王文軻　魏芳　張偉　楊琴　孫琳　熊梓言

摘 要 實(shí)踐教學(xué)對(duì)于工業(yè)工程人才培養(yǎng)是至關(guān)重要的。目前社會(huì)對(duì)于創(chuàng)新型人才的需求增大，而大多數(shù)高校對(duì)于開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)果未能達(dá)到預(yù)期效果，本文基于目前對(duì)工業(yè)工程學(xué)生的人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，對(duì)培養(yǎng)方式現(xiàn)狀存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺(tái)以促進(jìn)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)工作的認(rèn)識(shí)以及理論與實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞 仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 綜合創(chuàng)新能力 實(shí)踐 工業(yè)工程

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.10.015

Abstract Practical teaching is essential for the training of industrial engineering students. At present， the demand for innovative talents is increasing， and most universities have not achieved the desired results for carrying out practical teaching. Based on the present situation of cultivating talents of industrial engineering students， the existing problems of training are analyzed， the construction of simulation experiment practice platform is established to promote students understanding of professional work and the combination of theory and practice， specially， it can also develop students' comprehensive innovation ability and practical ability.

Keywords simulation experiment platform； comprehensive innovation ability； practice； Industrial Engineering

工業(yè)工程（Industrial Engineering， IE）是一門(mén)對(duì)涉及人、物料、設(shè)備、信息、能源等要素的集成系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、改善、控制和創(chuàng)新的綜合性邊緣學(xué)學(xué)科。[1]鑒于IE較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，實(shí)驗(yàn)成為其教學(xué)活動(dòng)中的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)更是必不可少的過(guò)程。[2]但是，工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)基本上還處于探索時(shí)期，各個(gè)高校設(shè)備資源水平相差很大，專(zhuān)業(yè)教學(xué)特色各不相同，專(zhuān)業(yè)構(gòu)成和形成歷史也有差異，所以并沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的建設(shè)模式。[3]隨著現(xiàn)代市場(chǎng)日益進(jìn)步和快速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)逐步與網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)接軌，要使高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)跟上實(shí)際生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，對(duì)其的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理也變得越來(lái)越復(fù)雜。因此，仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)踐平臺(tái)通過(guò)生產(chǎn)線的模擬，可在計(jì)算機(jī)上快速再現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)，模擬其動(dòng)態(tài)行為，分析該生產(chǎn)系統(tǒng)配置是否合理，進(jìn)而為生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改善及優(yōu)化提供決策支持。[4]

面對(duì)國(guó)內(nèi)高等教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，各高校在理論教學(xué)基礎(chǔ)之上更要重視開(kāi)展開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)。但由于IE在我國(guó)設(shè)立時(shí)間不長(zhǎng)，在人才培養(yǎng)方面還缺乏經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致人才培養(yǎng)與社會(huì)需求不相適應(yīng)。因此，現(xiàn)階段工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)為培養(yǎng)面向社會(huì)需求的同時(shí)具備工程技術(shù)與管理能力的復(fù)合創(chuàng)新型人才。利用FlexSim軟件進(jìn)行生產(chǎn)線的系統(tǒng)建模與仿真，實(shí)現(xiàn)足夠的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和一定數(shù)量的綜合性實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生在實(shí)踐中提高自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，從而讓學(xué)生利用IE的理論知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，從而獲得一定的專(zhuān)業(yè)技能并提高綜合創(chuàng)新能力。

1工業(yè)工程學(xué)生培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于工業(yè)工程人才的需求逐漸增長(zhǎng)，但與之形成對(duì)比的卻是工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)在教學(xué)上的創(chuàng)新性有待加強(qiáng)，缺乏具有綜合創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，最終使人才培養(yǎng)跟不上社會(huì)的需求，導(dǎo)致學(xué)生在剛進(jìn)社會(huì)時(shí)很難進(jìn)入崗位角色。具體主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）重理論輕實(shí)踐的觀念仍然存在。由于工業(yè)工程在我國(guó)發(fā)展較晚，對(duì)于工業(yè)工程教學(xué)方法大部分停留在理論教學(xué)而缺少對(duì)實(shí)踐的重視，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)僅停留在書(shū)本知識(shí)上。

（2）實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容綜合性不夠。盡管實(shí)際教學(xué)工作包含理論與實(shí)踐相結(jié)合，但對(duì)于基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程所獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程之間的聯(lián)系程度不高，各個(gè)課程的契合程度低。

（3）工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的相關(guān)資源、儀器設(shè)備不能適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的需要。由于科技的迅速發(fā)展，在實(shí)際生產(chǎn)車(chē)間中的機(jī)器設(shè)備更新速度加快，而對(duì)于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中使用的儀器設(shè)備或資源跟不上實(shí)際生產(chǎn)的發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的內(nèi)容無(wú)法滿(mǎn)足工作崗位對(duì)工業(yè)工程人才的需求。

（4）實(shí)踐教學(xué)模式單一。缺乏設(shè)計(jì)性和開(kāi)放性，且實(shí)驗(yàn)考核方式創(chuàng)新性不高，從而造成學(xué)生被動(dòng)實(shí)驗(yàn)，在某種程度上束縛了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

2建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的目的

建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)必不可少的措施。[5]為使學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程，親自參與到生產(chǎn)活動(dòng)中從而提高學(xué)生實(shí)踐能力和動(dòng)手能力，建設(shè)模擬汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，借助平臺(tái)開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)。利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)模擬真實(shí)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生在體驗(yàn)汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程的同時(shí)，把握動(dòng)作現(xiàn)狀，找出自身的動(dòng)作存在的問(wèn)題，并通過(guò)觀察分析去改進(jìn)，進(jìn)而避免無(wú)效動(dòng)作。對(duì)于設(shè)施布置方面，按照給定人數(shù)、生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)線長(zhǎng)度等因素來(lái)規(guī)劃流動(dòng)模式。因此，提高了理論知識(shí)的理解，并將所學(xué)的知識(shí)整合運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題解決中，不僅開(kāi)拓了學(xué)生的視野，提高了專(zhuān)業(yè)認(rèn)知度，同時(shí)也充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容。引入最終的實(shí)戰(zhàn)對(duì)抗賽進(jìn)行考核，增加實(shí)驗(yàn)趣味性，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性，促使學(xué)生為達(dá)到更好的成績(jī)不斷提出優(yōu)化改進(jìn)方案，有助于學(xué)生在實(shí)踐中對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)不斷探索，深入提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。在對(duì)實(shí)驗(yàn)前后的成績(jī)對(duì)比之后，各組同學(xué)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程的反復(fù)改進(jìn)和生產(chǎn)線的優(yōu)化布置，最終都能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)流程的改進(jìn)，從而提高生產(chǎn)效率。endprint

3 建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)工業(yè)工程學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

工業(yè)工程作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的工程學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改善對(duì)于人才的培養(yǎng)具有十分重要的意義。因此，建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)于工業(yè)工程學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯得尤為重要。該仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將學(xué)生分為多個(gè)小組，每個(gè)小組分配同學(xué)在不同的工作崗位上工作，經(jīng)過(guò)最初的生產(chǎn)仿真，根據(jù)生產(chǎn)同時(shí)錄制的視頻材料，對(duì)操作者動(dòng)作進(jìn)行分析，并利用軟件按照相應(yīng)參數(shù)建立模型并仿真，觀察存在瓶頸，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行改進(jìn)并重新模擬生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)錄制好相關(guān)影像材料，反復(fù)優(yōu)化直至達(dá)到最優(yōu)，最后進(jìn)行小組間的實(shí)戰(zhàn)對(duì)抗賽，得出實(shí)戰(zhàn)成績(jī)，結(jié)合提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告形成最終的實(shí)踐成績(jī)。首先，通過(guò)模擬汽車(chē)生產(chǎn)使學(xué)生接觸真實(shí)生產(chǎn)流程，可以提高對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)度，同時(shí)加深對(duì)知識(shí)的理解，將課堂中所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)用于解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，理解所學(xué)課程的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的綜合理解與應(yīng)用。對(duì)于提前接觸專(zhuān)業(yè)仿真實(shí)驗(yàn)，能有效提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的掌握程度。其次，通過(guò)給定的最初生產(chǎn)規(guī)則和流程，學(xué)生利用相關(guān)軟件（Double-E，F(xiàn)lexSim等），通過(guò)影像記錄作業(yè)的實(shí)施過(guò)程，找出操作者的動(dòng)作和物流的瓶頸之處，結(jié)合對(duì)生產(chǎn)線的建模與仿真，通過(guò)輸入相應(yīng)參數(shù)，觀察生產(chǎn)線的運(yùn)行狀況，觀察最終的瓶頸環(huán)節(jié)，從而找出問(wèn)題工序。鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考與交流并提出改進(jìn)方案，根據(jù)方案的實(shí)施效果提出自己的意見(jiàn)或建議，按照修改意見(jiàn)重新對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到生產(chǎn)效率提高的目標(biāo)。這一過(guò)程對(duì)于工業(yè)工程學(xué)生的實(shí)施能力和整體控制能力的提升有較大幫助，在反復(fù)改進(jìn)實(shí)施的循環(huán)中能對(duì)新出現(xiàn)的問(wèn)題有更進(jìn)一步的控制措施。最后，通過(guò)引入比賽機(jī)制對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行考核，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的積極性，這不僅能使學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)能主動(dòng)查閱資料文獻(xiàn)，可以學(xué)習(xí)課本之外的解決方法，也能在解決問(wèn)題后獲得較大成就感，鍛煉了學(xué)生的思考探索能力和分析并解決問(wèn)題的能力，對(duì)于創(chuàng)新思維的提高起到了顯著作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于應(yīng)用性較高的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，學(xué)生實(shí)踐能力的提升是十分必要的。仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐技能與綜合創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)。仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立，引導(dǎo)學(xué)生參與到真實(shí)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)中，使學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)，總結(jié)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)，提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，鍛煉了學(xué)生解決問(wèn)題的能力并使創(chuàng)新性思維得到了鍛煉，提高了綜合創(chuàng)新能力，同時(shí)達(dá)到了深化專(zhuān)業(yè)意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)效果。

€L芑鶼钅浚核拇ㄊΨ洞笱？016年度“質(zhì)量工程”校級(jí)實(shí)踐教學(xué)改革項(xiàng)目資助；四川師范大學(xué)2016年實(shí)驗(yàn)技術(shù)項(xiàng)目資助；四川省省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201610636051，201510636087）；國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201610636051）

參考文獻(xiàn)

[1] 李成松，李玉林，陳永成等.工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究[J].陜西教育€Y尭囈？2016.7（8）：117，110.

[2] 馬岑睿，嚴(yán)聰，張成濤.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011（30）9：148-151.

[3] 杜戰(zhàn)其，曹守啟，上官春霞.工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)現(xiàn)狀與管理模式分析[J].價(jià)值工程，2012（9）：28.

[4] 查靚，杜軒，趙美云.“生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真”課程教學(xué)改革探索[J].科教文匯，2015（313）：77-78.

[5] 居來(lái)提·買(mǎi)提肉孜，李艷娜，尼加提·外力，田偉.建設(shè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力[J].高教學(xué)刊，2017（6）：140-14.endprint