shù)據(jù)，然后在做畢業(yè)設(shè)計的時候，能夠針對自己發(fā)現(xiàn)的問題，利用本門課程的知識及其他專業(yè)知識，進行一個完整的鍛煉。
　　(4)期待更優(yōu)秀的教材出現(xiàn)。目前這方面的教材比較少，多是以講解系統(tǒng)建模理論為主。期待能夠出現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的、難度深度適宜的專為本專業(yè)本科生編寫的教材出現(xiàn)。
　　
　　4 結(jié)語
　　工業(yè)工程的專業(yè)培養(yǎng)目標是造就既懂得工