密歇根大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施

陶源

摘 要：本文介紹了美國(guó)密歇根大學(xué)的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)課，其以工作實(shí)踐為導(dǎo)向，具有專(zhuān)業(yè)性、實(shí)戰(zhàn)性和實(shí)效性等特點(diǎn)，其實(shí)施有利于提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、項(xiàng)目管理能力和寫(xiě)作能力。

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；畢業(yè)設(shè)計(jì)；團(tuán)隊(duì)合作；項(xiàng)目實(shí)施

工程專(zhuān)業(yè)的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)課程，是工程學(xué)教育的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)綜合運(yùn)用本科四年所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提升實(shí)踐、設(shè)計(jì)和系統(tǒng)整合能力。密歇根大學(xué)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的課程，因設(shè)計(jì)新穎、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)以及勝任實(shí)際工作為導(dǎo)向而聞名。本文采用案例研究方法，剖析密歇根大學(xué)工業(yè)工程畢業(yè)設(shè)計(jì)，以期對(duì)我國(guó)工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)有所助益。

一、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師配置及建設(shè)職責(zé)

密歇根大學(xué)高度重視畢業(yè)設(shè)計(jì)課導(dǎo)師組的師資配置。工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程歷時(shí)14周，導(dǎo)師組成員由3位指導(dǎo)老師組成：畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師、技術(shù)助理和研究生助教。

畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師由具有企業(yè)工業(yè)工程管理實(shí)踐的教授承擔(dān)。以“A 項(xiàng)目組”為例，Daniel Reaume擁有3個(gè)碩士學(xué)位和2個(gè)博士學(xué)位，有22年開(kāi)發(fā)和實(shí)施運(yùn)籌學(xué)解決方案的經(jīng)驗(yàn)，并曾擔(dān)任通用汽車(chē)公司高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)委員會(huì)的主席。這些經(jīng)歷是他被密歇根大學(xué)聘用的重要

原因。他的職責(zé)是指導(dǎo)“A項(xiàng)目組”如何為客戶節(jié)約成本，目標(biāo)是“幫助托萊多機(jī)場(chǎng)兩個(gè)倉(cāng)庫(kù)降低暖氣的消耗量，以減少支出”。學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，收集分析數(shù)據(jù)、進(jìn)行成本分析、設(shè)計(jì)解決方案。

專(zhuān)門(mén)配備的技術(shù)助理Mary Lind是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告的寫(xiě)作導(dǎo)師。國(guó)外大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)研究報(bào)告對(duì)于學(xué)業(yè)成績(jī)的等級(jí)劃分、學(xué)位的授予以及勞動(dòng)就業(yè)市場(chǎng)上雇主的決定、研究生導(dǎo)師的選擇來(lái)說(shuō)，都是至關(guān)重要的顯性成果[1]。技術(shù)助理除指導(dǎo)本科生寫(xiě)作外，還要指導(dǎo)學(xué)生如何與托萊多機(jī)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)管理部門(mén)及其他學(xué)生用書(shū)面或口頭的方式溝通“A項(xiàng)目”進(jìn)展。授課與學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐同步進(jìn)行。具體內(nèi)容包括，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)“甘特圖”，設(shè)定項(xiàng)目進(jìn)程，撰寫(xiě)作中期報(bào)告。

畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師與技術(shù)助理一般會(huì)安排3次課堂審查，審查每個(gè)小組的開(kāi)題報(bào)告、期中報(bào)告與期末報(bào)告草稿的內(nèi)容與形式，并提供建議。

與國(guó)內(nèi)高校不一樣的是，研究生助教承擔(dān)研究小組任務(wù)分配，在答辯中擔(dān)任秘書(shū)類(lèi)工作，同時(shí)擔(dān)任答辯組成員。研究生助教的問(wèn)題專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，有時(shí)相當(dāng)尖銳，在他監(jiān)督下“A項(xiàng)目組”的各項(xiàng)工作不容懈怠。

二、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)理念及其實(shí)施

美國(guó)近一百年來(lái)的工程教育經(jīng)歷了從注重實(shí)際動(dòng)手到注重科學(xué)理論與分析，再到最后補(bǔ)償性地重新關(guān)注設(shè)計(jì)實(shí)踐的變化，其目的是為了滿足產(chǎn)業(yè)界對(duì)工程師人才所具備能力的要求[2]。

密歇根大學(xué)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的理念，概括而言就是把學(xué)生放在實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中，以勝任實(shí)際工作為導(dǎo)向，提升學(xué)生的學(xué)術(shù)性和專(zhuān)業(yè)水平。

一是強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)性。要成為一名能勝任實(shí)際工作的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)人才，學(xué)生需要具備工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能、團(tuán)隊(duì)合作能力、項(xiàng)目管理能力和技術(shù)傳播能力。以“A項(xiàng)目”為例，倉(cāng)庫(kù)的電費(fèi)和暖氣開(kāi)支巨大，為了合理降低成本，導(dǎo)師組建工業(yè)工程本科學(xué)生三人小組，梳理“A項(xiàng)目”工作流程，明確目的，有效設(shè)計(jì)，以期找到解決辦法。

二是強(qiáng)調(diào)實(shí)戰(zhàn)性。導(dǎo)師把學(xué)生放到現(xiàn)實(shí)的企業(yè)環(huán)境中為客戶解決問(wèn)題?！癆項(xiàng)目”成員在項(xiàng)目初始階段到托萊多機(jī)場(chǎng)去了三次。第一次與倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理進(jìn)行初步溝通。第二次去倉(cāng)庫(kù)檢查各種設(shè)備的使用手冊(cè)以及運(yùn)行情況。第三次向倉(cāng)庫(kù)經(jīng)理匯報(bào)數(shù)據(jù)分析結(jié)果及發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

三是強(qiáng)調(diào)實(shí)效性。根據(jù)周密計(jì)算，“A項(xiàng)目組”提出解決方案：（1）在倉(cāng)庫(kù)頂上安裝6個(gè)大風(fēng)扇，降低加熱倉(cāng)庫(kù)底部空氣所需能量。

（2）更改紅外線加熱燈位置，使其集中在倉(cāng)庫(kù)中心上方，減少熱能透過(guò)墻壁向倉(cāng)庫(kù)外部的滲透。（3）用密封材料封閉排風(fēng)扇、門(mén)縫、墻角等熱能泄露點(diǎn)降低能耗。

工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體實(shí)施有如下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）模擬真實(shí)工作環(huán)境。在畢業(yè)設(shè)計(jì)課程中，畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師好像一個(gè)小型咨詢公司的老板，而學(xué)生小組好像咨詢公司的一個(gè)項(xiàng)目組。每個(gè)小組接到的都是“真實(shí)世界”里的任務(wù)，這就是說(shuō)這些項(xiàng)目都是企業(yè)真正在生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。（2）客戶參與學(xué)生的評(píng)分。每個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)小組的期末評(píng)分中，畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師給分占40%，客戶給分占40%，技術(shù)助理占20%。（3）注重口語(yǔ)與書(shū)面溝通能力的專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練。學(xué)生答辯時(shí)，不僅僅面對(duì)教授和客戶，也要面對(duì)其他學(xué)生作演講。（4）注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)。密歇根大學(xué)工業(yè)工程畢業(yè)設(shè)計(jì)課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)的特色還表現(xiàn)在以下方面：一是對(duì)小組成員進(jìn)行性格測(cè)試。二是訂立組內(nèi)合約，明確角色和分工。三是同伴評(píng)議。導(dǎo)師會(huì)讓小組成員進(jìn)行同伴評(píng)議，對(duì)專(zhuān)業(yè)性、努力程度、參與度、守時(shí)四項(xiàng)進(jìn)行考核。成員之間若無(wú)法達(dá)成共識(shí)，可以各自提交自己的評(píng)分，但這意味著將自動(dòng)進(jìn)入與導(dǎo)師見(jiàn)面、解決爭(zhēng)端的程序。

三、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目結(jié)題

密歇根大學(xué)工業(yè)工程畢業(yè)設(shè)計(jì)抓住答辯這個(gè)時(shí)機(jī)訓(xùn)練學(xué)生的技能，有利于提升學(xué)生作為工程師的素養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)性。具體來(lái)說(shuō)包括以下內(nèi)容：

（1）期末書(shū)面報(bào)告的寫(xiě)作要求和寫(xiě)作內(nèi)容。報(bào)告的寫(xiě)作目的是給客戶提供團(tuán)隊(duì)的建議，目標(biāo)受眾首先是客戶，其次是大學(xué)的教師和同學(xué)。報(bào)告長(zhǎng)度至少10頁(yè)。最終書(shū)面報(bào)告應(yīng)量身定制，以滿足客戶的需要。除非客戶許可，否則內(nèi)容嚴(yán)格保密和限制發(fā)行。導(dǎo)師組鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)在編寫(xiě)報(bào)告時(shí)發(fā)揮創(chuàng)造力和主動(dòng)性。對(duì)于書(shū)面報(bào)告的問(wèn)題定義、數(shù)據(jù)搜集和分析的深度及相關(guān)性占比40%；所推薦的和已實(shí)施的解決方案的質(zhì)量和合理性占比35%；報(bào)告寫(xiě)作質(zhì)量（組織、語(yǔ)法、清晰度、簡(jiǎn)潔性等）占比25%。

（2）答辯演講要求和內(nèi)容。技術(shù)助理指出，期末的執(zhí)行方案演講是對(duì)項(xiàng)目中所包含的現(xiàn)狀分析和建議的口頭陳述。所有團(tuán)隊(duì)成員都必須參加口頭報(bào)告。答辯演講質(zhì)量的評(píng)價(jià)，搜集數(shù)據(jù)的相關(guān)性、分析的深度、建議的質(zhì)量占比50%；風(fēng)格的專(zhuān)業(yè)性、清晰度、視覺(jué)材料效果等占比50%。

（3）答辯組成員提出的答辯問(wèn)題。答辯組成員包括導(dǎo)師組3人和每個(gè)項(xiàng)目的客戶（或者客戶方派出的代表）。在期末答辯演講時(shí)，導(dǎo)師一般不再提問(wèn)題，只作評(píng)論，因?yàn)閷?dǎo)師的問(wèn)題上在學(xué)生對(duì)期末報(bào)告草稿的修改中基本上解決了。一般由客戶方提出自己感興趣的問(wèn)題，比如詢問(wèn)解決方案中某個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題如何解決。

如前文所述，客戶會(huì)參與小組的評(píng)分，客戶的評(píng)分占小組總分的40%?？蛻舾鶕?jù)小組提交的所有文檔、所做的溝通，以及是否達(dá)到項(xiàng)目目標(biāo)打分?？蛻舻拇蚍诌€會(huì)影響教授的打分，畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師負(fù)責(zé)對(duì)工程和科學(xué)原理的識(shí)別、論證、適當(dāng)應(yīng)用和解釋等評(píng)分，其評(píng)分占總分40%。技術(shù)助理會(huì)根據(jù)可交付成果中小組展現(xiàn)出來(lái)的溝通和寫(xiě)作能力打分，技術(shù)助理評(píng)分占總分20%。每個(gè)小組成員得到A-，B+和B的評(píng)價(jià)。除最后一次同伴評(píng)議外，其余同伴評(píng)議不影響最終得分，只作為發(fā)現(xiàn)和迅速解決有關(guān)問(wèn)題之用。至此，項(xiàng)目正式結(jié)題。

在導(dǎo)師組的精心安排下，項(xiàng)目小組成員不僅鍛煉了分析和處理實(shí)際問(wèn)題的能力、與客戶溝通的能力、與小組其他成員合作的能力、寫(xiě)作和演講等能力，而且收獲了友情，獲得客戶認(rèn)可。例如在筆者所在小組為客戶做完最終演講后，客戶主動(dòng)提出如需要可為我們提供工作機(jī)會(huì)，可謂收獲良多。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張平、賈偉.建立畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）四階段三層次全程質(zhì)量監(jiān)控體系[J].高等理科教育，2007（1）.

[2] J. E. Froyd， P. C. Wankat and K. A. Smith， "Five Major Shifts in 100 Years of Engineering Education，" In Proceedings of the IEEE， vol. 100， no. Special Centennial Issue， pp. 1344-1360， 13 May 2012.

[責(zé)任編輯：周 楊]