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工业工程教学的优化策略综述3篇

2021-4-10 |

第一篇

1实验教学中存在的问题

(1)实验教学地位低,重视程度不高

目前,高校实验教学仍然属于理论教学的从属品,在理论教学内容讲述后,实验课程只是被动地验证,部分课程内容由于过于陈旧,与实际生产情况脱节,很大程度上制约了实验教学的革新、影响了高素质人才的培养。一门专业的理论课学时可以达到40学时以上,由于实验教学受到的重视程度不高,用于实验教学的课时却寥寥无几。由受课时的限制,对于验证性实验只能选择相对比较重要的实验进行开设,对于综合型、设计型或者创新型的实验由于所需要的课时往往比较多,课上基本没有足够学时能够开出,只能以开放的形式,教授很少一部分学生,不利于全面提高学生实践技能。

(2)实验教学经费投入不足

实验教学经费投入不足也是制约实验教学改革的主要原因之一。由于部分实验仪器设备老化需要维护维修、报废的仪器得不到及时的补充更新,因此,难以满足正常实验的需求。很多可以开设的综合设计型实验,由于受到经费的限制,没有购置相应的仪器或者软件,新的实验手段、实验技术无法引进到教学体系当中,导致无法开出。

(3)实验教师队伍建设有待加强

近几年来,专职实验教师仍旧是承担实验教学工作的主要力量,由于待遇不高,工作需要全天坐班等因素,导致高学历、高水平的实验教师严重匮乏,实验教师队伍明显滞后于理论教师队伍,使得新实验技术和方法很难应用到实验教学中去,综合设计型、创新型实验开发尤为困难。

2实验教学改革对策

2.1实验教学内容改革

(1)完善实验教学内容,加大综合设计型实验比率

基础工业工程又称为工作研究,实验课程的主要内容包括方法研究和作业测定2大方面。在工业工程人才培养计划中,应该充分体现实验教学的地位,确保理论教学和实验教学恰当的学时比例关系,深入研究实验教学内容,筛选和重组实验项目,减少验证性实验项目,加大综合设计性实验项目开设比率。目前,学校开设的基础工业工程3个实验主要集中方法研究方面,因此,应该开设工时评价、秒表测试、模特排时法和工作抽样等作业测定的综合设计性实验项目,实验可以利用学校现有教学单位(现代机械制造加工中心和工程训练与基础实验)为实验场地,按照实验的要求,根据现场实际生产情况进行调研获得数据,回到实验室利用专业分析软件对生产状况进行研究分析,撰写实验分析报告。

(2)布置实验软件预习,提高课堂教学效率

进行综合设计性实验的过程中,经常会使用到数据处理类的软件matlab、基础工业工程方法研究类的软件IE博士工业工程分析平台,学生对于这些专业类软件基本都不知道如何使用,如果在实验课堂上详加讲解,实验课时还不允许。因此,在上每次实验课之前除了布置实验本身的预习作业,还要布置软件相关模块的使用方法。通过事先的软件预习与课堂上的进一步讲解,不但保证实验课的正常进行,还能使学生们更深入掌握相关软件的使用方法,对课程设计、毕业设计甚至是就业都有着一定的帮助。

(3)完善实验成绩考核方式

在以往的实验成绩考核中,主要以实验报告数据处理的最终结果为最终成绩,不能全面地反应学生对实验的掌握情况,因此,在实验成绩评测中,首先,通过课堂提问的方式,了解学生实验预习情况;在实验的过程中,留一些小测验来考察学生对实验内容的理解;课后通过思考题的形式加深对实验内容认识;除此之外,实验成绩中还要加入对仪器使用以及出勤情况的考核。

2.2实践教学方法改革

(1)开展实验网络教学,加大实验室开放力度

传统的实验课堂教学模式存在资源共享差、课堂教学信息量小、师生互动少等缺点,搭建基础工业工程实验网络教学平台,将实验课程的诸多教学元素固化在网络教学实施平台中,改革实验教学模式,充分整合实验教学资源。在课前,学生可以通过实验网络教学平台了解课程公告,下载实验指导书和实验报告进行预习;课上的时候,教师可以通过实验教学控制软件,了解和监控学生的实验情况,禁用与实验无关的应用程序。课后可以随时学习视频课件,复习实验教学内容,完成在线作业等,通过BSS留言板、电子邮件、答疑辅导、在线自测等功能,加强师生之间的互动,提高学生的学习效果。实验网络教学可与实验室开放有机结合起来。学生可以通过网络教学平台,根据自己的学习兴趣爱好,预约综合型或者设计型的开放实验项目,进入实验室进行学习研究。此外,基础工业工程的专业实验教学软件基本都可以通过互联网,进行客户端远程网络访问,学生可以联系实验教师获取远程登录的权限,在寝室利用课余时间,通过互联网来学习基础工业工程类的专业技术软件,来提高自身的专业技能。因此,实验网络教学不但可以加大实验的开放力度,还可以提高实验设备的利用效率。

(2)加大实验室投入,购置工业工程专业分析软件开展实验教学

目前,我校基础工业工程共3个实验:程序分析实验、人机联合操作分析实验以及动作分析实验,教学手段采用多媒体,通过对生产工作现场所拍摄的视频采用纸上作业的方式,进行方案设计和实验数据处理,这样传统的工业工程实验分析方法,不但实验方案修改不快捷,而且计算量大,本来实验学时就很少,都浪费在一些不必要的环节上。近年来达宝易等工业工程专业软件逐渐发展起来,成功地应用到企业的工作现场,进行动作分析、标准工时制定、作业改善、产能分析,及SOP制作等工作,帮助企业快速准确地完成标准化建设,大大节省了时间和人力。为了提高学生的实践能力和就业本领,应该加大实验室投入购置达宝易等工业工程分析软件,针对基础工业工程实验中不同的项目,到生产制造现场进行调研,选择适合开设实验的生产加工过程为研究对象,拍摄生产流程的录像,然后通过达宝易对所拍摄的生产加工过程的录像,进行流程程序、人机操作和双手作业等方法分析,使实验分析过程的解决方法更接近于生产实际,实验教学得更加直观形象,增强师生的互动,充分地调动学生的学习积极性,提高课堂教学效率,进而增强了学生的实践动手能力。

(3)以科研为纽带促进实验教学

目前,大多数高校的基础工业工程实验项目,基本都停留在刚建专业所设置实验项目的水平上,实验项目过于陈旧,与实际工程项目脱节,为了提高实验教学水平,应该结合本校科研的实际情况,认真研究相关学科在研或者近期结题的科研项目,从中仔细筛选适合转化成综合性、设计性或者创新型实验的科研项目,以确保实验教学与内容的前瞻性,使实验教学和工程实际紧密地结合起来。因此,应该大力推动科研成果向本科实验教学的转化,对传统的基础工业工程的实验内容和技术方法进行全面的革新,加大自选的实验项目,使学生可以根据课堂所学的知识和自己的兴趣爱好,参与到前沿科学技术实验研究当中,通过问题的分析、实验的方案设计和实施,实验数据获取和处理的全过程,从中体会科学技术研究的全部内涵,在获得科学知识的同时,掌握科学研究的一般方法,培养学生科研能力和创新思维。

(4)举办基础工业工程实验创新大赛

为了提高工业工程专业学生对基础工业工程专业理论知识的实际应用能力,激发学生的学习兴趣和竞争意识,培养学生的创新和实践动手能力,可以用基础工业工程实验应用创新大赛的形式来进行实验。学生必须以小组形式进行报名,以基础IE的理论方法为基础,以校园内的某系统流程为研究对象(研究对象可以为:工程训练与基础实验中心某个产品的加工流程、储蓄银行的服务系统、食堂的排队服务系统等等),通过调研该系统的工作流程,找出不足之处,建立改善方案,最终以改善方案报告和PPT的形式上交,由实验教师进行评审,选出比较优秀的作品参加决赛,决赛阶段用PPT进行现场答辩,经现场答辩委员会评审出优秀作品,经实验教师改良后,作为实验室开放项目之一。通过实验应用创新大赛的方式,不但可以培养协同工作的能力,加强团队合作意识,还能提高学生的实践技能和实验教学质量。

3结语

通过对基础工业工程实验课程内容的详细研究,找出实际存在的问题,对实验课程内容进行筛选和重组,完善实验课程体系,加大综合设计型实验的开设比率,完善考核方式。以开展实验网络教学、工业软件融入实验教学、科研促进教学和实验创新大赛等方式来逐步完善实验教学方法。

作者:赵林 耿雷 刘元林 鞠金艳 单位:黑龙江科技大学

第二篇

1.“三维动态实践教学法”的概念及特点

(1)传统教学方法是以“教师为中心”的“灌输式”或“填鸭式”的教学方式,以事先确定的教学大纲为指导,以教科书为依据,教师按部就班地一部分、一部分地讲授课本知识。“三维动态实践教学法”是以“学生为中心”的“实践探索式”教学模式,以课堂理论知识为基础,由学生自己选择企业,亲身实践,自己编写案例内容。

(2)传统教学模式的案例教学是一种形式上的教学模式,学生无法深入理解工业工程理论与方法到底是如何应用与实践的。“三维动态实践教学法”是学生自己深入企业,将自己所学的知识与企业的实际相互印证,既解决了企业的实际问题,又丰富了课堂教学。

(3)传统教学模式是以教师讲授为主,学生被动学习,“三维动态实践教学法”是学生通过小组交流、全班讲演、教师点评的方式进行的,能锻炼学生的口头表达能力和沟通能力,并能开发学生的学习潜力。

(4)传统教学模式下,学生的参与积极性不高,“三维动态实践教学法”通过个案式调研,使学生接触到不同行业、不同厂商千变万化的真实情况,这种接触能增强学生在面试和工作初期的自信心。工业工程专业本身具有很强的应用性,而所学理论基础比较杂,既要有工程技术基础,又要有管理学基础,造成理论应用于实践的教学实践相对于纯工科或纯管理的教学时间缩短,急需一种方法使学生能够在最短的时间内,将理论应用于实践,把学生引入到社会实践中,使学生由被动接受知识变为主动探索知识的“三维动态实践教学法”是一条较佳的捷径,能够将理论知识与发展能力有机结合起来,快速提高学生的实践能力。

2.“三维动态实践教学法”教学模式的构建及实施方法

“三维动态实践教学法”以学生为主,以教师为辅,以案例为内容,由学生选择企业,编制调研计划,撰写调研报告,编写案例,演讲讨论等,使学生从常规案例教学单项能力的训练扩展到调研、写作,分析及解决问题综合能力的提高。由此可以看出该方法的使用是在教师按时完成教学任务,讲授专业知识的基础上进行的。因此,专业课程组首先需对工业工程专业培养方案进行重构,明确专业培养目标,熟悉学生毕业后的工作场景,然后确定“三维动态实践教学法”具体教学模式和实施方案。其教学模式与实施过程如图1所示。“三维动态实践教学法”的教学目标是“教学生会学”、“教学生爱学”,改变传统的“教学生内容”、“教学生学会”的观念,因此,在实施过程中应注意以下几点:

(1)在教学方法上一定要鼓励和引导学生自主分析,尽量减少教师的参与,教师要引导学生采用不同的分析方法对案例结果进行验证。

(2)与工业工程专业特点相结合。工业工程专业培养适应社会主义现代化建设和地方经济社会发展需要、德智体美全面发展,具有专业技能、实践能力、创新精神、改善意识和社会责任感,具有深厚的机械工程专业技术和工业工程的基本理论与方法,懂得现代管理理论,并能综合运用这些理论与方法初步分析、解决生产企业及其他部门提出的实际问题,对社会需求具有较强适应性和竞争力的应用型创新人才。因此,本专业的学生在实际工作过程中必须具备工程技术的基本理论、基本方法和基本技能,同时具备企事业单位的实际管理能力,熟练掌握英语和计算机技术。因此,运用“三维动态实践教学法”,能使学生对所学知识融会贯通,真正成为对社会需求具有较强适应性和竞争力的应用型创新人才。

(3)与企事业单位保持良好的长期合作关系。“三维动态实践教学法”的实施需要企业提供真正的工作场景,需要学校、企业、学生和教师全方位配合。为达到此要求,学校和教师要多与企业交流,学生可以根据自己的人脉寻找企业,建立企业资源库,由企业提出需解决的问题,由学生和教师一起真正解决企业存在的问题,以此激发学生的学习兴趣,培养创造力。

(4)案例共享。将“三维动态实践教学法”获得的结果编写成教学范例,存入案例库,弥补原教学案例缺乏“鲜活性”与“现实性”的不足,实现案例的共享,避免教师重复劳动。

3.结语

“三维动态实践教学法”是一种实用、有效的启发式教学方案。通过调研和案例教学的形式,提高了学生的调研能力,资料收集、归纳整理能力和写作能力,分析问题、解决问题的创新能力,小组活动的组织协调能力,也促使教师深入实际,做好案例分析的充分准备,在互动式教学中获得较好的效果。同时,学生通过实践调研发现问题、解决问题,勤于思考、善于决策,为就业后快速适应工作环境、顺利上岗提供了锻炼的机会。

作者:董晓慧 甄树聪 马如宏 王建林 单位:盐城工学院

第三篇

一、工业工程专业实践教学的现状与问题剖析

生产实习和毕业实习,大部分学校也都是带领学生到工厂、企业走马观花式地参观2周左右之后,就算结束了事,学生根本没机会贴近和深入生产实际,所以生产实习完之后,学生并没有因为生产实习而加深对所学知识的理解和认识。至于毕业设计和课程设计,由于教师所出的毕业设计题目大部分都是自拟,很少有来自生产现场的,即使有,也由于学生不能亲临现场,对毕业设计和课程设计所涉及的问题不很清楚,从而使得课程设计和毕业设计不是学生按照指导教师的意图去做,就是参考图书、网络资料去做,没有自己的想法和创新,更谈不上综合运用所学知识去解决生产实际的问题。而社会实践活动一般跟专业的联系也不很紧密,对学生的专业水平和能力的提升不大。

就目前工业工程实践教学现状来看,实践教学体系构建不合理,缺乏先进性、实用性、时代性和创新性,很多实践教学内容脱离或滞后于科技发展和企业的需要,缺乏综合实践教学环节,这样使得学生主动性和创造性难以调动和发挥,不利于学生发现分析问题的能力、动手能力和创造力的培养,难以达到工业工程人才的培养质量和规格要求。因此,如何改革工业工程实践教学,让实践教学在工业工程人才培养过程中真正起到关键作用,是摆在每一位工业工程专业教师面前的一个重大课题。仔细分析目前工业工程实践教学中存在的问题,不难发现其中的一个主要原因就是实践教学跟生产实际脱离,工程教育跟工程背景和工程实践脱离,学校跟企业联系不紧,教师跟企业工程技术人员交流太少,对行业、企业了解不深,因此,学生虽然经历了实验、实习、课程设计和毕业设计等实践环节,但由于这些实践内容大部分源于教材和其他媒体,缺乏一个可供教师和学生将理论与实际结合的环境、平台和载体,所以这样的实践教学与理论教学相差无几,导致工业工程教育跟不上社会和科技的发展,满足不了企业的实际需要。

二、工业工程专业实践教学中的“虚”与“实”

根据工业工程实践教学活动与生产实际结合的紧密程度和综合运用知识的程度,可以将其划分为两大类:一类是课程实验,这些实验大多是预先设计好的,目标比较单一,多属于验证型、认识型实验,通常情况下,这些实验是学生在教师的指导下、参考实验指导书、在实验室内完成的,与理论方法联系紧密,跟生实际联系少,重点是要求学生在掌握相关理论的基础上,学习和掌握实验仪器设备和软件的操作使用方法及技能。实验所用数据不是直接来自生产现场或生产实际,涉及的知识面比较窄,对综合运用知识的能力要求比较低,这些实验可归为实践教学中“虚”的部分。工业工程实践教学活动中的另一类是实践过程中需要客观地依照生产实际现场要求来进行的活动,如来自生产现场的课程设计、毕业设计和实际项目就属于此类,这类实践,不仅需要学生具备综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,而且有些还要求学生必须深入生产现场,了解和熟悉设计要求、结合生产现场实际情况和生产任务,科学合理地进行设计或解决生产实际问题,这类实践可归为实践教学活动中的“实”的部分,它对学生综合运用所学学知识和技能解决问题的能力要求比较高。将实践教学活动划分为“虚”、“实”两部分后,不难看出二者的教学内容重点不同、功能和能力要求不同、地位不同。实践教学中的“虚”重点在让学生学习掌握技能方法,是学习领会的过程,是基础,是前提;实践教学中的“实”重点在解决工程实际问题,是运用知识和能力提升的过程,是根本,是目的;但二者之间又具有这样一个密不可分的联系:“虚”为“实”用,“实”不离“虚”,“虚”“实”结合,二者不可偏废。现行的实践教学中的“虚”大部分停留在“虚”这一阶段,没有向“实”的方向转化,而“实”部分的实践教学与“虚”部分的衔接不够紧密,同时与生产实际的联系也不够紧密,实践的内容有些不符合实际,特别是实践(如一些自拟题目的课程设计、毕业设计等)的结果的正确性、可行性和合理性未得到实践的检验,不能保证可靠地运用于实际。这样导致绝大部分学生对待实践教学的态度是应付了事、虚浮而不踏实,严重影响了实践教学的功能和效果。

三、“虚”、“实”结合的工业工程专业实践教学体系的构建

在明确了工业工程实践教学中的“虚”“实”内容要求、功能定位和关系,剖析现行实践教学中存在的问题后,根据工业工程专业培养目标和工业工程专业普遍开设的课程体系,将该专业的实践教学内容(大学物理实验、计算机应用实验、力学实验等不在此讨论范围内)分为四个模块,每个模块下的实践教学内容依据它们在实践教学体系中的地位和作用划分为基础实践、专业实践和综合实践两类,在各模块的基础实践和专业实践的基础上形成综合实践,据此构建的“虚”“实”结合的工业工程专业实践教学体系。

四、“虚”“实”结合的工业工程专业实践教学体系的实施

为克服目前工业工程实践教学中“虚”“实”分离和脱节这一弊病,确保实践教学中“虚”“实”的紧密联系和相互渗透,“虚”“实”结合的工业工程专业实践教学体系在实施时应注意以下几点:

(一)重视实践教学活动中的“虚”部分的教学方式的改革和创新,融“实”入“虚”,化“虚”为“实”。为了让学生对相关课程及其实验有一个感性认识和工程意识,在条件许可的情况下,在学生学习相关课程或是做实验之前,应该带领学生进入生产现场实习(即认知实习),让他们亲临其境,感受生产现场的生产活动、物流运动和生产的组织等方面的情况,适时地提些问题,引导他们进行自主学习和探索研究,甚至可以将来自生产实际的案例和素材纳入实践教学的内容,这样可以丰富实践教学内容,增强教学活动的生动性,激发学生学习的兴趣和热情,提高他们学习的主动性、积极性。

(二)改革实践教学活动中的“实”部分的教学模式,避“虚”趋“实”,增强实践教学活动的实战性、实用性和实效性。实践教学活动中的“实”,主要体现在课程设计、毕业设计和生产实习等环节上,重点要求学生综合运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,特别是毕业设计,因为它是高等工程教育培养学生理论联系实际、综合分析解决实际问题的能力的重要环节,是学生走出象牙塔,走向社会前的一次“实战演示”。这就要求毕业设计的选题要源于工程实际和科研课题,做到“真题真做”、“真刀真枪”,去除想象、假设和虚构的东西,为此,建议学生在校的最后一年中,从暑假开始,就去找工作,并与企业签订合同,随后在签约单位实习、找课题,收集资料,由签约单位安排技术人员指导毕业设计(或回校由老师指导),然后由学校(或联合企业)组织答辩,这一过程中,指导教师不仅要引导学生大量阅读专业刊物、查阅相关文献,还要在设计思想、设计方向和方法上给学生以指导,更要使毕业设计符合工程实际,使设计方案科学、合理、可行,提高毕业设计的实用性,激励学生发挥独创精神,并在实践中不断提升其创新能力。从生产实际中选择真实课题,企业技术人员与校内教师共同指导学生设计,既充分发挥了企业具备真实工程环境和先进的工程实践条件的优势,为培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力提供必要的物质条件和智力支持,又能调动和激发学生设计的积极性、主动性和创造性,还加强了学校与企业的联系,不失为高校与行业企业联合培养人才的有效途径和合作方式。

(三)注重每一个模块从基础实践到专业实践的顺利过渡和紧密衔接。每个模块下的每个基础实践是实践能力的基础,是形成专业实践能力或技能的构成要素,必须在具备基础实践所有要求达到的能力和技能的基础上,才能稳步过渡到专业实践这一环节或阶段,而且专业实践的内容不应是基础实践能力要素的简单叠加,而应是对前一阶段的知识和实践技能、方法的综合运用和有机集成,从而达到水到渠成、无缝衔接的目的。例如在模块一中,在完成制图测绘、计算机绘图(CAD)、金工实习和数控加工编程等课程的理论学习和课程实验之后,可以“某一机械零件设计和加工”作为这一模块的专业实践内容,给出所要设计零件的功能要求,要求学生设计零件的形状、结构,绘制零件图,选择合适的材料,确定零件的加工精度和加工工艺,并自行加工和检验。这样的专业实践,已经超出了传统课程设计的范畴,它实际上综合了好几门课程的理论知识和实践技能,但又是在学生掌握了所学相关课程的理论知识和具备了相关实践技能的基础上完全可以达到的。

(四)改革学生实践教学成绩的考核评定方式,变传统的形式考核方式为实验成果的考核。传统的实践教学成绩评定主要是基于学生的出勤和实验报告两方面来进行的,这种评定方式的缺陷在于不能甑别实验报告是不是学生本人所做,因为一个班的同一个实验报告几乎就是一、两个版本,所以这样一种实践或实验成绩的评定方式无法客观、准确评价和检验学生的实践技能,也根本不会促进学生实验技能的提高。如果像上面那样,一组一个实验课题,实践成绩最终基于学生上交的零件及设计说明书来确定,这样完全可以比较准确、客观地评价和检验学生的设计能力、实践操作技能、解决问题的能力等多方面的能力和素质。

(五)加强实践教学的目标管理。跟其他管理活动类似,实践教学也应进行目标管理,每类实践的每项实验或项目都应明确规定所要达到的目的和要求以及实验结果形式,并在实践成绩的评定时严格按照制定的标准和要求去执行,这样有助于促进学生以认真、科学和端正的态度对待实践教学。否则,提高实践教学效果只能成为一句空话。

(六)构建高水平工程型(双师型)师资队伍,改革教师结构体系和评聘考核制度。“虚”“实”结合的工业工程专业实践教学体系的实施,离不开一支既有深厚扎实的理论知识又有丰富的实际经验的师资队伍,基于目前师资队伍中缺乏丰富的实践经验的教师这一情况,可以采取“走出去,请进来”的人才培养和聘请制度,“走出去”就是要求学院和学校创造条件,鼓励校内教师定期到企业参与企业调研和工程实践,深入生产现场和生产实际,增强工程实践能力。“请进来”就是要大力引进和使用拥有丰富工程经历和产业经验的优秀人才,选聘工程教育实践经验丰富的高水平专家到学校任教或兼职,鼓励企业专家参与教育教学。这样,在大学与社会、院校与企业间搭建对接平台,引导人才双向流动和资源共享。同时,改革工程型(双师型)教师的评聘与考核制度,从侧重评价理论研究和发表论文,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术咨询服务等方面的能力。用具有政策倾斜的激励机制有意识地引导教师走工程型发展道路。

五、结论

工业工程专业实践教学的“虚”“实”结合,其实质就是理论与实践的结合,理论方法与实际应用的结合,课堂教学与工程实践的融合,技术与工程的结合,学校与企业在培养人才上的联合。它需要教师改革和创新实践教学内容和教学方法,融入社会,深入企业,了解社会、行业、企业对工业工程专业人才的知识、素质和能力等方面的要求,把握工业工程专业的发展趋势和动向,兼备专业理论知识和工程实践能力,更需要学校加强与企业的密切联系与合作,为教师、学生提供“虚实”结合的平台和成长的土壤,只有这样,工业工程专业的实践教学才能在将学生培养成工业工程师的职能中发挥关键作用,最终实现和达到工业工程专业的培养目标。

作者:陈新德 单位:攀枝花学院机械工程学院

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