轉(zhuǎn)型背景下基于3E1C 的工業(yè)工程專業(yè)部分主干課程實(shí)踐教學(xué)研究*

時(shí)君麗 王雅君 金海華 樊雙蛟 劉環(huán)宇

大連工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，遼寧 大連 116034

一、專業(yè)轉(zhuǎn)型背景下IE 專業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

大連工業(yè)學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)正處于面向應(yīng)用型人才發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型關(guān)鍵時(shí)期，在此期間，改革部分主干課程的實(shí)踐教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才成為IE課程實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。

工業(yè)工程專業(yè)主干課《運(yùn)籌學(xué)與系統(tǒng)分析》、《工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》、《質(zhì)量控制與管理》在內(nèi)容應(yīng)用上有著緊密的聯(lián)系，且具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和實(shí)用性，應(yīng)實(shí)行逐步遞進(jìn)式的理論學(xué)習(xí)、應(yīng)用、升華的實(shí)踐教學(xué)方式，但傳統(tǒng)的教學(xué)忽略了這一特性，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐及創(chuàng)新能力。在專業(yè)轉(zhuǎn)型過程中，從課程實(shí)踐教學(xué)方法入手，充分發(fā)掘和思考創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，從培養(yǎng)基本實(shí)踐能力、綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力三方面進(jìn)行協(xié)同階梯式創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建并付諸日常教學(xué)中［1］，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生解決具體優(yōu)化問題的實(shí)踐能力具有積極促進(jìn)作用。

二、國內(nèi)外工業(yè)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革現(xiàn)狀

國內(nèi)外各高校工業(yè)工程專業(yè)在課程實(shí)踐教學(xué)中不斷探索出適合專業(yè)發(fā)展的道路，其中，中國礦業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)在基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)結(jié)合、工程技術(shù)實(shí)踐和專業(yè)理論結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)就業(yè)崗位的適應(yīng)能力；清華工業(yè)工程專業(yè)提出了新型的實(shí)踐教學(xué)體系，學(xué)生通過理論知識(shí)學(xué)習(xí)，把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，體驗(yàn)生產(chǎn)過程，認(rèn)識(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)，改善生產(chǎn)現(xiàn)場項(xiàng)目；美國肯塔基大學(xué)為了培養(yǎng)工業(yè)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新與科技結(jié)合的能力，進(jìn)行了可持續(xù)價(jià)值創(chuàng)造的實(shí)踐教學(xué)體系的改革［2］；西班牙馬德里理工大學(xué)為培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)工程實(shí)踐能力，在工業(yè)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中研究了實(shí)施了職業(yè)角色模擬培訓(xùn)的訓(xùn)練體系［3］。

綜上，國內(nèi)外各學(xué)校IE 專業(yè)對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都較為重視，在實(shí)踐教學(xué)體系和方法在多方面進(jìn)行了嘗試性的探索，取得了豐富的教學(xué)成果。大連工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)參考兄弟學(xué)校專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合IE 專業(yè)和本校學(xué)生實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行課程實(shí)踐教學(xué)的改革，將基于“3E1C”協(xié)同階梯式教學(xué)模式融入到工業(yè)工程三門主干專業(yè)課的教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)中，改革主干課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，有效地提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

三、基于3E1C 的部分主干課程協(xié)同遞階式實(shí)踐教學(xué)改革

（一）課程實(shí)踐教學(xué)改革內(nèi)容

Education 是指在理論與實(shí)踐教學(xué)中發(fā)掘工程應(yīng)用案例，將實(shí)證研究、統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)仿真等定量方法引入案例教學(xué)研究中，使學(xué)生體驗(yàn)理論應(yīng)用的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)踐能力；Environment 是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中，面向工業(yè)工程實(shí)際工程項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)際調(diào)研，并進(jìn)行工程項(xiàng)目及相關(guān)案例的場景模擬，啟發(fā)學(xué)生提出解決思路和方案，建立優(yōu)化模型，求解最優(yōu)結(jié)果，對(duì)部分結(jié)果進(jìn)行實(shí)施和驗(yàn)證，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)學(xué)生基本實(shí)踐能力的培養(yǎng)；Engineering 是指理解前沿理論方法，積累上述理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及課程設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中深入工業(yè)企業(yè)，調(diào)研實(shí)際問題，探索運(yùn)籌學(xué)、工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、質(zhì)量控制等理論創(chuàng)新，適應(yīng)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力；Creative 是指以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生工程實(shí)踐能力競賽等項(xiàng)目為載體，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，構(gòu)建交叉互補(bǔ)共享融通的運(yùn)籌學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，升華為創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高。

（二）實(shí)施方案與研究方法

《運(yùn)籌學(xué)與系統(tǒng)分析》課程：在已有的“線性規(guī)劃”、“運(yùn)輸優(yōu)化”、“決策分析”等課堂模擬、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，增加“層次分析”、“混合對(duì)策”和“時(shí)間預(yù)測”等實(shí)驗(yàn)和“動(dòng)態(tài)優(yōu)化”、“整數(shù)規(guī)劃”等案例場景模擬與課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，在此過程中學(xué)生自行設(shè)計(jì)場景及內(nèi)容，討論方案，建立模型，以此激發(fā)學(xué)生理論與實(shí)踐興趣。完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案文件，并相應(yīng)修訂課程教案等教學(xué)文件，逐步在《運(yùn)籌學(xué)與系統(tǒng)分析》課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中實(shí)踐應(yīng)用，跟蹤實(shí)踐效果，并進(jìn)行分析和總結(jié)。

《工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》課程：在已有的“工程項(xiàng)目方案優(yōu)選”課堂實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，增加“工程項(xiàng)目財(cái)務(wù)、國民、社會(huì)分析”案例角色扮演和場景模擬，運(yùn)用課程有關(guān)工程項(xiàng)目可行性分析方法及理論，對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行“項(xiàng)目財(cái)務(wù)可行性評(píng)價(jià)”、“項(xiàng)目國民經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)價(jià)”及“項(xiàng)目社會(huì)影響評(píng)價(jià)”等社會(huì)調(diào)研分析，撰寫評(píng)價(jià)報(bào)告，替代現(xiàn)有的期中測試，以提高學(xué)生實(shí)際項(xiàng)目分析評(píng)價(jià)能力。在課程改革過程中逐步修訂完善相應(yīng)課程教案等教學(xué)文件，對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行跟蹤和總結(jié)。

《質(zhì)量控制與管理》課程：在工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室增加“統(tǒng)計(jì)過程控制SPC”和“質(zhì)量管理QM”及Minitab 軟件應(yīng)用實(shí)訓(xùn)課程，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地調(diào)研內(nèi)容，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析，繪制質(zhì)量控制圖，分析監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量狀況，提出提高質(zhì)量水平的措施。以上內(nèi)容逐步替代現(xiàn)有的部分理論講授內(nèi)容，在工業(yè)工程綜合課程設(shè)計(jì)中增加相關(guān)內(nèi)容，并修訂相應(yīng)課程教案等教學(xué)文件，在《質(zhì)量控制與管理》課程中逐漸摸索實(shí)踐，形成一套較為成熟的實(shí)踐教學(xué)方法。

三門課程的融合：將《運(yùn)籌學(xué)與系統(tǒng)分析》課程中優(yōu)化思維，《工程經(jīng)濟(jì)學(xué)》工程分析理論，與《質(zhì)量控制與管理》的現(xiàn)場質(zhì)量管理與控制方法進(jìn)行融合，設(shè)計(jì)工業(yè)工程畢業(yè)實(shí)習(xí)內(nèi)容，深入企業(yè)實(shí)習(xí)調(diào)研，進(jìn)行畢業(yè)論文方案的設(shè)計(jì)，將方案在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行驗(yàn)證；增加綜合畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，如生產(chǎn)質(zhì)量控制過程的優(yōu)化、物資運(yùn)輸路線經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)價(jià)、工程項(xiàng)目質(zhì)量水平提高策略、工程設(shè)備的更新方案等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生多元理論知識(shí)的綜合與運(yùn)用能力；激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)興趣，鼓勵(lì)參加大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目及相關(guān)競賽，小組討論、設(shè)計(jì)項(xiàng)目與比賽內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐內(nèi)容的創(chuàng)新。

四、實(shí)踐教學(xué)改革應(yīng)用前景

在三門主干專業(yè)課程內(nèi)，將“基本實(shí)踐能力→綜合實(shí)踐能力→創(chuàng)新實(shí)踐能力”的協(xié)同階梯式培養(yǎng)思路融入3E1C 教學(xué)模式，并在理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中實(shí)施，將有助于逐步提升學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力。本實(shí)踐教學(xué)模式研究和發(fā)展充實(shí)了工業(yè)工程課程實(shí)踐教學(xué)的研究方法和理論，使專業(yè)課程體系融為一體，對(duì)各高校的工業(yè)工程專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以及相應(yīng)的教學(xué)方式提出了新的要求。